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人的路程何其遠 – 一個生物演化的劇場

 
 
人是生物的一種,人自起源以來的路程也都脫離不開生物演化的軌道。生物的生存首先要解決的就是如何從外界取得資源,製造出本身所能使用的能量。整體來說,人進食就是攝取能源,所以人的演化和社會變遷都和取得食物有關。人和其他生物一樣,在自然界中佔有一個生態棲位,就是人和其他生物的互動,和環境條件的互動的總合。當然,環境影響人的演化。一般所理解的環境不外是,氣候條件、環境污染品質、飲水的品質,然而更重要的,有一個微生物環境條件,不斷的影響人類的演化。我將從食物、微生物的觀點探討人類社會的演化,作為解釋生物演化的一個案例。 

沒有能量,生物族群沒有辦法擴增;沒有能量,養不活全世界60億人口,農作物的生產提供人類族群倍增的能量,對人類社會產生重大而絕對性的改變,希望社會能多一點愛給農民,年輕人多花一點時間了解農業,把現代科技灌注到農業上。

太陽 生物能量根源

人是生物的一種,脫離不開生物演化的軌道。生物之所以成為生物,就是要依靠能量,不了解人如何取得能量,就不知道人是怎麼活在這個環境裡。

生物個體產生的變異,在某個環境之中,若有利於自身的生存或有助產下比較多的後代,後代族群中具有這有利特徵的個體就會逐漸增加,於是這個特徵就變成這族群的主流特徵。經長久時間,在多樣的環境下,衍生出許多類似的生物,但是又有差異,形成物種的多樣性,這就是演化的過程,就是達爾文用自然選擇(一稱天擇)去解釋他所觀察到的形形色色的生物。

太陽是生物能量的根源,只有植物可經光合作用擷取太陽能量。不論是草食性或肉食性動物,從食物中獲得的能量都可以追溯自太陽。即使是石油 (一稱化石能源),原來也是動物或植物,很早就埋在地下,現在才取出來用。

農業躍進 人口暴增

能量對人類、生物生存非常重要,若沒能量,族群沒辦法擴增。公元2025年,全球會有80億人口。為什麼人口會大量增加?為什麼人類突然之間得到大量能量,有足夠的食物養活愈來愈多的人?

于宏燦說,關鍵就是農業。在中國、歐洲、印度、墨西哥、南美等地,作物首次馴化,生長在野外的植物種在農場裡成為作物,每年穩定產生種子,供人播種生產糧食。

馴化的過程就是選出植物遺傳變異中的固定成分、窄化、使其表現出我們所期望的特質,馴化過程中,選擇不同的特性,這些特性的組合就產許多品種。原來野生玉米(類玉蜀黍)的黍穗跟0.25美元硬幣差不多大,但近萬年的選擇,可以長成現在這樣大的玉米穗,而且還有顏色繽紛、口感和營養成分都不一樣的玉米品種。豬、羊也都是馴化後,培養來滿足人的需求。

于宏燦指出,有農業穩定生產食物後,人口大增,但不是均勻分布,有些地方人口密度大增,容易產生疫病,例如中世紀的黑死病。醫學的進步,讓人類征服某些疫病,但新的疫病接踵出現。

他解釋,從流行性感冒病毒的演化樹來看,1985年的病毒株,和1996年的病毒株,已是不一樣的病毒了。病毒的演化很快,不斷突變,跟達爾文說的變異和天擇有關,而且會導向病源宿主雙贏的局面。

微生物 與人類共舞

許多微生物幫人類製造各種發酵的食品和飲料。而且並非所有的細菌都會致病,尤其人的腸道有好幾百種細菌,卻不會讓人生病,這就是細菌演化成與人類共生,且對人類有幫助。這樣的關係,我們才剛剛開始理解而已。

人體細胞只占人所有細胞和身上微生物的細胞總和的10%,因此一定會跟微生物有互動。例如腸道細菌的組成不同,可能影響人的體型,肥胖人腸子裡的細菌就跟一般人不太一樣。于宏燦認為,說不定可以從這些微生物產生的酵素,獲得一些靈感,解決未來能量的問題。

【2009/05/04/聯合報/記者楊正敏/台北報導】

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