生存的根本

生命是什么？仁者见仁智者见智。

从化学的角度看，生命是一些生化反应的组合；从物理学的角度看，生命是一个熵值比周围环境低的系统；从信息学的角度看，生命的本质就是信息，它通过消耗能量的方式来维持信息的传递；从生物学本身来看，生命是一套自我复制的系统，是由细胞组成的能够自我繁殖的能量代谢现象。

无论简单还是复杂，从细菌到人类都是生命。要想完成生存和繁衍的重任，它们都需要从外界摄取能量。不同类型的生命，从外界获取能量的方法千差万别，且从生命诞生以来，在不断发生着演变。

生命起源之时，地球上的环境与今天截然不同，大气中没有氧气，而是充满了大量的甲烷、二氧化碳、硫化氢和氨气等还原性气体。而最早的生命可能是化能自养型细菌，它们利用热泉喷出的硫化物（如H2S）所得到的能量去还原CO2而制造有机物。

随着光合生物的产生，太阳能成了生命的主要能量来源。作为地球上最伟大的化学反应，光合作用利用太阳能将简单的无机物，如水和二氧化碳，合成有机物。从藻类到苔藓植物，再到各种各样的维管植物，光合生物构成了地球初级生产力的基石。

腐生生物则是从已死的、腐烂的生物体中获得营养的生物，如大多数细菌和真菌及少数高等植物。腐生生物属于异养生物，不能自己进行光合作用，也不能自己制造有机养分。

随着真核生物的出现，动、植物开始分化和发展。动物的出现，是生命进化史中的一件大事，形成了一个新的三极生态系统。光合生物制造食物是自然界的生产者，细菌和真菌等腐生生物是自然界的分解者，而动物则是自然界的消费者。

在生态系统中，那些以植物为食获取能量的动物是初级消费者，而那些以植食性动物或其他肉食性动物为食的肉食动物则为次级消费者。对于很多动物而言，其食性并无严格限定，是既吃植物又食动物的杂食者。

在生态系统中，一种生物无论处在哪个位置，无论以哪一种方式，都需要从周边的环境获取能量，这是生命赖以生存的根本。而能量来源的转换也会深刻地影响生物演化。与北极熊具有同一祖先的大熊猫，在进化中由于丢失了一个关键基因，从而走向了素食的道路。为了适应吃竹子，大熊猫发生了一些适应性进化，比如头颅变的硕大，臼齿更为发达，一根腕骨演变出了可以抓握的伪'拇指'。但它们的肠胃仍然更接近食肉动物——肠道长度比食草动物短得多，食物在体内的停留时间也短得多。为摄取足够的能量，它们转向尽量选取竹子最富含淀粉和半纤维素的部分食用。

同样，人类在进化过程中，从食腐和以植物为主食的生活方式到食肉生活方式的转变，为早期人类的大脑发育提供了所需的蛋白质，并且推动了他们的进化。要想更详细的了解人类进化与食物之间的关系，就请看本期的封面文章'漫话进化与美食'吧！