系統(tǒng)分類學是研究物種演化史,及演化史與其它物種間的關系的學科?,F(xiàn)行學科分類會將系統(tǒng)分類學歸類于理學或農學,但其本質上是哲學的一條分支,是指導我們完成認識自然、作用自然的指導型基礎學科。現(xiàn)代智人和其他生物一樣都是自然界中的一環(huán),因此系統(tǒng)分類學理論不僅可以解釋我們因何而來,也能解釋因何而去,同樣囊括了疾病特征和一切細胞生理的根本原因。這一章的內容晦澀難懂,因此我也會設法讓讀者更容易理解,歡迎各界英豪討論、斧正。
原初生物形成的時間點:早在地球形成之初10億年(40億年前)時,地球便出現(xiàn)了以簡單脂肪酸為細胞膜主要成份的原初生物。
原始大氣組成:地球地質尚處于早期階段,大氣中主要由氮氣、水蒸氣、氨氣、甲烷、硫化氫、氫氣和二氧化碳等中性及還原性氣體構成。從大氣的組成結構我們可以看出,當時的大氣中沒有氧氣,且為的還原性大氣組成。因此,地球原初生命形式是高度還原態(tài)的。
原始海洋中的鈉鉀來源:水會將巖石中的金屬離子溶解,以溶劑的形式形成海洋。
海洋中鈉鉀自然調控:
1、鈉鉀由于理化性質差異,使得鈉比鉀更容易從巖石和礦物中脫離并溶解于水;
2、在海洋和地殼活動作用下,鉀比鈉更容易被固定形成巖石或礦物并從脫離海洋;
3、在地球混沌初開的獨特地質時期,其表面布滿了大大小小的火山和溫泉。在地熱和太陽的雙重作用下,使得原始海洋長期處于蒸發(fā)態(tài)。水分子的逃逸會攜帶無機鹽離開海洋,從而減少海洋中的無機鹽組成。由于鈉的溶解度隨溫度升高而保守,鉀溶解度隨溫度升高而明顯升高,在海洋蒸發(fā)時,首先導致鈉鹽析出,從而導致了向大氣逃逸的水會攜帶大量的鉀和少量的鈉。同時也會導致小型水域鈉鹽大量析出而出現(xiàn)富鉀貧鈉的情況。
正因為海洋對鈉鉀溶解和析出的難易程度不同,導致了原始海洋中富鈉貧鉀,以至于在40億年后的今天,海洋仍然保持著這樣的富鈉貧鉀的地質結構。
生命的起源:原初生物正是在上述第三條無氧高還原態(tài)大氣條件下發(fā)生的富鉀貧鈉的冷凝水或富鉀貧鈉的小型原始湯中形成,而富鈉貧鉀的原始海洋對原初生物是有害的。無氧還原態(tài)大氣保證了大氣中的硫化氫組分不會被氧化成硫酸,為生命發(fā)生提供了安全保障;而富鉀貧鈉的水環(huán)境則為生命發(fā)生提供了離子基礎,使原初生物能夠以RNA為遺傳基礎的形式運行,并保證了核糖體合成原始蛋白質完成生命活動的構象,而這一切都與鈉無關。
目前僅發(fā)現(xiàn)60余種原始蛋白,它們是原初生物活動的基礎,也是地球生物圈現(xiàn)生物種完成共享代謝途徑”底物水平的磷酸化“(糖酵解的一部分)的基礎。
地球生命的底層代碼:地球原初生物形式發(fā)生于富鉀貧鈉的環(huán)境,并在其后40億年內保留胞內富鉀貧鈉的比例構成(與濃度無關)作為地球生物圈獨立細胞運行的底層邏輯代碼。無論原核生物、原生生物、真菌還是動植物,凡是地球上的生命形式,都是如此。因此,無氧大氣、富鉀貧鈉的水域可以看作是自然作用下發(fā)生生命的唯一基礎環(huán)境,缺一不可。這也可以解釋,為什么現(xiàn)在的地熱溫泉無法再發(fā)生新的生命形式,那是因為當前大氣中存在了大量的氧。此外,我們在考量某個類地行星是否能發(fā)生生命,不僅要考慮是否有水,也要考慮大氣組成和水域中鈉鉀比例關系,這是絕大多數(shù)科學工作者所不了解的。
