超大型生命如何孕育 哥斯拉大小的生物真能存在吗？

生命已经在地球这颗蓝色行星上已经演化了大约35亿年。在这段漫长的时间里，大自然推出来的最大块头的生物是蓝鲸。但坦率地说，这有些令人失望。

当然，与我们人类相比，一头180吨、30米长的哺乳动物显然已经是不得了的庞然大物。但在流行文化中，无论是爬上纽约帝国大厦的金刚，还是在日本东京肆虐的哥斯拉，都不禁让人好奇——宇宙中是否存在诸如此类的超大型生命？它们究竟需要怎样才能长这么大？

尽管杉叶蕨藻的外观和水生蕨类植物差不多，其叶长可达80厘米，但它实际上可以看作一个巨大的细胞

一个单细胞生物能有多大？

好吧，我们先从小的生命形式开始。再大的生物也是从微小的细胞开始成长起来的，那么，那些超大型的生物是否可能也具有更大的细胞？

除了少数例外，生物圈中大多数自我复制的细胞是肉眼看不见的，只能借助显微镜进行观察。事实上，这是很合理的，基于化学和几何学的原理，造就了绝大多数生物细胞微小的体积。例如，物体的表面积与体积之比就非常重要。当三维物体(如细胞)的体积变大时，这一比例就会缩小，意味着其内部的黏性物质比外层的黏性物质膨胀得更快。对于每立方微米细胞而言，表面积的减少，就像嘴巴跟不上快速生长的身体一样——限制了重要营养物质和气体通过边界进入扩张区域的速度。

这不是唯一的限制因素。细胞还存在结构上的问题。即使是大细胞，如果它们要复制的话，就需要在某些时候撬开它们的细胞膜和DNA。对于大多数生物来说，实现这一过程依赖于一种像丝线一样的结构——微管。这种结构就像一个骨架，赋予细胞结构和运动方式，也有助于限制细胞的大小。

当然，生物在演化中可能会偶然发展出突破生物工程极限的解决方案。以杉叶蕨藻为例，这种常见的入侵海藻生长迅速，并且抛弃了整个细胞理论的规则，走上了一条与常规多细胞生物不一样的道路。

尽管杉叶蕨藻的外观和水生蕨类植物差不多，其叶长可达80厘米，但它实际上可以看作一个巨大的细胞——如果你对细胞的定义不是那么严格的话。举例来说，杉叶蕨藻仍然有多个细胞核，并拥有一群内共生细菌来帮助它吸收营养。仅就单细胞生物而言，这的确是一个如假包换的“巨怪”。

球法囊藻并非完全是一个单细胞，而是具有多细胞核和叶绿体的共同细胞结构，具有巨大的中央液泡

说到巨怪，球法囊藻(Valoniaventricosa)也很值得一提。这种藻类又被称为“水手的眼球”，是最大的单细胞生物之一。当然，球法囊藻并非完全是一个单细胞，而是具有多细胞核和叶绿体的共同细胞结构，具有巨大的中央液泡。

还有伞藻属(Acetabularia)。这是绿藻的一个属，所有种都属于单细胞生物，外表呈伞形。尽管只有10厘米长，但它们被认为是只有单一细胞核的最大单细胞生物之一。所以，细胞确实可以变得很大，但我们可能需要重新思考一下细胞的真正定义。

一株植物能长到多大？

大约2500年前，在如今的美国某地，一颗种子发芽了。这个地方后来被称为加利福尼亚州图莱里县。如今，这棵树苗已经长到80多米高，由近1500立方米的木材组成。

巨杉(Sequoiadendron giganteum)之雄伟是如此令人印象深刻，以至于被俗称为“世界爷”，甚至还有了另一个名字——谢尔曼将军树。这是地球上现存体积最大的树，也常被认为是最大的生物。

然而，与被称为“林赛溪法国树”的庞然大物相比，即使是谢尔曼将军树也不过是一根小树枝。这是一棵红杉(Sequoia sempervirens)，一种可以追溯到恐龙诞生初期的古老物种。它的体积高达2550立方米，高118.87米，是历史上有记录的最大的树。可悲的是，1905年的一场风暴把它刮倒了，否则它今天可能仍然是植物之王。

为了支撑如此可观的体积和令人目眩的高度，红杉演化出了一些克服限制的技巧。树木体积的限制因素之一，是如何将水从地下输送到树冠。幸运的是，红杉非常适合北美西海岸凉爽潮湿的栖息地，它们一半以上的水分都是通过树叶从翻滚的雾气中吸收的。

而且，尽管红衫的根部通常很浅，但底很宽，形成了类似“仙女环”的根部结构，为它们提供了更宽、更坚实的支撑。此外，红衫具有复杂的基因组，能够在几个世纪里不断地向更高的地方推进，并相对容易地抵抗疾病和偶发的火灾。像这样的红杉是真正的幸存者，它们可以慢慢地向天空伸展。

也许有一天，大自然会造就出更高的生物体，但这一天可能要等待很久。即使是古老的红杉，可能也来到了不属于它们的时代;气候变化使水分减少，火灾的频发也让森林倍受威胁。

要在地球上演化出更高的生物，它就必须克服一些工程问题，这也是我们在建造摩天大楼时所面临的问题。目前，迪拜828米高的哈利法塔是世界上最高的建筑。我们有可能建得更高，突破1000米，但这需要更宽的底部支撑。

巨杉(Sequoiadendron giganteum)之雄伟是如此令人印象深刻，以至于被俗称为“世界爷”，甚至还有了另一个名字——谢尔曼将军树　　长成一棵更高的树，不仅需要克服类似的地面支撑方面的挑战，还要保证水分和养分的运输，以及幸运地拥有较长的寿命。

如果我们抛开高度不论，并愿意重新思考一株植物的定义，那么与真正的神级实体“潘多”(Pando)相比，红杉就只是一根牙签。

美国犹他州的鱼湖国家森林占地43公顷，是一个由数万根颤杨(Populus tremuloides)的树干组成的自然奇观。这些树干的基因都一模一样，而且树龄都不超过150年。在大多数情况下，这片由相同树干组成的森林被认为是单一生物体，本质上是一棵被亲切称为“潘多”(Pando在拉丁文中意为“我伸展”)的雄性白杨。

潘多巨大的树根、树干和树枝总重量达6000吨，基本上就是地球上最大的生物之一。与红杉一样，潘多的时代也可能即将结束。尽管它已经存在了8万年，但最近似乎没怎么生长，这让研究人员怀疑它的时日已经不多了。

植物并不是地球上最大生物的唯一竞争者。奥氏蜜环菌(Armillaria ostoyae)会生长出庞大的菌丝网，足以跻身世界体积最大的生物之列。在美国密歇根州，一株奥氏蜜环菌的生长范围超过36公顷，重约40万公斤。虽然没有潘多那么大，但它展示了真菌令人印象深刻的生长潜力。这也不禁让人猜测，地下是否还隐藏着其他超大型的生命形式。