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三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?

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online_member 发表于 2023-3-12 21:41:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

  • 为了方便图文阅读习惯的朋友,以后发的视频,都会出文案版,仅字词上可能会与最终字幕有细微的出入。

视频文案

大家好,我是瞻云。
在大刘的科幻小说《三体》中,三体人在漫长的演化中,为了应对“乱纪元”的极端生存环境,它们进化出了脱水休眠的神奇能力。脱水后的柔软肝纤维状态,仅仅只需要用水浸泡,就能原地满血复活。
对于三体人的这种能力,不少文章和视频都尝试着进行解释,但都没有足够令我满意的答案。今天,我就从专业生物学知识的角度,来抽丝剥茧地探索三体人身体里的秘密。
脱水复活:三体人身体里有着怎样的秘密?
提到脱水复活,很多人可能已经想到了一个大名鼎鼎的生物——水熊虫。水熊虫脱水99%还能复活,不仅能抗极端低温、干旱,还耐高温,抗宇宙辐射、抗600Mpa高压,可谓是叠满了魔抗、物抗buff。

三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?518 / 作者:精诚通潭 / 帖子ID:115296
无论脱水的能力,还是各种抗性、复活方式,简直不能说是相似,而是完全一模一样。
那三体人可能是水熊虫的终极形态吗?
下这个结论还有点太早了。
还多文章总是声称,水熊虫是最强的地球生物,但如果把视野拓宽,就会发现水熊虫只是叠BUFF大军中的一员。
地球环境经过了46亿年的演变,地球上的生命也一起演化了40亿年,大体上呈现出从简单到复杂的演化过程。越古老的地质年代,生活着越简单的生物,它们也面临着越发恶劣的环境,命运完全被反复无常的天灾所摆布。
大氧化事件、雪球地球、火山喷发,海洋酸化,每一次大事件,都伴随着大量生命的灭绝。

三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?571 / 作者:精诚通潭 / 帖子ID:115296
存活下来的物种,它们总是掌握了一项或多项绝技。随着地球气候变得宜人,没有极端选择压力的众多生物,逐渐失去了祖传绝技,甚至一颗陨石便足以让它们全员灭绝。
但总有一些生物的全部或部分生活史,依旧需要面临严酷的环境中,从而保留了祖传绝技。
这些绝技,在今天被人类命名为——隐生(cryptobiotic)。
隐生又被称为潜生,是指生物面对恶劣环境时,所进入的接近死亡的状态。当环境变得适宜时,它们还会再次复苏过来。

三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?55 / 作者:精诚通潭 / 帖子ID:115296
但很多人并不知道,拥有隐生能力的生物,是一个足够庞大的群体,在非脊椎动物中,比较常见。
它们广泛分布于轮虫纲、线虫动物门、缓步动物门、鳃足纲,以及昆虫纲。分别以蛭形轮虫、秀丽隐杆线虫、水熊虫、丰年虾、昏睡摇蚊为代表,各个身负绝技,都可以作为三体人的原型代表。

三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?528 / 作者:精诚通潭 / 帖子ID:115296
我们不难发现,这些生物主要都是无脊椎动物。
看到这里,可能有人类就会讽刺三体人,明明自己才更像虫子,反而嘲笑人类是虫子。
但我不得不泼一盆冷水,其实站在生物演化史的角度来说,没有任何高等生物曾经不是虫子。如果三体文明也好,人类文明也罢,还是其它的任何原生文明,它的主体智慧生命身体结构再先进,也是从最基本的生化反应开始,从简单到复杂一步步搭建而成的。早期的动物,从广义的角度来说,都是各种奇奇怪怪的虫子。
其实,如果把人类演化史推至6亿年前,和原口动物刚刚分家时,我们大概率也具有隐生能力。
既然地球早期生物,大多具有隐生的能力,那么三体人的隐生能力,就显得并不神秘了。三体文明的乱纪元恶劣的环境,注定了存活下来的物种,都必须具备隐身能力。那么,三体人从早期的简单生命,进化到复杂生命的过程中,它们保留了隐生能力,即便它们可能已经不再是虫子形态。
三体人脱水复活的底层逻辑是什么?
在《三体》原著中,三体人脱水后变成干纤维,除了可以等待复活外,也是判处死刑的过程。无论罪犯、年老,或找不到工作的三体人,都会被脱水,然后当做燃料烧掉。
这个设定不仅展现除了三体人碳基生命的本质,也体现出了它们在脱水状态脆弱的一面。其实,无论水熊虫、蛭形轮虫、丰年虾,还是秀丽隐杆线虫,它们和三体人一样,无论隐身状态叠了多少BUFF,有机体的本质,让它们无法抵御火焰。当然,它们在正常状态下,更加的脆弱,甚至一张小小的载玻片,就足以把它们碾碎。不少人对于水熊虫的多过赞誉,其实只是一种浪漫的想象。

