和有机物种类从简单向复杂发展一样,生命也是从简达向复杂发展的。见下图生命演化树。
36亿年前“原始汤”里诞生了最简单的生命,它们只有一个细胞,这个细胞甚至连细胞核都还没有呢。20亿年过去了,出现了有细胞核的生命,但它们还是单细胞生命。至少是12亿年前,史诗级的生命——多细胞生命出现了。
此后生命的种类愈发丰富,结构愈加复杂(比如器官和组织开始形成了)。我们熟悉的动植物,几乎全是多细胞生命。
大约8亿年前出现了多细胞动物(以下动物一词,一般是指多细胞动物。见下图)。现在让我们把镜头对准它们,慢慢放大、放大。
3.1 细胞分化:演化出更多种类的功能细胞
细胞可粗略地分为原核细胞、古核细胞和真核细胞。其中真核细胞分化演化的能力更强,肉眼可见的生命如蘑菇和动植物等,基本上都是真核多细胞生命。
真核细胞中,又以动物细胞较为特殊。
一是动物细胞出现得比较晚。生命的舞台是36亿年前开幕的,沉闷地演了20多亿年,直至8亿年前动物演员才姗姗来迟。就像大boss一般都被簇拥着最后出场一样,动物就是生命家族最后亮相的“大怪”。
二是动物细胞结构特殊。与其他绝大多数细胞不同,动物细胞没有细胞壁。细胞壁能维持形态,增强机械强度。由具有细胞壁的细胞构成的生命,保持着相对稳定的外部形态,看起来比较“硬”因而不能自主运动,例如植物。由没有细胞壁的细胞构成的生命——基本上就是动物,外部形态弹性较大,看起来比较“软”以致身体能自主运动。见下图。
植物细胞(左)动物普通细胞(中)动物神经细胞(右)对比图
三是动物细胞成分异常复杂。因为有机物种类具有从少到多、从简单到复杂的发展趋势。经过20多亿年的演化积累,到8亿年前的时候,生物圈已经积累起足够复杂的有机物成分,这为动物细胞的演化提供了物质基础。动物细胞一形成,其物质成分如脂类、甘油、尿酸、激素类等就异常复杂,这也是生命科学中尤以动物学更为复杂的原因。
动物细胞已经很特殊了,其中更有一种特殊到有些异类的细胞——神经细胞。下篇开始探讨神经。
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