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进化论到底是一个怎样的理论?解读很多人对进化论理解的误区!

频道:行业资讯 日期: 浏览:1022

进化论是解释物种进化/演变的理论,先有物种进化的事实,后有解释物种为何如何怎样进化的理论。

  进化论到底是一个怎样的理论?解读很多人对进化论理解的误区!

  图示:达尔文进化树的轮廓

  由于没有时光机,因此对于任何物种的进化细节,我们都不可能得到100%准确的答案,甚至连50%都未必能得到。理论在原则上正确,和理论能够巨细无遗地解释所有细节是完全不同的两码事。比如,按照热力学原则,任何一杯高于环境温度的液体,最终温度一定会变得和环境温度一致。但我们无法用这个原则来预测,一杯开水到底要几分钟时间才能变得可以喝,或者在下一分钟,它的温度会是多少度。

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  图示:基因组研究揭示,人类先祖的杂交事件,这些亚种间的杂交对于人类征服欧亚大陆可能起到了一定作用

  达尔文&华莱士联合提出的自然选择进化论+现代遗传学得到新综合进化论,在原则上已经得到科学界的公认,但这并不表示,对于任何物种无论是人类还是大肠杆菌的进化细节,我们就已经了如指掌了,事实是我们还所知甚少,对于地球生命系统的进化历程,生物学家也就只掌握了一个大致的框架。对于大众最感兴趣的人类进化的细节,一方面要依赖化石发现的幸运,另一方面要依赖现代分子生物学,这方面最激动人心的发现无疑是通过基因组学的手段,证明我们走出非洲的祖先们与尼安德特人以及丹尼索瓦人之间发生过混血,而不论尼安德特人乃至丹尼索瓦人都是已经灭绝的人类,他们和我们之间已经不是同一种人类,彼此应该算是亚种。

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  图示:人类肤色深浅可以从分为1~30等,原住民(注意是原住民)肤色深浅基本完美正比于当地紫外线强度,紫外线强度越大肤色越深。对于黄种人来说,夏天不想变黑就得拼命抹防晒。

  当然要提出在原则上正确的理论也并非一件容易的事情,进化论先驱拉马克提出的用进废退进化论,在原则上就被认为是错误的,而达尔文与华莱士提出的基于随机突变和自然选择的进化论被认为在原则上是正确的,但这两位先驱彼此也不是完全一致,比如达尔文为了解释性二型的进化现象(雄性和雌性长相差异太大,比如孔雀),特别提出了性选择作为自然选择的补丁,但华莱士坚决不同意性选择,此外,华莱士也坚决不同意用自然选择解释人类自身的来源,他坚信人类是上帝创造出来并且没有发生过任何进化,所有不同肤色的人群生来如此,并非从同一祖先繁衍出来的不同后裔在适应当地生存环境时发生过任何进化,但这显然与如今的科学事实相冲突,人类肤色受紫外线影响是被反复验证过的事实,原住民肤色与当地紫外线强度相适应,是一个典型的自然选择能够非常合理解释的现象。华莱士在面对上帝和人类时妥协了,这就是他很少在科学书上被重点提及的原因。

让我们来看看拉马克进化论的毛病在哪里吧

  拉马克提出进化论的历史背景,一方面生物学家对生物体的身体结构和功能了解得越来越多,越来越透彻,生物体身上一些残留的解剖学结构也越来越需要一些特别的理由来进行解释,比如人类的阑尾和智齿为什么会存在?难道就是为了让我们掏腰包养活外科医生和牙医吗?此外,各种生物化石的大量出现,尤其是许多物种的灭绝,让相信上帝造物的生物学家们深感不安,上帝的造物怎么可能灭绝呢?此外,还有一些化石,比如长颈鹿,可以明显看到祖先与后裔之间的巨大差异,这又该如何解释呢?在这样的时代背景下,著名生物学家拉马克想出了一个解决所有这些问题的一个方案,他也因此成为历史上第一个系统提出生物进化论来解释生物进化现象的科学家,虽然是错的。

拉马克的用进废退进化论

  虽然拉马克不是历史上第一个发现物种在进化或者在演化、演变,变化的科学家,但拉马克是第一个尝试系统性地解释地球过去现在未来所有生物进化现象的科学家,虽然用进废退这个观念本身也并非拉马克首创,但他将其发扬光大用来系统性地解释生物进化的原因,因此科学史上通常都说拉马克提出了用进废退论来解释物种进化。

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  图示:在化石中长颈鹿的祖先脖子远没有后代这么长,如何解释这一祖先和后裔之间的显著差异?

