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灯塔水母永生的原因是什么? 第1页

  

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一个生物进化了数百万年,把自己活成了马尔科夫均衡的样子,真是不容易。

高级的动物一般都选择有性生殖,因为有性生殖可以带来基因的融合和突变。而只有让基因不断的相互结合,才能在进化中占据更大优势,不断的和环境互相适应,形成更加有竞争力的后代。

从族群的角度来说,环境是不断变化而危险的。我们永远不知道今天的强者过个几百万年会不会成为弱者,而今天的弱者在另外一个环境,反而会成为种族延续的希望。所以更多的突变能够为族群提供更大的容错性,能够面对各种环境的变化有更大的概率内抗病菌,外抗自然的延续下去。

高级动物往往都很强大,尤其是人类发展到今天,不考虑个人利益(想活的时间更长)就种群而言,是毫无必要进行无性生殖的。所以人类即便曾经有过有相关的无性生殖的突变,也不过就是历史长河的一朵浪花,无法取得明显的进化优势,所以人类种群的最优策略是毫无疑问的有性生殖。

灯塔水母也会有性生殖。当周围环境宜人的情况下,它们可以进行有性生殖,来追求群体基因的多样化,和进化的可能性。所以有性生殖可以看做是灯塔水母无私的牺牲自己,为自己种群的多样性做出了贡献。

但是当环境恶劣的时候——比如有人说在实验室环境下不断用针刺激它,那么当它认为环境已经恶劣到无法让自己从容的有性生殖的时候,它就会逆转自己全身的细胞,把自己分裂成数百个水螅——也就是水母的幼年形态,他们如果都能存活,就会长成和之前的灯塔水母一样的成年体。

因为不知道分裂后的水母是不是有记忆,所以这种分裂到底是永生还是无性生殖,取决于自己如何文学化的描述。但是因为是一对多的,我还是倾向于这是无性生殖。因为永生我们一般指的是返老还童,而不是把自己分裂成一堆和自己小时候一样的儿童。

神奇的不在于逆转,虽然逆转确实很稀罕,而在于这种根据环境而实时变化自己生殖策略的策略。

这就好像灯塔水母会解马尔科夫链一样。假如生物的终极目的是「延续基因」的话,有性生殖就是用当下的低概率来换取未来更强健的基因组合;而无性生殖就是用当下的高概率延续来保留未来的火种。

每一期,生物都面临一个选择。而生物必须从周围的环境出发,理性的最大化自己的基因从现在开始到未来无穷期延续概率的最大化。给定环境每一期是随机的,那么这就能构造一个马尔科夫均衡。满足一些数学条件之后,最终的均衡策略解就是一个触发器策略:

存在一个临界值 ,当环境的舒适度 的时候,就采用有性生殖;当环境舒适度 的时候,就采用无性生殖。

我真的觉得灯塔水母是活的最经济的生物之一了,「穷则留下火种,达则追求进步」,整个生命就是在求解一个马尔科夫动态均衡。




  

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