我們都知道,地球上最先出現的單細胞生物是屬於植物的藻類。藻類行光合作用產生氧氣,使包括真核生物(或者說動物細胞)在內的生命得以擴散綿延。
那時和現在一樣,植物細胞和動物細胞的區別不如人所認為的大。誠然,植物細胞比較繁複,多出了一個用來行光合作用的胞器(葉綠體),以及環繞整個細胞的細胞壁。而細胞壁也使得植物細胞遠比動物細胞牢固。但撇開這兩項差異,雙方確實十分相似。
既然這樣,該如何解釋人在對比單細胞植物和單細胞「動物」(此處是打個比方)時,老覺得後者更複雜、演化程度更高——一言以蔽之,更高等?
我們不妨比較一下單細胞動物「草履蟲」和單細胞植物「裸藻」。稱草履蟲為動物,有點不合規範。畢竟,現今草履蟲和其他原生動物(protozoa)獨立為一類,稱作原生生物(protist)。但是,直到幾年前,不管怎麼看,人類都將草履蟲當成動物。一如「原生動物」[1]一詞所提示,草履蟲是原始型態的動物。
草履蟲為單細胞微生物,覆蓋周身的纖毛,功能好比船槳,用以泅泳、移動。人要是看過顯微鏡下的草履蟲,就會忍不住為之著迷:演化所得的構造十分簡練,一舉一動也彷彿透出優雅。在所有生物中,草履蟲的確出類拔萃,雖僅止單一細胞,能耐卻教人驚奇。在 1906 年出版的《低等生物的行為》(Behavior of the Lower Organisms),赫伯.史賓賽.詹寧斯(Herbert Spencer Jennings,1868 年至 1947 年)談到了另一種類似阿米巴原蟲的單細胞動物。他納悶道,倘若這種掠食性生物大如鯨魚,成了人類的潛在威脅,是否該認定其具備智能才比較恰當?
在與草履蟲相對的另一方,屬於綠藻類單細胞微生物的裸藻一樣是造物的奇蹟。裸藻也可劃入原生生物,但無疑具備植物本質。
檢視這般結構簡單的生物,進而察覺其驚人的機能,有助於我們認清對植物界的偏頗觀點是以何為基礎。兩種單細胞生物的共通點與相異處為何?真的只有動物具備最低程度的智能,而不包括植物嗎?
我們先談草履蟲,也好有些粗略的概念。草履蟲如此渺小,能力之高卻出人意料。例如,該生物能辨明食物所在,並移動過去取食。
至於裸藻,為求生存,自然也需要能量。一般而言,裸藻行光合作用以補充能量,和一切植物沒有兩樣。即便光線不足,也不會就此認輸,而是轉變為掠食者,舉止有如動物。這時,裸藻同樣會「辨明食物所在,並移動過去取食」——沒錯,裸藻是植物,但的確能動!其實,這一藻類微生物便是借助微細鞭毛游來游去。
顯然,草履蟲與裸藻都能繁衍。若是觀察兩者在水中的舉動,似乎看不出太大不同。但,且慢,草履蟲的身體有電信號來回穿梭,將訊息傳至單細胞各處。是故,學者稱草履蟲為「游泳中的電子」,而以此稱號來定義草履蟲似乎十分恰當。不過,同種電脈衝也流遍裸藻的單細胞身體。所以,雙方又是不分勝負。
草履蟲和裸藻能做到相同的事情嗎?植物與動物的較勁會平手嗎?門都沒也——可結局與我們的預料有別。暗藏王牌的一方是裸藻,不是草履蟲。裸藻能行光合作用,也因為比草履蟲多出這項能力而輕鬆得勝。為了增進此能力,裸藻還發展出基礎視覺,得以截取光頻,找到接收光線最合適的位置。
可是,如果裸藻不僅做得到草履蟲能做的每一件事,還能觀看外界,並且轉化太陽光來產生能量,為什麼從來沒人稱呼裸藻為「游泳中的電子」,或是奉上別的稱號來表明其不凡能力?答案很難說得準。我們無法以理性來解釋人類何以普遍不顧扎實的科學證據,無視植物細胞的功能比動物細胞還強。
五億年前
回到本章開頭談到的演化阻礙。五億年前,植物與動物開始分化,原初生物選擇了分歧的路徑。總而言之,植物選擇安居的生活風格,而動物選擇流浪。附帶提一件有趣的事:同樣的定居抉擇,卻在人類社會催生了第一個偉大文明。
植物必須自土壤、空氣、太陽獲取一切維生所需。人們因此將之定義為「自營性」[2]。也就是說,自給自足,不仰賴別的生物求存。動物則需以他種動物或植物為食,因而開展出多樣運動機能,諸如奔跑、飛翔、游泳。有鑑於動物不能自給自足,人們便將之定義為「異營性」[3]。
歷經一代又一代,最初的選擇導致動植物其他的根本差異,以至於人類如今可以將兩者看成是生態系的陰與陽、黑與白。植物不動,動物能動;動物進取,植物消極;動物迅疾,植物徐緩。這樣的二元對立,我們能想出好幾十個,但總歸一句話:五億年來,植物界和動物界的生命演化大有區別。
隨著時間流逝,植物與動物初始的演化抉擇,促成了身體與生活方式的驚人差別:動物藉移動或作戰來自衛、覓食、繁殖;植物定於一處,逼不得已要找出全然獨創的解決疑難之道。所謂「全然獨創」,是以我們的角度來看,而別忘記,這是動物的角度。
譯按:
- [1] “protozoa”,源自希臘文 protos(「原初」)及 zoon(「動物」)。
- [2] “autotrophic”,源自希臘文 auto(「依靠自力」)及 trophe(「食物」)。
- [3] “heterotrophic”,源自希臘文 hetero(「其他」)及 trophe(「食物」)。
本文摘自《植物比你想得更聰明:植物智能的探索之旅》,商周出版。
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