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发信人: cameran (竹晨), 信区: Biology
标  题: 第二章 地球生物
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年08月14日19:39:51 星期二), 站内信件

一 地球上的生命现象
　
地球上的生物是一种较为特殊的开放系统。
地球作为一个封闭系统，其内部也是处在一种宏观的有序状态。推动介质有序流束运行
的是日光能，一些介质吸收光能后，即进入高能位状态。这些高能位介质在自发状态下
，必然会以各种途径向低能位流动，从而形成一有序的介质流束。
在这其中，有些介质流束的运行是通过机构来进行的：低能位的介质经某一机构处理，
将能量注入介质，而进入高能位状态。并且，经此途径获得的高能位，与其它物理、化
学能势的区别是形式上的，它使得这种机构能势在自发状态下无法被释放出来，只能是
通过另一合适的机构才能被释放出来。这样，就形成了一个由机构组建起来的循环介质
流束。
这就是地球上的生态系统，在此系统上有两个基本的环节，一个是向介质加注能量的摄
能生物，另一个则是将介质中的能量释放出来的耗能生物。这在生物学上，也就是指自
养生物和异养生物。
生态循环系统可简单地由图1所示。
　
摄能生物属于一种极为特殊的机构，它不是将母系统中某一环节上的介质运行用机构的
形式独立出来而形成的，而是另辟溪径，通过机构将介质源源不断地送向一个新的层面
。
形象地讲，这就象是在一个没有任何接应的子虚幻境中伸进一根梯子，一些原本该往其
它地方去的东西循着这根梯子走进了另一个世界，从而诞生出一个全新的物质存在方式
。
这个新的物质的存在方式就是摄能生物，它包括所有绿色植物和少量菌类。
摄能生物将其介质的能位升高后，就会自发地向低能位滑落。在此环节上，只要它能以
机构的形式把自己从介质流束中独立出来，耗能生物就产生了。由此可以看出，耗能生
物的产生要比摄能生物容易得多，但它只能是出现在摄能生物诞生之后。
耗能生物包括所有动物及大部分的菌类，由于它的生成要比摄能生物容易，估计它在相
应的摄能生物生成以后的几百年，甚至几十年间就会出现。
通常在自然状态下，存在于摄能生物之内的能量只能通过耗能生物释出，否则，其介质
便将永远留滞在高能位状态。
耗能生物一般都属不依赖场域机构的游离态生物，由于它处在生物循环链路中耗能这一
环节上，其本身的性征就决定了此类生物将具有生物能→热能转化机能或机体运动机能
，并且其以后的演进亦将以此方向为基准。
如图1所示，耗能生物粗略地可分为三级，第一级为直接消费摄能生物的素食动物，第二
级为消费素食动物的食肉或杂食动物，第三级为消费第一、二级动物的大型食肉动物。

所有生物的机体在死亡后，都将以可能的途径向低能位流动，在此环节上通常是极易生
成新生物的。但它一般只能存活很短的时间，常常是只演进到原生生物阶段就灭种了。
此类生物称为降解生物。
二 生物的遗传递质
　
在日光能的作用下，最简单的摄能生物诞生了。
DNA分子上具有怎样的内容，与它组构的机体架构及其相应的机能完全是两回事。一般认
为DNA分子的组构内容是随机的，然而，无论它被组构成什么样子，它都可以生长成一个
机体。此一情形很象一个气球，只要它不跑气，就可以被吹涨。
我们把这种DNA分子的组构与生物机体的演进的指向这两方面互不相关的现象，称之为间
效应关系。这种关系的存在，使得生物在诞生一开始，就可以抵触介质流束的一般走向
，使物质进入另一种存在方式。
摄能生物的这种间效应关系，使得由机构所决定的介质运行不会反馈到DNA分子的组构方
面。而决定演进趋向的DNA分子，也接收不到机体运行状况的回馈。
同时，摄能生物的这种间效应关系亦被以它为基础生成的耗能生物所承袭。
遗传DNA的建构不会顾忌其机体的需要这一现象，人们已观察到的最典型的例子就是爱尔
兰鹿，它们的角在有限的若干代之内迅速增大，展开的宽度竟达3．5公尺，从而导致了
此物种的灭绝。
　
生物如若能演进下去，其DNA分子还必须是可以在其机体内大量复制的。从现代生物的细
胞分裂过程可以看出，DNA分子是被细胞内相应机构的一系列活动所分裂开来的。被分裂
为两半的DNA分子随即在细胞内找出合适的物质组分，各自形成自己新的完整DNA分子，
从而实现DNA分子的复制。
DAN分子被复制成两条之后，便以原有的程式开始组构相应的机构，直至具有裂解DNA分
子的新的机构生长完善，即进入下一次复制。这样，随着DNA分子的不断被复制，生物机
体也就不断衍生下去。
由以上我们可以看出，生物体若要衍生，并独自演进下去，其DNA分子中必须具有能使自
己裂解、复制的机构所对应的遗传内容，否则就将无法独立演进。象一些病毒、吞噬体
等使用外构机能衍生的生物，就无法独立演进。
机制完整的，可以独立演进的生物，其起点为原生生物，只有在此之后组构的机构及其
相应的机能才是可以演进的。而在此之前形成的机构及其相应的机能，如分裂DNA的机能
，将在生物以后的演进过程当中永远不会改变，或由改进了的其它机构所取代。这也就
是所有地球生物在其机体细胞的增生方面都使用同一个模式的主要原因。
生物机体的衍生，使得其内的DNA分子可以稳定地存在足够长的时间。这样，它就可以随
时间的推移逐渐堆聚，从而不断地创出新的遗传内容。
一般认为。DNA分子是通过简单的堆积聚合而成的，这种堆聚是否需通过某个机构来进行
，目前还无法持肯定的态度。在没有找到建构DNA分子的机构之前，我们认为DNA分子的
组构是通过其介质的物理、化学过程的动力因素生成的，其运作程式符合物理、化学过
程动力学原理。用一个简单的比喻，其形成类似于从水中析出晶体的情形。
DNA分子是一种架构复杂的聚合物，它的稳定性相对来说是较强的，这是由于其特殊的双
螺旋链状结构所导致的。
DNA分子有两条多核苷酸链，且彼此并排向右盘绕成双螺旋结构，两链的外侧由磷酸和去
氧核糖构成骨架，内侧则由碱基以A—T、G—C的配对规律两两相对排列成横的阶梯。也
就是说，腺膘呤(A)一定与胸腺嘧啶(T)配对，鸟膘呤(G)一定与胞嘧啶 (C)配对。
这四种核苷酸的不同排列即可组成相应的遗传内容。
　
DNA分子的承载介质内只要含有上述组分，并且配比适当，其分子链的两端就会不断堆聚
变长，从而使生物的遗传内容不断增多，机体便会逐渐复杂起来。
一般认为：确定DNA分子遗传内容的因素，实际上就是DNA分子承载介质组分微小变化的
轨迹。
另外，某些生物学的实验研究表明，细胞体可能具有修复突变DNA的机能。当然在此同时
，还发现了不能修复的DNA缺陷的细胞，此现象就笔者认为，实际上是表明了在细胞内的
特定环境下的DNA，其内容的组构具有一定的倾向性。当然，即使机体对DNA的组构内容
有影响，那也只是一种“宏观场”的作用的结果。
　
生物机体的演进，就是随着DNA分子链的不断堆聚，而逐渐向复杂化发展的。一般来说，
新出现的遗传DNA内容，必须在已有的机体组织的基础上，才可以建筑起新的机体组织。
因为，新的DNA遗传内容是以已有机体为生长基面，并且使用了已有机体所具有的机能，
才生长成了相应的新的组织架构。
这就是说，从原生生物开始，以后机体的生长架构都是以新一层面的DNA遗传密码为基础
，在原机体内相应机构的作用下决定的。这种作用以原生生物为起点，并随其生长而始
终存在于机体组织表面，从而形成一个比遗传DNA内容的决定作用弱得多的宏观性的场作
用施加面。
遗传的场作用的存在，使得每一演进阶段内的DNA内容只能在相应的机构生成以后才能被
