解密物种进化的驱动力
凡是那些存活下来的物种,不是最强壮的种群,也不是智力最高的种群,而是对变化做出最积极反应的物种。——达尔文
时至今日,“进化”一词已深入人心,我们都知道人类是由猿类进化来的,猿类是由更原始的动物进化来。按照物种垂直进化的观点,进化的轨迹是:生物逐渐演变,由低级到高级,由简单到复杂,种类由少到多的进步性发展过程。在这样的定义下,我们会自然而然地认为:哺乳动物比鸟类高级,鸟类比爬行类高级,而爬行类比鱼类高级,依此递推……△进化树那么,生物为什么要做这种进步性运动?推动生物由低级到高级的动力是什么?如果再从头来一次,地球的霸主还会是我们人类吗?
物种的进化并不是一个已经写好的剧本
进化,又称演化,在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。
这种变化有的是对生物体有益的,也有既无益又无害的。生物进化有很多的方向,至于具体朝哪个方向使劲儿,是由生物系统的内部模型和外界的环境共同决定的,再经自然选择的作用才发展成今天生物多样性的现状。但不管朝着哪个方向进化,生物界的进化在时间和空间上一个是不可逆的过程。
所以,从客观上来说,自然选择成为了进化的外在动力。自然选择是外在环境对生存在一定生态环境中的生物产生的选择压力。这个外在环境包括生物环境和非生物环境。来自非生物环境的就是恶劣的自然条件;来自生物环境的,就是生存竞争,物种内和物种间的竞争,是一种为了各自的生存和利益而采取的合作或不合作的应对策略。合作,就如前所述的共同进化,一起奔向美好的明天;不合作,就为了使自己更好地生存,更好地适应环境,把竞争对手打下去。就这样,一直不停地进行着“军备竞赛“。
人与细菌的抗争就是最好的竞赛例子。抗生素的发明已有近百年的历史,很多人因此而摆脱了疾病甚至死亡的威胁。几十年来,人类研制的抗生素基本控制住了结核杆菌,但近年来,它们之中已经形成了一些具有耐药性的种群,结核病又成了人类健康的主要威胁,包括那些曾经将它控制住了的地区。不单是结核杆菌,其它细菌、真菌或病毒也是如此,这就迫使人类研究更先进的、更广谱的药物,而这恰恰为它们耐药性的提高创造了条件,反过来又给人类造成新的威胁。往往是每发明一种新的药物,马上就有对这种药产生抵抗力的变种产生,而且随着人类研究进度的加快,其周期也越来越短。这种较量最终鹿死谁手还未可知。
因此,生物之间的这种“军备竞赛“使得它们的结构和功能越来越复杂、越来越完善,客观上也促进了适应和进化。
进化固然重要,但事实上,在生命世界里,包括人类在内的任何生命,放在生命第一位的始终是生存与繁衍,而不是走向“高级与复杂“。在生存面前,一切物种都是平等的。蛇不会因为鼠类比自己高等而放弃它们的美餐。被人们视为最低等的生物,比如单细胞的病菌,更不会因为人类比它们高等而停止侵害人体。这就意味着物种的进化过程实质上是一个物种如何获得竞争优势的过程,即效率最优化的过程,从而达到它们生存繁衍的目的。
在这个过程中,环境因素虽然具有约束的力量,起着选择的作用,但物种的自我努力也是一个不可忽视的内部因素。因此,在达尔文的自然选择学说基础下,与现代遗传学、古生物学以及其他学科的有关成就综合起来之后,现代综合进化论应运而生。
进化这件事本身就需要进化现代进化理论认为,进化是生物种群中实现的,而突变、选择和隔离是生物进化和物种形成过程中的三个基本环节。
△现代进化理论主要代表人物他们认为,进化的实质是群体内基因频率的变化,基因突变、自然选择、地理和生殖隔离是物种形成和生物进化过程中的三个主要因素,但进化的根本动力还是自然选择。杜布赞斯基指出,在一定的环境中,生物体的表现型会发生某种程度的适应性的变化,这种变化是不可遗传的,也就是说基因型没有改变。器官的用进废退,乃是适应性变化的典型例子。如果说,基因频率的改变为进化提供了基本素材,那么,自然选择则制约和控制了进化的方向和速度。基因整体所表现出来的性能就是基因的适应值。适应值是相对于环境而言的,在一定的环境中,基因型不一定达到最佳适应值,这是因为在任何一个物种中,基因组合的可能是极其多的,而实际表现存在的基因组合类型只是其中的一小部分,这就意味着,现在地球上的生物并不是所有可能产生的生物中之最好的。由异地引入的许多动植物品种在本地得到迅速繁殖、扩散,甚至还占据了本地原物种的生态位,就是最好的说明。迈尔在杜布赞斯基的基础上,更强调自然选择不仅是一个消极的淘汰过程,而且还是一个积极的创造性过程。不但剔除了不适应的生物,而且还建立适应机制,通过有利的个体差异和变异的保存,形成物种多样性的大千世界。曾经把自然选择比作筛子,它留下那些稀有的有用突变,而让发生比较多的有害突变过去。自然选择是像这样活动着的,但决不止仅仅是让坏的消失这么简单的被动过程。
自然选择过程,能够产生出新的东西来,这是其它任何方法所绝对办不到的,故而在这种意义上来说,它也是个创造性的过程。
生命在进化,进化的理论本身也需要进化,再完善的知识体系和构架也需要完善。对现在的我们而言,知识和文化才是进化过程中最重要的推动力。
文化、知识才是进化最大的推动力
人与自然的漫长斗争中,通过自然选择和学习,不断寻找那些已经被检验过能够再使用的元素,并把这些经验和技能代代传递下去。
正因如此,人类大大提高了生存和解决问题的能力,产生进化中巨大的飞跃,大大地缩短了进化的历程。物种的进化并不是一个已经写好的剧本,而是随着周围环境的变化而不断调整的。
现代类人猿为何不会进化成人,正是由于其生存环境不允许其性状变异向人类的方向去积累。
从今天开始,我们要主动自我进化。
用知识武装自己,用技能充实自己,大步走在同行者的前面。
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参考文献:
余雪冰. 生命进化动力之哲学思考[J]. 医学与哲学(人文社会医学版),2007(08):44-45+61.
葛永林.生物进化的动力机制研究.[学位论文],华南师范大学,2002
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出品/锦绣科学文创团队
撰稿/石头 编辑/夏玫雪