由一团细胞组成的小球——原胚由受精卵经历几次单纯的细胞分裂后形成,但从原胚时期开始,动物身体的发育指令就会被触发,指导原胚向复杂的方向发育。原胚中的一部分细胞会形成一个中间凹陷的球体,然后球体的“墙壁”持续凹陷,最后造成整个球体拥有上下两个细胞层面。再进一步扩大和拉长,就会清楚地出现头部和尾端。这是一切动物胚胎发育的第一步,蠕虫、甲壳虫和脊椎动物都一样。不同的发育指令不仅在一定程度上形成了物种的多样性,还在高等动物体内形成了细胞和组织的多样性。不过,一旦某种物种的指令开始执行,想要改变它就绝无可能了。

被子植物门主要包括禾本科(10550种)、豆科(19500种)、兰科(22500种)和菊科(23600种)。

如果来自遥远同源的基因流会削弱本种群后代的存活率,那大自然一定会偏向于选择任何能够阻挡这种基因流的突变。也就是说,如果两个种群的杂交后代或处于中间渐变状态的个体成活率降低,那它们就相当于该物种内部种群和外围种群之间基因流的障碍。这套理论放在世界上的任何地方、任何时代都适用,它证明了要形成新物种,不一定非得有隆起中的山脉、形成中的冰山或者运动中的陆地,需要的仅仅是稍有不同的环境条件,以及物种为此做出的适应性选择而已。我相信,生态分化驱使适应性选择,最终产生新物种,这个过程才是大千世界拥有丰富生物多样性的主要原因。

今天,东非的肺鱼在河流枯水时会钻进泥地里休眠。在泥地里,肺鱼会分泌出一张包裹身体的黏膜,在黏膜中它仍能利用“鳔”呼吸空气,并利用囤积的脂肪撑到来年雨季到来。很久以前,肺鱼的祖先肉鳍鱼类就已经学会借助朝前的鱼鳍,灵巧地在被倒下的树干和水生植物堵塞的浅溪中移动,久而久之,这类脊椎动物最终称霸了陆地。

陆地植物在全球均有发展,它们不仅是复杂生命进化的里程碑,也明显增加了当时世界上的物种数量。植物的冠削减了降雨的冲击力,减少了水土流失;死去的植物遗骸为土壤增加了有机质,还让更多营养物质流入大海;有叶植物能形成保护层阻挡干燥的风,还为食草动物提供了食物来源;植物还能吸收阳光,通过蒸腾作用向空气释放水汽,给被大太阳炙烤的热带降低气温。在三维的陆地植物群落的荫庇之下,动物物种的数量也大大增加了。

被子植物区别于其他植物最重要的特征,是它们的种子会在一个紧紧闭合的器官——子房中发育。开花植物的胚珠会被一片或多片类似叶的结构包覆,这种结构名叫心皮,子房即由心皮构成。胚珠会在子房内完成受精,而子房则为胚珠提供保护和营养,在受精后的胚珠变为种子的同时,子房会发育成果实。这一新的发育过程,即子房变成果实的过程,为我们的现代世界带来了太多的美好。成熟的子房让我们吃到了鲜美多汁的番茄、唇齿留香的木瓜、营养丰富的牛油果、拥有木质外壳的椰子,还给豌豆提供了豆荚。若子房和花的一部分融合在一起,就产生了苹果、樱桃、南瓜和西瓜,还有更加稀有的——整个花托都参与进来形成的草莓和西番莲,还有由花序轴形成的果实——菠萝。

简言之,光合作用将阳光中的物理能转化成了食物中的化学能。人们经过许多年的研究才将光合作用的机制逐渐摸清,用一位早期研究者的话说:“辐射物理学帮助我们理解光,固体物理学研究捕获光能的过程,物理化学阐明最初的氧化反应原理,生物物理学解释电子传递过程,生物化学讲述二氧化碳如何固定,植物生理学展示生物化学过程如何被调控,植物学研究将所有化学反应和植物的生命相结合,最后,生态学告诉我们,光合作用驱动了自然环境。”

20世纪末最惊人的科学发现之一,就是动物体内控制发育的基因普遍相同。把鱿鱼体内控制眼睛发育的基因移植到果蝇的胚胎中,果蝇胚胎就会在移植处长出一只眼睛——不是鱿鱼的眼睛,而是一只果蝇的眼睛!这就表示,“在这里长一只眼睛”这个基因,对鱿鱼和果蝇来说是一样的。

遗传决定论只能用来解释几种特殊的性状。一般情况下,一种生物的基因型要经过一系列相互影响的生化反应,才能转化为一个成熟个体的外观特征,即表现型。遗传信息的多维网络和控制遗传信息表达的调控因子,使每个细胞的基因表达都能受到灵活调控,但并非所有信息都会被表达出来。

布伦诺斯基的观点很直白:复杂的生命形态都是缓慢发展过程的最终结果,这个过程缓慢到用了30亿年之久,其间所有的变革都是在特定时间里开启的,并成了后续进一步改变的模板和基础。

不幸的是,以资源为基础、以获取财富为主要目标的高耗能社会,却很难长期保持稳定。就像以前的许多文明一样,人类独特的工业文明可能也会在混乱中终结。但说到底,这些都是非常悲观的观点,鲜少出现在出版物或演讲中。毕竟,我们的大脑天生就被编入了一种程序,这种程序要求我们对明天报以美好的想象,因此极少有人会如此现实地看待未来。