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为什么一个个体基因突变都能算进化?
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发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
为什么一个个体基因突变都能算进化?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
仅仅基因突变不算进化,这只是进化之所以会发生的自然基础。提问,蜘蛛侠是进化吗?答案见文末。
为什么地球上的万千物种是从少量甚至一种生物进化而来,而不是由某不知名存在直接创造出万千物种?原因就在于生物体在遗传时,不可避免地会出现各种各样的基因突变,在初期这些突变了的基因,和原版相比,必然有些突变比原版更好,有些突变比原版更差。
图示:遗传的秘密还未完全解开。尤其是基因和基因之间错综复杂的关系。因此,在这里我们谈论基因突变和进化时,都采用最简单的模型。即一个基因的变化,就会引发巨大后果的那种基因突变。
但更好和更差的评判标准是什么?
是对拥有这些基因的个体而言,是提高了生存和繁衍的可能性,还是降低了可能性。
图示:鹰眼的视力极其惊人,它眼睛中视杆和视锥细胞的密度可能是人类的五倍,能看到远在约一英里外(1.6公里)兔子的轻微活动。
由于视力对老鹰极其重要(对人来说就没那么重要),因此我们可以推理,如果一个基因突变增强了视力,比如增加了视杆和视锥细胞的密度或者改善了这些细胞间的连接,又或者提高了大脑中的视觉中枢运作效率,其外在表现都是改善了视力。
图示:感光的视杆和视锥细胞越多,感受到的图像就越精细,这意味着远方的微小图像也能被分辨,这就像手机拍照时像素越多拍出的照片就精细,屏幕像素越多,高清图片显示在屏幕上就越顺眼。
那么我们就可以合乎逻辑的推断,拥有这个基因突变的老鹰个体,那么它的生存和繁衍的概率都会因该基因突变得到提高。反之如果一个基因突变削弱了视力,那拥有这种糟糕基因的老鹰,恐怕前途堪忧,就算饿不死,在未来争夺配偶的时候也会因为不够强壮而失败。即便是只母鹰,它可能也找不回足够的食物来喂养孩子,当然您也可以假设是另一种同样高度依赖视力生存的鸟儿,但是在哺育幼鸟期间,雌鸟不需要自己出门找食物,当这种不良基因突变发生在雌鸟身上时,是否就没那么糟糕了呢?比如,全靠雄鸟喂养的犀鸟,但这也解决不了问题,因为继承了它那糟糕视力基因的儿子们,在未来会在生存和繁衍上吃亏。
对于影响生物体同一性状的基因之间即可能是合作关系,也可能是竞争关系,但不管是合作还是竞争关系,一个更好的基因的生存和繁衍概率上总是超过那些不太好的基因。就像打游戏的人常调侃的一句话,不是对手太强大,全因为我们拥有一个猪队友。
当然,这种说法是一种极端简化的说法,现实要复杂得多,充满偶然因素。要完整表述,就会让表达变得极其冗长繁琐,比如它身体中的其它基因保持不变,不能同时拥有另一个糟糕基因甚至致死基因,并且它还得顺利长大等等,简言之除了这一个增强视力的基因突变之外,它在别的方面都是一只中规中矩的老鹰,在成长、生存和繁衍方面都拥有中规中矩的幸运或不幸。
只要满足这样的条件,那我们就可以认定它因该基因能获得更强的生存和繁衍的可能性,而由此造成的结果就是,继承了它这个突变的基因后代的后代的后代的后代的后代,将在群体中占据越来越多的比例,最终整个群体中大多数甚至所有个体都拥有了这个基因,那么我们就说老鹰进化了,现在它们的平均视力,超过了一千年前或一万年前的老鹰。如果个体基因突变,并未影响到群体的未来,那么这种突变就只是突变而已,谈不上是一种进化。
那么这种不同就将成为生物进化的基础,随着时间的流逝,那些拥有不利于生存的基因个体,那些拥有不利于繁衍的基因的个体,它们身体中的基因就无法代代相传,最终会绝种。相反那些拥有更适合生存更适合繁衍基因的个体,就更有机会将这些适合生存和繁衍的基因遗传下去,最终在基因的竞争中,这些基因胜利而另一些基因失败,其结果就是将生物体塑造得越来越擅长生存,越来越擅长繁衍,从旁观者的角度来说这样的生物体将近乎于“完美”。
进化一定要涉及生存和繁衍
达尔文是怎么推出进化论的,这是因为他意识到了下列事实:
1、并非所有个体都能生存和繁衍,事实上在进入现代文明之前,人类的孩子中都有1/2~1/4比例活不过五岁,就在百年前,哪家哪户不死几个孩子。在大自然中哪怕是狮子、老虎这样的食物链顶端强者的幼子成活率也不高。
2、个体和个体之间总是存在大量差异
3、而这些差异中肯定有一些是可以遗传的
4、如果这些可以遗传的差异,能够影响生物体在生存和繁衍上的概率,哪怕只是很细微的影响,比如升高或降低1%乃至更小的差异,但在经过多代之后,这些细微的影响终将积累起来,造成巨大的差异。总结起来就是优胜劣汰适者生存(繁衍)。
5、在经历漫长的时间后,各种有利于生存和繁衍的细微的差异累积起来,最终就可能导致物种进化,从百万年前的某个物种,变为百万年后的另一物种。
达尔文因此回答了,(新)物种是如何起源的这样重大生物学问题。
总结:个体的基因突变是生物进化的原材料,还不是进化本身
不可避免的个体基因突变,本身还不是进化,仅仅只是生物进化的原材料,要成为真正的进化,还得在一个相应的环境中,表现出更强的生存能力,并最终收获超过或远超过平均值的后代数量,这样的基因突变才是进化。否则就仅仅是基因突变罢了。
地球生命史就是由个体的基因突变+自然环境的变迁(包括各种剧烈的地质活动以及天灾),两者共同作用,筛选出了各种各样适合各种生存环境的独特物种,由此塑造出地球生态系统和地球生命不可重复的独特进化史。
图示:人类驯养某种狼,人工选择其特定的基因突变个体——并非所有突变都会被人亲睐——最终塑造了狗这一亚种。那些被淘汰的基因突变,就和进化无关了。
问题:蜘蛛侠是进化吗?
当且仅当蜘蛛侠的后代也是蜘蛛侠,并且蜘蛛侠的后代越来越多,最终全人类都变成了蜘蛛侠时,蜘蛛侠才代表着人类的进化的方向!
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