进化

作者: 孜姿Amy | 来源:发表于2018-02-14 21:09 被阅读0次

    进化一书提到了一些很重要的观点,尽管依然存在着一些争议,但是以人类目前的自然知识而言,进化论是一个有着充分依据的科学理论。

    一、“适应性”与进化论

    200多年前的神学家们观察到了各种生物的结构,他们提出了“适应性”这个概念。他们当时的本意,是为了解释神学理论,但没想到却为进化论的出现提供了帮助。

    所谓适应性就是:不同生物的身体构造,可以让它们在环境里更好地生存下去。

    而一旦提出“适应”的概念,另一个问题自然浮出水面:“适应”是如何产生的?

    达尔文认为:生物会产生改变,而且这些改变可以遗传给后代,但并不是所有的改变都可以保留下来。如果这个改变不利于生物适应环境,那么这个生物就会死掉,保留下来的改变都能让生物更容易活着。这就是“自然选择”。

    翻译家严复的描述最为准确精炼:“物竞天择、适者生存”。这也是进化论的中心内容。

    但生物的某些结构,也并非是自然选择能解释的,达尔文也发现了这个问题。于是他提出了“性选择”概念,像孔雀这种交配竞争非常激烈的物种里,牺牲掉飞行的能力,提高了雄性获得交配权的几率。

    可以这么说,进化论里所提到的“适应性”,是生物尽可能的把自己的遗传信息传递给下一代的能力。或者说,是生存和繁殖能力的总和。

    二、进化涉及的两个过程:基因突变和遗传漂变

    遗传信息是通过 DNA 和 RNA 来保存的,也就是脱氧核糖核酸和核糖核酸。

    生物繁殖后代的时候,DNA 和 RNA 会被完整地复制下来,复制的过程非常精确,这样就保证了生物体的每一个细节都被传给了后代。

    但是,突变和遗传漂变都可以导致生物基因的改变。而这些改变是否会被保留下来,则取决于三点:自然选择、性选择和人工选择。

    新物种的出现是一个漫长的过程,所以会存在许多处于中间的个体,它们的各种特征都处在两个物种的过渡阶段,跟两个物种都相似但又有很大不同。正是如此,区分不同物种和种群,难度非常高。事实上,定义“物种”这个概念本身也颇具难度。从进化的角度看,如果是有性生殖的物种,当他们无法杂交,有了各自独立的进化轨迹的时候,就可以认为是两个不同的物种了。

    “不能杂交”也有一个专有名词,叫“生殖隔离”。不同物种之间不能生育后代,即使特殊情况能产生后代,这些后代也没有繁殖能力,骡子就是我们熟悉的例子。通过对生殖隔离这个概念的理解,我们也知道,人类尽管分布在世界各地,外貌和生活习惯有很大不同,但毫无疑问属于同一个物种。由此也可以知道,全世界的人类一定有共同祖先。

    三、支持进化论的证据

    你可以粗略地把 DNA 分子想象成一根长长的链条,链条上的不同的链子交替出现,形成了包含生命所有信息的密码。越复杂的生物,基因的信息就越多,DNA 中的链条就越长。

    但不管是任何生物,在破解这套密码的时候,都会遵循这样的规矩:特定的链条对应着特定的氨基酸,细胞按照链条上的顺序生产氨基酸,而这些氨基酸则合成生物体内的蛋白质。

    正是因为生命的延续依靠基因的延续,而基因规则的相似性,正说明所有的生物都有共同的祖先,这样的事实给予了进化论强有力的支持。

    除此之外,考古学也给了进化论支持。通过对于不同年代化石的分析,可以得出一个结构完整的谱系。在这个谱系里,随着年代由远古到现代,可以清楚地看到生物的结构由简单变得越发复杂,尤其是众多中间物种的化石,让我们可以直观地感受到生物进化的过程。

    四、眼睛的出现

    眼睛是一个非常复杂的结构。长久以来,人们认为这样复杂的结构难以通过进化出现--因为在中间阶段,也就是眼睛还是个半成品的阶段里,对生物是完全没用的,会被自然选择淘汰掉。

    但随着对生物的了解越发深入,科学家发现,即使在没有角膜成像的情况下,感受光线的视网膜也是有作用的。很多无脊椎动物的"眼睛"只有视网膜,而没有晶状体,但是对于这些动物来说,并不需要看的很清楚,它们只需要感受光线的强弱,以便于躲避自己的天敌就足够了。甚至一些单细胞生物,也存在一些对光敏感的分子,它们也同样可以对于不同亮度产生回应。

    所以,眼睛在进化的过程中,也就是半成品阶段的时候,也一样是有用的。这说明眼睛这样复杂的结构,同样可以由进化得来。

    五、为什么蚂蚁、蜜蜂这样的社会性动物,会存在没有生育能力的个体

    由于没有生殖能力,这些个体根本没法参与到自然选择过程里来。这个现象曾经困惑了许多生物学家。达尔文认为,这些社会性动物基本上都是近亲,血缘关系近、携带有极其相近的遗传信息。一部分个体尽管丧失了生育的机会,但是他们通过自己的活动,让近亲把它们共同的遗传信息传递了下去。

    哺乳动物身体内,精子和卵子形成的过程也可以被这样解释。动物体内大部分细胞都失去了成为生殖细胞的能力,但是考虑到所有的细胞都具有相同的遗传信息,让一部分细胞充分提高生存的能力,这依然是有利的。可以说,细胞在发育过程中分化成为不同的类型,这与蜜蜂、蚂蚁中分化出不能生育的个体,是非常相似的过程。

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