自我終結的生物圈

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生命究竟是怎樣一種現象的謎題一直困擾著我們。從早已過時的“生命火花”和自然發生論，一直到我們現代的達爾文進化論和分子生物學圖景。我們仍然沒有所有的答案。非常奇特的是，我們自身——一個複雜的生命系統混合體——仍在繼續躲避我們的努力，無法形成一個精確、單一的描述和解釋。

然而，一個核心的觀察是，單個生物體和生物體的集合傾向於自我穩定。在細胞或身體中，我們談論體內平衡，這是一種透過感測器、控制和效應器反饋過程對系統進行調節的方式。也許生物系統的某些元素監測溫度，並控制另一個元素，該元素泵出化學物質以驅動生理變化，從而幫助生物體變暖或變冷。或者另一個元素感知酸度，並控制生物體降低或升高其內部pH值以最佳化其化學功能的能力。體內平衡完全是為了維持動態平衡。

這完全有道理。這是簡單的邏輯。如果一個系統不能做到這一點，它就會失敗，並且將不再存在於世上，也無法傳播自身或其後代。但這也意味著——正如我們從地球生命的歷史中所知——將會有許許多多變異和系統無法在長期內實現體內平衡。這僅僅是從另一個相當機械的角度看待進化中的選擇過程。

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當審視整個行星生物圈時，體內平衡也提供了一個有趣的視角。事實上，這是詹姆斯·洛夫洛克在 1960 年代最初提出的著名蓋亞假說的關鍵組成部分。這個假說認為，整個地球生物圈是一個自我調節系統，生命使地球更適合生命。除非情況並非如此。

事實上，洛夫洛克和其他人多年來指出，蓋亞理論實際上並沒有什麼神奇之處。如果它受到足夠的擾動，例如來自人類的擾動，平衡肯定會被打破，整個系統可能會轉向不穩定狀態。換句話說，我們認為地球上生命的持續存在（從看起來是共同祖先而來）是生命一旦在一個星球上發生就很難擺脫的跡象，這種想法可能具有誤導性。

換句話說：我們幾乎無法知道地球生物圈四十億年的連續性是典型的還是異常值——是規則還是例外。如果這裡沒有以這種方式發生，我們就不會在這裡進行觀察。

事實上，我認為思考一個相當反傳統的觀點很有趣。如果行星範圍內的生命更頻繁地自我終結而不是自我延續呢？有可能在細胞或小規模層面上，生命確實像我們可能懷疑的那樣具有永續性。一旦它作為一種自催化、選擇性和可進化的現象開始運轉，它在區域性環境中就運作得很好。但是，一旦它佔據了整個行星——一個真正有限的領域——體內平衡的魔力就更加碰運氣了。可能是這種情況，當由於生命活動引起的大規模、行星範圍的反饋開始變得重要時，不穩定的配置比穩定的配置更多。這篇文章頂部和下面的小圖代表了兩種選擇，箭頭表示反饋的“力量”。一個將生物圈嵌入全球體內平衡，另一個僅在一個方向上穩定，而在另一個方向上則從滾動的懸崖上掉落。

稍微換句話說。似乎沒有任何保證生命總是會使一個星球更適合生命。它實際上可能會做相反的事情（而且這種說法不需要包括像技術物種摧毀自己的世界這樣的事情，它也可能適用於簡單的微生物）。事實上，如果生命頻繁地起源，但也頻繁地自我終結，我們可能會發現宇宙的大部分都充滿了非常年輕的生物圈（不一定只在年輕的行星上），這些生物圈在不穩定的邊緣搖搖欲墜。