地球不仅仅是一个围绕恒星旋转的大地水准面，而且还是一个复杂的、自我调节的有机体。必须指出的是，这个想法在当时是相当大胆的，它是由英国科学家詹姆斯·洛夫洛克和微生物学家林恩·马古利斯在上世纪 70 年代提出的。他们将其称为“盖亚假说”，以古希腊大地女神的名字命名。如果地球是一个有机体，那么它如何应对对它只有伤害的“寄生虫”和灾难？

近日，英国的埃克塞特大学的科学家进行了一项有趣的研究，其结果颠覆了我们对灾难在生命发展中的作用的理解。事实证明情况也许并没有那么糟糕。让我们弄清楚吧！

关于地球上生命如何发展，有两种有趣的观点。第一个是盖亚假说。它指出地球上的生命和地球本身是一个单一的系统，努力自我调节和改善生存条件。支持这一假说的人认为，地球在不断“努力”增加生物多样性和生命的复杂性。物种越多，物种之间的联系越复杂，整个系统就越稳定。

另一种观点则更加悲观。这一假说因神话中的杀婴事件而得名，被称为“美狄亚假说”。支持这一假说的人认为，生命恰恰相反，有自我毁灭的倾向。就像寄生虫一样，它逐渐“毒害”地球，使其自身的生存条件恶化。最终，这一切都以全球灾难和灭绝而告终。

或许事实总是介于两者之间。一方面，大自然在森林火灾、火山爆发甚至核爆炸之后都能相对较快地恢复。生物体总能找到在最极端的条件下生存的方法。

另一方面，很难否认人类活动对环境造成了巨大的破坏。我们污染空气和水、砍伐森林、耗尽自然资源……有时人类似乎正在有意识地走向自我毁灭，这正是美狄亚假说支持者所警告的。

顺便说一句，一个很好的例子就是大约 25 亿年前发生的大氧化事件。当时地球大气中的氧气含量急剧增加，这是光合生物进化的结果。这对于无法在有氧环境中生存的厌氧细菌来说是一场灾难。他们大多数都死了。但是氧气推动了更复杂的生命形式的发展，包括我们的祖先。现在，了解盖亚在哪里以及美狄亚在哪里......

为了解答这个难题，埃克塞特大学的一组科学家决定进行一项相当有趣的实验。他们创建了一个共同进化的计算机模型，称为“纠结的自然”。

该模型模拟了由复杂的生态相互作用联系在一起的物种的进化。简单来说，科学家们创造了一个虚拟世界，里面居住着不同的生物，它们互相吞食、竞争资源并影响环境。

接着科学家们开始在这个虚拟世界中制造各种灾难。它可能是突然的气候变化、小行星撞击或任何其他导致生物大量死亡的事件。科学家们对灾难的强度和持续时间进行了不同的规定，并确定了生命能够在恶劣条件下生存的“避难所”的数量。

当然，这一切只是计算机模型。她无法考虑到所有影响生活的因素。但它使得进行现实世界中无法重现的实验成为可能。我们不能故意用小行星轰击地球来观察它会如何影响生物多样性，对吗？但在虚拟世界中 – 请这样做。

因此，经过数千次模拟后，科学家得出了一个相当出乎意料的结论。事实证明，灾难虽然增加了彻底灭绝的风险，但在生存的情况下却导致生命系统的多样性和复杂性增加。也就是说，那些在灾难中幸存下来的虚拟世界比那些相对和平的虚拟世界变得更加人口稠密，组织也更加复杂。这实际上是一个悖论：越糟糕，就越好？它是如何工作的？

科学家这样解释。首先，灾害释放了生态位。举个例子，假设有一片森林，里面的所有树都是同一种类的。发生火灾，森林烧毁。剩下的只有灰烬和少数幸存的树木。但灰烬是一种极好的肥料，而释放出的空间则为新物种的动植物提供了生存的机会。单调的森林被更加复杂和多样化的生态系统所取代。

