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生命的起源：所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的？ [:1700256392]
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·第五步 动的代价·
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但是，为什么绝大多数动物还没等端粒丢尽，体细胞就已经死光了呢？
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答案就是“动”。第二步昭示的规律实在太明显了：一切多细胞生物，凡是必然老死的，都是灵活运动的；凡是长生不老的，就算没有固定在一处，也是极其迟缓的。
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那么，为什么会动，就“不需要活着”？
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是的，那些红藻、植物、褐藻、真菌、海绵和珊瑚，还有所有那些模块化的动物，一辈子固定在一处，要么以光合作用为生[15]，要么以分解环境中的有机物为生，要么寄生在其他植物和真菌上[16]，要么就索性张大嘴等着有机碎屑漂进嘴里，收益寡淡却也没什么风险。它们生存竞争的根本之道就是单纯地扩大体积，单纯地生长而已：生长可以扩大生存空间，可以占据营养资源，可以修复机体损伤，可以挤走竞争对手，而无限的生长意味着无限次的细胞分裂，也就意味着端粒酶基因必须持续打开。
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至于丝盘虫、涡虫、海星、纽虫什么的，情况也差不多。它们爬到哪儿就吃到哪儿，运动得那样缓慢，遇上危险逃也逃不掉，打也打不过，用强大的再生能力修复一切创伤是它们必需的防御措施，而修复就意味着持续的细胞分裂，也意味着端粒酶基因总有用武之地，会在自然选择中占据优势。
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但我们这些活跃的动物就不同了。我们的生存竞争从不依赖单纯的扩大体积，而要依赖捕捉、撕咬、反击、防御、追击、逃跑、感知、伪装、求偶、交配、分娩、育幼……简单的生理结构绝不能胜任这些挑战，所以进化让我们的身体越来越复杂，每一个部位都长得越来越精密，也就出现了越来越多“不容替换”的细胞。
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因为用新细胞代替旧细胞绝不是一蹴而就的事情，而干细胞、分裂中的细胞和尚未分化完毕的细胞不能行使任何生理功能，还要消耗大量的养分，挤占许多的空间，不仅如此，一个新上任的细胞能否及时发挥恰当的生理职能，也同样是个问题。
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而活跃的运动带来了空前残酷的生存竞争，我们根本没有片刻喘息的余地。有许多非常关键的细胞如果保留了再生的能力，反而会给生存带来相当不利的影响。就拿哺乳动物为例，我们大脑里的神经元用错综复杂的突触网络储存所有的生活经验，协调着所有的神经活动，这些神经元如果替换了，突触网络就被破坏了，我们就“白活了”。再比如，我们耳蜗里负责感受声音的听觉毛细胞，每一个都负责一种特定的频率，如果这些细胞要更换，我们就将在几天之内失去几种频率的听觉。还有，我们要看见东西，眼球里的晶状体就必须纯洁透光，然而晶状体如果要存留更新用的干细胞，就会变得模糊浑浊，让我们失去视力。更不用说，心肌组织需要不断地高强度收缩，如果里面时时安插着一批分裂中的细胞，就会在剧烈运动中脆弱易断。
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这些关键的细胞都在执行不能暂停的任务。要更新它们，就如同给行驶中的飞机更换控制元件，风险远远超过收益，然而这些零件又是如此重要，它们什么时候坏掉了，整个飞机就到了坠毁的时候。
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所以就算别的体细胞都争取到了赦免，有这些不容替换的关键细胞拦在路上，我们也必将有老死的那一天。更何况在真实的大自然中，激烈的生存竞争让我们连这一天都活不到，那复杂的生理结构让我们时时刻刻承受着巨大的风险。一棵树哪怕被拦腰砍断，也能从残存的树桩、树根上萌出新芽，而哺乳动物哪怕只是龋坏了几颗牙都要面临感染和饥饿的死亡威胁，又或者只是崴了一只脚也会因为逃不过天敌、追不上猎物而死掉。在狂野的大自然里，我们这些活跃的动物从来活不到体细胞端粒耗竭的那一天。
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讨论到这里，我们恐怕又会有新的疑惑：说来说去，活跃的下场就是生来等死，在进化上还有什么优势可言呢？
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当然有的。我们可以更充分地传播自己的基因。
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是的，长寿有机会多繁殖几次，多传播几次基因，这固然是好处，但如果活跃能够赢得更强的竞争力，就可以大大提高繁殖的成功率，更有效地传播基因，这同样是好处。
