4. 生命用有限的主题塑造无穷的变化

内在的同一性和外在的多样性

生命总是尽量利用已知有效的机制。与此同时,它又不断探索和完善。这种多变的组合催生了千差万别、各具特色的生物,这过程其实仅仅基于数量不多的基本模式和规律。例如,当细胞分裂和长大时,只使用极少的几种方式。新细胞群有时形成同心环状,就像我们在树干和动物牙齿中看到的那样;有时形成螺旋状,如蜗牛壳和公羊的角;有时形成放射状,如鲜花和海星;有时形成分支状,如灌木丛、肺和血管。生物体还可以表现为几种生长模式的组合,且规模会有所不同,但生命再怎么花样百出,超出上述范围的生长模式却是寥寥无几。

为了最大利用空间,生命经常会借助数学规律。例如,如果你一边转动一根树枝,一边数转完一个整圈后从主枝上生出的分枝数量,你就会惊讶地发现分枝数和转圈数之间存在一个规律,即符合数列1、1、2、3、5、8、13、21……这就是所谓的“斐波纳契数列”,其中每个数是前两个数的总和。又例如,每转动一个松塔八次就有十三个鳞片。类似的模式也出现在向日葵和雏菊的螺旋式小花排列中,在鹦鹉螺的横切面上,甚至在我们肺部支气管的分枝上。这样的相似性使我们能够深入了解,在不同情况下使用的简单规律是怎么产生令人瞠目结舌的多样性。大自然就像一位神奇的作曲家,用很少的音符就创作了许多交响曲。