读取，并构筑成新的机体。在这里，我们可以将生物演进的过程划分为多个层面，而一
个新层面的构筑，便将由前一个层面的机体及其相应的机能，和新层面的DNA遗传内容共
同来完成。
显然，生物机体的这种依DNA内容的堆聚顺序逐层构筑的方式，可以自动跟踪着DNA内容
的读取过程，亦按其建构的先后顺序进行。同时，它也决定了物种的这种逐层演进的方
式，只能使其从小到大，从简单到复杂这样发展，而不能逆向地发展。传统的进化论在
分析生物演化史时，常常允许其种系由繁至简、从大向小的方向发展，这显然是错误的
。
很早就有人注意到，虽然遗传信息存在于没有时序性状的DNA长链上，但遗传信息的读出
却是具有时序性的。
　
生物学方面的研究结果也认为，导致生物机体向非均质性发展(即：出现分化细胞)的原
因，是由于包括细胞膜表层在内的机体组织所构造的场的作用的结果。由于细胞表层结
构的不同，其性状也将产生变化，而此性状又对遗传信息的表达具有明显的影响作用。
如果由于某种原因，干扰了生物机体运作的原有样式。那么，机体的正常架构亦将随之
改变。而这与遗传DNA的内容则无多大关系。
很多人都知道，一种叫反应停的治疗妊娠呕吐的药，如果在怀孕早期服用，将使得胎儿
的某些肢体生长停滞，这显然就是由于药剂对其生长发育的介质运作样式产生了干扰，
而使遗传的场作用部分失常所造成的。
　
前面曾提到过，开放系统的运作程式可以因其机构的差异而产生出任意的样式。而在遗
传DNA生长发育成机体这一过程方面，几乎所有的地球生物在其机体生长期间内，都是以
同一样式运作的。这样，就地球生物而言，其遗传的场作用是十分普遍的。
当然，如果机体内的一些细胞能有幸通过其它的样式运作，就很有可能使自己与机体的
关系改性。如生殖细胞就是如此。
　
生物在刚开始由DNA分子建构成机体时，亦需要通过机构来进行，这个机构可称之为本底
遗传递质。显然，本底遗传递质是在物系的有序流束当中偶然形成的，它可以是由场域
机构提供的，也可以是由机体生长过程本身所采取的形式决定的，也可以是由物理场或
化学过程动力原理所支配的自发过程。一般认为，本底遗传递质远在原生生物之前就存
在了，并且原生生物也不是其物种衍生的真正始端。
　
综上所述，一个生物体的构筑，是由本底遗传递质、遗传DNA分子和遗传的场作用三个方
面共同完成的。
可以衍生的原生生物一旦形成，它就会迅速在其适存场域内大量增殖。这样，一个物种
就诞生了。
DNA分子的增长速率大体上是稳恒的。也就是说，在单位时间内，可堆聚的核苷酸的个数
在其物种的各个演进期间内都大体一致。
显然，这对于DNA分子内容较少的原生生物来说，新的DNA内容对机体所产生的效应是最
明显的。此时，其生理机制的演化速度最快，相应机能的可塑性也最强。
具体来说，如果我们假定一个物种的DNA堆聚速度为每天一个核苷酸，则对于具有一千个
核苷酸的遗传DNA内容，只要经过两年零十个月，其遗传性状就会多出一倍。而对于具有
一百万个核苷酸的遗传DNA内容来说，经过三年的演进过程，其遗传性状只比原来增加了
干分之一左右。
　
由于遗传DNA内容的建构与其机体架构及介质的运作需求基本无关，因而可以认为，DNA
遗传密码的建构是漫无目的的，这是地球生物的演进指向大多数都为非均质的主要原因
。
机体各部的非均质性，虽然是由DNA所引起的，但各部的关联及运作的模式则更与其间的
场作用有关。这里有一个通俗例子，就是生物体的尾部，是由其头部决定的，而头部则
又是由其尾部决定的。如果将其头尾倒置，而又不会影响其生长发育时，其体形就会作
出相应的调整，将头部转变成尾部，尾部则转化成头部。
上述现象在植物界是十分普遍的。在动物界，最典型的例子就是水螅 ，水螅的口可以张
开很大，所以可以将它的胃腔完全翻出而不致损伤其组织。当然，胃腔翻出后，它自己
是不会再行翻回来的，但经过一段时间的调整后，其胃粘膜就会转化成表皮，而翻进内
层的表皮又会转化成胃粘膜。
　
三 生物的内激素系统
　
由于遗传DNA内容建构的随机性，由它所决定的机体架构常常并不完全有利于其介质的运
作。并且，随着DNA内容的增加，机体的运行模式将越来越繁杂，其介质的运作亦将越来
越不畅顺。
每一物种在机体介质运作的畅顺性方面都各不相同。从机体的表征上来看，介质的运作
较为畅顺的物种，其机体架构一般都在一定的宏观尺度上来看是均质的。此类物种的生
理机制专化性很低，机体各部位的互相牵扯性也较小。如果将其肢体部分肢解，它非但
不会因此而死亡，而且还可通过机体的遗传场作用将缺失的部分补平。
大部分的植物以及一些软体动物等，都属这类均质性较好的物种。此类物种的生理结构
一般都较为合理，对灾变的适应能力也较强。
然而，对于均质性较差的物种来说，其机体的介质运作在宏观上就具有明显的牵扯性了
，这种相互牵扯的介质运作将使其机体内自发地形成一套可以协调整个机体各部运作平
衡的生理机制。这在生理学上，就是所谓的内激素分泌系统。
　
内激素分泌系统的运作程式是这样的。
当机体由于结构方面的原因而产生介质运作不平衡的现象时，其上各部位的代谢物组分
就会有所差别，并且这些代谢组分在随机体的介质循环机构送向机体的其它部位后，所
产生的生理效应亦有所不同。
由于此生理效应的微观过程将遵循生物化学过程动力学原理，因而此生理机制的形成是
自发的，而其结果则可使生物机体的介质运作达成某种程度的平衡。当然，这种平衡不
是通过改善机体架构均质性的方式来进行的，它也只能是在有限程的度上缓解机体由非
均质性引起的介质运作失衡。
内激素系统是地球生物最先出现的专化生理系统，它的出现使得生物机体各部位的相互
依赖性变得十分明显，以致于机体内只要有一小部分缺失或运行失常，都将牵扯到整个
机体的生理机制运作失常，甚至停运。
随着种系的演进及脑神经系统的形成，内激素系统运作活跃的地方就会与脑系统共同组
构成一个反馈式的运作链路，从而使其链路的合适位置上形成一专化了的生理组织，这
就是内激素分泌组织或腺体。
　
由此我们可以看出，内激素系统是在机体的运行当中建构起来的，它不由DNA中的内容所
决定。因而，其相应的机制在遗传DNA中找不到具体的对应内容。
　
四 生物的脑神经系统
　
我们知道，物种的演进是以原生生物为起点一层层逐渐进行的，并且其生长必须是在遗
传场作用的协助下才能进行。
然而，在这个遗传场作用的作用方向的另一端，还存在着一种特殊的组织——脑细胞组
织。当然，只有动物才有此一情形。
脑细胞组织在宏观上是一种完全均质性的组织，它不象机体组织那样据有相应的机构。
由此可以推断出，脑组织并不在遗传场作用的作用范围之内，而只是从遗传场作用方向
的另一端溢漏出来的组织。
分析一下现代生物的均质性持征与神经系统所占的比例，我们就会发现，偏均质性的物
种，其神经系统通常都小得可怜，中枢部分通常只是一个小的结节，而倾向于非均质性
的物种，其中枢组织在机体内所占比例就很可观了。如果神经系统是由遗传DNA决定的，
就明显地不会有上述现象。这样，也就只剩下遗传场作用方面了。
一般认为，脑组织的出现是其机体生长过分依赖遗传场作用进行的必然结果。由于它是
物种生长的一个性状，因而在种系的演进过程中，脑组织在机体内所占的百分比应该是
在原生生物阶段就大体确定下来的。
　
由于脑组织是附着在机体上的，因而它与机体就有一个接触层面。这样，当机体受到某
种因素的影响而使其运作状况产生变动时，其变化就会经此层面传递给脑组织。而脑组
织又是一种具有记忆功能的特殊组织。因而，机体运行的变动轨迹，就会以下述的方式
，在脑组织内留下痕迹。