其次，我刚才提到的那些“庇护所”发挥着重要作用。这些可能是深海海沟、洞穴——任何生命能够在恶劣条件下生存的地方。灾难发生后，幸存的生物开始从这些“庇护所”中分散出去，占据空出的生态位。而原有的生态系统越复杂，不同物种在这些“避难所”中生存下来的机会就越大，进而产生新的、甚至更复杂的生命。

大约 6600 万年前恐龙大规模灭绝后，出现了许多生态位。那么谁占领了它们？没错，就是哺乳动物，在此之前它们只是体型较小、不显眼的生物。它们开始快速进化，占据不同的生态位，最终形成了包括人类在内的各种哺乳动物。所以，如果不是那颗毁灭恐龙的小行星，我们就不会存在。

当然，并非所有科学家都同意这项研究的结果。还有一些人认为灾难总是坏事，并不会增加生活的复杂性。这一观点尤其受到美狄亚假说支持者的积极捍卫。他们指出，地球上的生命本身往往是引发灾难的根源。这些灾难通常会导致生活条件的恶化而不是改善。

例如，华盛顿大学古生物学家、美狄亚假说主要支持者之一彼得·沃德认为，大氧化事件就是生命如何自我伤害的一个例子。

“试想一下，”他说，“生命首先出现在一个星球上，然后它进化到开始产生氧气，而氧气会杀死几乎所有的生物。这难道不是自杀吗？”

事实上，地球历史上有很多进化导致全球变化和灭绝的例子。所以美狄亚假说支持者的论据也有存在的权利。

当然，该研究的作者意识到了这种批评。他们并不否认生活中会发生灾难，而且这些灾难的破坏力非常大。但他们强调，他们的模型仅仅是理想化、对现实的简化。它没有考虑到生物生命的所有细节，而是试图找出可能在其他星球上起作用的一般原理。他们认为，这些原则表明，从长远来看，生命趋于日益复杂，即使是通过灾难来实现的。

好的。当然，所有这些都很有趣，但它能给我们带来什么实际好处呢？这项研究的结果可能有助于最困难的任务之一——寻找外星生命。

寻找地球以外的生命是一项非常昂贵且劳动密集型的任务。你不能飞到每颗星星去检查那里是否有人。因此，需要一些标准来帮助缩小搜索范围，并将注意力集中在最有可能发现生命的行星上。这正是灾害对生命发展的影响的研究成果能够发挥作用的地方。

作者认为，过去经历过重大灾难的行星可能更有机会发展复杂的生命。为什么？因为灾害为新的生态位的出现和进化的飞跃创造了条件。

位于宜居带边缘的行星，也就是水仍然可以以液态形式存在的边界，在这方面是最有趣的。毕竟，它们很可能经历过剧烈的气候波动和其他可能刺激生命发展的灾难。

进一步令人感兴趣的是那些经历过轨道转移或与小行星碰撞的行星。如果一颗行星已经和平地绕其恒星运行了数十亿年，并且其上已经发展出一个相当简单的生态系统。然后一些不寻常的事情发生了，就像与一颗巨大的小行星相撞一样。这导致了全球气候变化、许多物种灭绝，但同时也为全新事物的出现创造了机会。

当然，这一切都只是理论。正如天体生物学家查尔斯·林韦弗 (Charles Linweaver) 正确指出的那样，该研究中使用的所有参数都无法在系外行星上直接观察到。我们无法了解它们过去是否发生过灾难，也不知道它们的生态系统有多复杂。但可以寻找间接迹象，例如通过分析系外行星大气的成分来寻找生物标志物——可能表明生命存在的气体。

如果我们在过去经历过重大灾难的星球上发现这样的生物标志物，这将为那里存在生命提供非常有力的论据。

毕竟，研究表明，那里才有最有趣、最复杂的生命。也许我们的智慧兄弟（或至少是氨基酸兄弟）根本不是生活在天堂花园里，而是生活在经历过不止一次世界末日灾难的星球上。也正是因为这些灾难，才造成了现在的局面。