6.1均衡即死亡
今晚是中國傳統的中秋佳節。舊金山唐人街鬧市區內，華僑們一邊互贈月餅，一邊講述著嫦娥奔月的故事。我家在距此12英里陡峭堤岸的後面。金門的大霧積聚在我家屋後堤岸的上空，將附近地區籠罩在茫茫霧氣中。我踏著午夜的月光，出去散步，猶如雲中漫步。
發白的黑麥草高及胸口，在風中喃喃低語。我跋涉其中，仔細觀察加利福尼亞的崎嶇海岸。這是一塊無序的土地，大都是多山的沙漠，相臨的大海雖然水量充足，卻無法提供雨水。海洋在夜間展開濃霧，偷偷地運送著生命之水。清晨來臨，霧氣凝結成水滴附著在嫩枝和樹葉上，滴滴答答地落到地上。整個夏天，水大都以這種方式傳送過來，而在其他地方，這本是雷雨雲團的份內之事。生命中的龐然大物紅杉樹，就在這雨水替代物的涓滴滋養下茁壯成長。
雨水廣施恩澤，涵蓋萬物，包羅永珍且一視同仁。相對之下，霧氣卻只能逡巡於方畝之間。它依賴於微弱的空氣對流，漂浮到最容易到達的地方，然後滯留在適當而平和的丘陵間的凹陷處。地形以這種方式掌控著水汽，也間接地掌控了生命。丘陵形成合適的地形就能留住濃霧，或凝結水滴滴入峽谷。與陰面的北部斜坡相比，朝南向陽的山丘會因為蒸發作用失去較多的的寶貴水分。而某些地表的土壤能夠更好地保持水分。當這些變數彼此疊加組合時，便會造成許多小片的動植物棲息地，構成拼貼畫般的風景。在沙漠地帶上，水決定著生命去留。而當一塊沙漠地帶上水的傳送無法做到普降恩澤、其所達範圍有限且反覆無常時，那麼決定生命去留的就是土地本身。
結果就形成了拼貼畫一樣的風景。我屋後的小山就披著由三塊截然不同的"料子"拼成的植被，一面斜坡上是匍匐的草地群落，居住著老鼠、貓頭鷹、薊和罌粟----一直延伸到海邊。小山頂上，粗檜林和柏樹把持著另一個單獨的群叢，其中有鹿、狐狸和青苔。而在另一邊的高地上，無邊無際濃密的毒葛和常綠灌木叢中隱藏著鵪鶉以及其他種群成員。
這些"小聯邦"之間保持著動態的平衡，它們相互間自我維持的姿態持續保持著將跌未跌的狀態，就像春天溪流中的駐波。當大量的自然界生物互相推搡著擁進共同進化的懷抱之時，在不均衡的地貌和氣候環境中，它們的相互作用令彼此無法聚集，於是成為一片片隔離的斑塊，塊內的動植物互相依存。這些斑塊的位置亦隨時間改變而游移。
風和春季洪水侵蝕著土壤，暴露出地下土層，新組成的腐殖質和礦物成分初露地表。土壤混合物上下攪動翻身的同時，與之息息相關的動植物也混雜著攪動變遷。鬱鬱蔥蔥的仙人掌樹叢，比如巨樹仙人掌叢林，可以在短短不到100年之內遷進或遷出西南部的小塊沙漠地帶。如果延時拍攝後用普通轉速放映的話，會發現巨樹仙人掌叢林在沙漠景觀裡蔓延的過程就像水銀瀉地。能遊走的不僅僅只有仙人掌樹叢。在同樣縮時拍攝的畫面裡，中西部稀樹大草原的野花繞著橡樹叢漫溢上來，猶如湧來的潮水，有時，將樹叢盡沒在茫茫草原裡；有時，山火過後，花草的潮水又會退卻，復現擴散膨脹的橡樹林。生態學家丹·鮑肯曾這樣描述過，森林"和著氣候變換的節拍緩緩地穿行於地貌之中"。
"如果沒有變化，沙漠就會退化，"託尼·博格斯斷言。他是一位身材魁梧，留著一大把紅鬍鬚的生態學家，深愛著沙漠。他全身心地學習研究與沙漠相關的知識和資料。在亞利桑那州圖森市附近，博格斯頂著酷熱一直監測著一塊沙漠帶。幾代科學家在此進行了持續80年的測量和拍攝。對這塊土地上的觀察在所有無間斷生態學觀察中時間是最長的。通過研究這80年來沙漠變化的資料，博格斯得出結論："多變的降雨量是沙漠存續的關鍵。每年降雨的情況稍有不同，才能使每個物種略微脫離平衡態。如果降雨量變幻多端，那麼物種的混合群落就會增加兩到三個數量級。反之，如果相對於每年的氣溫迴圈週期，降雨量保持不變的話，美麗的沙漠生態將幾乎總是向著單一乏味潰縮。"
"均衡即死亡，"博格斯如是陳述。這個觀點在生態科學圈內流行時間還不很長。"直到20世紀70年代中期，我們所有人都在前人學說的指導下工作，即生物群落正趨向不變的均衡，形成頂極群落。而今，我們看到，正是紊亂和多變真正給自然賦予了豐富的色彩。"
