埃迪卡拉纪初期,多孔动物生存环境中的温度、光照等要素发生变化,营养分布从深海下层逐渐向海面移动,原本占据着深海火山口、裂沟等“地利”的优势变成劣势,一大批多孔动物因无法适应而被环境淘汰。那些在成冰纪不占优势被排挤到浅海的多孔动物则反客为主,在新一轮进化中占尽天时,即将成为埃迪卡拉纪的新霸主。
埃迪卡拉纪的海洋中,营养分布随着环境变迁而呈现出较为明晰的分界,位于不同环境的多孔动物需要采取不同的策略来应对生存考验。
处于营养相对匮乏的环境下的海绵动物,由于摄取的营养绝对量减少,只能通过降低细胞的能量消耗而被动地选择“节约能耗策略”。多孔动物的结构相对简单,通过减少细胞分裂、延长生殖期、削弱细胞活动等方式可以迅速降低能耗。例如雌雄同体的生殖细胞间歇发育成熟、领鞭毛细胞的基部形成圆筒状或漏斗状的领以控制鞭毛摆动振幅和频率等。另一方面,“保守型多孔动物”优化内部结构,提升营养利用率,例如水沟系由单沟型分化出双沟型和复沟型,变形细胞具备消化和储存营养物质的功能等。
埃迪卡拉纪的“保守型多孔动物”的很多变化更像是退行性变化,例如体量由大变小、体型由非对称趋于对称等等。但在易经看来,虽然这一时期的多孔动物的某些特征退行至成冰纪时期,却是生物主动适应环境的体现,而主观能动性正是生命因环境变迁而主动适应的主要特征。因此,主动退化以适应环境也是主观能动性的“以退为进”的表现。
从另一个角度说明当时海绵动物所处的极端环境的证明是海绵动物胚胎发育的逆转现象。“保守型多孔动物”的囊胚是中空的,为了应对发育中的逆转现象,即动物极的小细胞内陷形成内层,植物极的大细胞形成外层。逆转现象与其它多细胞动物原肠胚的发育形成正好相反,是一种极端保守的发育策略。正如几亿年之后的陆生食草动物一样,需要不断进化出庞大的体型、坚韧的皮肤和致密的骨甲一样,处在营养匮乏中的海绵动物采取极端保守的策略,在优化营养摄入和降低能量消耗的前提下,通过胚层发育的逆转现象充分发挥领鞭毛细胞的能动作用,胚囊第一次逆转为了利用领细胞的鞭毛摆动实现水中漂浮来充分吸收水分膨胀,然后胚囊下沉在其它物体上再次利用鞭毛抓牢固着;然后囊胚再次逆转,动物极小细胞内陷形成中央腔,领鞭毛细胞化身猎食和消化等功能于一体的综合细胞。
在易经看来,“保守型多孔动物”对领鞭毛细胞的利用至少说明了两个问题,一是“保守型多孔动物”的生存环境中的营养密度偏低,难以积蓄足够的能量推动“细胞分化”,唯一进化出的“变形细胞”也被主要用来辅助消化和营养储存;二是“保守型多孔动物”具备了部分主观能动性,有发展能动性的欲望,并从中获得了益处。
由内陷的动物极小细胞激发中胶层的变形细胞进化出骨刺,防止被其它动物掠食。这也说明,埃迪卡拉纪时期已经进化出能动性强、凶猛强大的掠食者。
位于营养富集环境中的海绵动物在埃迪卡拉纪占尽天时和地利,但并非不需要任何改变。恰恰相反,它们面对的挑战更加严峻,因为营养富集意味面对更多的竞争对手,而进化之路从来都不是容易之事。细胞分化是一柄双刃剑,能因之生,也能因之亡。幸运的是,生命从来不缺少主观能动性,更不缺乏条件和机遇,毕竟地球生命体系蓄势待发了近30亿年。
自古如此,位于资源富集区域的生物必须采取主动的策略才能生存、强大,凡是采取被动、保守策略的生物不仅要面对环境改变带来的适应,还要面对主动出击动物的挑战,所以它们不仅要与环境适应,更要与其它动物竞争。它们面对的最重要的问题是如何高效获得营养?就好比在众多海洋球中寻找某种特定的颜色(例如红色的海洋球)需要具备分辨颜色的视觉一样,要改变被动进食的习性,首先要进化出更加敏感的感觉。海绵动物的被动感受刺激的原始神经元显然无法应对新的环境,因此对海绵动物而言,首当其冲需要进化的是神经细胞。
细胞进化的前提是数量堆积,数量堆积需要高度富集的营养,这在埃迪卡拉纪的浅海里并非难事,富集营养的海域将诱发一个显而易见的结果,海绵动物的消化、代谢周期必须缩短,以掠夺那些更容易消化、能量释放率更高的优质营养。营养富集的环境令海绵动物变得更加挑剔,也更加肆意浪费,却也让海绵动物的细胞数量增加,积攒足够的能量进行分化。
