光合作用——Alison George

　　对于生命，几乎没有哪种发明有如从阳光中俘获能量的能力那般，具有如此意义深远的重要地位。光合作用彻底地改变了这个星球的面貌，它改造了大气成分，并形成防护屏使地球免于致命的辐射。

　　要是没有光合作用，大气中便几乎没有氧气，没有植物和动物，仅有微生物靠原始的矿物质汤和二氧化碳来残喘度日。光合作用使生命摆脱这些约束，它产生的氧气为复杂生命的出现创造了条件。

　　
光合作用是地球生命的动力 

　　在光合作用出现之前，生命界的主体是些以诸如硫、铁、甲烷这类化学物质为能量来源的单细胞微生物。而后，约在35亿年前，或许更早，一群细菌发展出从阳光获取能量的能力来帮助合成碳水化合物，以满足自身生长和供能的需要。尚不清楚它们是如何练就这番技能的，但遗传研究表明获取光的“器械”是由分子间进行能量传递工作的蛋白质进化而来的。于是光合作用就降临了。

　　可是这一过程的早期版本并不产生氧。它利用硫化氢和二氧化碳作为原料，生成碳水化合物和硫作为最终产品。在后来的某个现在还未确知的时期，进化出了新型的光合作用，它利用水和不同的资源，产生氧这一副产品。

　　在早期，氧会毒害生命。直到一些微生物进化出忍受氧并最终利用其作为能源的机制时，大气的氧含量才开始提升。那也是相当重大的发现：碳水化合物的有氧代谢获取能量的效能是无氧代谢的18倍。

　　地球上的生命从此变得更具活力了，为发展出复杂的多细胞生命形态（包括植物，它们吸纳了被称作蓝细菌的具备光合作用功能的细菌作为自己的光合作用器）作好了准备。事实上，现今地球上的生命所利用的能量都是直接或间接地由光合作用产生的。

　　在提供了代谢养料的有效方式的同时，光合作用制造出的氧也有助于保护生命。地球处于持续不断的来自太阳的致命的紫外辐射流的轰击下。让大气充满氧的过程的一个副产物是，距地表20至60千米高处分布的臭氧层，它滤除了最为有害的紫外线。这个保护伞让生命逃离海洋避难所，移师至干燥的陆地。

　　“它改变了大气成分，并使地球处于防护屏的保护之下”

　　如今，这个行星上的每一个生化过程实质上都最终依赖于太阳能的输入。深深地吸一口气，感谢一下那些原始厌氧微生物的生化创造力吧。

上一页 下一页

　　性——Clare Wilson

　　鸟类为之，蜜蜂亦为之——对于数目巨大的绝大多数物种而言，有性生殖是惟一的选择。它是造就这个星球上最为惊人的生物奇观的原因，从珊瑚虫群体（它们繁殖的数量如此巨大，以至于能在太空中看见），到园丁鸟（bower bird）为吸引异性而精心展现的舞姿，还有成年牡鹿的鹿角，一些生物学家认为，诗作、音乐和艺术也在其中。性甚至可能是造成生命前赴后继、自主前行的原因：放弃性的物种差不多在几百代之内就走向灭绝。

　　然而，既然性这般重要，生物学家却仍在争辩它是如何进化出的，以及它为何进化出来了。要知道，表面上看来，性是一种失败的策略。

　　有两个理由让进化应该青睐无性生殖。首先，在为资源进行的斗争中，无性的物种能轻易地战胜有性的物种。其次，精子和卵子仅包含了双亲各方一半的基因，采取有性生殖的生物个体只能将自身50%的基因传递给下一代。无性生殖却可达到100%的传递率。

　　显然，上述推理过程存在某些错误。尽管有许多物种，包括昆虫，蜥蜴和植物，无性而生活得悠然自得，至少目前如此。但是，有性的物种在数量上要远远胜出。

　　
正在交配的蝴蝶

　　性的持久不断的成功通常归因于遗传包裹的重新组合，引入了变异并使有害的突变被清除（突变最终会消灭大多数无性物种）。变异是重要的，因为它使生命能够响应环境的变化，这包括捕食

[1] [2] [3] [4] [5] 下一页