熱力學第二定律是地球生命發(fā)生的根本原因:熱力學第二定律是宇宙運行的底層邏輯代碼,凌駕于宇宙空間內的任何事物之上。熱力學第二定律指出熵增原理:不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零;在自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小。正如上文所說,原初生命和大氣環(huán)境均處于高度還原態(tài),地球環(huán)境與外部空間形成巨大差異,因此需要一種途徑釋放能量來以保證地球和外部空間的能量差異。在熵增驅動、無氧高還原態(tài)大氣、富鉀貧鈉的水環(huán)境共同作用下,催生出地球的原初生命。地球和太陽的能量才可以以高還原態(tài)原初生命的特征引入負熵流,從而完成簡單的氧化反應,并將環(huán)境中的高能物質轉為惰性物質,并將產生的熱量以熱輻射的形式永久散失到宇宙中。因此,生命發(fā)生的根本意義在于加速宇宙微環(huán)境的熵增。
隨著漫長的地質演化,原初生物脫離了富鉀貧鈉的水域融入富鈉貧鉀的原始海洋。在高鈉滲透壓的作用下,原初生物不得不承受強大的演化壓力并接受自然選擇從而衍生出對抗原始海洋極端環(huán)境的方法。
降低細胞膜離子通透性:
1、高級脂肪酸:原初生物通過演化出以長鏈脂肪酸以減少內外環(huán)境的鈉鉀離子通透性,保證胞內富鉀貧鈉的離子構成。細胞膜上的脂肪酸鏈越短則離子通透性越強,這在富鉀貧鈉的冷凝水或原始湯中是無所謂的。但在富鈉貧鉀的原始海洋中,增強離子通透性就代表和環(huán)境同化,喪失了生命發(fā)生初期富鉀貧鈉的底層代碼,失去了鉀就失去了原始蛋白的生命活性。因此,原初生物的細胞膜演化出16C(棕櫚酸、軟脂酸等)及18C(油酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸等)的長鏈脂肪酸代替短鏈脂肪酸發(fā)。而超過17C的脂肪酸在常規(guī)溫度下一般以固態(tài)存在,因此上述長鏈不飽和脂肪酸的作用除了減少離子通透性外,還可以軟化細胞膜并形成穩(wěn)定規(guī)整的構象。
2、磷脂雙分子層:原始生命即便有了上述高級脂肪酸構成的細胞膜還會因為分子斥力導致細胞膜通透性高,因此演化出使用甘油結合高級脂肪酸和磷脂的形式發(fā)生磷脂雙分子層結構,不僅利用斥力構建了穩(wěn)定結構,還通過雙層細胞膜顯著降低了離子通透性,保證胞內富鉀貧鈉的離子構成,用來對抗原始海洋富鈉貧鉀的不利環(huán)境。這個結構在其后動植物兩分支演化中發(fā)生了分歧,動物的細胞膜演化出膽固醇用于增加細胞膜的流動,而植物細胞膜則沒有演化出膽固醇,代之以多不飽和脂肪酸構建細胞膜。而原核生物中的古細菌因為在極端條件下生存,磷脂雙分子層已經(jīng)無法滿足需要,因此演化出以特異性磷脂、脂肪醇鏈接甘油的形式構建細胞膜。
鈉鉀泵(離子泵):原始生命雖然有了磷脂雙分子層作為屏障,細胞膜仍然有較低的通透性,如果沒有一種主動出擊的機制排出胞內高濃度的鈉,則會導致細胞死亡,因此演化出一種可以消耗熱量并主動調節(jié)內外鈉鉀離子濃度比的微觀結構——鈉鉀泵。這樣一來,原始生命可以通過消耗ATP泵出鈉保持胞內富鉀貧鈉的生命環(huán)境,鈉通過滲透壓跨膜運輸時則會產生ATP,相互抵消。
高級生命形式發(fā)生的能量基礎是鈉鉀濃度梯度:正因為鈉鉀泵的發(fā)生,使得生命對能量供應有了更高的需求。原始生命的磷脂雙分子層不僅可以有效隔離鈉鉀也可以對氫離子產生作用,于是原始生命用氧化反應泵出鈉所產生的熱量順帶把更多的氫離子泵到外環(huán)境,再借助氫離子的濃度梯度跨膜運輸作用于細胞膜上的ATP合成酶產生更多的ATP,演化出了一個微觀發(fā)動機系統(tǒng)。因此,鈉鉀濃度梯度雖然給原初生物帶來負面影響,同時也給高級生命的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。
高級生命的發(fā)生:隨著原始生命的不斷演化,高級生命不再是以單細胞形式出現(xiàn),而是以細胞分化為組織合并多器官協(xié)同運作的形式出現(xiàn)。這樣一來,生物體就存在胞內環(huán)境和胞外環(huán)境(組織液和血液),并以角質層或幾丁質等表外結構將生物體與自然環(huán)境隔離開來。通過上述的解釋,我們知道了細胞底層代碼是保證胞內環(huán)境為鐵打不動的富鉀貧鈉,而外環(huán)境需要富鈉貧鉀。因此,再地球現(xiàn)生高級生命中表現(xiàn)為胞內富鉀貧鈉,而組織液和血液富鈉貧鉀。