易经能够确定的是,在埃迪卡拉纪初期的进化革命中,大获成功的是神经细胞的分化,既为海绵动物体内其它细胞的分化提供基础,也为物种分化奠定可能。
神经细胞是一种内分泌细胞,通过分泌物进行接受、整合、传导和输出实现信息交换。为了获得主动性,原始海绵动物的神经细胞需要加深信息交互能力,形成真正的突触性联系,并接受感觉和支配运动的机能。突触性联系需要神经细胞至少分化出两个独立突起,就像电话机一样,一个负责输出,称为轴突,将神经元胞体产生的兴奋冲动传至其它神经元;另一个负责接收,称为树突,负责接收来自其它神经元的冲动。
“主动型海绵动物”的神经元通过突起联系在一起之后,在相当长的时间里仍无法摆脱原始性,一是尚未形成神经鞘膜,神经传导十分缓慢,二是尚未形成中枢神经,神经传导并没有固定方向。由此看来,“主动型海绵动物”尚未具备主动性,但相较于“保守型海绵动物”,“主动性海绵动物”的变形细胞摆脱营养禁锢而在体表形成了感觉细胞,能感受到外界的光和食物,通过细胞基底部纤维与神经网相连,建立“感受刺激——神经传导——表皮细胞”的联系,形成了神经细胞的主导地位。
“主动型海绵动物”主要有两层结构,外胚层和内胚层,两层中间是由内外层细胞分泌而成的中胶层。中胶层不具有细胞,与两种因素有关:一种显而易见的因素与分化出的功能细胞有关,外胚层分化出皮肌细胞(肌细胞的前身)、感觉细胞和“类刺细胞”。皮肌细胞由扁平细胞分化而来,感觉细胞由变形细胞分化而来,“类刺细胞”则由领鞭毛细胞分化而来。“类刺细胞”是在感觉细胞和皮肌细胞之后很长时间才出现的,是“主动型海绵动物”外胚层分化的终极武器,也是主观能动性的最终表达形式。
另一种因素与神经细胞有关。位于“保守型海绵动物”中胶层的神经细胞已无法适应“主动型海绵动物”的生存状态。神经细胞的成长、发育和进化需要不断接收刺激,在外界环境和内部机体的大量刺激中,“主动型海绵动物”经历无数代累积,将神经网络从中胶层分化至外胚层和内胚层,正如“迁都”一般,随之伴行的“政治势力”和“经济体系”尽皆从中胶层转移至外胚层和内胚层。可以推测,“主动型海绵动物”在很长一段时间内拥有两套相对独立的神经网络,一套位于外胚层,负责与外界信息交互以及发展主观能动性,刺激——感觉、运动——猎食、辅助——应激;另一套位于内胚层,主管消化,值得一提的是,“主动型海绵动物”的内胚层由神经细胞和腺细胞组成了早期“神经激素调节”模式,神经细胞活动能促进腺细胞分泌消化酶进行细胞外消化,但当食物短缺时,上升的消化酶浓度会反过来抑制神经细胞活动。
“主动型海绵动物”不具细胞的中胶层正好能绝缘内外神经网络的联系,防止不成熟的神经系统相互干扰,这也从另一个角度说明“主动型海绵动物”是一种过渡性物种,经历了很长时间的调整分化,直到某些高度适应性特征的出现才让“主动型海绵动物”跳跃性进化。
易经盘坐在埃迪卡拉纪后期的某座山巅之上,充满希冀地遥望旭日东升,心中充满无限感慨。
进化之路无疑是艰难的,营养需求的指数性增长无疑是最大的阻碍,贯穿了地球生物全部演化历史之内。环境抉择与物种进化总是相伴而行,如果生物的每一次主观分化都将被环境客观抉择,那么是否存在一种可能,即生物的每一次客观分化都被环境主观选择?
易经凝视着嶙峋的山岩,拾起一粒风化的石子在眼前仔细端详,继续冥想着……
他是石子的客观环境,抑或石子是他的客观环境?
如果是前者,石子却在改变着他的一次重要的认知飞跃;而如果是后者,他却能将石子碾碎,扼杀其生存轨迹。
或者根本不存在客观和主观,所谓的主观只是客观的一个部分,而所谓的客观只是主观中的一抹幻象。
正如冥想……
这方世界是他主观的一部分,还是他的主观融于这片世界?
如果银河系中心有一颗超级大脑,太阳应该只算是一个具有生命的细胞,而地球生物的演化反而成为那个细胞的客观环境。
虽然,若尘埃般微不足道,但物质与意识并不是宇宙的本源。
那么,什么是宇宙的本源呢?
易经的心里已经有了答案:原力!