生態學家偏愛自然界中的各種均衡狀態，其主要原因和經濟學家偏愛經濟中的各種均衡狀態相同：均衡態可以用數學模型來表達，你可以為一個過程寫出你能夠求解的方程。但如果你說這個系統永遠處於非均衡狀態，你就是在說它的模型是無法求解的，也就無從探究。那就相當於你幾乎什麼都沒說。而在當今這個時代，生態學（還有經濟學）上的理解發生巨大改變並不是偶然的，因為用廉價計算機就能輕鬆地為非平衡和非線性方程程式設計求解。在個人電腦上為一個混沌的共同進化的生態系統建立模型突然不再是難題了。你看，這和行進的巨樹仙人掌叢林或稀樹大草原的奇異行為多像啊。
近年來，學者們提出了上千種非均衡態模型；事實上，現在有一個小圈子，專門研究混沌非線性數學，微分方程和複雜性理論等，所有這些研究都有助於改變這樣的舊有觀念：大自然和經濟活動都會收斂到平衡穩態。流動即常態這個新觀點重新闡述了歷史資料。博格斯能夠向人們展示沙漠的老照片，表明巨樹仙人掌叢林的生態地塊在一段相對較短的時間（幾十年）正在圖森盆地內漂移。"從我們監測的沙漠帶發現，"博格斯說，"這些地帶的發展並不同步。而正因如此，整個沙漠帶內物種較為豐富，如果自然災害徹底毀滅了一個地塊上的物種，處在另一發展階段的地塊可以輸出生物體和種子到這片地帶。甚至在沒有降雨量變化的生態系統，比如熱帶雨林，由於週期性的暴風雨和倒折的樹木，也存在這種斑塊生態動力系統（patchdynamics）。"
"均衡態不僅意味著死亡，它本身就是死亡狀態，"博格斯強調，"系統要變得豐富，就需要時間和空間上的變化。但變化太多也不行。你會一下從生態漸變群轉到生態交錯群。"
博格斯認為，自然界對擾動和變化的依賴是個現實問題。"在自然界，如果作物（包括蔬菜，種子，或肉）的收成年復一年差異很大，那沒什麼問題。自然實際上在此差異中增加了其豐富性。但是當人們要靠一個生態系統中的作物維持生計，比如受變化驅動演化的沙漠系統，他們能做的僅僅是將這個系統簡化成我們所謂的農業----根據變化的環境提供固定的產品。"博格斯希望沙漠的變遷能教會我們如何不用簡化系統就能和變化的環境共處。這並不是一個完全愚蠢的夢想。資訊驅動的經濟模式為我們提供的是一種能夠適應調整的基礎結構，它能圍繞無規律的產出靈活地做出修正；這就為靈活的"即時"製造業提供了基礎。理論上，對於提供食物和有機資源的豐富多變的生態系統，我們可以利用資訊網路調節投入，以適應其極不規律的產出。但是，正如博格斯承認的："眼下，除了賭博，我們還沒有由變化驅動的工業經濟模式。"
6.2誰先出現，穩定性還是多樣性？
如果說自然是建立在恆久流變的基礎之上，那麼不穩定性可能就是引起自然界生物型別豐富多彩的原因。不穩定的自然力量是多樣性產生的根源，這種想法與一條古老的環境主義格言背道而馳：即穩定性產生多樣性，多樣性又帶來穩定性。但如果自然的系統的確並不趨向精緻的平衡，我們就應該習慣於和不穩定打交道。
在20世紀60年代後期，生物學家最終獲得計算機的幫助，開始在矽晶網路上建立動態生態系統和食物鏈網路模型。他們試圖回答的首批問題之一是，穩定性來自於何方？如果在虛擬網路上建立掠食者和被掠食者的相互關係，是什麼條件致使二者穩定下來演繹一段長期共同進化的二重奏，又是什麼條件會使這些虛擬生物難以為繼？
最早的模擬穩定性的論文中有一篇是加德納和艾希比在1970年合作發表的。艾希比是一位工程師，他對正反饋迴路的種種優點和非線性控制電路很感興趣。兩人在電腦上為簡單的網路迴路編制出數百種變化，並系統地改變節點的數量和節點間的關聯度。他們發現了驚奇的一幕：如果增加關聯度至超過某一臨界值，系統從外界擾動中回覆的能力就會突然降低。換句話說，與簡單的系統相比，複雜的系統更有可能不穩定。