脑组织亦称神经元，神经元的一个最大特征就是：对它施以某方面的作用时，其内可以
产生相应的神经冲动，据目前的研究表明，它与电脉冲的性质很接近。
这种神经冲动信息作用在其它神经元上，即可激发其它神经元亦产生冲动，从而将神经
信息从一个神经元传向另一个神经元，并在这种信息传导的同时，留下突触联系。这样
，以后的神经信息就可通过突触联系传导了。
神经冲动在各神经元之间的传导是通过突触联系上的化学递质来进行的，突触联系通过
突触前膜、突触间隙和突触后膜，将前后两神经元联系起来。这样，当前一神经元内产
生冲动信息后，传至突触前膜，并使前膜Ca２+ 的通透性提高， Ca２＋ 内流促使其内
的兴奋递质流向突触间隙，扩散到后膜并与膜上和该递质亲合力强的介质结合，以使后
膜对Na＋ 、K＋ 、 Cｌ- 的通透性提高，从而在后神经元内产生一脉冲电位，这就是兴
奋性突触后电位脉冲，简称EPSP。
EPSP脉冲的幅度较小，周期亦很短，一般只有12msee，如图2-a所示。因而单一的EPSP并
不能使前一神经元的脉息传向后神经元，只有当EPSP以某一稍高的频率持地作用于后神
经元，并达到可驱动其产生兴奋的阈值时，才可激发后神经元产生神经冲动信息，并继
续传向第三个神经元。
　
神经冲动信息就是通过此种方式传向脑细胞组织的深部，并留下一条由神经元之间的突
触联系串接起来的神经通道链路。
与机体接触并可感受机体状况的神经元称为感受器，当感受器受机体活动的刺激而出现
神经冲动时，即传给相邻的其它神经元，同时在脑组织中形成一条传导神经信息的通道
，这种传导通常在很短的时间内就会占满整个脑组织。并且，有些信息冲动常常是在脑
组织中打个转后，又反馈回机体，并通过神经传导所使用的化学递质而向机体施以作用
。
这种能在神经冲动的作用下产生动作的机体组织，称为效应器，它可以与感受器一同形
成一套用于宏观调控机体各部分运作平衡的神经系统，其作用程式如下。
　
机体内介质的运作一般都是相互牵扯性很强的环状链路方式，在图3中所示的机体运行模
式如果是从A向E，再返回A，则：当其中某一环节的运行因受某种因素的影响而发生变动
时，那么此链路中的其它环节亦将随之变动。很明显，由于此环状链路自身的弛豫特性
，这种变动将在链路当中产生一涌动波，并使其介质的运行很快进入一种脉动状态。
这种脉动的运行程式由附着在机体备部位上的感受器感知后，其“信息”会在脑组织中
传递，并形成一通道网络。
通道的架构一般是与发出信息的位置及其强度、频度等内容相对映的，但此架构对于机
体来说，并没有任何意义。然而，如果一些信息冲动能回馈给机体，并对其产生效应，
那情况就不一样了。
例如：当机体组织上的C部位由于某种原因而出现介质的运作速度增高时，其信息冲动经
由脑通道网络传向各处效应器。此时，如果B部位效应器的动作可以加速此环节上的运作
速率，它就将立即推动C部位的运作，而C部位的运作被推动后，则又会向B部位的感受器
传递更强的信息，从而形成一条机体→ 脑神经系统→机体的正反馈调节通道。
当脑组织内形成了正反馈的回馈通道之后，其神经信息的传递就会十分“繁忙”，从而
使相应的通道变得十分顺畅。
经由此“用脑”过程，在脑组织中纷乱而又看起来没有什么意义的通道网络中，就会产
生一套由正反馈回路的畅顺化而得以突出出来的脑机构。并且，因这种神经信息的传导
速度远大于机体自身运作涌动的传导速度，所以它可以非常有效地在宏观上协调整个机
体的运作，使之迅速进入良好的动态平衡状态。
　
机体运作的变动有些是由于其架构的非均质性而造成的，由此而构造的脑机构将主要是
用于缓解机体结构的非均质而造成的介质运作的不稳衡现象。
还有些机体的运作变动是由外界环境对其机体的影响而造成的，其变动的轨迹通过在脑
组织中建立通道网络的形式被记录下来，并通过形成正反馈回路的方式对其内容予以“
解析”。这样，生物就会对外界境况的变化作出相应的调整，并学会应付外界现象对自
己的影响的方法。如：恒温动物的体温调节机制，就属此种情形。
当然，受机体运作的牵制，这种正反馈回路并不会象原子弹爆炸那样进行下去，当中枢
机制运作的效应使机体的运作状况得到最大的改观之后，它就会与机体的运作之间建立
起一个动态的平衡点。
不仅仅是正反馈回路，只要是中枢系统上加置了神经冲动意义上的势能，从而使其内有
神经信息流动，中枢组织上就会建造出相应的协调机制。为了更形象地说明此一情形、
我们可以想象这样两个腔体。
如图4所示：A、B两腔体内的介质受渠道M的作用，由A流向B，而受渠道N的作用，则由B
流向A，从而形成一介质循环系统。
如果此时，渠道L将介质从A输入B，从而使B内压力升高时，此状况经感受器T的感知，传
入中枢组织，并且其相应的神经冲动信息若能促成M因素的减弱或N 因素的增强，进而使
B内压力下降，中枢组织内就会建立起由T到M或由T到N的反馈回路。当然，腔体A和渠道
L上的变化信息也有可能传入中枢，并与M或N建立起相应的反馈回路。
　
由此我们还可以看出，形成反馈回路，是中枢系统内建立神经调控机构的一种方式。它
的存在，将使得生物机体内介质的运作更为畅顺化，进而使机体更能适应由其自身的非
均质性、摄入机体内的介质组分的变化以及环境条件的改变等因素所造成的机体内介质
运作的变动。从宏观的角度出发，可以认为它的建构是自发过程，并且实际上，神经调
控系统在最初建构时也并没有借助某种遗传因素。
具体以人的血压中枢控制机制为例，感受器T相当于颈动脉窦，血压的升高(即：渠道L)
使颈动脉窦管壁膨涨，从而刺激感受器T产生神经冲动，其信息经相应的中枢机制处理，
即可使交感神经活动减弱，迷走神经活动增强，进而使血管扩张(即：渠道N增强)，心搏
减弱(即：渠道M减弱)，从而达到降低血压的目的(即：B内压下降)。
由上述途径建构起来的中枢机制，如果孤立地看，很像是负反馈式的调控机制。但在实
际上，负反馈的中枢机制由于没有建构动因，所以也无法自发地形成。必须是在中枢组
织上加置一个驱动其运作的神经势能差，其机制才有可能建立。这也就是说，生物的中
枢机制，不存在真正的负反馈回路。
　
当然，有时即使是有中枢机制参与调整，机体组织的脉动状态仍然无法完全消除，它将
使生物的机体运作表现出所谓的生物钟效应。
生物钟效应也就是生物机体运作的节律现象。关于此效应的说法有很多，如外源说、大
脑控制说、激素控制说等等。而就笔者认为，生物节律实际上也就是生物机体运作的一
种程式，而脑机制和内激素系统的作用只是将其缓解。美国的一些学者发现，脑垂体下
部的某些部位受损后，生物体的原节律就会被打乱，也说明了这一点
神经系统对机体内介质运作的调控作用，很容易在病理学的某些现象当中得到证实。如
：当脊髓灰质出现病变时，即使以后能痊愈，与之有关的肢体也会就此失去正常的生长
、代谢能力，这也就是人们常提到的肢体麻痹后遗症。
　
大体上，神经系统对机体运作的动平衡调控有两条途径，一条途径是与内激素分泌系统
联动，先由神经系统向内激素分泌组织或腺体发出动作信息，以支配其分泌激素，再由
激素来广泛影响机体的运行状况。这就是所谓体液调节方式。
对于神经系统来说，内激素系统也就是机体的一部分。只要它能与脑神经通道网络形成
一正反馈回路，其平衡调控机制便可建立。并且，由于内激素系统是机体运作的最活跃
部位，它与神经系统的关联一般都比机体的其它地方更为密切。因而也更易于形成此类
机制。
　
神经系统亦可以直接对机体的运作施以控制。当然，其机制的形成也是以建立反馈回路
的方式来进行的。这种机制有一个最大的持征就是它只能对机体产生一个方向的作用，
