大多数人只有在流血的时候才会注意到血液的颜色。受到“见怪不怪”思维习惯的影响，很少有人会想到这样的问题：我们的血液为什么是红色的，而不是绿色或者其他什么颜色的呢？
据说苏格拉底曾经思考过这个问题，他没有给出科学的答案，而是以另一个问题代替了回答。他问：如果血液不是红色的话，那还能是什么颜色呢？言外之意是血液只能是红色。
很多人都和苏格拉底一样，以为血液天然就应该是红色的，那当然是简单的错觉。按照种类计算，拥有红色血液的动物并不多，只有两栖动物、鸟类、鱼类和哺乳动物的血液是红色的，而大量节肢动物、软体动物、原生动物和原始的海洋生物，血液都不是红色的。
所以，人类的血液为什么是红色的，其实是一个严肃的科学问题。
非凡的亚里士多德曾经试图替苏格拉底回答这个问题，他仔细分析过好几种可能性，最后认为：只有红色的血液才能传递生命的活力。当血液失去活力时，就会凝结而变为黑色。在红色的血液之中，必然蕴藏着某种伟大的能量，可以让生物充满生机。
这一观点后来演变为生机论，所谓生机论，就是认为生物体内充满了生机。那么什么是生机呢？没人能说得清楚。各种解释更是五花八门，总体概念其实和灵魂差不多，有时干脆就等同于灵魂。血液循环研究的先驱威廉·哈维也赞同生机论，他相信红色的血液确实是生机的表现形式，因此人类才对红色高度敏感，因为其中充满了饱满的生命力。
我们现在当然不能再接受此类朴素的解释，而必须在分子生物学的基础上，结合进化论的逻辑，尽量给出一个全新的解释。
单从光学角度分析，哺乳动物的血液之所以呈红色，是因为血清对278nm的紫外波段有强烈吸收，那主要是氨基酸的作用，而在416nm处的吸收峰是红细胞的贡献，［164］这个吸收峰代表蓝紫光。也就是说，血液不吸收红光，因此才会呈现红色。
再从生化角度分析，原因也很简单：血液的颜色由红细胞决定，而红细胞的颜色由血红素决定。我们已经知道，血红素中含有铁卟啉环，结构与叶绿素的镁卟啉非常相似，只是中央的金属原子不同而已。铁卟啉中的二价铁离子可以反射红色光波，所以血液看起来是红色的。许多中学生都对此了如指掌。
不过，我们关心的是终极原因，也就是从进化的角度分析，哺乳动物为什么要用二价铁离子来反射红色光波呢？那能给哺乳动物带来什么生存优势吗？
答案是肯定的，不过具体的原因相当复杂。究其根源，还要从五亿年前说起。
五亿多年前的地球平静而乏味，没有飞禽走兽，也没有鸟语花香，但海面之下是暗流涌动，进化史上最具有传奇色彩的寒武纪物种大爆发正在如火如荼地推进，各种奇怪的动物几乎同时涌现，个体结构的复杂程度急剧上升。这一现象已经得到了考古学家不断挖出的化石的反复证明，现代动物界中90%以上的类别都起始于寒武纪早期。在此前的三十多亿年里，地球一直是单细胞生物的天下，铺天盖地到处都是蓝藻之类的微小生命，它们在海洋中浮浮沉沉，不停地进行着光合作用，仅此而已，没有任何野心，也没有任何激情。科学界面临的问题是：为什么会突然出现寒武纪物种大爆发？
有一种观点认为，并不存在所谓的寒武纪物种大爆发，那只是一种假象。在寒武纪之前，已经出现了许多复杂的软体动物，只不过它们不容易留下化石，所以给人们造成了错觉，似乎有壳的和有骨架的动物是在寒武纪突然出现的。就像我们从中间开始播放一部电影，由于不知道前面的情节，看起来才会觉得莫名其妙，其实电影本身并没有什么毛病，毛病出在观众获取的信息不充分。(www.xing528.com)
