石振华
能流进化论 —— 一套论述生物、能量供体和能量受体协同进化的理论
2021-8-3 17:02
阅读:774

    由生物介导的能流的能量供体一般是还原性相对较强的物质,而能量受体则是氧化性相对较强的物质。还原性物质相对更容易失去电子,而氧化性物质相对更容易获取电子。此外,同一种物质在不同的环境条件下,得失电子的情况也不同。这说明,不同的能量供体和能量受体组合需要的生物的能量传递能力不同,同一能量供体和能量受体组合在不同的环境条件下需要的生物的能量传递能力也存在差异。也就是说,能量供体和能量受体的属性决定了它们所需要的生物的能量传递能力。

    对于生物而言,一般情况下,不同种类的生物之间具有不同的能量传递能力,同一种类生物的不同个体之间具有不同的能量传递能力,同一个体在不同发育阶段或不同环境条件下也往往具有不同的能量传递能力。综上所述,能量供体和能量受体决定了介导二者之间进行能量传递的生物的种类、数量、状态以及分布等

    随着能量在“能量供体→生物→能量受体”这一能量传递单元中的流动,能量供体和能量受体在环境中的丰度发生变化,它们对生物能量传递能力的需求也随之发生变化。在《隐藏的动力:生物在自然界中的价值》一书中,将能量供体和能量受体对生物能量传递能力的需求称之为能量供体和能量受体对生物产生的“选择压力”。对于特定的生物而言,选择压力无时不在,无处不在,且选择压力大小随能量供体、能量受体和生物的变化而不断地变化

    生物在介导能量供体和能量受体之间进行能量传递的过程中,还需要从中获取维持或延续自身能量传递能力的能量,这就使得当能量供体或能量受体发生变化时(既包括质的变化,也包括量的变化),生物自身结构和功能的维持和延续就可能随之受到影响。由此可见,能量供体和能量受体与生物之间存在一种矛盾,即能量供体和能量受体对生物能量传递能力的需求与生物能否满足这种需求,以及生物在满足能量供体和能量受体需求的同时,能否从中获取满足自身能量传递能力维持和延续所需要的能量之间的矛盾。该矛盾无时不在,无处不在,驱动能量传递单元中能量供体、能量受体和生物之间处于相对平衡的状态。《隐藏的动力:生物在自然界中的价值》一书将探究能量供体、生物和能量受体三者之间矛盾关系的理论,称之为“能流矛盾论”。

    我们都知道,温度、湿度、光照、微量元素、矿质元素等因素都会对生命体的存活状态造成影响,有的因素甚至是生命体存活的必要因素,然而,能流矛盾论却只提及能量供体和能量受体这两种因素,这是因为能流矛盾论的论述出发点是基于生命体在自然界能量流动中的价值。也就是说,对于特定的生物个体,我们看到的、想到的、关注的是其在所属能量传递单元中的能量传递能力能流矛盾论并没有否定温度、湿度等因素对生命体的影响,而是把这些因素都归属于影响生命体能量传递能力的影响因素中,都体现在了生命体的能量传递能力方面

    为了便于理解,我们以“汽车的出现给予生物起源的启示”这篇博文中所讲的从A地驾车去B地出差的故事为例做进一步说明。对于那位出差的人而言,他需要的是一种能够将其从A地送至B地的运输能力,而汽车正是这种能力的一种呈现形式。对于汽车而言,发动机的性能、轮胎的质量、车体的重量等因素都会影响汽车的运输能力,但这些因素并不是影响这个人要去B地出差的决定因素,他要去B地做的事才是决定因素。换个角度说,如果没有人需要这种从一个地方到另一个地方的输送能力,那么汽车就没有存在的必要,也就不可能存在。同理,对于生物而言,如果自然界不存在能势差,不存在能量的流动,那么生物也不会出现

    鉴于以上分析,能流进化论提出,生物的进化必然同时伴随着以其作为能量传递介体的能量供体和能量受体的进化,三者在历史长河中的演变相互影响,相互制约,要想探究生物在自然界中的演变方向、演变方式、演变缘由及生物不同物种之间的关系,必需同时探究以生物作为能量传递介体的能量供体和能量受体的演变方向、演变方式、演变缘由。任何脱离能量供体和能量受体演变规律的生物进化学说必将都是片面的。《隐藏的动力:生物在自然界中的价值》一书中所阐释的能流进化论便是基于热力学定律,从生物在自然界能量流动中价值的角度,同时论述了生物和以生物作为能量传递介体的能量供体和能量受体的演变历程



转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自石振华科学网博客。

链接地址:https://wap.sciencenet.cn/blog-3479210-1298195.html?mobile=1

收藏

分享到:

当前推荐数:0
推荐到博客首页
网友评论0 条评论
确定删除指定的回复吗?
确定删除本博文吗?