不停歇的“红皇后”和怕麻烦的“黑皇后”

老牛头

在大多数人的认知里，生物演化是由简单到复杂的过程，比如，体形越来越大、运动速度越来越快、身体结构越来越复杂等。但也有一些生物，它们的演化摒弃了那些不必要的生理功能，在“退化”的道路上越走越远，为什么会出现这样的区别呢？

1973 年，美国芝加哥大学的生物学家范瓦伦提出了“红皇后假说”。这个名称引用自《愛丽丝镜中奇遇记》中爱丽丝与红皇后赛跑的章节，红皇后对气喘吁吁的爱丽丝说：“在这里，你需要尽全力奔跑才能停在原地。如果你想到达其他地方，你必须跑得更快！”

红皇后假说常被用来揭示生物间的协同演化，尤其是两种具有捕食与被捕食关系的生物。

猎豹和瞪羚都是非洲草原上的奔跑能手。它们的祖先的奔跑速度或许都没有现在这么快。但是种群中总有些个体天赋异禀，奔跑速度就是要快于其他个体。对猎豹来说，奔跑的速度越快，捕食到瞪羚的概率就越大，也就越容易活下来，种群中奔跑更快的猎豹所占的比例便会越来越大，因此猎豹这个物种整体都向着奔跑速度越来越快的方向演化。同样，对于瞪羚，只有奔跑速度比其他大部分瞪羚都快，才能逃脱被猎豹捕食的命运。最终，猎豹和瞪羚种群的奔跑速度都在变快，但二者之间的速度差距并不明显。

跑得更快看似没有扭转二者的竞争关系，但对猎豹和瞪羚自身而言，它们都获得了实打实的成长。今天的很多生物之所以能拥有眼睛、耳朵、大脑等复杂的结构，可能都是拜这种竞争关系所赐，这些能力可是各种生物寻找猎物和躲避捕食者的法宝。

2011 年，美国生物学博士杰弗里·莫里斯提出了“黑皇后假说”，用于解释他在一种单细胞蓝藻——原绿球藻群体中所观察到的现象。

原绿球藻主要生活在光照充足的海水表面，但太阳光会将海水中的有机物分解产生过氧化氢。过氧化氢对原绿球藻来说是有毒物质，它们怎么还能生存呢？研究人员把原绿球藻拿回实验室培养，并加入过氧化氢，发现它们迅速死亡，根本没有处理过氧化氢的能力。这意味着在自然条件下，有其他生物可以降解海水中的过氧化氢。

其实，原绿球藻的祖先曾具有降解过氧化氢的能力。这种能力需要它合成一种酶，合成这种酶需要铁元素，但铁元素在海水中并不丰富。原绿球藻一方面要生活在缺铁的环境中，另一方面又要承受过氧化氢的“毒药”骚扰，索性选择摆烂，“退化”掉了产生酶的基因，选择完全依靠其他微生物“帮助”的生存策略。

这便是“黑皇后假说”的例证。如果你生活在一个其他生物可以帮你“包办一切”的环境中，为什么还要麻烦自己去做更多事呢？对生物来说，快速长大并繁殖更多的后代才是硬道理。节省不必要的能量和物质支出，摆脱那些代价高昂的生理功能，让自己的后代成为在种群中占据优势的个体，这可比那些“无所不能”的复杂生命厉害多了。

以上两种假说哪个对？其实它们均符合生物演化的规律。生命演化取决于生物本身的环境适应策略。如果我们认为生命演化是存在方向的，就无法解释为什么今天地球上仍然存在细菌、藻类、原生生物、无脊椎动物这些看起来简单而弱小的生物。它们只是看起来弱小罢了，当它们在适合的环境中，也可以称霸一方。

对人类来说，与环境适应相关的演化更加复杂。人类容易肥胖，不是因为过多的脂肪能促进我们身体健康，而是因为充足的健康脂肪有利于提升生育能力。同样，人类容易担心、焦虑和产生压力，虽然这会带来心理上的痛苦和不快，但可以帮助我们的祖先应对危险。人类演化出来的许多特征并不一定是为了促进当下的身体健康或者精神愉悦，而是为了更好地在自然界生存和繁衍。

想想今天的人类社会，何尝不是困在红皇后的游戏中呢？竞争与内卷让人们付出更多，但许多人仍然留在原地，没能获得更多回报。如果人类能像“黑皇后假说”中互惠共利的生物般，减少自己不必要的消耗，发挥自己的优势，弥补别人的劣势，生活压力或许会更小吧。

（摘自《课堂内外·少年大学》2024 年第1 期，小黑孩图）