三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?316 / 作者:精诚通潭 / 帖子ID:115296
无论地球生物也罢,还是三体人,脱水本身就是为了应对极端环境的。如果能有适宜的环境好好生活,谁TM的还去辛苦脱水。如果地球人对三体人说,你们脱水的时候最厉害,恐怕三体人也会感到尴尬。这就好比夸一个盲人听觉很好,夸一个聋子触觉很好。
无能强大也好,脆弱也罢。在我们的宇宙中,无论在地球上,还是4光年外的半人马a星,都有着相同的物理法则。无论地球生命还是三体生命,作为碳基生命,我们身体内都遵守中相同的化学法则。三体人适应地球气候,也注定了它们身体内,和地球生物具有相似甚至相同的生化反应。
隐生主要分成四种:低湿隐生、缺氧隐生、低温隐生,以及变渗隐生。低湿隐生也即脱水隐生,其实基本所有具有脱水隐身能力的生物,都和水熊虫一样,大多同时具备其它几种隐生能力。毕竟在脱水状态下,化学和力学性质都会发生改变。所以,三体人在脱水时,具备其他的隐生能力,也并不奇怪。
在地球生物中,能脱水复活的生物,最大的共性是什么?
那就是藏在昆虫身体里的秘密——海藻糖。
海藻糖又被称为昆虫的血糖,在昆虫进行能量供应时,海藻糖会转化成两份葡萄糖,然后再代谢合成生命的能量物质——ATP。正是因为它可参与能量供应,所以广泛存在于无脊椎动物身体里。

三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?854 / 作者:精诚通潭 / 帖子ID:115296
虽然细胞中的一些蛋白质、多不饱和脂肪酸、多胺,以及其它的一些糖分,也有利于脱水耐性。但海藻糖是这些生物对抗极端环境的主要共同物质,不仅仅是大量的无脊椎动物,就连具有脱水耐性的真菌和植物,例如香菇和卷柏,也主要是海藻糖在发挥作用。
海藻糖的稳定性很高,只要不是强度很高的酸碱,过高的温度,它的性质都很难改变。例如,在高温状态下,蔗糖会发生美拉德反应把你锅里的红烧肉,染成可口的棕色。而同样是双糖的海藻糖则不容易发生这种反应。
具有脱水耐性的生物,很好地利用了海藻糖的这种特性。当面对极端环境时,它们会把身体内物质大量转化成海藻糖,甚至不惜牺牲掉部分器官。当然,对于细胞具有更高多能性的低等生物来说,它们的器官往往也具有很强的再生能力。为了应对恶劣环境,这种牺牲是值得的。
海藻糖主要通过以下几种途径,帮助隐生动物读过极端环境。

三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?70 / 作者:精诚通潭 / 帖子ID:115296
1、玻璃化
所谓玻璃化,就是像玻璃那样的非晶体状态,不会形成尖锐结晶,可以避免对细胞结构造成破坏。
2、稳定保护剂
海藻糖能抑制脂质体的融合,从而对细胞膜和细胞内蛋白质起到稳定和保护作用。
它还能降低细胞内的水蒸汽压力,增加细胞对脱水的抵抗力。
3、降低新陈代谢
海藻糖的高黏稠性,可以减少分子扩散,从而通过降低生化反应速度来,来降低新陈代谢哦速度。例如,水熊虫在隐生状态,新陈代谢可以降低到平常的0.01%。
4、锁水作用
海藻糖同时其具备的低吸湿性和保湿型,能保证有机体水分的长期稳定。
总之,海藻糖是低等生物中普遍存在的一种物质,在生物进入隐生状态时,它充当着主要的保护剂,让生物在高度脱水下,维持在待机状态。
在同样的生化法则下,我们有理由相信,三体人的血糖大概率就是海藻糖。
三体人的脱水能力如何进化而来?
刚才我们从地球生物共性的角度,推测出三体人的血糖就是海藻糖,但我们依旧没有讨论清楚,它具体的进化细节。接下来,我讲一步从昆虫和人体血液系统的差异,来说明三体人脱水能力的进化过程。
几乎地球上的所有生物,在进行呼吸作用时,都以葡萄糖作为底物分解,把能量储存在ATP中以供机体使用,这是在生物演化早起就存在的底层逻辑。

