一口氣讀懂進化論的前世今生

薛定諤的科學 發佈 2020-01-20T02:15:33+00:00

一提到進化論,很多人會想到達爾文,因為是達爾文提出的進化論,其實在達爾文之前,進化論的思想已經有人提出了。

一提到進化論,很多人會想到達爾文,因為是達爾文提出的進化論,其實在達爾文之前,進化論的思想已經有人提出了。不過今天咱們還是從頭開始了解一下進化論到底是什麼。

達爾文進化論

在進化論出現之前,人們堅信生物是不變的,也就是說:今天是什麼樣子,昨天就是什麼樣子,未來也是什麼樣子。

但是,萬物總要有個開端,物種為什麼會成為我們今天看到的這樣呢,對此,人們給出的解釋是上帝創造了一切。意思是說,上帝在前六天創造了世間萬物,第七天上帝去休息。

也就是說,最早的宗教其實是為了解釋世界運行規律。

後來,隨著生物化石的挖掘,以及大航海時代發現的物種,發現一些物種之間有明顯的相似性和連貫性,於是一些人開始思考:生物究竟是怎麼來的。於是,當時有一些人已經意識到了,生物是不斷變化的。

在達爾文之前,法國一位生物學家拉馬克,他針對生物的變化提出了自己的進化論,核心是:用進廢退,獲得性遺傳。

他用了長頸鹿舉例子,他認為長頸鹿在剛開始時,可能脖子很短,但它們每天都在伸頭吃樹葉,脖子逐漸得變長,這就是用進廢退;而獲得性遺傳是指當一隻長頸鹿脖子變長之後,它會把自己的長脖子基因傳遞下去。也可以這樣理解,如果你的父親通過努力學習獲得了高智商,那麼它可以把自己的高智商遺傳給你,這就是獲得性遺傳,意思就是後天獲得的技能,可以通過基因遺傳給下一代。

現在我們知道,拉馬克的進化論存在著非常大的爭議,但拉馬克否認了神創論和物種不變論,為現代進化論提供了基礎。

後來,當時被稱為博物學家的達爾文,由於隨船五年的經歷,積累了足夠多的生物物種素材,他發現許多生物有著相同的身體結構,和曾經滅絕的物種也有部分相似,因此他認為生物是連貫的,是一點點演化成今天這個樣子的。

於是他提出了自己的進化論。他的進化論的核心觀點是:物競天擇,適者生存。

他認為,生物在一個適宜生存的地方會過度繁殖,但由於資源有限,所以同一種生物之間會進行生存競爭,也就是個體之間的差異競爭。

比如:擁有長脖子基因的長頸鹿,由於能吃到更高的樹葉,因此在生存競爭中更有優勢,所以該個體就可以保留下來。這個過程就是自然選擇

達爾文的進化論,是我們比較熟悉的進化論,但是達爾文的進化論,並不是進化論的全部內容,事實上達爾文的進化論也存在著無法解釋的現象。因此後人又把達爾文的進化論「進化」了。

我們先來說達爾文進化論的不足之處。

達爾文進化論的不足之處

達爾文進化論的核心是:物競天擇,適者生存。但有一些現象並不能用這個理論來解釋。

比如:同一種生物本來生活在同一個地方,某一天它們生活的地方突然出現了一條大河,阻擋了兩岸生物進行基因交流,於是生活在河兩岸的生物彼此獨立演化,經過幾百萬年之後,大河兩岸的生物就會出現生殖隔離。

我們知道,生殖隔離的出現,代表著出現了新物種,也就是說本來是同一個物種的後代,經過幾百萬年的獨立演化之後,彼此演化成了不同的生物種類。

但是,河兩岸的生物並沒有出現生存鬥爭,為什麼也會演化出兩種完全不同的物種呢?

這就是達爾文進化論遇到的問題。

除此之外,還有幾個問題達爾文也沒有解決掉。比如:豹子在追逐獵物時,跑得更快的豹子會活下來,之後會一步步淘汰跑得比較慢的豹子

那麼問題來了,根據達爾文的進化論,生物會保留有利特徵,也就是說,生物會演化地越來越厲害,跑得快的生物會跑得越來越快,體型大的生物會變得越來越大,但為什麼我們並沒有觀測到這種現象呢?

還有,根據達爾文的理論,生物要經歷相當長的一段時間才能演化成一個新物種,至少要經歷10萬年,但史前寒武紀生物大爆發時,幾乎每隔100年就有一個新物種會誕生。

達爾文雖然提出了個體差異,是生物進化的原因,但他並不知道是什麼導致的個體差異。

也就是說,達爾文的進化論本身就有很多問題需要解決,因此他的進化論需要後人繼續完善。於是,後人根據新的科學發現,以及新的科學理論,來補充達爾文的進化論,讓進化論繼續「進化」了。

達爾文進化論的進化

首先,孟德爾豌豆實驗,揭開了物種之間為什麼會形成個體差異,他做了8年多的豌豆實驗,解開了控制同一種性狀的是兩個配子(基因),一個是顯性基因,一個是隱形基因。基於他的豌豆實驗,他提出了分離定律自由組合定律

達爾文的進化論的研究對象是個體,是一個個單獨的個體,但個體的基因庫是固定的,不會發生變化。於是,後人的研究對象改為了種群,它們把整個種群的基因統計在一起,做成了基因庫。

由於種群的基因是不斷發生變化的,所以他們只需要統計基因庫里基因出現的頻率。

比如:長頸鹿在最開始時,可能長脖子基因只有1%,短脖子的基因有99%,但後來食物短缺,由於長脖子可以吃到更多的食物,所以長脖子基因被保留下來了, 所以該生物的基因庫長脖子基因從原來的1%,增長到了100%。而短脖子基因從原來的99%,銳減到了0%。

除了研究個體變化了之外,科學家還提出了「中性遺傳」,這個理論解釋了受地理環境影響,出現的新物種。

比如:人類在演化時,受東非大裂谷影響,在大裂谷西側的物種,演化成了今年猿類的祖先,而在大裂谷的東側,演化出了人類祖先。

也就是說,人和猿的祖先,由於分開演化,所以演化時沒有進行基因交流,那麼在人類種群中基因突變的中性基因,和猿類種群中基因突變的中性基因完全不一樣,經歷過N代之後,兩個物種之間積累了相當多的中性基因後,兩者就會產生生殖隔離,意味著它們演化成了兩種完全不同的生物。

以上這些,就是現代進化論的內容,從這些也可以看出,進化論本身也在進化,而且直到今天,科學家們依然在進化「進化論」。所以進化論,並不完全是達爾文的進化論,達爾文進化論只是進化論中的一環而已。

而且,目前來講現代進化論也有沒解決的問題,比如:寒武紀生物大爆發,所以進化論的進化還在繼續之中。

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