不同生物的相互依存——共生

共生是指两种不同生物之间所形成的紧密互利关系。动物、植物、菌类以及三者中任意两者之间都存在“共生”。在共生关系中，一方为另一方提供有利于生存的帮助，同时也获得对方的帮助。

有的共生生物紧密缠绕在一起，让人很难将二者区分开来。在植物和动物共生的例子中，我们往往很难判断这些生物究竟是植物，还是动物。生物界中，共生生物可不是一起生活、一起工作、和谐共处的卡通角色。大部分共生生物并不知道自己正在帮助另一种生物，它们只是选择了对自身最有利的生存方式，这是物种自然选择的本能行为。

广义上讲，人类其实也是共生生物，虽然人类从某种意义上讲是所有生物的天敌，但当今世界的主流环保思想还是提倡与生物和谐共处，努力拯救濒危动物。没有共生现象，地球上可能就不会存在生命。也许正是共生关系推动了多细胞生物的进化。有的科学家认为，整个地球就是个巨大的共生有机体。但共生关系有时看起来很微妙和悄无声息，并非像大多数人想象的那样绝对和谐，很多时候，如狼与兔、虎与牛等天敌之间，猎杀仍然是大自然物竞天择的主题。

共生的传统定义是两种密切接触的不同生物之间形成的互利关系。大多数生物学家仍然认同这一定义。然而，有些生物学家认为，凡是发生频繁密切接触的不同物种间的关系都属于共生关系，不管其中哪方受益。这其中包括偏利共生和寄生。前者指一方获益而另一方不受影响的共生关系；后者指一方获益而另一方受到损害的共生关系。本文中，我们将着重介绍互利的共生关系。

共生的形式有许多种。有的共生生物需要借助共生关系来维系生命，这属于专性共生。有的共生关系只是提高了共生生物的生存几率，但并不是必须的，这叫做兼性共生。共生关系有时是不对称的，在共生关系中很可能出现一种生物是专性共生而另一种生物是兼性共生的现象。

传统定义中的“密切接触”也值得仔细推敲。大多数情况下，这种关系很简单——一个生物直接长在另一生物之上或另一生物体内。但生物学家认为两种生物如果存在某种生物化学关系，比如产生并分享酶、蛋白质、气体或其他化合物等营养物质，那么它们也可以被视为共生生物。

共生还分为内共生和外共生。内共生是指一种生物长在另一生物体内，生物学家所说的“体内”是指生物体的细胞之间或身体组织里面。外共生是指一种生物长在另一种生物之外，某种生物长在另一种生物的消化道内应该属于外共生。

进化本身是不可思议的。生物的适应现象多种多样，有时这种现象似乎有违逻辑，生物共生现象尤其如此。两种不同生物的特性怎么会进化到可以配合得天衣无缝呢？事实上，许多对进化持怀疑态度的人认为共生就是驳斥自然进化的有力“证据”。

自然选择是解释共生生物进化过程的关键。在某生物种群中，有些个体具有比其他个体更利于生存繁衍的共生特征，它们更有可能将这种特征传给后代，而其他不具有这种有利特征的个体则很有可能在进行繁殖之前死去。这样经过一代又一代的传递，有利于生存的优越特征会在该种群中表现得越来越明显。

决定共生特征能否得以传承的关键因素是种群压力——种群压力是指对某种群的个体来说比较艰难的生存环境。在进化的过程中，生物的共生特性和它们逃脱天敌以及捕获猎物特性同样重要。

许多共生关系最开始也许只是兼性共生，在经历了长期进化之后，这些生物会变得越来越依赖共生关系，因为共生特征在优胜劣汰的自然选择中具有优势。最终，共生双方将完全依靠共生关系获取食物、居所、酶等生存资料。

生物共生关系就好像是生物进化的“工具箱”。比如，树木需要土壤深处的养分，为此它们会进化出有利于吸收养分的根系——事实上，许多树木都有发达的根系。但是，这种进化需要漫长的时间（通常需要上万年甚至更长的时间），而且有些树木可能无法完成这样的进化。而土壤中的真菌恰好具有从土壤深处汲取养分的能力。当树木与真菌比邻而生时，就会彼此形成共生关系，因为树木进化成与真菌共生的生物显然要比树木的单独进化快得多。

有的生物学家提出了一个叫做“共生起源”的理论，这一理论已经被普遍接受。该理论认为共生是地球上复杂生物起源的关键。在物种的进化过程中，日益多样的微生物逐渐形成了一系列共生关系，不同的微生物在共生关系中发挥不同的作用，以维持生存。这些共生关系逐渐发展成一个关系紧密的互利网络，每种微生物都好像是机器上的一个齿轮。最终，它们进化成了带有一层保护膜的整体，也就是我们说的细胞，而其中的微生物都成了细胞的一部分：线粒体、细胞核和核糖体。

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