在一些低等生物的分類上,動植物的界限並不是涇渭分明的,有一些生物在《動物學》和《植物學》中都有介紹。我想從“對策”角度談談。自然界中,生物需要獲取能量、應對不良環境,不同的生物有不同的對策。動物的對策主要是增強運動、感官能力,以獲取食物,逃離不良環境。植物的對策主要是增強光合作用的效率、耐受力,以利用光能,適應不良環境。當然,這只是粗略地描述。動物的對策還包括取食、防禦等等方面,植物的具體對策也可以分成競爭對策、耐受對策、雜草對策等等。可以透過對策來大致地劃分動植物,也存在特例,例如進化中走上歧路的海綿,成體大多失去運動能力。要注意此處的對策並不是生物主觀採取的,而是進化客觀形成的。我們可以想象,遠古時期的一個單細胞生物一分為二,兄弟兩人一個長出運動器官(比如鞭毛),去闖蕩天涯;一個擁有了光合色素,安穩地曬太陽。什麼力量使動植物分道揚鑣?我認為是自然選擇的壓力和一些巧合。先說一些巧合,就是變異,包括基因突變、基因重組和染色體變異,早期生物只涉及前兩者。每一個細胞在每個時刻都有一定機率發生變異,特別是受到物理、化學、生物刺激時變異機率會增大。變異有好有壞,好的能帶來進化上的優勢,比如一隻脖子長的鹿可以在沒草吃時吃樹葉;壞的有可能造成缺陷,降低生物的適合度,甚至導致死亡。在動植物還沒分開的遠古時期,某一隻幸運的早期生物發生了變異,無意中合成出了鞭毛或光合色素等奇妙的有機分子,取得了進化的優勢。有的生物有鞭毛,有的有了光合色素,從此動植物的兩種典型對策初步形成。然後便輪到自然選擇的壓力出場,擁有運動器官、光合色素的生物在自然界脫穎而出,自我複製,傳播開來。之後生物一代代地積累變異,受到自然選擇壓力的篩選,對策差別越來越大,動植物徹底分開。為什麼沒有能說話、會思考的植物,沒有會光合作用的動物?這個問題是我加的。曾經有學者設想一種生物,擁有生物界一切最優秀的性狀,光合作用效率高、捕食能力強、耐受力強、繁殖能力強等等,稱之為“達爾文魔鬼”。理論上說,這種生物如果在自然界出現,競爭能力最強,其他生物都要被迫滅絕了。但是實際上並不存在達爾文魔鬼。理論上的解釋是,一個生物體獲得的能量是有限的,如果某一生物用全部的能量增強耐受能力,他就會擁有比達爾文魔鬼更強的耐受能力,而達爾文魔鬼平均分配能量,不倫不類,在惡劣條件下反而沒有優勢。所以我們不難看出,走“中庸”路線的生物,其實並不具備優勢。這樣就可以解釋為什麼高等生物大多動植物涇渭分明,沒有能說話、會思考的植物,沒有會光合作用的動物了。關於細胞壁、中心體、葉綠體細菌和植物都有細胞壁,只是化學組成不同;動物和一些低等植物都有中心體;葉綠體倒是植物特有,但卻不是所有植物共有的。所以上述三個結構都不能說是動物或是植物的本質屬性,只是它們的典型特徵。一個結構對於生物“有沒有用”“是好是壞”是相對的,也是會相互作用的。比如獵豹捕食其他動物,鋒利的牙齒對它“有用”,而山羊吃草,如果生了一口鋒利的牙齒,反而不利。假設我們構建一個生物,我們把“強健的肌肉”和“鋒利的牙齒”組合起來,可以增強這種生物的存活能力,二者都有用;把“適合消化植物的胃”和“鋒利的牙齒”組合起來,二者之一就是無用甚至有害的。也許遠古時期存在過同時擁有細胞壁、葉綠體和中心體的生物,但是這幾種結構有可能組合不利於這種生物的生存,導致它不能留存至今。