而不能施以反作用(因为，此类机制不能通过真正的负反馈来建立)，这就使得这种调整
常常无法恢复原位。
若要对机体组织的活动进行全方位的调控，神经系统必须建立两套作用正好相反的神经
控制系统，如生理学上的交感神经系统与副交感神经系统就是如此。并且，两套系统的
建立及运作一般没有直接联系，因而两套系统在结构上一般是没有交叉点的。
　
感受器和效应器都是牢固地附着在机体上的，随着种系的演进，新的机体组织就会一层
层地插进原机体与脑组织之间，从而将原机体组织上的感受神经元和效应神经元逐渐推
向远离脑组织的位置。在此过程中，神经元上的轴突被牵拉变长，从而形成一条条神经
传导通道。这就是生理学上常提到的周围神经系统。它是由感受神经元和效应神经元，
及其被拉长了的轴突所组成的。在此之上的就是中枢神经系统，它是脑组织中未被牵入
机体的部分。
种系演进的每一层面都有新的感受器、效应器及其被拉长了的轴突通道。这样，一个演
进了一段时期的多层面的生物，其体内将会均布这样的感受器和效应器，并且它们都通
过自己的轴突与脑组织相连，其情形如图5所示。
脑组织中神经元之间的突触联系是大规模的，并且突触联系一旦建立，一般都不再消失
。然而，随着脑组织的生长代谢，有突触联系的神经元之间就会随着脑组织的增生而远
离。这样，神经元上的多个不同方位的突触联系就会将其上的各突触点向远处牵拉，从
而将神经元牵拉成有多条树权状分枝的形态。
新增生的脑组织还可建立新的突触联系，这些新的突触联系进而又被更新增生的脑组织
推向远处，从而又形成更新的树权状分枝，直到脑组织停止增生。
这样，神经元就会在脑组织的增生过程中形成一种有大量分杈的形状。以人的神经细胞
为例，其形成过程如图6所示。
　
脑组织就是由神经元及其在不同增生阶段中形成的大量长短不一的树突和轴突所组构的
。
神经元是一种极易产生突触联系的细胞组织，其间的任何位置，如轴突—树突、轴突—
胞体、轴突—轴突、树突—树突等各部位之间都可以轻易地建立突触联系，而在这些突
触联系通道网络当中，只有一小部分可以形成反馈回路，并在机体的运作当中迅速畅顺
化，从而形成脑组织的主要架构——反射弧。
神经通道的建构走向一般不会在脑组织内产生环状链路，而只能通过机体建立起这种跨
界的反馈回路，其原因如下。
在神经元之间还存在着起抑制其进入兴奋状态的突触联系，这种抑制性突触释放传导递
质的机理与兴奋性突触相同，不同的只是所释放的递质组分具有抑制后神经元产生神经
脉冲的作用。它在突触前膜出现神经冲动信息时，将引起突触后膜的超极化，并产生抑
制性突触后电位脉冲，简称IPSP，如图2—b。这种IPSP与EPSP极性正好相反，因而具有
抑制后神经元产生神经脉冲的作用。
神经传导的化学递质活动，实际上就是其内介质单向运作的结果。并且这种运作在宏观
的角度上来看是平衡互补的，即兴奋性神经冲动信息的传递，在其兴奋区的周围总伴有
抑制性神经冲动的传递活动，这就使得进入神经元组织的冲动信息总是呈一狭长的兴奋
通道，其通道中心处于兴奋状态，称为兴奋灶，而周围区域则处于被抑制状态。它保证
了兴奋灶的信息源只来自于机体，并杜绝了信息的传导在脑组织内部形成环状回路的可
能性，如图7所示。
　
抑制保护一般只发生在区域广泛的中枢组织上。如果神经元的突触在很小的区域内，例
如在两三个神经元之间建立起环状的正反馈联系，抑制保护便无法产生了。此时的正反
馈环路，将具有增加神经冲动信息持久性的作用，这就是生理学上所说的后放现象。
　
一般生物的脑机制处于觉醒状态时，兴奋性神经活动与抑制性神经活动两方面并不均衡
，而是兴奋性神经活动占优势。这样，随着脑神经活动的持续进行，其抑制性神经传导
递质就会滞留在脑组织中，并逐渐积蓄，直至达到足够的浓度时，抑制性神经传导递质
就会对脑组织产生宏观作用，从而使其进入强制抑制状态，这就是生物的睡眠效应。它
是神经冲信息的传导借助于化学递质来进行的必然结果。
　
脑神经通道链路一般都为网络状，而其架构则是由传入的神经冲动信息内容所决定的。
因此，不同内容的神经信息，在脑组织中都有不同的与其内容相对映的通道网络。这样
，信息的内容就可以通过在脑组织中建构与之对映的通道网络的方式被存贮起来。
当然，就目前分子生物学的发展水平，是很难观察到上述现象的，所以也就很难证明它
的正确性。然而从整体上来看，脑组织内不同的记忆内容，都有自己的占位位置，这一
点在动物实验当中是十分明确的。因而可以初步推断，某一特定内容的神经信息，其传
导的通道是一个确定的网络结构。
神经信息的传导，通常与感应器上受到的刺激的强度、性质都无关系。只要其刺激强到
可以引起神经元产生冲动，即可使之发出信息，且其信息内容只有“悉”或“无”两种
。此种表示信息的方式，即所谓二元脉冲频率调制。这样，单个神经元的信息表达就只
能是发出神经冲动的频繁度．它显然无法精密地反映较复杂的信息内容。必须是多个神
经元共同组成一大项的信息阵列，才有可能反映复杂的信息内容，如图7所示。显然,此
时通过其通道网络的架构，即可把繁琐、复杂的信息内容，反映在脑组织内。
当然，这种以信息内容来决定神经脉冲传导走向的方式也不是绝对的，如果脑组织中有
某种阻碍或其它细微的影响因素，神经脉冲的走向就会改道其它位置。
这种阻碍可以是来自脑组织本身的外廓结构，它使得神经通道网络的结构，将受到相应
框架的限制，并使其内某些神经反馈回路的建立永远无法实现(例如：大部分背推动物的
脑组织都是对半结构，其间由骈砥体连接)。但在另一方面，此种框架结构还将有益于专
化脑机制的形成。
另外还须提到的，就是当脑组织被破坏后：
1、如果被破坏的脑组织内不含有通道网络，则脑组织内的生理机制和信息内容并不损失
；
2、如果被破坏的脑组织内含有浅度畅顺的通道网络，则其对映的信息内容虽然会损失，
但同样的信息内容仍可以在被破坏的脑组织旁边再行建立另一机能相同的通道网络。这
在生理学方面称之为脑机能的代偿；
3、如果被破坏的脑组织内含有深度畅顺的通道网络，则对映的生理机制和信息内容就会
永久性丢失。因为此时，其信息内容所对映的通道网络已对相应的信息内容具有了导引
作用，它使得此项内容信息无法在被破坏的脑组织旁边再行建立另一机能相同的通道网
络。
上述现象的例证，可以在神经病理学那里找到：一般十二岁以前的儿童，己学到的说话
能力可能会因脑组织内对映的言语中枢受损而丧失，但一年以后就会开始恢复。这表明
此时的正常脑组织还可以代偿受损组织的功能。然而，如果这种损伤在十二岁以后，则
其说话能力就难以恢复了。
　
在种系的演进过程中，常常还会出现如下的现象：就是中枢组织的架构被机体组织侵入
，并将其内的通道网络禁锢起来。
由于机体组织的架构是由遗传DNA密码来确定的，因而脑组织内的机构及其相应的机能就
会以被禁钢起来的方式，寄存在遗传DNA分子内，从而使脑机制成为可遗传的内容。其具
体情形请参阅本书第三章、第六节当中的相关论述。
　
五 生物的增殖及演进
　
1．无性繁殖
一个生物从诞生开始，其内的遗传DNA，即以自己为模板，分成多段将密码内容转录在m
RNA上，由mRNA的密码子决定蛋白质中氨基酸的排列顺序，以组构成有一定性状的蛋白质
聚合物。这样，便形成了生物机体。
遗传DNA中的内容全部度读取完毕后，机体的遗传场作用面就没有对应的DNA密码可供建
构新的机体组织了。因而在此之后，机体的运作就将逐渐停滞，并在维持有限的一段时
间以后肢解。
生物在演进初期的一段期间内，其遗传的场作用相对来说并不是很明显的。而细胞自身
的复制增生机制又是在原生生物之前就确定下来了。因而，机体的生长常常不会因其场