原始神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生:對于動物來說,神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生是一個重大事件,為我們現(xiàn)代智人要感謝原始生命形式和鈉至少33億年相愛相殺的演化史。神經(jīng)細胞雖然和多種離子有關,但是主角卻是鈉。當神經(jīng)細胞在貧鈉環(huán)境中,無法形成神經(jīng)脈沖,而加入了鈉之后,神經(jīng)脈沖則表現(xiàn)為正常水平可以帶動肌肉運動。因此,鈉是高等動物可以演化出自主行動的關鍵要素。
腸道的吸收功能:由于動物的飲食中含有鈉,同時腸道細胞也會向腸道(體外)主動泵出更多的鈉,這樣的鈉離子梯度相對于胞內形成離子勢能,使得一個鈉離子跨膜運輸時可以攜帶葡萄糖或氨基酸進入生物體內。
調節(jié)血液體積:高等動物在海洋演化而來,因此胞外環(huán)境離子組成偏向海洋富鈉貧鉀的離子組成,并憑借血液內的鈉離子濃度調節(jié)血液體積,影響血壓,保持神經(jīng)脈沖的持續(xù)。
動物的鈉鹽趨性:動物神經(jīng)系統(tǒng)和鈉在海洋中完成長達7億年之久的適應演化過程,神經(jīng)系統(tǒng)高度依賴鈉鹽。而地殼中鈉鉀總儲量相近,這就發(fā)生了海洋內是富鈉貧鉀,而陸地則是富鉀貧鈉的情況。因此陸地動物普遍具有鈉鹽趨性和成癮性。從簡單的動物形式到復雜的現(xiàn)代智人,我們都共享了一套鈉鹽趨向性感受器,從而讓我們在廣闊的大陸上追逐著鈉鹽帶來的滿足感。
動物的高鈉毒性:雖然動物依賴鈉鹽,但過高的鈉鹽不僅會導致血壓升高也會導致細胞毒性,因此動物演化出通過排尿的和出汗等方式排出多余鈉鹽的能力以保證內環(huán)境的健康。在現(xiàn)代智人因高碳水飲食發(fā)生腦梗時,神經(jīng)細胞由于缺氧導致大量胞外鈉鹽進入是腦梗導致死亡的主要原因。
動植物登陸順序:很多讀者認為動物和植物是同一時間登陸陸地的,或動物先于植物登陸,這都是錯誤的觀念。如果動物早于植物登陸或同時登陸,則會因缺乏食物而滅絕。因此植物登陸的歷史要比動物早1億年,只有植物在陸地站穩(wěn)腳跟,動物才能在陸地生存繁衍,進而完成復雜的演化。
植物與鈉鉀關系:
1、植物地鉀鹽依賴:植物和動物一樣保留了胞內富鉀貧鈉而胞外富鈉貧鉀的特征,但植物可以自己合成生命所需的營養(yǎng)物質而不需要像動物一樣依賴鈉而攝取營養(yǎng),并且植物也不具神經(jīng)系統(tǒng)對鈉鹽沒有依賴性,而植物的各種生命活動和原初動物相近,極度依賴鉀鹽,因此植物具有普遍的鉀鹽依賴性。鈉對于植物是致命的,因此鹽堿地少有植物的身影,而貧鉀的土地也不適合絕大多數(shù)植物的生存。
2、植物中鈉的排出:植物的生長會導致鈉鹽積累,這對植物生長極為不利,因此植物和動物一樣需要定期排出鈉鹽以保證健康生長,于是演化出幾種排鈉的方式。植物可以通過根系限制鈉鹽的吸及主動從根系排出鈉鹽,同時將富集的鈉鹽囚禁在植物葉片的液泡內,也可隨季節(jié)落葉(常青植物以老葉代替新葉)釋放大量的鈉鹽。
3、農業(yè)化肥的應用:現(xiàn)代智人廣泛種植農作物并割除秸稈的行為導致土壤中鉀鹽缺乏,因此要不斷施肥保證土壤中鉀的含量才能保證收成,就是這個道理。而自然條件下的植物不需要施肥是因為沒有認為的干預,動植物死后被環(huán)境分解重新變成鉀鹽回到了土壤內,完成了無機鹽循環(huán)。
動物食性與鈉鉀的關系:
