進(jìn)化,是生物界永恒的主題,它如同一只無(wú)形卻又強(qiáng)大的手,推動(dòng)著地球上的生命不斷發(fā)展和變革。在數(shù)億年的時(shí)光長(zhǎng)河中,動(dòng)物和植物沿著各自獨(dú)特的進(jìn)化路徑前行,展現(xiàn)出了截然不同的生命形態(tài)和生存策略。
動(dòng)物進(jìn)化出了復(fù)雜的大腦,擁有了思考、學(xué)習(xí)和決策的能力,從而能夠更好地適應(yīng)環(huán)境的變化。而植物,盡管也擁有著令人驚嘆的適應(yīng)能力和生存智慧,卻始終沒(méi)有進(jìn)化出大腦或者思想體。這背后究竟隱藏著怎樣的生物學(xué)奧秘呢?
01,動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)
我們經(jīng)常說(shuō)動(dòng)物的優(yōu)勢(shì),其實(shí)核心就兩方面
1,動(dòng)。這是動(dòng)物最大的特點(diǎn),就是能動(dòng),而反饋到生物本質(zhì)定義上,這就是所謂的應(yīng)激性嘛。應(yīng)激性是生物的三大基本屬性之一(另外倆是新陳代謝和繁殖)。
所謂應(yīng)激性就是生物接受外界刺激并產(chǎn)生反應(yīng)的過(guò)程,主要目的是趨利避害。大到比如溫度、壓力、疼痛、光線,小到我們餓了想吃飯,碰到傷害要躲避都算。具體到我們躲到樹(shù)蔭底下,或者隨著季節(jié)遷徙,都算反饋。
2,腦。腦算是動(dòng)物的另一個(gè)優(yōu)勢(shì),或者說(shuō),神經(jīng)系統(tǒng)。如果你關(guān)注過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)化,你會(huì)看到,其實(shí)也是一個(gè)從全身分布到集中某一個(gè)部位的過(guò)程。
最開(kāi)始全身神經(jīng)分布,到后來(lái)開(kāi)始特化出某一個(gè)器官,專門來(lái)作為核心處理器,也就是大腦。
但是這倆的代價(jià)就是:巨大的能量消耗。人腦不到身體的五十分之一,消耗了全身五分之一的能量。全身肌肉更是能量消耗大戶。所以動(dòng)物是消費(fèi)者,所以他們無(wú)法獲取營(yíng)養(yǎng),只能靠植物等作為營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。
02,再來(lái)說(shuō)說(shuō)植物的優(yōu)勢(shì)
這點(diǎn)也是為什么植物始終沒(méi)有進(jìn)化出大腦或者思想體的原因,因?yàn)樯窠?jīng)對(duì)植物基本沒(méi)意義,神經(jīng)的耗能,對(duì)于生產(chǎn)能量的植物來(lái)說(shuō),太奢侈了。如果用一個(gè)綜合進(jìn)化模式作為衡量的話,植物其實(shí)才是終極模式,動(dòng)物這種必須依靠其他生物作為能量來(lái)源的,可以說(shuō)是先天不足。
而這就要求,地球的生產(chǎn)者,比如植物之類的, 必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了地球的動(dòng)物,否則動(dòng)物都餓死了。
因此,一個(gè)理想的全能生命,那應(yīng)該是:既能自我合成能量,又能維持很多高級(jí)功能。
其實(shí),你發(fā)現(xiàn),植物才是典范。光合作用效率決定了,其實(shí)能夠形成的能量很少。
03,光合作用
皮膚面積:成年男人的皮膚總面積大約為1.9平方米,假定理想狀態(tài)下,人有一半的面積可以暴露于陽(yáng)光下,湊個(gè)整數(shù),1平米。那么,按照目前光合作用效率的話。一個(gè)小時(shí)光合作用的能量=單位面積太陽(yáng)能*光合作用效率。
單位面積太陽(yáng)能:這個(gè)我看到的數(shù)據(jù)是212.3—252.1瓦/平方米,不過(guò)在太陽(yáng)到達(dá)大氣層外面時(shí)候,是1361瓦/平方米(Total solar irradiance ),經(jīng)過(guò)大氣衰減后,也正常。也有數(shù)據(jù)認(rèn)為,最高不超過(guò)342W/m2。就按照最高吧,342.
光合作用效率:光合作用效率是3–6%.就取最高值。 那么一個(gè)小時(shí)1平方米光合作用的能量是=342 (瓦/平方米) *6%*1平方米*3600秒=73872焦耳。
假如碉堡了,一天曬12小時(shí)太陽(yáng)。 能量是73872*12=886464焦耳=212千卡!這是理論值!這是理論值!這是理論值!千卡=大卡=1000卡=4185.85焦耳
ps:事實(shí)上,大部分太陽(yáng)斜射,空氣衰減,緯度影響,人接觸陽(yáng)光面積小,時(shí)間短,估計(jì)能夠有十分之一,也就是21千卡已經(jīng)是很高的了。
21千卡,還不到一個(gè)雞蛋。即使提升到10倍,那也就是一個(gè)雞蛋。這種情況下,能量收入就這么多,你要想活下去,只能做到一點(diǎn):少動(dòng),并增加光合作用面積。
這也是我們看到的植物的樣子。植物的葉子出現(xiàn),主要是為了增加光合作用面積。植物減少動(dòng)彈,主要是降低能量消耗。
由此可見(jiàn),對(duì)于全體生命來(lái)說(shuō),沒(méi)有進(jìn)化出大腦或者思想體,這才是最好的方式。要大腦干啥?甚至要神經(jīng)干啥?對(duì)你來(lái)說(shuō),靠天吃飯是最關(guān)鍵的,那么你根本無(wú)需快速反應(yīng),不用躲雨,不用防曬,因?yàn)槟阈列量嗫喙夂献饔昧艘惶欤€比不上這點(diǎn)躲避消耗的能量,太不劃算了。
總之,生物的進(jìn)化是一個(gè)復(fù)雜而又精妙的過(guò)程,每一種生命形式都是大自然精心雕琢的杰作,值得我們不斷探索和研究。
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