次年，理論生物學家羅伯特·梅也公佈了類似的結論。梅在電腦上執行生態模型，一些模擬的生態群落包含大批互相作用的物種，另一些則只包含極少的物種。他的結論與穩定/多樣性的共識相牴觸。他提醒大家，不要簡單地認為增加物種混合的複雜性就能帶來穩定性。相反，梅的模擬生態學認為，簡單性和複雜性對穩定性的影響，並不如物種間相互作用的模式來得大。
"一開始，生態學家建立起簡單的數學模型和簡單的實驗室微觀系統，他們搞砸了。物種迅速消失。"斯圖亞特·皮姆告訴我，"後來，生態學家在電腦上和水族箱裡建立了更復雜的系統，他們以為這樣會好些。但是他們錯了，甚至搞得更糟。複雜性只會讓事情變得異常困難，因為引數必須正好合適。所以，除非它確實簡單（單獵物-單資源的種群模型），否則隨機建立一個模型是行不通的。增加多樣性、加強互相作用或者增加食物鏈長度，它們很快也會達到崩潰的地步。這是加德納、艾希比、梅和我對食物網路所做的早期研究的主題。但繼續在系統里加入物種，不斷地讓它們崩潰，它們竟然最終混合在一起，不再崩潰，突然獲得了自然的秩序。它們經過大量反覆的雜亂失敗才走上正軌。我們所知道的獲得穩定持續的複雜系統的唯一方式，就是再三重複地把它們搭配在一起。就我所知，還沒人能真正理解其有效的原因。"
1991年，斯圖亞特·皮姆和他的同事約翰·勞頓以及約·科恩一起回顧了所有對野外食物鏈網進行的實地測量，通過數學方法分析，得出的結論是，"生物種群從災難中恢復的比率......取決於食物鏈長度"和一個物種所對應的被掠食者和掠食者數量。昆蟲吃樹葉就是一條食物鏈的一環。龜吃掉吃葉子的昆蟲就形成了一條食物鏈上的兩環。狼也許處在離葉子很遠的環節上。總體來說，當食物鏈越長，環境破壞帶來的影響就會使得互相作用的食物鏈網越不穩定。
西班牙生態學家羅蒙·馬格列夫在此前幾年觀察到的一個現象，最恰當地闡述了由梅的模擬實驗中得出的另一要點。馬格列夫像梅一樣注意到，由許多成員組成的系統成員彼此之間的聯絡會很弱，而成員很少的系統其成員彼此間的聯絡會很緊密。馬格列夫這樣說："實際經驗表明，那些與別的物種互動自由度大的物種，它們的交際圈子往往很大。相反地，彼此交往密切，互動程度強的物種常常隸屬於一個成員很有限的系統。"生態系統內的這種明顯的折衷，要麼是多數聯絡鬆散的成員，要麼是少數聯絡緊密的成員，與眾所周知的生物體繁殖策略折衷非常相似：要麼生出少數後代並加以妥善保護，要麼產出無數後代任其自尋生路。
生物學表明，除了調節網路中每個節點各自的接頭數量，系統還趨於調節網路中每對節點之間的"連線性"（連線強度）。自然似乎是保持連線性的不變性的。因此，我們應該料想能在文化、經濟和機械系統中找到相似的連線性守恆定律，儘管我不清楚是否有過這樣的研究。如果在所有的活系統中有這樣的規律，我們也可料想，這種連線性在流變，永遠處於不斷調整的狀態。
"一個生態系統就是一個活物的網路"，博格斯說。生物通過食物鏈網、氣味和視野以各種不同程度的連線性連線到一起。每個生態系統都是一個動態的網路，總是在流變，總處在重塑自己的過程中。"不論何處，當我們尋找不變時，找到的都是變化，"伯特克寫道。
當我們踏上黃石公園朝聖之旅，或去加利福尼亞紅樹林，又或去佛羅里達溼地，我們總被當地那種可敬的、恰到好處的渾然天成深深打動。熊似乎就應出沒於落基山脈的幽深河谷裡；紅衫林似乎就應搖曳在海岸山丘上，而北美鱷似乎就該呆在平原。我們有一種衝動，要保護它們免遭干擾。但從長遠眼光來看，它們全都原本就是過客，既不是此地的老住戶，也不會永住於此。鮑肯寫道："自然本身無論是形式、結構還是構成都不會恆久不動，自然無時無地不在變化。"
學者研究從非洲一些湖底的鑽孔裡得到的花粉化石，發現非洲地貌在過去幾百萬年中一直處於流變的狀態。在過去的某個時刻，非洲的景觀看起來和現在迥然不同。現在廣袤的撒哈拉沙漠在過去不久的地質時期裡是熱帶森林。而自那時到現在曾出現過許多生態型別。我們認為野性是永恆的；現實中，自然就是受限的流變。