作用没有相承应的遗传DNA密码而迅速停滞，而是继续增生，并使机体增大到溢出遗传场
作用的作用范围之外。
机体内超越出遗传场作用的部分很快就会自发地形成一个新的遗传场作用中心(因为遗传
的场作用并不等同于机体的机构，而是由其机构的相互关系所构造的)，这个新的场作用
中心将很快与原母体的场作用中心分离，从而形成一个新的个体。
这就是生物的无性生殖。无性生殖这一概念是针对两性生殖而提出的。当种系演进到一
定期间后，两性生殖现象便出现了，其开端始于机体内一些细胞的减数分裂。
　
2．减数分裂
细胞的减数分裂是机体内出现特殊机构的结果。其特点是细胞连续进行两次分裂，而遗
传DNA分子的复制则只进行一次，从而使其内的DNA数目减少一半。
当然，由于细胞及其DNA的分裂增生机制在原生生物之前就已非常完善了，以后形成的生
理机构都是以细胞为基本单位建筑的。因此可以判定，造成细胞产生减数分裂的特殊机
构不是以后新构造的遗传DNA密码当中的内容。
以现代生物的减数分裂都发生在内激素腺体上这一事实，可以推断：减数分裂是由内激
素系统的活动所引起的。
此类因化学物质而引起其细胞分裂过程的错乱现象，是可以通过人工控制来再现的。例
如：合适浓度的秋水仙素对某些植物细胞的处理，可使之产生双倍体细胞，即处理后的
细胞可比原细胞的染色体多出一倍。当然，减数分裂所涉及的激素活动可能更复杂一些
。
某些腺体的激素，影响到其细胞的分裂活动，如果能造成其细胞的减数分裂，则这些腺
体在以后的演进当中，将形成物种的生殖腺体。
　
经减数分裂后的细胞，将失去一切机能，并脱离开机体的遗传的场作用的控制，而处于
一种游离状态。
除非有相应的另一半遗传DNA与之配对，它才会继续分裂增生。但经此过程之后，细胞将
不再受遗传场作用的控制，而是以自己为中心，重新建立起一个场作用层面。这样，在
原机体内就会产生出另一新的个体。
此一新个体对于其母体来说，可以说是一个寄生物。它摄取母体的营养介质，并在母体
内强行增生，从而撑出一个腔体，这就是生理学上所说的生殖腔。而母体则尽力作出相
应的调整，以使机体内的运作平衡不致被那个不断增生着的寄生物破坏。
寄生幼体在生长到一定大的时候，将自行撑破母体溢出，从而完成两性生殖的全过程。

　
3．媾合
出现上述现象的关键一环，就是缺失了一半的DNA分子怎样实现与另一半DNA分子的配对
。
经减数分裂后的DNA分子所处的状况大体上与其种系的基底遗传递质没什么两样，不同的
只是DNA分子内容缺失了一半，从而使此时细胞的所有运作活动都呈停滞状态。这就是卵
子的前身。卵子如果没有另一半DNA分于及时与之配对，就会在较短的一段斯间内解体。

　
能与卵子配对的就是精子。支配精子进入卵子与之配对，而不是卵子与卵子，或精子与
精子配对的是其相应的激素活动，并且这种活动是自发进行的，其动力过程如下。
我们知道，内激素系统的运作是通过化学递质来进行的，可以认为它是机体内介质单指
向运行的必然结果，而介质的单指向运作又是由其非均质性所造成的运作失衡所引发的
。因此，从宏观上来看，机体的整个内激素系统的活动都是两两配对互补的。其具体表
现在：机体内的某一激素，都有相对的、能在机体内起相反作用的另一种激素。
既然减数分裂是在激素分泌腺体上进行的，因而当机体内出现了能产生减数分裂的腺体
，则必然还会有另一个与之互补的腺体，可出现运行过程与之互补的减数分裂。
同一腺体上生成的配子所协带的激素组分是一样的，因而它们之间并不会产生什么反应
，但不同腺体上生成的两配子相遇，其协带的激素则是可以相互亲和的，这种亲和作用
将使两配子融和在一起。这样，媾合便产生了。
　
由以上我们可以看出，媾合的基本过程是自发进行的，媾合后的细胞(亦称合子)将获得
应有的各种机能，并立即开始生长发育。其发育过程一般都将重现其种系演进的主要过
程。这就是胚胎发育的重演律，它由德国的弥勒首先提出。
　
4．增殖机制的进化
当种系演进到一定的阶段时，出现两性生殖可以说是必然的，因为产生合子的动力因素
是：
机体架构的非均质→内激素系统的建立→减数分裂的产生→游离配子的媾合。
基本上，上述过程是自发的。
　
从游离态的单细胞合子开始生长到成体的过程，显然就是此种系的演进轨迹。当然，要
想使生物从单细胞开始，直至以后的各个阶段都能正常生长，其所处环境必须与种系演
进到相应的那个阶段时所处的环境相近。
单细胞的合子开始生长时，母体的这个地方就会因合子的增生而受到强烈的机械刺激，
并析出体液。由于此处体液所构造的环境一般都与种系在原生生物阶段时所处的环境十
分相似，因而它就会在母体内正常地生长发育，并在其机体生长到完整、或接近完整的
时候娩出母体。
寄生在母体内的幼子与母体之间是两个互不相干的独立系统，因而两者之间通常是通过
机械刺激的方式来相互协调的。并且，这种刺激还是以后构造母体胎儿营养供给系统的
动力因素。
　
当然，即使物种的两性生殖过程受阻，或不出现两性增殖现象(如均质性良好的物种，就
是如此)，种系也不会就此灭绝。
只是两性生殖可以为种系提供从小环境向与小环境相比有极大差别的大环境中进化的条
件，从而使种系能演进到比原生生物大几百万倍和复杂几百万倍的地方。但如果种系不
出现两性生殖，它就只能在原生生物的环境中长期滞留，而无法跨向更宏观的环境。
动物增殖机制的演进有三个倾向：胎生、卵生和体外授精。
胎生动物的卵受精后，便会立即生长，并刺激母体析出体液，幼体便 吸收体液内的营养
生长发育，并且此时的幼体也正好具有相适应的营养摄取机制。
随着种系的演进及其营养摄取机制的专化，以后母体内的环境就越来越不适应幼子的十
分专化的摄食机制了。此时，幼子与母体之间就会形成一个胎盘系统，以维持其营养供
给关系。
这个胎盘系统的形成显然不是遗传DNA中的内容，而是通过幼子与母体之间的机械刺激，
而在母体生殖腔内的一个极易产生粘连的地方建构的。
一般此类物种在出现两性增殖之前，内激素系统在其机体内的架构巳大体上确定，这样
就使得幼体对母体的刺激不但会使生殖腔析出体液，而且还将驱使其整个内激素系统连
动，并牵扯到机体的其它部位亦析出体液，例如泌乳腺，就是如此。
当然，机体的哪个部位可以生成乳腺，是由已形成的内激素系统的架构直接确定下来的
。也就是说，一个物种出现乳腺及喂哺现象本身，就是在其演进当中偶然出现的。只是
这些体液被母体用于喂哺分娩后的幼体，才使得乳腺及喂哺现象成为此类种系以后繁育
后代所必须依赖的。
而卵生动物的卵子在受精以后，则并不立即生长，而是在受精卵子周围充入足够量的体
液，然后用一层护膜包囊后娩出体外。经过一段时间后，卵才开始发育。
一般认为。卵子在受精后不立即生长的原因，是其机体免疫机制产生作用的结果，它表
明卵生动物在其种系的演进过程中，免疫机制是先于两性增殖建构起来的。
还有一些物种，在其内激素系统上出现减数分裂后，干脆将其当作异物排出体外。
显然，此类种系在出现两性生殖现象的最初，其增殖腺是处在体表的位置，此类物种的
增殖方式即为体外授精。
　
5．增殖机制的遗传
两性增殖的生理架构及其活动程式等等，由于是源于只有一半DNA的游离态配子的活动对
母体的机械刺激，所以它不是遗传DNA中的内容。
这种机械刺激及相应的机体运作失衡将由其内激素系统进行宏观平衡调整。在脑系统形
成以后，此调整的过程将被中枢神经系统以建立通道网络的方式记录下来，并通过机体
组织对脑组织的侵入，使其机制被DNA分子所协带，从而成为可遗传的内容。
这些可遗传的内容包括增殖的生理活动及其运作机制，由于这些内容都是间接被DNA分子
