在《馬克思恩格斯選集》第3卷第527頁中,恩克思高度贊揚(yáng):
細(xì)胞學(xué)說、能量守恒與轉(zhuǎn)化定律和進(jìn)化論是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。
自從達(dá)爾文在1859年發(fā)表《物種起源》以來,在長(zhǎng)達(dá)160年來,進(jìn)化論在不斷地在進(jìn)化,被新的科學(xué)數(shù)據(jù)所驗(yàn)證,被新的理論所充實(shí)完善,這早已和達(dá)爾文提出進(jìn)化論時(shí)有了很多的不同。
今天,我們就來聊一聊:過去的160年里,進(jìn)化論都發(fā)生了哪些進(jìn)化?
1859年,達(dá)爾文發(fā)表了《物種起源》,在這本書里,他提出了震驚世人的觀點(diǎn),總結(jié)下來有以下幾點(diǎn):
1,生物的演化就像一棵樹在成長(zhǎng),以單細(xì)胞生物為原點(diǎn)像樹枝一樣向不同的方向演化。
2,同一類生物有著共同的祖先。由此可知,人類與猿類有共同的祖先。
3,生物都有過度繁殖的傾向,但因?yàn)樯婵臻g和食物有限,生物就得為生存而斗爭(zhēng)。
4,在同一種群中,個(gè)人存在變異,那些適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體最終存活襲來,繁育后代,無法適應(yīng)環(huán)境的被淘汰。
5,經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇,微小的變異慢慢積累最后成為了顯著的變異,由此導(dǎo)致了亞種和新種。
如果非要簡(jiǎn)單概括一下的話,這個(gè)解釋模型就是這樣:
《物種起源》一發(fā)表就遭到了許多人的抨擊,并引發(fā)了好幾次大規(guī)模的論戰(zhàn)。在這幾次論戰(zhàn)中,也暴露了,進(jìn)化論的兩個(gè)缺點(diǎn):
幾乎和達(dá)爾文同一時(shí)期的奧地利牧師孟德爾解決了第一個(gè)難題,他沒日沒夜地在種豌豆,并進(jìn)行大量的統(tǒng)計(jì),這時(shí)人們才知道了顯性遺傳和隱性遺傳的機(jī)制。
孟德爾還提出了遺傳因子的概念,他認(rèn)為:
這些遺傳因子互不融合,互不干擾,獨(dú)立分離,自由組合,具有顆粒性。
這就是大名鼎鼎的遺傳學(xué)的分離定律和自由組合定律,孟德爾解決了形狀和遺傳之間的關(guān)系,也就是說,解決了我們會(huì)和父母長(zhǎng)得很像的問題。而美國科學(xué)家摩爾根進(jìn)一步確認(rèn)了細(xì)胞內(nèi)的染色體承載著物種的遺傳物質(zhì),并且奠定了現(xiàn)代遺傳學(xué)。那第二個(gè)問題:變異呢?
1953年,沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu),從此破解了生命的奧秘,也了解到基因突變對(duì)物種變異和進(jìn)化的影響。
科學(xué)家終于明白:可遺傳的變異來源于基因突變、染色體變異。
這些現(xiàn)代生物學(xué)和遺傳學(xué)的結(jié)果,都支持了生物具有共同祖先的說法。
但這還沒有結(jié)束,在自然界沒有哪個(gè)個(gè)體是不會(huì)死的,隨著個(gè)體的死亡,它表現(xiàn)出的形狀也會(huì)消失。不過,決定性狀的基因也會(huì)隨著生殖而世代延續(xù),并且在群體中擴(kuò)散開。
所以,研究生物的進(jìn)化,僅研究個(gè)體是不夠的,更應(yīng)該研究的是:一個(gè)群體的基因變化。
于是,科學(xué)家把生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群。一個(gè)種群中全部個(gè)體含有的全部基因叫做種群的的基因庫。
從這個(gè)種群的角度來看,
可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異。
在自然選擇作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,使得生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。
如果不同種群之間,基因不能進(jìn)行自由的交流,我們就把這種現(xiàn)象叫做隔離。而隔離就有可能產(chǎn)生新的物種。
比如:因?yàn)榈乩砩系淖璧K,導(dǎo)致種群之間無法發(fā)生基因交流,就叫做地理隔離。
再比如:不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,后代也不能生育,這就叫做生殖隔離。最典型的就是馬和驢之間就有生殖隔離,它們產(chǎn)生的后代騾子就不能再生育。
生殖隔離一旦形成,原來屬于同一物種的生物,就成了不同的物種。
看起來似乎很完美了,但是進(jìn)化論還是存在很多問題,其實(shí)這和物理學(xué)發(fā)展很像,當(dāng)我們能解釋的東西越多,我們發(fā)現(xiàn)我們不能解釋的東西就越多。
目前,進(jìn)化論還面臨著一些問題,比如:
1,中性突變問題。
2,生物大爆發(fā)問題。
我們先說一下中性突變問題,有科學(xué)家認(rèn)為在分子水平的進(jìn)化上,達(dá)爾文的自然選擇不能起到作用。具體來說,他們發(fā)現(xiàn)有一些基因突變是自然選擇不起作用的,所以這些基因突變就被叫做中性突變。
但這些基因突變經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的積累,也會(huì)導(dǎo)致種群之間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大的差別。于是,日本遺傳學(xué)家木村資生提出,
決定生物進(jìn)化方向方向的是中性突變的逐漸積累,而不是自然選擇。
但也有學(xué)者堅(jiān)持,
基因突變并不是都是中性的,有些基因突變是反映在個(gè)體形狀上的,并不能否認(rèn)自然選擇的作用。
除了中性突變理論,還有生物大爆發(fā)的問題,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),距今5.7億~5億年的寒武紀(jì)發(fā)生了一個(gè)重大的事件,在不到地球生命史百分之一的一段時(shí)期里,突然就演化出了絕大多數(shù)的無脊椎動(dòng)物門類。我們管這個(gè)叫“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。
當(dāng)年達(dá)爾文也感到很困惑,因?yàn)榘凑者M(jìn)化論的理論,每一種生物必定是從低級(jí)的其他生物逐漸進(jìn)化而來,但“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于預(yù)想的那樣。所以,進(jìn)化論無法解釋“寒武紀(jì)大爆發(fā)”,所以科學(xué)家也在思考是不是存在著大突變或者大進(jìn)化的特殊規(guī)律和機(jī)制。
關(guān)于進(jìn)化論的爭(zhēng)論和挑戰(zhàn)還有很多,而這套理論也還在迭代和升級(jí),今天,我們就先講這么多。
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