注入人工介質和矽晶片中的複雜性只會有更進一步的流變。雖然我們知道，人類制度----那些凝聚人類心血和夢想的社會生態系統----也一定處在不斷的流變和反覆破立中，但當變化開始時，我們卻總是驚訝或抗拒。（問一個新潮的後現代美國人是否願意改變訂立已200年之久的美國憲法。他會突然變成中世紀的保守派。）
變化本身，而不是紅衫林或國家議會，才是永恆的。問題就變成：什麼控制著變化？我們怎樣引導變化？在政府、經濟體和生態系統等鬆散團體中的分散式生命可以用任一種刻意的方式加以控制嗎？我們能預知未來的變化狀態嗎？
比如說你在密歇根購買了一塊100英畝荒廢的農田。你用籬笆把四周圍起來，把牛和人都隔在外面。然後你走開，監測這塊荒地幾十年。第一個夏天，園內野草佔據這塊地。從那以後每年都有籬笆外的新物種被風吹入園內落地生根。有些新來者慢慢地被更新的後來者代替，生態組合在這片土地上自我組織，混合就這樣流變經年。如果一位知識淵博的生態學家觀察這片圍起來的荒野，他能否預測百年之後哪些野生物種會佔據這片土地？
"是的，毫無疑問他能預測，"斯圖亞特·皮姆說，"但這預測不會像人們想的那樣有趣。"
翻開所有標準的大學生態學課本，在有關生物演替概念的章節中都可找到這塊密歇根熱土最後的形態。第一年到訪的雜草是每年開花的草本植物，接著被更堅韌的多年生植物如沙果草和豚草取代，木本的灌木叢會廕庇並抑制開花植物的生長，隨後松樹又抑制了灌木的生長。不過，松樹的樹蔭保護了山毛櫸和楓樹等闊葉木的幼苗，接下來輪到後者堅定地把松樹擠出地盤。百年之後，典型的北方闊葉林就幾乎完全覆蓋了整塊土地。
整個過程，就好像這片土地本身就是一粒種子。第一年長出一堆野草，過了一些年，它變成濃密的灌木叢，再後來它長成了繁茂的樹林。這塊土地演替的畫卷按著可以預知的階段逐步展開，正如我們可以預知蛙卵將以何種方式變成蝌蚪。
這種發育過程還有其他奇特的側面，如果這塊新開發地開始於100英畝潮溼的沼澤區，而不是一塊田地，或者換成同樣大小的密歇根乾燥多沙的沙丘，那麼最初來接管的物種是不同的（沼澤上會是莎草，沙丘上會是覆盆子），但是物種的混合逐漸向同一個終點會聚，那就是闊葉林。三粒不同的種子孵化成同樣的成體。這種會聚現象使得生態學家萌生了生物演替存在終點或是頂極群落的設想。在某一區域，所有生態混合體趨於轉替直到它們達到一種成熟、終極、穩定的和諧。
在氣候溫和的北方，土地"想要"的是闊葉林。只要時間充足，乾涸的湖泊或風沙沼澤地都會成為闊葉林。如果再暖和一點，高山山頂也會有此願望。就好像在複雜的吃與被吃的食物鏈網中，無休止的生存競爭攪動著該地區混雜在一起的物種，直到混合態變成闊葉林這種頂極形態（或是其他氣候條件下的特定頂極群落），那時，一切就會平靜地歸於一種大家都可接受的和平，土地就在頂點混合狀態下平息下來。
演替達到頂極期時，多樣物種間的相互需求漂亮地合拍，使整體很難遭到破壞。在短短30年內，北美的原種栗樹就完全消失了----這些強勢的栗樹本是北美森林主體的重要組成部分。然而，森林的其他部分並未遭受巨大影響，森林依然挺立著。物種間的特殊混合產生的持久穩定性----生態系統----顯示了類似屬於有機體的和諧性的某種盆地效應。互相支撐中駐留著某種具有整體性而且富有生命力的東西。也許一片楓樹林僅僅是由較小有機體組成的巨大的有機體。
另一方面，奧爾多·利奧波德寫道："若依普通的物理度量，無論是質量還是能量，松雞在一英畝的土地生態系統中僅是滄海一粟。但是若從系統裡拿走松雞，整個系統也就停轉了。"
6.3生態系統：超有機體，抑或是身份作坊？
1916年，生態學奠基人之一弗雷德里克·克萊門茨把類似山毛櫸闊葉林這樣的生物群落稱為自然產生的超有機體。用他的話說，頂極群落構成的就是一個超有機體，因為"它產生，發展，成熟，死亡......的主要特點，堪比單株植物的生命歷程"。由於森林自身就能在荒廢的密歇根田地裡再次播種，克萊門茨將其描繪為繁殖，生物體的另一個特性。對於任何一位敏銳的觀察者而言，山毛櫸----楓樹林差不多和烏鴉一樣展示出了完整性和身份特徵。能夠可靠地繁殖自身，並在空地和不毛的沙地上傳播，除了（超）有機體，我們還能把它叫作什麼？
