生命現象

 

前言：

當同學們第一次打開高中基礎生物課本時，心中難免覺得似曾相似；沒錯，因為國中就學過了嘛！再仔細查看目錄，卻又會有「大概或者也許學過、只是恐怕幾乎忘了」的感覺。原因之一可能是你的記性不夠好；不可否認的，基礎生物的內容當然要比國中生物更有。畢竟已經是高中生了，總不能老是小孩子一樣長不大，該學得更深入的東西吧！

該學些甚麼呢？既然是生物學，研究對象當然離不開「生物」囉！所以，學生物前就得先搞清楚何謂「生物」！
「有生命的物體！」總是有人會不假思考地回答。
OK,可否更具體些?
「能表現生命現象!」標準答案;但……啥是生命現象?重要嗎?
生物的生命現象,例如生長、代謝、感應、繁殖、運動等,都只是生物體為了完成生命所進行的各種程序。可想而知那些現象或程序在無生物體應不易發現，但我們果真以生命現象辨識生物和無生物嗎?
不經意看到左圖時，我以為那只不過是一堆石子；眼尖的你是否注意到事有蹊蹺？圖中偏右側的那兩顆「石頭」長相不但不同於其他石子，彼此也太相似了，簡直從同一個模子出來似的！其實這是一種多肉植物(石生花)。在野外環境只有兩種狀況下，我才會注意到它的存在：其一、從中間裂縫迸出花來，其二、當我的腳不巧踩上，於是它只能哀怨地爆出漿汁向我抗議的時候。你呢？
顯然生命現象是生物生存的必然程序，卻不見得可以提供是否為生物的判斷，畢竟有太多的生命現象都非眼所能見的。或者該這麼說，我們就別拘泥在生命現象吧。以石生花為例…當我拾起爆漿的它，除了驚嘆生命的獨特與脆弱之外，突然想到它既然不是石頭，它所爆出的「漿」絕對不是單純由礦物組成，那麼是啥呢？
如果作化學分析的話，你會在爆漿中發現許多不同的化合物，例如水、蛋白質、醣類等(喔，原來生物必須有一定的化學組成呢)。不過聰明的你看的出來腳下的東西絕非只是一堆化合物的水溶液而已，從觸感上總覺得好像還有些……特豬的構造嗎？你心裡如此琢磨著。多虧有好奇心和你一樣強的虎克與許旺、許來登等生物學家，透過他們的觀察和提出的「細胞學說」，我們可以將生物定義延伸到生物由細胞所組成。如果在顯微鏡觀察石生花的遺體，該會看到不少細胞和細胞碎片吧？換言之，沒有細胞構造的物體，就無法被視為生物……例如病毒！當然這樣的定義顯然還不夠周延，否則怎麼到現在還只能稱為「細胞學說」呢？！

生命現象：

還是得回頭談談常見的生命現象。

A、代謝：代謝可以視為生命存在的必要條件；依照反應的模式可分為兩大類：同化作用(合成)和異化作用(分解)。雖然過程眼不得見，耳不能聞，可是它就是發生了……而且還是必須發生呢！眾所皆知生物體既然號稱是有機體，意味著生物體就是有機化學的地盤啦，而生物體的有機化學，一言以蔽之，就是代謝了！若是代謝作用停止運作，啥生命現象都甭提了，也別談細胞了；至於生物……忘了它吧！

• 同化作用：好比兩個葡萄糖合成麥芽糖一樣，舉凡小分子合成為大分子的過程，就稱為同化作用。
   

• 異化作用：和同化作用相反，只要是大分子分解成小分子的過程，就像是麥芽糖分解成兩個葡萄糖，就稱為異化作用。
   

上述對同化和異化的解釋雖然清楚但仍過度簡陋；首先，我們得知道在體內的代謝作用極大多數都離不開酵素和能量轉換。眾所皆知，體內的反應無論是同化和異化作用，都需要酵素作為催化劑。至於在能量的轉化上，同化作用往往需要能量才可以合成大分子，而異化作用在分解出小分子的同時則會釋出能量；顯然，大分子可以視為能量的暫存處呢。

此外，大分子變成小分子或小分子轉為大分子的過程有時並非一蹴可幾，最好的例子就是生物學中的兩大作用：光合作用和呼吸作用。光從簡式來看，這兩個反應剛好是大、小分子轉變的逆反應；更重要的，從能量的角度來說，兩者就是生命世界和無生命世界能量轉換的橋樑。所以啦，作為同化和異化作用的例子……超棒。不過同學們得有心理準備，不論是光合作用或呼吸作用，可都是一連串化學反應的組合，而不是單一化學反應那麼簡單。

