3 大型生命

性别

真核生命的遗传物质进行了包裹和保护，实现了基因稳定，同时也导致了一个变异难题。原核生命没有基因保护机制，环境刺激和污染直接诱发基因变异。真核生命的基因保护功能极大降低了环境诱发变异的发生几率，使得早期真核生命在环境变化时反应迟缓，成为一个重大课题。为此，真核生命演化出性别。

拥有性别属性的物种，生殖不再是单一个体的行为，有性生殖需要雄性和雌性一起参与。胚胎形成阶段被设计为基因变异窗口，在此之外，通常一生不再变异，基因保护系统被突破导致变异的情形除外。有性生殖兼顾了基因稳定和基因变异两种需求，此外还严格筛选了变异源。变异源限定为同物种的异性，保证变异幅度微小。

微小的变异幅度经过代际累加，可能产生巨大的偏差，出现新的物种。新物种的形成机制高度多样化，难以简单概括，但是有简单的判定标准，那就是生殖隔离。如果一个族群不与另一个族群交配产生后代，即被视为是两个不同的物种。存在生殖隔离的物种之间并不是绝对的不能有后代，马和驴可以生下骡子，狮子和老虎可以产下狮虎兽。这种后代往往有严重的缺陷，例如骡子就没有生育能力。实际上，马和驴之间并不会主动交配，骡子大多数是人类养殖产物。

人类利用这个原理，以人工授精或嫁接等方式强行让存在生殖隔离的相近物种产下后代，这些后代普遍存在显著的缺陷，但是对人类有更好的价值。这种农业杂交技术历史久远，侧面证明生殖隔离首先是一种主观选择，然后才是一种功能缺失。这种主观选择在动物身上体现为失去交配意愿或者说性吸引力。

有性生殖纪元的遗传和变异呈现出非常稳定的传承特征，生物学可以抓住传承脉络，绘制传承图谱，构筑出一颗严谨的进化树，这种严谨的遗传模式曾经启发达尔文创立进化论，提出猴子是人类祖先这个惊世骇俗的结论。不过严谨的进化模式上溯到原核生命界时就会难以成立，这是因为原核生命的变异具有高度随机性和跳跃性，不体现一种线性传承模式。

个体

有性生殖时代，每个个体的DNA都是独特的，相对的，进行无性生殖的原核生命，不计入环境激发的随机变异，所有个体的DNA都是完全一致的。实际上，我们甚至难以从个体生命的视角看待原核生命。我们观察到原核生命体现出某种程度的“永生”和“不死”特征，就是从个体生命的视角来看待原核生命产生的正常概念混淆。“永生”和“不死”实际上是族群属性，原核生命还没有个体和族群之间的明确界限，所以族群属性也可以被归结于个体属性。

蓝藻菌通常组成丝状菌群，在存续期间，新的组织持续生成，而旧的组织经常性的坏死剥落。新生的，现存的和剥落的蓝藻菌理论上分享同一份DNA，只要族群依然存在，就难以将部分组织的剥落视为个体死亡。生和死本身是独属于个体生命的属性，用生与死的概念来衡量原核生命，就造成了原核生命“永生不死”的误解。

社会

有性生殖使个体成为生命的载体，而族群则上升为抽象的概念。生殖需要且仅需要两个个体成对进行，这成为高度复杂的社会合作关系的起点。真核生命还是微观生命的阶段，合作关系相对简单，随着真核生命的持续进化，基于求偶，生殖和育儿演化出来高度复杂的合作关系，其中最复杂的一些动物进入了社会性生活。在此基础上，社会的冠军物种人类在几千年前发展出来一个统治全球陆地的单一物种社会。

第二次大冰期

超级大陆周期supercontinental cycle是一个地质学概念，指的是地壳运动导致所有板块聚合形成一个超级大陆，然后分离成多块大陆，如此循环。大约七亿五千万年前，罗迪尼亚超级大陆分离，这次分离可能扰动了气候，导致第二次大冰期也同时发生。

第二次大冰期持续到五亿八千万年前，基于现在还未能全部掌握的原因，超级大陆分离和第二次大冰期造成了大气氧浓度的显著上升，可能达到了1-2%。

大型生命

埃迪卡拉纪的时间跨度是6.35亿元前到5.41亿年，这个地质纪元跨越了第二次大冰期及其后的暖纪元。肉眼可见的生物化石最早在埃迪卡拉纪发现，代表性的生物是查尼亚Charnia。查尼亚的体型类似一片叶子，栖息地在海底，不进行光合作用，也没有移动能力，体型介于1～65厘米之间。

1厘米的体长已经大于路边的小蚂蚁，普通的小蚂蚁体长只有几毫米，其身体由数亿细胞组成。人体组成细胞有37万亿，此外还有同等数量的微生物生活在体内，因此人体的总细胞数量达到70万亿。

原核生物大多数是单细胞生物，多细胞生物组织几乎都是真核生物。真核生物在多细胞组织的进化道路上一直向着更复杂及更大的方向发展，第二次大冰期氧浓度显著上升显然为这个发展注入了燃料。生命体从单一细胞组织演进到数亿乃至数万亿细胞的组织，从微米级大小增大到毫米级乃自米级大小，会发生无数的革命性的变化，堪称细胞建筑学。

首先是共生课题。大型生物体构成多个对微生物友好的小环境，微生物可能是有害的，会导致疾病甚至致命；也可能是有益的，例如人体的肠道存在着大量帮助消化的菌群。大型生命需要一个应对微生物的防卫体制，就好像多数动物的免疫系统。

然后，氧气和营养物质的吸收，废物的排泄等物质进出功能，单细胞生物通过扩散完成，大型生物则需要为每一种功能设计一个系统，包括液体循环系统，呼吸系统，营养吸收/消耗系统，排泄系统，等等。

数量庞大的细胞组成的生命体，需要细胞间的信号和协调体制，通过激素，电信号或钙信号，协调群体细胞共同响应刺激。

繁殖功能是需要复杂设计的关键系统。

如果把大型生物理解为细胞的超级摩天巨构，以上就是大厦最关键系统结构的简单例举。就像大厦有多种建筑方法，大型生物的构筑方法也有多种，而且只会更加多样。查尼亚是最早期的“建筑流派”，而且是一个不成功的流派。今天的大型生命，可能是动物，植物或者真菌，但是查尼亚不属于任何一种。查尼亚以及同时代的一些其他类似物种，因为无法归类，被统称为埃迪卡拉生物群，自成灭绝的一类。

埃迪卡拉生物群不成功的原因之一，是缺少了一个看起来不那么关键的系统：机械支撑系统，也就是植物的木结构或动物的骨骼。机械支撑系统在寒武纪出现，意外的扮演了关键的地球生态演化职能，顺带导致了埃迪卡拉生物群的灭绝。