20世紀20年代，超有機體在生物學家眼裡可是個時髦詞。用來描述在那時尚屬新奇的想法：群集的幹員（agent）協力行動，產生由整個群體控制表達的種種現象。就像點點黴斑將自身聚合為粘液菌，一個生態系統也能結合而成一個穩定的超組織（superorganization）----蜂群或森林。一片喬治亞州松樹林的行為與單棵松樹不同。得克薩斯州山艾樹荒原也不同於單棵的山艾樹，就像鳥群不是一隻大鳥，它們是另一種有機體。動植物聯合成鬆散的聯邦，展現出一個有自己獨特行為方式的超有機體。
克萊門茨的競爭對手，另一位現代生態學之父，生物學家格利森認為，超有機體聯邦的觀點過於牽強，很大程度上是人類內心的產物，試圖能在各處發現模式。格利森反對克萊門茨的假設，他提出頂極群落僅僅是生物體偶然形成的聯合，其興衰取決於當地氣候和地質條件。生態系統更似一個聯合會而非社群----不確定，多元，包容，不斷流變。
自然界的萬千變化為這兩種觀點都提供了證據。在某些地方，群落間的邊界是明確的，更符合生態系統是超級有機體的期待。太平洋西北部多岩石的海岸沿線，高潮期的海藻群落和臨水側的雲杉林之間是杳無人煙的貧瘠海灘。站在數尺寬的狹窄沙鹽地帶，彷彿可以感受到兩側的兩個超有機體，正忙碌著各自的煩惱塵緣。另一個例子在中西部地區，落葉林和開滿野花的草原之間有著無法滲透的邊界，引人注目。
為解開生態超有機體之謎，生物學家威廉姆·漢密爾頓從20世紀70年代開始在電腦上為生態系統建模。他發現，在他的模型中（和現實生活中一樣）很少有系統能自組織形成任何一種可持久的連貫一致性。我上述的例子是野外生物界的例外。他還找到了另外幾個例子：幾千年來，水蘚泥炭沼澤抵制了松樹的入侵。苔原凍土帶也是如此。但是大多數生態群落跌跌撞撞地發展出的雜交混合物種，並未作為一個整體給整個群落提供特別的自衛能力。從長遠來看，大多數生態群落，不管模擬的還是真實的，都很容易受到外部的侵入。
格利森是正確的。一個生態系統內各成員間的連線遠比有機體內各成員間的連線更為易變和短暫。從控制論的角度看，象蝌蚪這樣的有機體和淡水沼澤這樣的生態系統之間控制方式的不同在於，單個有機體受到嚴格緊密的束縛，而生態系統則寬鬆自由，不受束縛。
長遠來看，生態群是臨時性的網路。儘管有些群落相互聯絡緊密，近乎共生，大多數物種在進化期內還是漫無目的地隨著夥伴的自身進化而與不同的夥伴同行。
從進化的時間尺度上看，生態學可以看作一場漫長的帶妝彩排。對生物型別來說，那就是個身份作坊。物種變換角色嘗試與每個物種合作，探索合作關係。隨著時間的推移，角色和扮演融入到生物體的基因中。用詩意的話講，基因不願意將取決於其鄰伴行為方式的任何互動作用和功能吸收進自己的編碼，因為鄰里關係時時刻刻都在發生變化替換。基因寧願為保持靈活、獨立和自由付出些代價。
同時，克萊門茨也是對的。存在某種效率盆地：假定其他條件不變，可以使特定的混合群體達到穩定的和諧狀態。譬如，設想一下山谷兩邊岩石滾落谷底的方式。不是所有的岩石都能在谷底著陸；某些石頭可能會卡在某個小山丘。同樣，在山水間的某處，也可以發現未達到頂極群落狀態的穩定的中間級物種混合群落。在極短的地質時期內（幾十萬年），生態系統形成一個親密的團體，既與外界無涉也無需額外物種加入。這些聯合體的生命甚至遠比個體物種的生命還要短暫，個體物種通常可以存續一兩百萬年。