协带的，因而机体运作的内激素活动程式的差错，将有可能造成增殖的生理器官畸变及
其运作机制的错乱。
　
6．两性异体．
可出现增殖活动的两个内激素腺体称为卵巢和睾丸(或雄蕊和雌蕊)，在这两个生理机制
随种系的演进而存录在遗传DNA中时，由于两者一般都处在机体内的不同部位，因而其相
对映的DNA片断也是处于DNA链排上的不同位置。当然，此时的种系肯定是处于两性同体
阶段。
随着增殖机制的复杂化，其对映的遗传DNA链排上的内容也开始丰富起来，并分别集中于
链排的两个区域，这两个区域的内容有时可以在减数分裂的过程当中分离成四组，如图
8所示。
考虑一组由多条DNA分子组成的链排、 卵巢活动机制与睾丸活动机制所对映的DNA内容分
处于链排的X区与Y区。当然，这两个区的起点所处的层面一般是相同的。
　
地球生物的遗传DNA链排的实际结构为每两条DNA分子链组成一对染色体。经减数分裂后
，每对染色体便会分离，形成两套单染色体，从而产生两个配子。从图9中我们可看出，
在这两个配子当中，配子I中的卵巢机制所对映的DNA内容要比配子II多一些，而配子II
的睾丸机制所对映的DNA内容则要比配子I多一些，这就使得在其子代中，有二分之一的
个体，其生殖机制不是偏雄、就是偏雌，其情形如图9所示。
　
图中X表示雌性机制所对映的DNA链片断，Y表示雄性机制所对映的DNA链片断。可以看出
，当媾合的两配子同时偏雌或者偏雄，则其合子就会表现出生殖机制的偏倾。并且另外
二分之一的纯两性同体的子代，将在以后每进一代就减少二分之一，直到消失。
当然，X-DNA片断与Y-DNA片断，其内有些内容并不会被减数分裂所分离，尤其是在两性
生殖出现的初期，更是如此。
然而，随着种系的演进及其增殖机制当中的雌、两生殖机构的专化和集中，其后代的偏
雌或偏雄现象将越来越明显，最终，此种系将完全转化为两性异体。
由于DNA对增殖机构的遗传协带是间接的，因而对于内激素机制受外界条件影响较大，或
主要通过外激素机制运作的物种来说，更能影响其性别偏倾的并不是遗传DNA，而是外界
环境的变化和外激素的活动。例如：决定现代鳄鱼和海龟等生物雌雄的因素是其卵在孵
化时的环境温度，白蚁、蜜蜂等生物的雌雄则是在其群落活动的作用下确定的；而还有
一种叫红绸鱼的物种，决定其雌雄的是其群落中个体间的外激素机制，等等。
在人类身上，由遗传DNA所间接决定的两性差别是十分确切的，但如果由于某种病理性的
原因，使其内激素分泌系统的运作出现异常，具有女性遗传基因的人也会表现出男子的
体征。在美国，就有两例性染色体为XX的人，具有正常的男性生殖器。
免疫学家瓦赫特尔据此认为：对性别起决定作用的并不完全是遗传DNA，其内的免疫系统
也部份地决定着人的性别。他发现正常男子和性染色体为XX的男子都具有H—Y抗原，而
正常女子则没有。
当然，由于瓦赫特尔没有指出又由什么来决定H—Y抗原的存在，所以，也许决定有没有
H—Y抗原只是人体性别差异的结果，而不原因。而就本书的结论，决定人体性别的本来
也就不是遗传DNA，而只是由遗传DNA所决定的机体在生长代谢活动时的内激素运作程式
来决定的。如果内激素系统的运作出现差错，其性器官的生长也就会出错。
综上所述，一个物种从无性生殖到有性生殖的演变过程，可大体归纳如下。
(1)体内出现游离配子。当然，如果是同形配子，则有可能无法演进成为两性异体。另外
，采用单性生殖(如：轮虫)的物种，一般认为也无法演变为两性异体。此时的种系通常
仍以无性生殖为主要衍生方式。
(2)出现游离配子后，一般只需自体授精，即可行有性生殖(如某些海鞘)。但由于动物一
般都为群居，所以几乎在出现游离配子的同时，异体授精现象即可产生。并且，其异体
媾合时的肢体动作，也只是自发的、非对策性的行为机制。(具体情形见书中第三章、第
十节)
(3)随着种系的演进，其内激素系统的运作样式也会复杂起来，从而使同一个体内的卵子
与精于常常无法碰面。因为雌、雄两方面的激素活动通常是相互干扰的，所以常常是同
一个体的精子与卵子无法同时具有活性，或者干脆一段时期内呈雄性，一段时期内呈雌
性。例如牡蛎，就可以先当几年雄性，然再变为雌性，从而使异体受精成为此类物种衍
生的必由之路。
(4)从两性同体向两性异体演变，需一个十分漫长的过程，因为它是随着遗传DNA的建构
逐渐演进的，并且还必须是 DNA的内容与内激素系统的运作关系密切才行，否则，稳定
而确切的两性异体就无法出现。
　
7．DNA分子的变异
当物种演进到比较复杂的阶段，从而使机体形成各部位相互牵扯性很强的系统化生理机
构时，其遗传DNA密码内容的改变大多都会引起其机体建构时的失衡应力。
　　经长期演进而逐渐形成的正常基因所对映的生理机构，其介质的运作通常都是最畅
顺的。如果遗传DNA密码内有一些片断发生变异，则由它所构造的与之对映的机体亦会出
现改变趋向，其结果一般有以下两种。
(1)变异处的机构受周围机构的牵制较强，从而使机体生长到此处时，变异处随周围机体
的正常运行而建构，此时的机体表现为正常状态。当然，有变异趋向的那部分机构在建
构时，将与周围机构之间形成一种建构应力，这种建构应力在相应的机体组织生长完成
之后便会自行消失。
此类的DNA变异称为隐性变异。
(2)周围机构受变异处机构的牵制较强，从而使其在生长过程中，周围机构受变异机构的
影响，形成一个与正常机体的运作程式相违的变异部位，此部位将使得机体的介质运行
失衡，而产生一种伴随生物生长全过程的建构应力。
此类DNA变异称为显性变异。
地球生物介质运作的建构应力，实际上是其机体非均质性的一个主要表征，而显性变异
通常也就是使生物生长过程的建构应力增大。建构应力的小幅增大，其机体通常是可以
免强运作的。然而此时，机体所具有的生理机能及其对外界境况的适应能力就会大打折
扣，并且此现象还将影响到其子代。
当然，由显性变异引发的运作应力也不会永远存在下去，随着种系的演进，新的遗传DN
A内容就会将变异了的DNA片断一层层覆盖在下面，从而使机体可以在新生成的架构中找
到一个新的平衡点。这样，其运作失衡及其消极性的作用就会逐渐消失。
变异对生物机体所产生的消极性作用，对于机构繁杂的、已形成明显专化系统的生物来
说，尤其如此。当然，如果孤立地看一个基因的变异点，即使这种变异属于癌变，也无
所谓好坏，因为癌组织也是可以生长发育的，只是它的生长与整个机体的代谢活动相违
罢了。
　　病理学方面的变异这一概念，实际上是指遗传基因的内容出现了与大多数个体明显
不同的改变，这种改变在生物动力学方面来看是无所谓好坏的。因为前面曾提到，遗传
DNA分子的建构是随机的。不通过变异，DNA分于也完全有可能建构出与之相同的遗传内
容。
然而，对于机体各部位相互依赖性较强的、架构繁杂的生物而言 ，某一片断的基因变异
所产生的后果就不那么无所谓了。因为它所牵涉到的，可能是多套不同的生理机制的运
作发生改变，而这种改变能使其机体内所牵涉到的生理机制都与之不相抵触的概率几乎
为零。
上述情形，用一个形象的比喻，就象是一群人紧靠在一起，各自打自己的拳，时间长了
。他们就自然会与周围的人协调起来，以使之相互间不发生冲撞。然而，如果人群中突
然又混进去几个各自打自己拳的人，那么就有可能搅乱整群人。
对野生动物群的具体研究也显示，基因的突变通常都是对其机体的生长有害的。而在生
物实验当中所见到的突变，则全部都是有害的。
能引起遗传DNA产生突变的因素的：X射线、α射线、β射线、γ射线、中子辐射、紫外
线、氮介子气、温度改变以及DNA复制过程中的偶发错误等。
另外，在种系演进到两性异体生殖阶段时，遗传DNA内容的异常还可能是由远缘杂交所引
