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    30/08/2007

    说说死亡的事情

     

    昨晚上睡不着,为了打发时间,我在思考死亡的问题,也就是说,生命为什么要有死亡?或者说,进化为什么给个体生命选择了生老病死这样的生命历程呢?


    首先,死亡有两种。一种是自然性的死亡(也就是所谓的寿终正寝),另一种是适应性或者意外性质的死亡,也就是说个体没有变化,而环境变了,不适应环境而死亡;或者被老虎吃掉,被石头砸死,被汽车撞死,这两种死亡应该分开来讨论。

    在大自然中,生物即使不会衰老,也面临着种种意外死亡的风险,时间足够长的话,任何生物都会死于意外。某生物一年内死于意外的可能如果是10%的话,那么五年内该生物大约有一半机会死于意外(这里不妨把这一长度称为半衰期),十年后100个生物只能剩下大约20个,20年后则是4个,40年后基本死光。 这样我们可以以生物数量为纵坐标,以时间为横坐标,画一条曲线出来,如果采用对数坐标,这样的曲线应该接近直线。

    在实验室中,或者在人类社会,生物很少死于意外,绝大多数的人类都是死于自然衰老,也就是70年后死剩一半,80年后死剩十分之一,100年后基本死光。同样的我们可以画一条死亡曲线,以对数坐标的话,也应该接近直线。

    现在我作一个猜测:进化应该怎么样设计生物寿命呢?很可能最优选择是让两条死亡曲线平行,也就是说根据自然界中意外死亡的速率来决定自然寿命。关于这一点,我没有很好的证明,但是有两个支持意见:

    1、 生命如果没有死亡,那么就会发生先代和后代交配,导致近亲繁殖的问题,近亲繁殖会导致基因恶化,生物质量严重下降。而避免近亲繁殖的一个方法就是设定青春期和衰老期。青春期应该是和生物的半衰期成某种比例关系的。(半衰期越长,青春期也可以越长)那么衰老期也应该和生物的半衰期成比例关系。

    2、 从生命的本质来说,生命是一个具有自维持能力的复杂系统,但是我猜想这样的孤立复杂系统维持的时间越长,越可能发生某种微妙的衰退、异常或者变异。同时如果某系统被设计的要维持的时间越长,它也越是应该稳定不变,能够允许的自由度也就越小,这样的生命也就越不能够去改变自己适应环境。这样的呆板稳定加上系统中微妙的衰退,足以让某个生命系统丧失活力。因此个体生命不适合生存的过久。

    此外我还有个直觉,就是自然界存在着各种各样的限制条件,很多条件是可见的,例如草原上树木的高度,过高或者过低的动物都会吃不到树叶,因此动物进化的高度必须要适应植物的高度。又比如沼泽地环境中必然适合两栖类动物的生存,只能陆生或者水生都面临淘汰的危险。但是也有很多进化条件是不可见的,例如生命的半衰期,但这样的时间限制也同空间限制一样,制约着生命的进化。

    我有一些支持证据,观察自然界,自然界中生命越是长的动物,其自然寿命也相应的越长。有些植物,例如水杉,几乎没有天敌,那么其自然寿命也长的不可思议。