為使進化發揮效力，參與者之間必須具有一定的連線性；所以在那些緊密連線的系統裡，進化的動力得以盡其所能。而在連線鬆散的系統裡，比如生態系統、經濟系統、文化系統，發生的則是不那麼結構化的適應性調整。我們對鬆散系統的一般動力學所知甚少，是因為這種分散的改變是雜亂而無限間接的。早期的控制論專家霍華德·派蒂將層次結構定義為一個連線性頻譜。他說："在理想主義者的眼中，世上萬物間都互有聯絡----也許的確如此。每個事物都有聯絡，有的事物會比其他事物有更多的聯絡。"派蒂定義的層級是系統內的連線性差異化的產物。那些聯絡鬆散以至於"扁平化"的成員，容易形成一個獨立的組織層次，與那些成員間聯絡緊密的區域分離開來。不同的連線性區域產生了層級構造。
用最普適的話來說，進化是緊密的網路，生態是鬆散的網路。進化性的改變像是強力束縛的程式，非常類似於數學計算，甚或思維活動。在這種意義上，它是"理智的"。另一方面，生態變化則像是低等智力的、迂迴的過程，以那些對抗風、水、重力、陽光和岩石的生物軀體為中心。生態學家羅伯特·洛克利夫這樣寫道，"群落［生態學的］屬性是環境的產物而非進化史的產物。"進化是直接由基因或計算機晶片產生的符號資訊流控制的，而生態則受控於不那麼抽象、但更加雜亂無章的複雜性，這種複雜性來自於肉體。
因為進化是這樣一個充滿符號資訊的過程，所以我們現在能人為創造並加以控制，但因為生態變化受到有機體本體的約束，只有當我們能更容易地模擬出生物軀體和更豐富的人工環境時，才能加以合成。
6.4變化的起源
多樣性從何而來？1983年，微生物學家朱利安·亞當斯在培養一族大腸桿菌菌群的時候發現了一個線索。他將培養基提純，得到具有完全一致的不變性的同一菌類。他將這族菌群放入一個特製的恆溫器，給菌株提供一個均勻一致的生長環境----每個大腸桿菌都享有相同的溫度和營養液。然後他令這些一模一樣的菌蟲複製併發酵。經過400代的裂變之後，大腸桿菌孕育出與其本身基因稍有變異的新菌株。在恆常不變沒有特色的環境中，生命自發地走向了多樣化。
亞當斯很驚訝，他仔細研究那些變體（它們不是新物種）的基因，想查明發生了什麼。某個初始的細菌經歷了一次變異，使其分泌有機化學物質乙酸酯。另一個細菌經歷的變異使它能夠利用第一個細菌分泌出來的乙酸酯。乙酸酯製造菌和乙酸酯採食菌的共棲協同依賴性突然從均質性中顯露頭角，這一群體分化成了一個生態體系。
雖然均質性也能產生多樣性，但是不一致產生的效果會更好。假使地球像閃亮的軸承滾珠一樣平滑----像完美的球狀恆化器般均衡地分佈著同樣的氣候和土壤----那麼地球所擁有的多姿多彩的生態群落就要大大減少。在一個持久不變的環境裡，所有的變異和多樣性必須由內力驅動產生。其他共同進化的生命將是作用於生命的唯一限制。
假如進化可以自行其道，不受地理或地質變化力的干擾----換言之，脫離軀體的拖累----那麼這似乎有意識的進化就會將進化產物作為進一步進化的輸入，產生深度遞迴的關係。一個沒有山脈，沒有風暴，也沒有出乎意料的乾旱的星球上，進化會將生命捲進越纏越緊的共同進化之網，形成充滿沉湎於不斷加速的協同依賴性的寄生物、寄生物之寄生物（即重寄生物）、仿製品以及共生體的平淡世界。但由於每一物種與其他物種的耦合如此之緊密，想要分辨從何處起算是一個物種的身份發端和另一個物種的身份消亡就很困難。最後，滾珠般均勻的星球上的進化會將所有的事物一股腦地塑造成一個在全球範圍內超級分散式的、單一、巨大的超個體（超有機體）。
出生環境惡劣的極地生物，必須隨時應對大自然強加給它們的難以捉摸的變化。夜晚的嚴寒，白晝的酷熱，春天融冰過後的暴風雪，都造就了惡劣的棲息環境。而位於熱帶或深海的棲息地相對"平穩"，因為它們的溫度、雨量、光照、養分都持久不變。因此，熱帶或洋底的平和環境允許那裡的物種摒棄以改變生理機能的方式適應環境的需要，並給它們留下以單純的生態方式適應環境的空間。在這些穩定的棲息地裡，我們大有希望觀察到許多怪異的共棲和寄生關係的例項----寄生吞噬寄生，雄性在雌性體內生活，生物模仿、偽裝成其他生物，事實也正是如此。