起的。当亲缘关系较远的雌雄两个体媾合时，双方配子所协带的遗传DNA密码内容便会有
明显的差别。从而，其对映的机体在运作程式上的抵触性就会很大。当然，如果此时机
体能免强运作下去，并且其重要的一些机能，尤其是增殖机能不缺失的情形下，其杂交
后的子代便可以演进下去，并且还可以在多代的演进过程中找到新的平衡点。例如：很
多的农作物，其远缘杂交所形成的子代就可以生长并繁衍下去。当然，此时其机体的运
作失衡应力必然会很大，因而它所表现出的生理性状一般都不很稳定，而只能在其衍生
多代以后，其生理性状才会逐渐稳定一来，
亲缘关系太远的两个体杂交时，其子代常常会缺失一些重要的生理机能，而无法生长或
繁衍下去，这就是种系的遗传基因隔离屏障。例如：驴与马的杂交子代，虽然能正常生
长发育，但却无法繁衍。
　
8．变异的集群缓冲效应
无论是隐性变异还是显性变异，都会使其机体在生长或运作过程中引起其失衡应力的升
高。而在种系的演进过程中，变异又是一种时常发生的现象。这样的话，如果由不断的
变异而造成的失衡应力的积聚速度，大于它自然消失的速度，则其失衡应力就会越聚越
大，机体内的介质运作也就越来越困难。显然，此时的种系将在一段不长的时间内自然
淘汰。
我们知道，遗传DNA分子铤排的排布顺序与机体的发育生长过程是对映的，当DNA链排被
某一致变因素作用时，其周围一定范围内的基因内容即产生变异，并形成一个变异基因
群。
如果此时的物种属两性异体，则：它与正常配子媾合而产生的子代，将只继承其母代一
半的变异的内容，并且是从母代的DNA链排中均匀抽取出来的，这种抽取可将连成片的变
异基因群抽成离散状态，并被正常配子内的基因插入隔离，如图10所示。
这样，就使得母体的基因变异在传给子代时，可以将有些显性变异转化成在机体上表现
不出来的隐性变异，从而使变异对子代的不良影响减少二分之一还多。
此一现象在连成片的变异基因范围越大时， 效应就越明显。
从整体上来，由于基因变异点在整个DNA链排上的分布是随机的，因此没有血缘关系的两
个体所协带的变异基因在整个DNA链排上的分布一般都不等位。
具体地讲，当两配子媾合成为一个合子之后，如果父代一方的基因变异点在A、B、C、D
处，则母代一方的基因变异点所在的位置A＇、B＇、C＇、D＇通常都是与父代交错分布
的，如图11所示。
　
这样，就使得其父代一方的变异基因点被母代一方的正常基因插入隔离，而母代一方的
变异基因点则被父代一方的正常基因插入隔离。同时，又由于双方变异基因的交错分布
，从而使得基因变异所引起的失衡应力可以分散在子代机体生长的各个不同层面，或机
体的不同部位上。这样子代就不会因某一层面或某个部位上的失衡应力积聚过大而无法
正常运作下去了。
当然，这必须是血缘关系稍远的两个体之间的媾合，才会有此现象。血缘关系较近的两
个体，由于其变异基因是承袭前代的，两者的变异基因分布大部分都等位，所以其子代
的变异基因不会被分散或隔离。
综上所述，我们可以看出，种系在两性异体阶段中，遗传变异对其演进所造成的不良影
响，可以通过远缘个体的杂交而在子代上得到一定程度的缓解。当然，这就要求其群落
要有足够数目的个体，以保证将要媾合的两个体在前几代中没有直系血缘关系(一般来说
，至少应能保证五代以上没有直系血缘关系)。
这样的话，当某一物种在演进过程中，受外界环境中致变因素的作用而使之出现基因变
异时，其群落的个体数目越大，能承受此种打击的能力也就越强，这就是变异的集群缓
冲效应。
须注意的是，上面所说的变异，不是大规模的基因缺失或增多、染色体易位、染色体倒
错以及其它能导致机体生理机能严重丧失的基因灾变，这些个体一般都是无法存活或无
法衍生后代的次品，它们对种系的演进也不起任何的作用。
六 生物的演进规律
　
一物种从诞生开始，其整个的演进轨迹称为此物种的种系。种系可以划分成三个演进阶
段：从原生生物开始，到出现两性生殖的这一阶段称为种系的演进初期。从形成明显的
雌雄个体并依赖于两性生殖法进行繁衍，到产生专化程度很高的生理系统这一阶段，称
为种系的演进中期。当种系继续演进，而进化到能对外界现象有良好解析能力以后的智
能生物阶段，则称为种系的演进后期。
以下就物种的演进、生态平衡以及进化速度等三个方面，具体论述生物的演进规律。
　
1．种系演进的直系性
当某一物种诞生以后，它就会立即在其适存场域内繁衍，从而形成一个由具有相同性状
的众多生物个体所组成的群落，我们称其为种群。
即使是将其变异因素也考虑在内，种群中所有个体的遗传DNA内容也是大体一致的。在种
系演进的初期，由于新DNA分子内容的建构是由机体介质组分的变化轨迹来决定的，而演
进初期的生物对各方面变化的适应能力又很低，一旦某些个体内的介质组分过分离谱，
就会被自然淘汰掉。因而、不会被淘汰掉的种群成员，其DNA内容的建构及其建构指向，
都被确定在一个极小的范围之内，超出此范围者即被淘汰。
当种系出现两性生殖后，其群落便具有一种集群的遗传漂变均衡效应。此效应具体来讲
，就是通过两性异体媾合，将每一个体之间遗传DNA分子组构时的微小差别送到于代身
上加以均衡，从而使群落中所有个体的DNＡ分子在遗传内容和建构指向这两方面都相互
整合。
基于上述情形，可以看出：某一种系在演进当中，一般都不会轻易地出现分支，而其它
的物种又由于有所谓的基因隔离屏障，一般也无法介入到此种系内。这也就是说，自然
界生物的演进主线，一般都是直系式的。
人类物种近亲繁殖的畸形儿发生率很高，使得很多人都错误地认为直进演进对种系没有
益处。然而，通过用多种不同物种进行的细心控制下的实验表明，近亲繁殖本身并无任
何害处可言，而且在事实上，它还是许多物种标准的繁衍方式。
　
当然，并不是说现代生物的所有物种都有独自的起点和演进轨迹。从整体上来看，各物
种演进的进化树谱应该是由多条不交叉的独立系组成的。一般估计，至少在生物分类学
中的各个界、门、纲，甚至是在部分目之间，没有这种交叉。
在如下的特殊情形下，种系是有可能出现分支的，即：当地域环境的灾变使一个种群被
自然地理屏障隔离为两个或多个群落时，它们之间就会由于失去其遗传漂变均衡效应而
使各群落的演进指向有所偏差，进而使种系出现两个或多个亚种分支。这种环境方面的
隔离屏障的形成，主要是由地球大陆板块的漂移和各个大冰川期的出现所引发的。
一个种系的各亚种之间，只有被地理屏障隔离极长的一段时间后，才存在某种程度的基
因隔离屏障。而大部分同种系亚种之间的杂交子代都可正常存活和繁衍。
在自发的状态下，由上述原因而产生的亚种之间，最先出现的是受精选择性隔离，即：
当同种系的不同亚种之间出现差异时，其卵子(或胚珠)具有选择最适宜的精于(或花粉)
的特性，它使得稍有差异的子代之间，就有可能分化成不同的亚种。
如果是动物，亚种之间还具有交配选择隔离效应，即：当同种系的不同亚种在交配行为
动作机制方面出现差异时，它们之间将因无法达成交配目的而在以后的演进当中渐趋分
化。
综合各方面的情形，可以推断出：地球生物当中界的区别，是在于它们分别处在生态系
统的不同环节上；同界内的门，纲，目以及部分科之问的区别，是由于它们分别诞生在
不同的年代；而同科内的属、种之间的区别，则大多都是由同种系内的亚种分支所形成
的。
对现代生物的杂交实验表明，生物分类学上的同属，甚至同科之间有很多都可以通过交
配或人工受精而得到可以生长发育的子代。而一般能有此关系的物种，都可粗略地估计
它们是同一种系内的不同亚种。例如：驴与马之间，狮与虎之间等，其杂交子代都可以
发育成个体。另外，人类与其它一些灵长类的杂交子代，有些也是可以生长发育的。