B、生長與發育生物不論是細胞或個體逐漸增大的過程，都可以視為生長；而發育則是組織器官功能的成熟歷程。就拿人體來說吧，當我們回憶自己哇哇落地之時，長的多麼嬌小玲瓏啊，除了睡覺，最厲害的技能就是吸奶和嚎啕大哭了，圓滾滾的軀體連翻身都不容易，真是惹人愛憐啊。不過這樣的日子並為維持太久，乳汁的養分在我們的身上產生奇妙的作用，於是就在身體逐漸膨脹的同時，我們的臉部表情開始豐富，開始手腳並用地四處爬，開始能夠從聲帶發出令人感動的聲音…麻麻、吧吧……這就是生長發育啦。

 

C、生殖國中男生似乎對這個名詞超敏感，只要看到「生殖」，許多人都會有些異常的反應，難怪得自成一章單獨討論；高中生不會有那麼幼稚了…吧？其實從延續物種的角度來看，生殖不過就是生物個體數目的增加罷了，應該不會有太多的聯想空間。至於增加個體的方式，聰明的你早就知道根據受精與否則可以分為無性生殖和有性生殖兩大類，再考量不同生物的特殊模式後，生殖方式就變得多彩多姿了。

舉例來說，無性生殖概分有單細胞生物的分裂生殖，其他生物的斷裂生殖、出芽生殖、營養繁殖和孢子繁殖等；其中渦蟲的斷裂生殖總是叫人驚呼連連。    

 

至於有性生殖呢，動植物各憑本事。動物的有性生殖過程大致上包括三個階段，我常簡稱為有性生殖三部曲：少女的祈禱、結婚進行曲、禁忌的遊戲……喔，寫錯了，應該是求偶、交配、生育。此外，動物的有性生殖又依照受精地點分成體外受精和體內受精兩大類，簡單的說，無交配行為的生物如多數的魚和珊瑚等、以及假交配的兩生類如青蛙和蟾蜍等屬於體外受精；如果是性器官接觸的交配行為，就一定是體內受精囉。有時我們也會以胚胎發育的養分來源將動物的有性生殖分為卵生和胎生兩大類喔，前者以卵本身的養分提供胚胎所需、後者則由母體提供。

植物在分類上包括四大類，其中蘚苔類和蕨類的有性生殖過程，精細胞仍須透過游泳的方式和卵結合；裸子和被子植物則以花粉管作為受精媒介，所以這兩種都具有花粉和胚珠，受精後的胚珠會形成種子，因此又稱為種子植物。不過雖然有花粉和胚珠，裸子植物的生殖器官是毬果而不是花，不算是開花植物。

 

D、感應生物體對環境改變的認知以及因應策略可以稱為生物的感應，即使是單細胞生物也必須和環境互動，如變形蟲的趨化性；至於多細胞生物的感應，當然更就複雜啦。以動物為例，很多的感覺器官就是為了接收環境的變化而存在，不是嗎！植物也是，如下列捕蟲植物的捕蟲運動或豆科植物的睡眠運動，都可以視為生物感應的例子。

 

E、運動生物體部分或整體個體的位移就是運動，這樣的解釋可以接受吧？

對極大部分的人來說，生物的運動就是可以察覺的個體移動現象，只不過通常直覺反應

在動物身上，其實有些植物也會產生運動，例如捕蟲植物的捕蟲運動

(右圖為豬籠草)、含羞草的觸發運動，還有部分豆科植物的睡眠運動等…

你知道哪些植物是捕蟲植物嗎？

想到捕蟲植物，腦海中浮現的大多是豬籠草或捕蠅草的圖像；至於分布在台灣的捕蟲植物，根據中研院植物所的資料，較常見的則有小毛氈苔、長葉茅膏菜、台灣狸藻等。

 

F、適應曾經有個學生自告奮勇提出適應的例子。

他說：「我知道適應是甚麼情況，因為在我身上就看的到。」當同學們目不轉睛的盯著他看時，他接著說：「以前我剛認識我爸的時候，總是被他的大嗓門嚇到，尤其當他發飆的時候，可是幾年之後，我就漸漸的適應他的聲音，現在我再也不理會它了？」

別太在意這位同學的說法。生物學上的適應或可解釋為：生物面對可能不利的環境，採取必要的改變措施，讓個體繼續存活的過程，這樣的過程可能是短暫的行為改變、週期性的生活模式，或甚至是成為演化的一部分。

 

Summary

 

生命現象是生物維持生命的過程中所表現的點點滴滴，包括生長、繁殖、代謝和感應等。不過生物是個有機體，任何的生命現象或生物組成都環環相扣，密不可分，上述將不同生命現象獨立討論的同時，同學們就可發現彼此之間的關聯性。建議同學們不需拘泥在生物符合幾項生命現象，而是將認識常見的生命現象視為生物學的入門概念。