沒有惡劣環境，生命就只能自己把玩自己，但仍然能夠產生變異和新特性，無論在自然界還是人工模擬界，通過將生物投入惡劣而變化多端的環境都能產生更多的多樣性。
這一課對於那些設法在電腦世界裡創造模擬行為的眾神仿效者們並非毫無教益。自我複製、自我變異的電腦病毒一旦被釋放進處理資源均勻分佈的電腦儲存器，便快速進化成一大群遞迴複製的變種，有寄生，有重寄生，還有重重寄生。有個名叫戴維·艾克利的電腦生命研究員告訴我："我最終發現，想要得到和生命真正類似的行為，不是設法創造出真正複雜的生物，而是給簡單的生物提供一個極其豐饒的變異環境。"
6.5生生不息的生命
這大風天的下午兩點，離上次午夜遠足6個月之後，我又爬上了屋後的山丘。冬雨洗得草兒綠，大風吹得草兒彎。爬到山脊不遠處，我在野鹿臥在軟草上壓成的一個圓圓的草墊前停下。踩過的草莖飽經風霜，淺黃中微微帶紫，這顏色好像是從鹿的肚子上蹭下來的。我在這草窩中歇息。頭頂上是呼號的風。
我看見吹彎的草葉下蜷縮著的野花。不知什麼原因，所有的物種都是紫藍色的：羽扇豆，藍眼草，蒲公英，龍膽草。在我、偃伏的草葉、還有遠處的大海之間，是披掛著銀綠色葉子粗矮的灌木叢----典型的荒漠版本。
這裡有一株野胡蘿蔔花。它葉子上的紋路縱橫交錯，精細而複雜，令人眼花繚亂。每片葉子上排列著24片小葉，其中每片小葉之上又排列著12片更小的細葉。這種遞迴式的形狀無疑是某種過度處理的結果。其頂生的復傘形花序，由30朵奶白色的小碎花簇擁著中心一朵小紫花，同樣令人感到意外。在我歇息的這個草坡，多種多樣的生命形式各自勢不可當地呈現著自己的細節和不可思議。
我本應感動。但是坐擁這兩百萬棵草本植物以及數千棵杜松灌木林，對我衝擊最大的卻是想到地球上的生命是何其相像。在被賦予生命的物質所能採用的所有形狀和行為中，只有少數幾種及其廣泛的變異形式通過了選拔。生命騙不了我，一切都是一樣的，尤如雜貨店裡的罐頭食品，儘管商標不同，卻是由同一個食品集團製造。顯然，地球上的所有生命都來自同一個超越國界的聯合大企業。
我坐著的草棵支愣著，亂蓬蓬的蒲公英杆颳著我的襯衫，棕胸燕朝山下俯衝：它們是向四面八方滋蔓的同一事物。我之所以懂得，是因為我也被拉扯進去了。
生命是一種連結成網的東西----是分散式的存在。它是在時空中延展的單一有機體。沒有單獨的生命。哪裡也看不到單個有機體的獨奏。生命總是複數形式。（直到變成複數以後----複製繁殖著自己----生命才成其為生命）生命承接著彼此的聯絡，連結，還有多方共享。"你和我，血脈相同，"詩人莫格利柔聲吟詠。螞蟻，你和我，血脈相同。暴龍，你和我，血脈相同。艾滋病毒，你和我，血脈相同。
生命將自己分散成為顯在的眾多個體，但這些不過是幻象。"生命［首先］是一種生態屬性，而且是稍縱即逝的個體屬性。"微生物學家克萊爾·福爾索姆這樣寫道。克萊爾專愛在瓶子裡搞超有機體。我們分散式地生活在同一個生命裡。生命是一股變換的洪流，一路注滿空容器，滿溢位之後再注入更多的容器。無論那些容器的形狀和數量如何，都不會對此造成絲毫影響。
生命像一個極端分子，執行起來時狂熱而不加節制。它到處滲透，充塞大氣，覆蓋地表，還巧妙地進入了石床的縫隙，誰也無法拒絕它。如洛夫洛克所言，我們每挖出一塊遠古岩石，也就同時挖出了儲存在那裡的遠古生命。約翰·馮·諾依曼，用數學術語思考生命，他說："生命有機體......從任何合理的機率論或熱力學理論來看，都屬於高度不可能......［但是］倘若因由任何一次機率論無從解釋的意外，竟然真的產生了一個生命，那麼，就會出現許多生命有機體。"生命一旦形成，便迅速佔領地球，徵招所有型別的物質----氣體、液體、固體，納入它的體制。"生命是一個行星尺度的現象，"詹姆斯·洛夫洛克說，"一個星球上不可能只有稀疏點點的生命。否則它就會像只有半個身子的動物那樣站立不穩。"
