第1章 走进食肉动物的世界
一场“作弊”的捕食
从某种程度上来说,地球生命的历史就是食肉的历史,这是一个关于背叛、越长越大和试图隐藏的故事,也是一个关于捕食者与其猎物之间的装备竞赛的故事。这段历史开始于15亿年前,地球上只有海洋的时候。那时候没有任何动物,那时候的生物也没有复杂的身体结构,没有可以走路的腿,没有可以供血的心脏,没有可以吃肉的利齿,当然,也没有肉。而且那时也并非我们通常认知的世界——距离那些可以食用的动物体的诞生还有很长的时间。
地球上所有的生物在15亿年前其实都是简单的细胞,当时可能存在的只有两种有机体——细菌与古生菌。后者是一种类似于细菌的生物,以在温度达到212华氏度(100摄氏度)的深海热泉、死海的超咸水甚至石油这些极端环境中生存为今人所知。对这些远古时代的细菌和古生菌来说,世界就像伊甸园,没有捕食者也没有杀戮。它们依靠太阳的能量或者含硫、氢的这类无机化合物生存,但这种祥和局面很快就结束了。
来自德国马克斯·普朗克发育生物学研究所的年轻研究员加斯帕·杰克里(Gáspár Jékely)认为,地球上最初的捕食者与食肉动物的故事源于一场“作弊”。“一个细菌没办法吃掉另一个细菌,”杰克里说,“细菌并没有嘴。”为了消化掉一些东西,细菌必须用它的单细胞身体吞食它的猎物,这就是现在所说的细胞的吞噬作用。但问题是,细菌本身同样有一道坚硬的“墙”,如果它们打开了这道“墙”,那么它们同样会把自己暴露给外界,这可能意味着死亡。可是,在15亿年前的某个节点,部分细菌的确开始打开了它们的“墙”,并开始吞食其他细菌。它们能够这样做,是因为它们“作弊”了。
杰克里这样告诉我,细菌是一种社交生物。在伊甸园里,它们过着集体生活,像泡沫或黏液状的“生物膜”一样漂浮在水面上,或者附着在深海中的岩石表面。在这种“生物膜”中,每一个细菌都必须为了共同的利益而分泌一些东西。杰克里说:“就像一个要建造房屋的群落,每个人都应该搬块砖头来。”但有些细菌却作弊了,“它们假装带来了砖头,实际上并没有,就这样住在房子里。它们压榨了整个群落。”在这种安全的“生物膜”中,作弊的细菌便可以摆脱它们的“安全墙”,成为捕食者。它们不再需要从太阳或无机化合物中获得能量,而是会爬起来,像变形虫一样吞食其他的细菌。这很好理解,因为吃掉其他同类是一种高效获取能量的方法。
当然,细菌所完成的吞噬作用并不像我们现在吃肉的行为,但它们的确是第一群捕食者—— 一个有机生物用“吃”的方法杀死了另一个有机生物。一些科学家也会管这些最早的捕食者叫“食肉动物”,它们的行为就像吃肉一样。
很多研究人员都认同的一点是,这些最初的捕食者,为地球生命打开了一扇奇妙的门,它们对形成真核生物—— 一种含有细胞器的复杂细胞结构的有机体——至关重要。在捕食者开始猎食其他细菌之后,被吞食的猎物有时会强化自己的防御机制来防止被消化,并在捕食者的体内存活。随着时间推移和生物的不断进化,这些增强防御的猎物进化成了诸如线粒体之类的细胞器——这时候,真核生物诞生了。所有的动物和植物,都是真核生物。
一旦这些古老的细菌被“肉”所吸引,它们就成了一连串事件的开端。它们不仅导致真核生物及复杂细胞出现,而且还导致了许多其他重要的转变:从单细胞到多细胞(比起单细胞来说,如果拥有多细胞,则不容易被吃掉),从小到大,从柔软的身体到坚硬的躯壳,从缓慢到迅速。如果没有第一个吞食其他同类的细菌,那么地球上甚至都不会有真核生物,不会有多细胞有机生物,不会有动物,不会有食肉者,也不会有肉。
有关生命的游戏一直在变换。不久后,专业的捕食者就开始猎杀其他肌肉发达的生物,而我们今天所知道的食肉动物也将会诞生。