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乍看起来，前者会在日积月累中占据优势，但绝大多数时候情况恰恰相反：环境的供养能力总是有限的，活跃者留下了更多的后代，就意味着长寿者留下了更少的后代。长寿者就算能熬到活跃者老死，可是新的活跃者又已经成长起来。就这样，长寿者在每一次繁殖中都占据了劣势，最后就很可能被进化淘汰了。
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所以时至今日，所有长生不老的多细胞生物都处在食物链的最底层，仅作为生态系统的根基才得以繁荣昌盛。而活跃的动物已经在物种数量上超过了其他一切生命形式的总和。其中，昆虫独占了动物界90%左右的物种，它们甚至极端到了只争取一次繁殖：幼体一刻不停地积累营养，然后在最后一次蜕变中一次完成所有细胞分化，成长为最精致的生殖机器，爆发性地繁殖一波，繁殖完就死。比如蜉蝣，它们的稚虫可以在水中默默生存几个月甚至几年，然而在羽化当天，它们就会成群结队，壮丽地交配、产卵、死亡，给人留下“朝生暮死”的错误印象。
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也就是说，对于我们这些活跃的动物来说，什么生存竞争、适者生存、自然选择，几乎都只集中在生命最初的一段时间，而随后就没什么意义了。于是在宏观层面上，如果某种基因突变要经过很长时间才能展现出不利的影响，比如在神经细胞里积累不可降解的蛋白碎片，但要50多年才足以破坏神经细胞，或者会让血脂的浓度缓慢上升，但要60多年才足以堵塞血管，那么这样的不利基因对野生动物来说就根本不会带来什么事实上的危害，不会被进化淘汰，因此在基因组中越积越多。又或者，某种基因突变能在年轻时带来好处，却又在长时间的积累之后带来危害，比如提高雄性激素的浓度，使个体表现出更强的雄性性征，却同时提高长期意义上的癌症发病率，那么这样的基因对活不到长期的野生动物来说就是单纯有利的，反而会被进化青睐，在种群中扩散开来。
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这不免会让我们想起第二步里单次开花的植物。那些植物同样是先经历漫长的营养生长，然后在生殖生长中迅速结束所有细胞分化，爆发性地繁殖一波，繁殖完就死。因为绝大多数单次开花的植物是一二年生的草本植物，生活在季节变化非常剧烈的地方，年度性的严寒、酷暑、干旱让它们很难熬到来年。它们的体细胞即使保留了无限的分裂能力也只是虚妄。相反，如果有什么基因能大大提高整株植物的发育速度，让分生组织一次性彻底分化结束，倒能极大促进它们的初次繁殖，在天灾到来之前就留下坚忍的种子，是极大的好处。于是，它们就进化成了一二年生的草本植物。而在终年适宜的热带雨林中，一二年生的草本植物就非常罕见了。
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图增—15 这种韬光养晦然后轰轰烈烈地爆发繁殖的现象也常出现在昆虫身上，比如在北美非常著名的十七年蝉（Magicicada septendecim），它们的幼体要在土壤中生活17年才铺天盖地地集体繁殖，有时给人带来末日先兆般的恐慌。17是一个很大的质数，绝大多数天敌的生命周期都难以和它重叠，比如那些生命周期是2年的天敌就得相隔34年才有机会吃到它，生命周期是3年的天敌就要相隔51年才能吃到它。请注意，蝉要躲避的并不是天敌的偶然捕食，而是天敌的“繁殖季”。繁殖季的食物充裕程度最强烈地影响了种群数量，如果蝉每次破土都赶上天敌的繁殖季，那么天敌就会在整个繁殖季都显著扩大种群规模，这是非常糟糕的事情。（图片来源：James St. John）
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所以，正如一切化石证据展现的，在进化史上，活跃而短寿的动物出现在固着而永生的动物之后，单次开花植物也出现在多次开花植物之后。
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但是既然提到了单次开花的植物，一个新的问题就浮现了出来。我们在上一步里说过，单次开花植物的体细胞并没有失去赦免资格，仍然可以无限次地分裂，仍然可以再生出一株完整的植物。这是因为它们没有生殖专权，每一个分裂的细胞都有可能发展成新个体，都有无限次的分裂需求，也就不会进化出针对这些细胞的死亡基因。而活跃的动物都有生殖专权，体细胞不能分化成生殖细胞，不能进入新个体[17]，因此完全陷入了这一步的窘境，这才进化出了那种死亡基因。
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是啊，生殖专权！如果活跃的动物没有生殖专权，我们就不会进化出那么多的死亡基因。因为如果没有生殖专权，我们就可以像珊瑚和海绵一样，让每个干细胞同时负责制造生殖细胞，那么我们的干细胞即便坚持不到端粒耗竭，也仍然有十足的理由在进化中维持端粒的长度，否则它们分化出来的卵细胞和精子就无法拥有足够的端粒，无法制造新的生命了。
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生命的起源：所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的？ [:1700256393]
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·第六步 性与死亡·