如今，整個地球表面覆蓋著一層整體生命的薄膜。這個外罩怎麼也脫不掉。撕開一個口子，外罩會自行將破處修補。蹂躪它，外罩會因此變得更繁茂。這不是件破衣爛衫，它蒼翠華麗，是一件覆蓋地球巨大軀體的豔麗長袍。
實際上，它是一件永恆的外套。生命對我們保有一個大秘密，這秘密就是，生命一旦出世，它就是不朽的。一旦發動，它就是不能根除的。
不管環保激進人士怎麼說，完全消除地球上的生命洪流都超越了人類的能力。即使是核彈，也無法在整體上令生命停止，說不定，它實際上還能增加非人類的變體。
數十億年前，生命肯定有過一次跨越不可逆性門檻的行動。我們稱之為i點（i是不可逆轉或不朽的縮寫）。i點之前生命是纖弱的；它面臨的是一面陡峭向上的高坡。40億年前地球上頻繁的隕石衝擊，強烈的射線，大起大落的溫差，給所有半成型、準備複製的複雜體造成了難以置信的惡劣環境。但隨後，如洛夫洛克所描繪的，"在地球歷史的太古期，氣候條件形成了一個恰好適合生命誕生的機遇視窗。生命獲得了自我創生的短暫時期。如果它當初失敗，也就沒有未來的整個生命系統了。"
可是一旦紮下了根，生命就再也不撒手了。並且，一旦越過了i點，生命就不再嬌貴脆弱，而會出落得桀驁不馴。單細胞細菌出奇地不屈不撓，它們生存在每一種你想得到的惡劣環境中，包括強輻射地區。將病房裡的細菌完全清除？也許只有醫院才知道這根本就是天方夜譚。從地球上把生命抹去？哈！做夢吧！
我們必須留意生命永不停歇的本性，它與活系統的複雜性密切相關。我們打算製造類似蝗蟲程度的複雜機器，將它們播散到世界中。一旦登場，它們就不會下臺。迄今為止，病毒獵手們編寫過的數千種電腦病毒，沒有一種滅絕了。據防毒軟體公司說，每星期都有數十種病毒誕生。只要我們還在用電腦，它們就和我們相伴在一起。
之所以無法令生命止步，是因為生命動力的複雜性已經超過了所有已知破壞力的複雜性。生命遠比非生命複雜。生命自己就能打理死亡的事宜----掠食者分食被掠食者----由一種生命形式消費掉另一種生命形式在總體上無損整個系統的複雜性，甚至可能增加它的複雜性。
全世界所有的疾病和事故，每天24小時、每星期7天，永不止歇地向人類機體進攻，平均要用621960小時才能殺死一個人類個體（注：即世界人口平均壽命），即以70年全天候的攻擊來突破人類生命的防線----不計現代醫學的干擾（現代醫學既可加速也可延緩生命的死亡，視你所持觀點而定）。這種生命的頑強堅持直接源於人體的複雜性。
相比之下，一輛做工精湛的轎車最多開上20萬英里就會用壞一個氣缸閥門，行駛時間大約是5000個小時。一臺噴氣機的渦輪發動機可運轉40000小時。一個沒有可動部件的普通燈泡可使用2000小時。非生命複雜體的壽命比之生命的執著，簡直不能相提並論。
哈佛大學醫學院的博物館裡，專門用一個陳列櫃擺放著"撬棍頭骨"。這個頭骨被高速飛來的撬棍粗暴地打了一個洞。頭骨屬於菲尼亞斯·蓋吉，他是19世紀一個採石場的工頭，在用鐵棍將注入孔洞的黑色炸藥搗實的時候，炸藥爆炸了。鐵棍打穿了他的頭。他的手下將露在他腦袋外面的鐵棍鋸斷，然後把他送到一個裝置極差的醫生那裡。據認識他的人傳說，蓋奇此後又活了十三年，功能或多或少還算齊全，只不過變得脾氣暴躁。這是可以理解的。但他的身體還能運轉。
人少了一個胰臟，缺了一個腎臟，或切了一節小腸，可能不能跑馬拉松了，但他們還都能存活。當身體的許多小部件----尤其腺體，功能降低的時候會引起整體死亡，但這些部件都有厚重的緩衝使其輕易不會破損。的確，避免破損解體是複雜系統主要的屬性。
野生狀態下的動植物常常在遭受猛烈的暴力或損害後仍能存活。據我所知唯一一次有關野外損害率量度的研究是以巴西蜥蜴為物件，而其結論是有12%的蜥蜴至少缺失了一隻爪趾。麋鹿中槍之後仍能存活，海豹被鯊魚咬過也能痊癒，橡樹被砍伐之後還會抽芽。一次實驗中一組腹足動物被研究人員故意壓碎了殼，然後放歸野外生活，之後它們活得和未受損的對照組一樣長。自然界中，小魚"鯊口脫險"不算什麼，老朽過世若能導致系統崩潰才是英雄壯舉。