很多进化论学者都支持这个观点，他们前仆后继、辛辛苦苦地到处寻找各种化石，力图构建出完整的生物进化路线图。经过努力，化石确实是越找越多，但随之而来的失望也越来越大。在寒武纪之前，除了那些多得有点烦人的单细胞化石外，基本没有什么惊喜。辩称寒武纪之前的软体动物不容易留下化石的学者也闭上了嘴巴，因为连单细胞的藻类都留下了无数的化石。软体动物再软，也没有道理不留下一点痕迹。
也就是说，在寒武纪的时候地球上确实出现了物种大爆发的现象。
哈佛大学著名的进化论学者斯蒂芬·杰·古尔德承认寒武纪物种大爆发，但不认为需要特殊的解释。他的观点是，当用寒武纪前后的物种数量为纵坐标，以时间为横坐标作图时，就会看到一个典型的S型曲线，又叫作生长曲线。在寒武纪之前，生命经过了由少变多的缓慢增长的迟缓期，寒武纪物种大爆发则正处于S型曲线的剧烈上升期，也就是对数生长期，那是生命发展的必然结果，符合一般的数学模型，没什么好大惊小怪的。
至于生物种类为什么会正好在寒武纪出现爆发式增长，可能是因为此前的地球相对炎热，制约了单细胞生物走向复杂化的趋势。后来地球渐渐冷却，到了寒武纪正好适合动物生长。也有学者认为，地球温度变化造成海洋中碳酸钙含量大幅增加，为动物提供了制造外壳的原材料，而有壳动物比没有外壳保护的动物强大得多，它们迅速抢占了大片地盘，加上硬壳比较容易留下化石，所以看起来就是物种大爆发。
古尔德进一步指出，生物进化一直就是这样的，有时进化速度较快，有时较慢，这就是“间断平衡”理论。古尔德还认为，物种形成的速度比我们想象的要快得多，那并不是渐变积累的过程，而是集中爆发的过程。新的物种一旦形成，就会长期处于稳定状态，不再向前进化，这个相对安静的过程会持续几百万年甚至上千万年，这就是“平衡”，然后生物会抓住机会再来一次突变，这样就会出现新的物种。物种进化的过程就是“平衡”不断地被“间断”的过程，而寒武纪正好处于那个“间断”点上。
“间断平衡”假说一经提出，立即受到了主流进化论学者的广泛认同。不过他们仍然需要提出具体的推动机制——在寒武纪这个节骨眼上，到底出现了什么情况，才会导致生命进化节奏的剧烈波动呢？
1973年，霍普金斯大学的生态学家史蒂夫·斯坦利提出了“收割理论”。在斯坦利看来，一种草食动物或肉食动物，就相当于一位勤奋的收割者，它们的介入会给新生物腾出巨大的空间。就好比在大片麦田中，只有麦子长得最好，其他杂草都受到了抑制。当麦子被收割之后，其他杂草就可以乘机占领所有空间。寒武纪前铺天盖地的单细胞就好比是麦子，第一个出现的吞食生物就是优秀的收割者，它们猛然发现这么多食物，于是无忧无虑地胡吃海塞，迅速为其他物种腾出了生态位，于是，物种爆发。［165］
这个理论简洁流畅，令人愉悦。更重要的是，它不需要依赖生物以外的因素做出补充解释，并且得到了生态学野外研究的证实。如果在一个封闭的池塘中放进凶狠的捕食鱼，随着屠杀的进行，池塘中的物种多样性不但没有减少，反而会不断增加。
不过问题并没有结束，为什么这个收割者早不出现，晚不出现，却恰好在寒武纪出现呢？
现在看来，背后的推手，极有可能是长期光合作用制造的代谢废物——氧气。收割者之所以出现在寒武纪，是因为寒武纪的大气中已经积累了足够多的氧气，对多细胞动物的有氧代谢起到了强大的推动作用，使它们有机会进化成为强大的收割者。
收割者要想充分利用氧气，首先就要通过血液运输氧气，问题是什么样的血液效果最好呢？
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