　
2．生态平衡
所有生物对外界的作用都是单指向的，它象一个泵那样将介质从这头送向那头，从而使
生物本身就具有改变自然环境的作用。送向另一头的介质对此生物来说就象是废料垃圾
，这样，时间一长，生物生存所需的介质越来越少，而不需要的废料垃圾却越来越多。
最终，此物种将因生存介质的匮乏
而无法维持下去，进而导致其种系灭绝。
某一种系若要长时间地演进下去，它就必须存在于一个可循环的生态系统内。当然，能
与生物共同组成一个循环系统的仍然是生物。地球上生态系统的主流就是植物——动物
生态循环系统。
地球上首先出现的是摄能生物。一般认为摄能生物对其承载场域的依赖性很强，这样就
限制了它的演进趋向无法向更夏杂的程度发展。并且其基本的运作机制——光合作用，
是在其原生生物之前就形成了的，因而摄能生物无论怎样演进，都无法对自己的光合作
用机制作出任何变动或改进。
摄能生物将介质送向高能位后，其上就会自发地生成一些耗能生物。一般认为，只要是
介质具有一定的生物势能，无论它是活体还是尸体，其上都有可能生成耗能生物。
这样，就形成了一个由摄能生物———耗能生物所组成的动态循环系统。当然这是一种
反馈效应极不灵敏的循环系统，因为此系统是由两个互为独立的环节组成的。
某一新物种若要能在自然界中站有一席之地，它就必须依赖这种生态循环系统。当然，
此循环系统及其动态平衡的建立是需要时间的。这样的话，一个新物种的形成，还要求
其生存所需的介质供应源必须有足够多的数量，以使之可以维持其种系演进到可平衡自
己的循环系统建立之后，此物种才算是真正诞生了。
大体来看，生物的诞生可以有如下三种情形。
第一种，是完全以自然界为基本生存基础的摄能生物，其所需的介质供应源十分稳恒，
因而它可以独自演进很长一段时间而无需建立可平衡自己的生态循环系统。
第二种，是以自然界为生存场域，以摄能生物为其介质供应源的耗能生物。此类物种的
生成一般都有益于生态平衡的建立，但其介质供应源不很稳恒。
第三种，是以其它生物机体作为生存场域和介质供应源的寄生生物。此类物种一般都对
其生存场域有很大的破坏作用，因而它们都只是昙花一现，很难演进到较高的层次。
当然，在此当中，也不乏有很多对寄主破坏作用较小的寄生生物，有机会演进到稍高的
层次。
　
寄生生物的诞生十分容易，它可以轻率地在各种合适的地方生成。如现代的洗涤剂、石
油等，其上都可以生成某种菌类。当然，它们通常还是短命的物种。
最难诞生的则是摄能生物，因为它须在能量注入介质这一环节上，找出一个能通过机构
来进行的方案。这个方案显然是极端复杂的，稍有差错，其目的就无法达到。
　
3.种系的演进速度
生物种系的演进阶段是以其机构的复杂程度而划分的，一般来说，一个物种的演进时间
越长，其机体架构及运作程式也就越复杂。
当然，不同的物种，其向复杂化发展的速度也各有不同。一个物种诞生之后，机体内介
质的运作程式及运作速率也就随之被确定下来了，并且不会随种系的演进而有太大的变
化。因为，其细胞增生过程的模式在整个种系的演进过程中都是基本稳恒的。
其次，不同物种向复杂化演进的倾向程度也是不同的。一些物种的演进是向着这样的方
向发展的：机体介质的运作较为畅顺，并且整个机体的宏观架构均质性较好。而另一些
物种的演进指向则与之相反：机体各部位的运作协调性较差，并且机体的宏观架构具有
明显的非均质性特征，这种非均质性是使其形成复杂的专化生理机构的主要动因。
一个物种的演进速度是由其介质的运作速度和机体架构的非均质程度来决定的，一般介
质运作速度较为缓慢，或机体架构均质性较为度好的物种，都属缓进种系。如：鲎、鳄
、舌形贝、海蛆以及一些藻类就属此类，它们常常经几亿年的演进之后还是原样。
与缓进种系相对的就是速进种系，速进种系的介质运作速度一般都较快，并且其架构的
非均质性也较为明显，如哺乳类、节枝类动物等，就属此类。此类物种有一个通病。就
是很容易灭绝。
　
生物机体的非均质特征，主要是由其遗传DNA的内容所决定的。以其对外界的适应能力来
看，均质性强的物种比专化性强的物种要更完美一些。并且，由于均质性强的生物机体
各部联系较疏松，其神经系统也不会过分地错综复杂、如果将其机体肢解，也不会因此
而死亡。
此类在机体肢解后，其残片仍能再生的生物，以植物界最为普遍。在动物界，肢解后仍
可再生的物种有海绵动物、腔肠动物、节肢动物、棘皮动物等。另外一些演进中期的物
种，如螃蟹、蜥蜴等，其肢体部分缺损后亦可再生。
生物机体的介质运作速度，从开放系统的构成方面来看，通常认为是由它所诞生的那条
介质流束的运作模式所决定的，并且在此种系的所有演进期间，此一速度不会有太大的
改变。
　
七 古生物史
　
总的来讲，地球上大部分物种在演进的大部分期间里都是比较顺利的，它们在自然界中
通常都很少留下痕迹。因此，就目前所发现的古生物化石证据，只能粗略地估计一下古
生物的演进史。
化石证据表明，最早的生命应诞生在距今约32亿年前的太古代。当然，首先出现的应是
植物。从震旦纪岩层内发现的菌藻类化石可以断定，这些物种都是均质性良好的缓进物
种。
动物物种估计是在元古代初期开始成型的，此时出现的种系应该有甲胄类种系、爬行类
种系、鲎种系、腕足类种系、环节蠕虫种系等等。
从太古代到震旦纪这23亿年间，都是此类缓进种系的天下。在此期间，生态系统的循环
十分缓慢，并且是处在基本平衡的状态下。直至震旦纪大冰川期的出现，上述秩序才被
打乱。
此次冰川期结束于寒武纪的初期。空出来的地域立刻被一些新生的速进物种所占据。地
球上的大部分物种都是从此处起步的，如裸蕨植物种系、裸子植物种系、鱼类种系、古
象种系以及灵长类种系等等。此时，是在距今4～6亿年前。
速进物种在演进了1亿年后，即进入繁盛阶段，此时的生态循环极不平衡。在陆地，大量
的高能位介质堆积如山，随雨水流入低洼地区，形成一个个死叙的沼泽。当然，在这种
死叙的沼泽中，有时还可能会有一些耗能物种诞生，但此类物种对生态的平衡并无多大
帮助，它们通常在很短的时间内就会遍布整个沼泽，并迅速耗尽自己可以吸收的营养物
，而使其在生成后不久就又灭绝了。其死亡后的尸体沉积在低洼地，将形成现在的石油
和煤。
在海洋中，由于有海水的涌动，所以此处生态的平衡性要比陆地好一些，然而其宏观尺
度上的平衡性仍属较差。因而，此处也是煤和石油的形成地。
直至古新世时期以后，在这4亿年间，上述生态模式一直在进行着，并且在此期间内诞生
的物种有很多都是短命的物种，如裸蕨植物种系，在泥盆纪晚期就完全灭绝了。恐龙种
系也断断续续地在白垩纪全部灭绝了，虽然它们曾一度演进到中后期阶段。
速进生物的出现，使得寄生生物的生成变得较为容易了。这种可使其它生物致病的物种
一般都只是昙花一现，只有极少的种系能有机会演进到稍高的阶段，而成为现代的寄生
虫类。
直至目前，寄生生物都一直在诞生着。并且，随着它的诞生，常常会引发相应种群的疾
病大流行。
　
现代的各种低等生物种系，大多数都是在距今几百万年前的新生代末期诞生的，此时正
好是第三次冰川期，这次冰川期不是一直寒冷，而是冷暖交替出现，因此，在这种气候
条件下生成的物种，有些常常表现出对气候的变化有特殊的适应的方式。
　

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欲讯秋情众莫知, 喃喃负手叩东篱。
孤标傲世偕谁隐，一样花开为底迟？
圃露庭霜何寂寞，鸿归蛩病可相思？
休言举世无谈者，解语何妨片语时。

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