在一些低等生物的分類上,動植物的界限並不是涇渭分明的,有一些生物在《動物學》和《植物學》中都有介紹。我想從“對策”角度談談。自然界中,生物需要獲取能量、應對不良環境,不同的生物有不同的對策。動物的對策主要是增強運動、感官能力,以獲取食物,逃離不良環境。植物的對策主要是增強光合作用的效率、耐受力,以利用光能,適應不良環境。當然,這只是粗略地描述。動物的對策還包括取食、防禦等等方面,植物的具體對策也可以分成競爭對策、耐受對策、雜草對策等等。可以透過對策來大致地劃分動植物,也存在特例,例如進化中走上歧路的海綿,成體大多失去運動能力。要注意此處的對策並不是生物主觀採取的,而是進化客觀形成的。我們可以想象,遠古時期的一個單細胞生物一分為二,兄弟兩人一個長出運動器官(比如鞭毛),去闖蕩天涯;一個擁有了光合色素,安穩地曬太陽。什麼力量使動植物分道揚鑣?我認為是自然選擇的壓力和一些巧合。先說一些巧合,就是變異,包括基因突變、基因重組和染色體變異,早期生物只涉及前兩者。每一個細胞在每個時刻都有一定機率發生變異,特別是受到物理、化學、生物刺激時變異機率會增大。變異有好有壞,好的能帶來進化上的優勢,比如一隻脖子長的鹿可以在沒草吃時吃樹葉;壞的有可能造成缺陷,降低生物的適合度,甚至導致死亡。在動植物還沒分開的遠古時期,某一隻幸運的早期生物發生了變異,無意中合成出了鞭毛或光合色素等奇妙的有機分子,取得了進化的優勢。有的生物有鞭毛,有的有了光合色素,從此動植物的兩種典型對策初步形成。然後便輪到自然選擇的壓力出場,擁有運動器官、光合色素的生物在自然界脫穎而出,自我複製,傳播開來。之後生物一代代地積累變異,受到自然選擇壓力的篩選,對策差別越來越大,動植物徹底分開。為什麼沒有能說話、會思考的植物,沒有會光合作用的動物?這個問題是我加的。曾經有學者設想一種生物,擁有生物界一切最優秀的性狀,光合作用效率高、捕食能力強、耐受力強、繁殖能力強等等,稱之為“達爾文魔鬼”。理論上說,這種生物如果在自然界出現,競爭能力最強,其他生物都要被迫滅絕了。但是實際上並不存在達爾文魔鬼。理論上的解釋是,一個生物體獲得的能量是有限的,如果某一生物用全部的能量增強耐受能力,他就會擁有比達爾文魔鬼更強的耐受能力,而達爾文魔鬼平均分配能量,不倫不類,在惡劣條件下反而沒有優勢。所以我們不難看出,走“中庸”路線的生物,其實並不具備優勢。這樣就可以解釋為什麼高等生物大多動植物涇渭分明,沒有能說話、會思考的植物,沒有會光合作用的動物了。關於細胞壁、中心體、葉綠體細菌和植物都有細胞壁,只是化學組成不同;動物和一些低等植物都有中心體;葉綠體倒是植物特有,但卻不是所有植物共有的。所以上述三個結構都不能說是動物或是植物的本質屬性,只是它們的典型特徵。一個結構對於生物“有沒有用”“是好是壞”是相對的,也是會相互作用的。比如獵豹捕食其他動物,鋒利的牙齒對它“有用”,而山羊吃草,如果生了一口鋒利的牙齒,反而不利。假設我們構建一個生物,我們把“強健的肌肉”和“鋒利的牙齒”組合起來,可以增強這種生物的存活能力,二者都有用;把“適合消化植物的胃”和“鋒利的牙齒”組合起來,二者之一就是無用甚至有害的。也許遠古時期存在過同時擁有細胞壁、葉綠體和中心體的生物,但是這幾種結構有可能組合不利於這種生物的生存,導致它不能留存至今。