微生物有自己的互聯(lián)網(wǎng)版本
創(chuàng)建一個(gè)連接數(shù)十億人的龐大全球網(wǎng)絡(luò)可能是迄今為止人類最偉大的成就之一,但微生物擊敗了我們超過(guò)30億年。這些微小的單細(xì)胞生物不僅僅對(duì)地球上的所有生命負(fù)責(zé)。他們也有自己的萬(wàn)維網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)版本。這是他們的工作方式。
就像我們自己的細(xì)胞一樣,微生物將DNA片段視為編碼信息。這些信息包含將蛋白質(zhì)組裝成可以解決特定問(wèn)題的分子機(jī)器的信息,例如修復(fù)細(xì)胞。但微生物并不只是從自己的DNA中獲取這些信息。他們還從死去的親戚那里吞下DNA片段或與生物伙伴交換。
然后將這些DNA片段整合到它們的基因組中,這類似于監(jiān)督整個(gè)蛋白質(zhì)機(jī)器工作的計(jì)算機(jī)。通過(guò)這種方式,微小的微生物是一種靈活的學(xué)習(xí)機(jī)器,可以智能地搜索其環(huán)境中的資源。如果一臺(tái)蛋白質(zhì)機(jī)器不起作用,微生物會(huì)嘗試另一臺(tái)。試錯(cuò)法解決了所有問(wèn)題。
但微生物太小,不能獨(dú)立行動(dòng)。相反,他們形成了社會(huì)。從生命的曙光開(kāi)始,微生物一直生活著巨大的殖民地,擁有數(shù)萬(wàn)億的成員。這些殖民地甚至留下了稱為疊層石的礦物結(jié)構(gòu)。這些是像龐培一樣被凍結(jié)的微生物大都市,它們提供了數(shù)十億年前的生命證據(jù)。
微生物菌落不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)。他們出現(xiàn)在海洋中并逐漸征服了土地 - 他們探索戰(zhàn)略的核心是信息交流。正如我們所看到的,個(gè)人成員通過(guò)高度協(xié)調(diào)的方式交換化學(xué)信息進(jìn)行交流。通過(guò)這種方式,微生物社會(huì)有效地構(gòu)建了一個(gè)集體的“思想”。
這種集體思維指導(dǎo)用DNA代碼編寫的軟件,在數(shù)萬(wàn)億個(gè)微生物之間來(lái)回傳遞,目的只有一個(gè):用蛋白質(zhì)機(jī)器充分探索當(dāng)?shù)氐馁Y源環(huán)境。
當(dāng)資源在一個(gè)地方耗盡時(shí),微生物探險(xiǎn)隊(duì)伍就會(huì)前進(jìn),尋找新的土地。他們利用不同種類的化學(xué)信號(hào)將他們的發(fā)現(xiàn)傳回基地,呼吁微生物社會(huì)從定居者轉(zhuǎn)變?yōu)橹趁裾摺?/p>
通過(guò)這種方式,微生物最終征服了整個(gè)地球,創(chuàng)造了一個(gè)類似于我們自己的萬(wàn)維網(wǎng)但使用生物化學(xué)信號(hào)而不是電子數(shù)字信號(hào)的全球微生物網(wǎng)絡(luò)。理論上,南極周圍水域發(fā)出的信號(hào)可以有效地快速傳播到北極周圍的水域。
生物互聯(lián)網(wǎng)
與人類技術(shù)的相似之處并不止于此。科學(xué)家和工程師正在努力將我們自己的信息網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到物聯(lián)網(wǎng),通過(guò)為他們配備微芯片來(lái)感知和溝通來(lái)集成各種設(shè)備。當(dāng)你的冰箱沒(méi)有牛奶時(shí),你的冰箱會(huì)提醒你。你的房子可以告訴你什么時(shí)候被盜。
很久以前,微生物建立了他們的物聯(lián)網(wǎng)版本。我們可以稱之為“生物互聯(lián)網(wǎng)”,盡管它通常被稱為生物圈。地球上的每個(gè)生物體都在這個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中相互聯(lián)系,這個(gè)網(wǎng)絡(luò)依靠微生物來(lái)生存。
十億多年前,一種微生物進(jìn)入了另一種微生物,成為它的宿主。這兩種微生物成為一種共生雜種,稱為真核細(xì)胞,是我們今天普遍熟悉的大多數(shù)生命形態(tài)的基礎(chǔ)。所有植物和動(dòng)物都是這種微生物合并的后代,因此它們包含生物“插件”軟件,將它們連接到生物互聯(lián)網(wǎng)。
例如,人類的設(shè)計(jì)方式意味著如果沒(méi)有我們身體內(nèi)的數(shù)萬(wàn)億微生物(我們的微生物組)幫助我們做消化食物和培養(yǎng)對(duì)細(xì)菌的免疫力,我們就無(wú)法運(yùn)作。我們被微生物所淹沒(méi),我們?cè)谖覀冇|摸的每個(gè)表面上印上個(gè)人微生物特征。
生物互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)整潔而美觀的系統(tǒng)。植物和動(dòng)物生活在微生物產(chǎn)生的生態(tài)廢物上。對(duì)于微生物來(lái)說(shuō),正如霍華德布魯姆所說(shuō)的那樣,所有的植物和動(dòng)物都是“他們用餐的肉只是牛”,有一天他們的尸體會(huì)被消化和回收。
微生物甚至是潛在的宇宙游客。如果人類進(jìn)入深空,我們的微生物將與我們一起旅行。生物互聯(lián)網(wǎng)可能具有長(zhǎng)期的宇宙范圍。
矛盾的是,我們?nèi)詫⑽⑸镆暈榱拥壬铩,F(xiàn)實(shí)情況是,微生物是生物圈中看不見(jiàn)的,聰明的統(tǒng)治者。他們的全球生物量超過(guò)我們自己他們是信息社會(huì)的最初發(fā)明者。我們的互聯(lián)網(wǎng)僅僅是30億年前發(fā)起的微生物信息游戲的副產(chǎn)品。
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