1、植食性:如上文所說,植物高度依賴鉀鹽而無法耐受鈉鹽,因此植物體中含有大量的鉀極少的鈉。所以,以植物為食的植食性動物要在自然中額外獲取鈉鹽來保證內環(huán)境的鈉鉀比例關系(同上文所述動物的鈉鹽趨性),因此我們可以看到野生素食動物會舔舐礦物。而這一動物本能也被應用在當今的畜牧業(yè),現(xiàn)代智人制作含有鈉的”舔磚“供植食性圈養(yǎng)動物舔舐。
2、肉食性:肉食動物以其他動物為食,而動物的組織液和血液都是富鈉貧鉀的,因此自然界中的肉食動物無需補充鈉鉀,從捕食行為中即可獲取充足的鈉鉀。肉食性現(xiàn)代智人在5000年前尚未進入農業(yè)社會之時正是如此。當肉食性現(xiàn)代智人進入農業(yè)社會后,通過異食行為大量攝入植食性食物(谷食性),從而造成飲食中富鉀貧鈉的情況,而動物神經(jīng)系統(tǒng)是高度依賴鈉鹽的。因此,食鹽成為了農業(yè)社會早期的硬通貨。隨著社會生產力的發(fā)展食鹽量產,食谷性現(xiàn)代智人將對鈉鹽的自然趨性轉便為成癮性,并合并高碳水飲食成癮性極大地導致了慢性病發(fā)生的風險。
現(xiàn)代科學證明,鈉鉀在智人腎臟的排出模式不同:鈉鹽為多吃多排,少吃少排,不吃不排;鉀鹽為多吃多排,少吃少排,不吃也排。同時,智人會在炎熱和運動時通過出汗的形式排出鈉鹽而保留鉀鹽。再加上現(xiàn)代智人在模擬祖先飲食模式時雖然能獲取大量的肉及內臟,但難以獲取動物的血液。動物血液是富鈉貧鉀的動物性食物,因此具有咸味,是史前智人最佳的鈉鹽來源。
所以,模擬祖先飲食的現(xiàn)代智人應在飲食中補充適當鈉鹽以彌補因缺失動物血液這種食物來源以及排汗中喪失的鈉鹽。
動物細胞中是富鉀貧鈉的,因此模擬祖先飲食的現(xiàn)代智人本身可以攝入大量富含鉀的肉食和內臟,無需額外補充鉀鹽。但細胞底層邏輯代碼和鈉鉀絕對濃度無關而與鈉鉀濃度比值有關,因此如果攝入了大量鈉鹽則需要補充鉀鹽以保證體液平衡,減少細胞因鈉鉀失衡而引起的損傷。
剩下的,就交給身體這臺精密的人型機器就好了。
熱力學第二定律(熵增原理)是宇宙運行的底層邏輯代碼,是地球生命發(fā)生的根本原因。
地球生命發(fā)生的根本意義在于加速宇宙微環(huán)境的熵增。
地球生命起源于無氧高還原態(tài)大氣合并富鉀貧鈉的水環(huán)境。
地球原初生命形式是高度還原態(tài)的。
地球生命形式是以胞內富鉀貧鈉、胞外富鈉貧鉀的特征作為底層邏輯代碼。
地球生命形式的底層邏輯代碼與鈉鉀濃度無關,僅與鈉鉀濃度比有關。
地球生命的細胞,其胞內模擬了原始湯的離子構成,胞外模擬了原始海洋的離子構成。
地球生命蛋白質合成是以鉀為基礎的、與鈉無關。
地球植物先于動物登陸1億年。
地球植物極大繼承了原初生物的生命特征,具極強的鉀鹽依賴性。
地球動物神經(jīng)系統(tǒng)依賴鈉鹽,具鈉鹽趨性。
地球上的動植物都會通過多種方式排出鈉鹽以降低鈉鹽毒性。
膽固醇是動物細胞膜保持活性的重要組成成分。
野生植食性動物因植物富鉀貧鈉而普遍缺乏鈉鹽,需從礦物、動物尸體和水源等獲取鈉鹽。
圈養(yǎng)植食性動物因無法從自然礦物獲取鈉鹽,需人為添加。
野生肉食性動物(包括史前現(xiàn)代智人)通過肉食可充分攝取鈉鉀而無需額外補充。
史前肉食性現(xiàn)代智人進入農業(yè)文明后,因異食行為大量攝入谷物和植物而普遍缺乏鈉鹽,并在生產力發(fā)展后將鈉鹽趨性發(fā)展為鈉鹽成癮性。
谷食性現(xiàn)代智人的高碳水飲食合并高鈉飲食可增加慢性疾病風險。
動物血液是現(xiàn)代智人最佳的鈉鹽來源。
模擬史前智人飲食模式的現(xiàn)代智人因食物中缺乏動物血液,應適當補充鈉鹽,如果攝入大量鈉鹽則需要額外補充鉀鹽。
食谷性現(xiàn)代智人應比肉食性者補充稍多的鈉鹽。
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