三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?669 / 作者:精诚通潭 / 帖子ID:115296
随着生物进化得更加的复杂,糖分需要现在有机体内运输,到细胞后再被利用。
不同的生物门类,演化出了不同的运用逻辑。而具备维管束的高等植物中,输送的主要是蔗糖。昆虫等无脊椎动物,输送的则是海藻糖。而脊椎动物,则选择最为直接的葡萄糖。高等植物运输蔗糖,和维管植物自身的运输途径有关。
脊椎动物可以直接使用葡萄糖,是因为具有封闭的血液循环系统,肠道的选择性吸收,可以让血液中的糖浓度高于细胞浓度,从而更有利于进入细胞。

三体人脱水复活,在生物学上真的可行吗?519 / 作者:精诚通潭 / 帖子ID:115296
然而,对于昆虫来说,它们血淋巴不仅是开放循环系统,而且肠道完全被动吸收葡萄糖。只有血液中维持低浓度的葡萄糖,才能保证糖分的吸收。
那为什么昆虫选择了海藻糖,而没有选择蔗糖呢?因为昆虫开放的血淋巴中还具有大量的蛋白质和氨基酸,蔗糖的耐酸性不如海藻糖,无法在血淋巴中维持稳定。当然,相比起葡萄糖,海藻糖的稳定性同样具有优势。
总的来说,昆虫这样的生物,由于循环系统的高度开放,没有任何的屏障,这就注定了有海藻糖这种稳定血糖的需求。
综合前面的分析,三体人的脱水演化之路,也就逐渐明晰了起来。
当在数亿甚至数十亿年前,三体生命起源于恒纪元。由于三体的恒纪元和地球环境相似,所以生命的起源,是高度趋同的。既有可能三体的单细胞生命和早起地球的单细胞生命十分相似。随着进化成多细胞生命时,它们便可能经历了一次以上的乱纪元。经过数次乱纪元,就足以淘汰掉所有不具备隐生能力的物种。
脊椎动物面对脱水的脆弱性,证明了高脱水耐性的三体人不可能像脊椎动物那样,拥有运输葡萄糖的封闭循环系统。而是具有高浓度海藻糖的开放循环系统。
无论水熊虫所属的缓步动物门,还是昆虫所属的节肢动物门,还是地球古生物学史上的叶足动物门,都属于泛节肢动物。
有理由相信,早期三体生物经历乱纪元后,无论存活的物种多么的千奇百怪,都会和泛节肢动物相近。
在随后经历漫长的过程,它们才从低等到高等,逐渐进化为智慧生命,成了三体人的最终形态。虽然脱水复活的能力,一直保留。但它们和地球主流形态的依旧会有很大的差异,既有不像无脊椎动物,也不像脊椎动物,既有无脊椎动物的特征,又有脊椎动物的特征。
我们知道,三体人除了具有脱水能力之外,还具有反射太阳辐射,脑电波交流、融合繁殖等多种神奇的能力。那么,在漫长的进化过程中,三体人进化出了怎样的生理结构?他们究竟长什么样呢?
如果大家喜欢本期内容,我将再做一期三体人的终极进化分析。
感谢大家收看本期视频,一键三连是对我最大的支持,我们下期再见。
online_member 发表于 2023-3-12 21:41:54 | 显示全部楼层
不明觉厉
online_member 发表于 2023-3-12 21:42:44 | 显示全部楼层
非常历a
online_member 发表于 2023-3-12 21:43:23 | 显示全部楼层
从零开始,学了整整两个月的剪辑。
online_member 发表于 2023-3-12 21:43:28 | 显示全部楼层
挺好的,知乎遗风
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