在持久的摇摇欲坠状态中保持平衡(1)

  

共同进化中的生命拥有非凡的生成稳定的非稳态的能力,将地球大气的化学循环推至一个洛夫洛克所称的“持久的非均衡态”。大气中的氧含量应该随时都会下降,但数百万年来它就是不降下来。既然绝大多数的微生物生命都需要高浓度的氧,既然微生物化石都已存在亿万年了,那么,这种奇特的不和谐的和谐状态算得上是相当持久而稳定的了。

地球大气寻求稳定的氧含量,与恒温器寻求稳定的温度非常相似。它碰巧使得氧气的平均浓度为20%,按一位科学家的说法“纯属偶然”。低于这个水平是贫氧,高于这个水平就易燃。多伦多大学的乔治?R?威廉斯这样写道:“20%左右的氧含量似乎能够保证某种平衡,在洋流近乎彻底循环的同时,又不会招致毒性物质或可燃性有机物的聚集而产生更大危害。”那么,地球的传感器和温控机制在哪儿呢?那个加热用的炉子又在哪儿呢?

无生命星球通过地质轮回来达到平衡。气体,如二氧化碳,溶入液体并经沉淀析出固体。溶入定量的气体之后达到自然饱和。固体在火山活动中经加热或加压,会将气体释放回大气层。沉降、风化、隆起——所有巨大的地质力量——也如强大的化学作用那样,打断或合成物质的分子链。热力学的熵变将所有化学反应拉到它们的最低能量值[1]。臆想的炉子垮塌了。无生命星球上的平衡不太象恒温控制下的平衡,它更像碗里的水,处在等高的水平;当不能降得更低时就干脆处在同一个水平上。

而地球则是一个恒温器。相互纠缠共同进化的生命提供了一个自主循环的回路,引导地球的化学物质趋向上升的势能。大概要等地球上所有的生命都寂灭之后,地球的大气才会回降至持久的平衡态,变得像火星和金星那样单调乏味。但是,只要生命的分布式之手仍占主导地位,它就能保持地球的化学物质脱离四平八稳的状态。

但失衡本身却是自主平衡的。共同进化的生命产生的持久失衡,自有其稳定之道。洛夫洛克一直致力于寻找这种持久失衡的存在。据我们所知,地球大气中 20%左右的氧含量已保持了亿万年之久。大气层像一个高空悬索上摇摇摆摆的杂技演员,而且几百万年来一直保持着那个欲跌还休的姿势。她永不坠落,也永远摆脱不了坠落的趋势,始终处于摇摇欲坠的状态。

洛夫洛克认为这持久的摇摇欲坠状态是生命的显著特征。近来复杂性理论的研究人士也已意识到,任何活系统:经济体、自然生态系统、复杂的计算机模拟系统、免疫系统,以及共同进化系统,都具有摇摇欲坠的显著特征。当它们保持着埃舍尔式[2]的平衡态——处在总在下行却永远未曾降低过的状态时,都具有那种似是而非的最佳特性——在塌落中平衡。

戴维?雷泽尔[3]在他的科普性书籍《宇宙发生说》中辩称,“生命的核心价值不在于它繁殖的不变性,而在于它繁殖的不稳定性。”生命的密钥在于略微失调地繁衍,而不是中规中矩地繁衍。这种几近坠落乃至混沌的运行状态确保了生命的增殖。

少有人注意到活系统的核心特点是,这种似是而非的特质是具传染性的。活系统将它们的不稳定姿态传染给它们接触到的任何事物,而且无所不及。地球上,生命横冲直撞,把势力扩张到固体、液体和气体之中。就我们所知,没有哪块从未被生命触摸过的岩石。微小的海洋微生物将溶入海水的碳和氧固化,生产出一种散布在海床的盐。这些沉积物最终被沉淀性的重量压成岩石。微小的植物性微生物将碳从空气中吸入土壤乃至深入海底,在水下化为石油。生命生产出甲烷、氨气、氧气、氢气、二氧化碳以及其他气体。铁——还有金属富集细菌造出金属矿团。(铁是非生命的典型代表,它由生命产生!)通过严格的观察,地质学家得出结论:所有露出地表的岩石(或许火山岩除外)都是再循环的沉淀物,因此,所有的岩石都具生物成因的实质,也就是说,在某些方面受生命影响。共同进化生命的无情推拉,最终将宇宙中的非生命物质带入它的游戏之中。它甚至将顽石也变成为映射其婆娑姿影的一部分。



·     [1] 热力学的熵增定律:大多数自发化学反应趋向于系统混乱度增大的方向,即熵增方向。 伴随着系统熵的增加,反应体内的能量相应减少。

·     [2] 埃舍尔(M. C. Escher,1898~1972):荷兰著名艺术家,他以在画面上营造“一个不可能的世界”而著称。在他的作品里展示了深广的数学哲理。一些自相缠绕的怪圈、一段永远走不完的楼梯或者两个不同视角所看到的两种场景――产生出悖论、幻觉甚至哲学意义。

·     [3] 戴维?雷泽尔(David Layzer):哈佛大学天体物理学家。他在1970年代初期明确指出,根据热力学第二定律,在日益膨胀的宇宙中熵会增加,但是由于一些相空间细胞也不断增加,熵的最大极限其增长速度可能超过熵本身的增长。

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