  拉马克采纳了传统中早就有的用进废退论来对此进行解释,他认为因为长颈鹿祖先们总是拼命吃高处的树叶,脖子得到了充分锻炼,如此这般世代相传,导致长颈鹿脖子一代比一代长一点,积累到现在就形成了脖子长得不可思议的动物。至于长颈鹿的祖先为什么总是拼命吃高处的树叶,拉马克提出了另一补充解释,内驱力。长颈鹿祖先受到一种神秘的内驱力影响,让它们总是尽力去吃高处的树叶,而这种内驱力有可能是上帝安置在长颈鹿祖先心灵中的力量。实际上,拉马克的进化论是一种试图和上帝造物论进行调和的理论,上帝创造了世间各种生灵,但也赋予了它们某种内驱力,这种内驱力驱使着长颈鹿的祖先伸长脖子吃树叶,驱使着鸟儿的祖先展翅高飞,驱使着鲸鱼的祖先从陆地重新回到海洋,最终变成了海洋哺乳动物。总之,如今在生物界中看到的一切,固然与遥远的过去并不相同,但也都是上帝早就做好的计划和安排。

  只要生物在内驱力的驱动下,不停地朝着飞上天潜下海伸长脖子的方向努力,那么经过一代一代的用进废退的积累,使用得多的器官就越来越强壮,使用得越少的器官就慢慢衰退甚至消失得只剩下一些遗迹残留在体内,那么生物的后裔和祖先在形态上显示出巨大的差异(这种差异就是生物进化)也就没什么不好理解的了,并且也和上帝创造万物并不违背,因为这种神秘的内驱力,显然完全掌握在上帝他老人家手中,是祂赋予了每一种生命进化的方向。

  并且,这顺便解释了化石物种的灭绝,在拉马克的体系中,所有灭绝都是一场幻觉,只不过这些生物进化到我们可能难以将其和祖先物种联系到一起的程度了。至于生物进化的终点在哪里?这个问题也不是人类该问的问题,权柄掌握在上帝他老人家手中。拉马克本人并不相信所有生物都要朝着人类进化,但他的确相信所有生命会朝着某个至善的目标进化。

  简单来说,拉马克的进化论是一派和谐,具有TVB喜剧的标准大团圆结局的进化论。

自然选择进化论

  比起拉马克的内驱力和至善进化,达尔文和华莱士的进化论就一点都不田园牧歌了。同样面对长颈鹿脖子变长的事实,自然选择进化论冷酷地指出,脖子短的都饿死了,只有脖子长的活下来了,如此代代积累,总是脖子长的更具有生存和繁衍的趋势,如此积累最终得到长颈鹿这样的怪兽般的脖子长度。

  进化论到底是一个怎样的理论?解读很多人对进化论理解的误区!

  图示:左边拉马克进化论,右边达尔文进化论。长颈鹿祖先受到莫名的内驱力想吃更高的树叶,一代又一代伸长脖子去够,最终发展出现代长颈鹿,这就是拉马克进化论,这个过程中不涉及生死存亡这样冷酷残忍的事情。但达尔文的自然选择就完全不同,长颈鹿的出现是因为脖子长一点比短一点有生存和繁衍优势,并且脖子长短本身是因遗传差异所决定的,如此代代积累,最终产生了现代长颈鹿,而在这条进化路上是累累尸骨或者失败的无法传宗接代的单身鹿,这一筛选过程就是自然选择理论的精髓。

1968年日本人木村资生提出中性进化论,该理论否认自然选择的对生物进化的主要作用,认为生命进化在绝大多数时候完全由随机因素所决定。

  当前科学界主流进化论就是第二和第四。在这两种进化论之间存在一定的矛盾冲突,即自然选择的作用究竟是推动生物进化的主要力量,还是随机因素才是生物进化的主要力量。从宏观上看,生物和环境之间的相互适应虽然并不完美,也足以让人惊叹,这似乎说明自然选择的确在塑造着生物进化的大方向。但在微观层面上,大量的基因突变,既不是有利的又并非不利的,挑战了传统观念所认为的大部分突变是有害的,只有极少数突变是有利的这一观点。如果将这一观念从微观向宏观推广,我们也可以认为,生物的许多性状对于适应环境也可能是中性的,即它们的出现并不对生物的生存有明显的有利影响,也不对生物的生存构成明显的不利影响,它们之所以出现并存在,仅仅是历史的偶然因素造成的。这样的想法和传统进化论的观念是有严重冲突的,让我举一个例子。

人为什么恰好主要长五个指头,而不是长四个或六个指头?

  进化论到底是一个怎样的理论?解读很多人对进化论理解的误区!

  按照达尔文的自然选择进化论,我们就必须找到长五个而不是长四个或六个对生存,至少是对过去的生存更优越的地方。但如果我们采纳木村资生的中性进化论,就不需对这个问题过于烦恼,也许我们长五个指头仅仅是历史的纯粹偶然因素的影响。五个指头与四个或六个指头相比并不更好但也并不更差,自然选择要起作用,就一定必须要有优劣之分,在没有优劣之分的时候,自然选择也就无法发挥作用。

  目前科学界倾向于将中性进化与自然选择加以结合,承认中性进化的可能性,即并非所有性状都一定经由自然选择打磨和塑造,但要搞清楚性状真的对生存或繁衍没有正负面的影响,这事儿并不容易,尤其在宏观层面。

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