這是偽科學還是真理論,我們需要科學看待進化論,現代人類在進化

多領域學科的共同理論

這是偽科學還是真理論,我們需要科學看待進化論,現代人類在進化

一提到進化論,很多朋友第一印象就是“猴子”變成人,人是“猴子”來的。其實進化論不是單說人類起源,這是非常深奧的科學理論,進化論不能確切地告訴我們生命是如何在地球上起源的,但是它可以幫助我們理解生命,從起源開始是如何多樣化的,也就是說進化論能幫助我們,從世界各地的化石中瞭解古代生物是如何一步一步走到現在的。

地球上的生命,從單細胞變形蟲到海豚,再到人類,所有健康的動物和植物都可以繁殖。我們能擁有自己的後代,而後代其實就是自己的副本,我們通過複製自己的DNA並將該DNA傳給後代來做到這一點,這是生命繁衍的本質。DNA是儲存在每個細胞內的鏈,它可以告訴生物的後代如何生長,而海豚中的DNA信息不同於人類DNA,這就是為什麼我們和海豚有著根本區別的原因。

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DNA複製或DNA合成其實就是複製雙鏈DNA分子的過程,這一過程對所有生命都至關重要

世界上沒有完美的事物,DNA複製過程從本質上講也不是完美的,有些錯誤會修改DNA的性質,這就是我們所說的DNA突變。這些突變完全是在偶然情況下發生的,利用科學干預手段,我們可以製造生物的基因突變,但是正常過程的DNA突變是非常難以捉摸的。而一個物種的突變,經過漫長時間,長期反應下來將會影響所有的後代。

進化論是基因學,遺傳學,生物學,胚胎學,種群生物學,解剖學和生理學等學科得出來的重要觀點,進化論是一種科學理論,它的本意是說物種會隨著時間而變化。物種的變化有許多不同的方式,但大多數都可以用自然選擇的概念來描述。自然選擇是進化論的關鍵理論之一,自然選擇的研究方向就是把生物隨時間變化的證據以及原因結合在一起進行討論和研究。

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地球上所有生命都有一個共同的祖先,被稱為LUCA,它生活在38億年前,2016年7月,科學家們報告從LUCA中鑑定出地球上所有生物的355個基因。在地球生命的進化歷史中,新物種的正常改變或者說突變,還有物種滅絕都可以通過共同的形態和生化特徵集,或者說共享的DNA序列得到證明

進化論的發展歷史

從古希臘哲學家的時代起,人類就一直認為特徵是由父母傳給後代的。在18世紀中期,Carolus Linnaeus提出了他的分類學命名系統,該系統將相似的物種組合在一起,暗示著同一組內的物種存在著某種進化聯繫。18世紀末,達爾文的祖父伊拉斯謨斯·達爾文提出物種會隨著時間的推移而變化,但在當時,達爾文和他的祖父都無法解釋它們是如何或為什麼發生變化的。

後來,約翰·巴普蒂斯特·拉馬克成為了第一個公開聲明物種隨時間變化的人,雖然他的部分理論是錯誤的,比如當時拉馬克提出,後天獲得的性狀會遺傳給後代。而且當時拉馬克相信災難論,他說進化是跟隨自然界的突然變化或者天災進行的,之後詹姆斯·赫頓和查爾斯·萊爾用統一主義觀點反駁了拉馬克的論點。

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圖片中的是類似馬動物的化石,已經滅絕的動物梅里基普斯和普利奧希普斯與現在的馬有許多相似之處,所以科學家們認為它們是同一家族的成員。從骨骼化石可以看出,它們雖然也是馬,但是比現在大多數馬小得多,而且它們的腿和腳和現在的馬也有很大區別

世界上有許多證據支持進化論,而當時的達爾文則是依靠物種相似的解剖結構將它們聯繫起來,他還有一些化石證據,表明該物種的身體結構會隨時間變化。當然,化石記錄是不完整的,但是這些化石也具有某種缺失的聯繫。

利用當今的技術,還有許多其他類型的證據可以證明進化論,比如不同物種胚胎中的相似之處,也就是剛才我們說到的胚胎學,還有在所有物種中發現的相同DNA序列以及DNA突變在進化中所起的作用等等。進化論隨著時間的推移一直不斷髮展,多年來科學家們的觀點一直在補充和糾正原有的進化論,但達爾文在1800年代提出的原則在今天仍然適用。

優勝劣汰,自然選擇

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加拉帕戈斯雀是進化論中最著名的例子之一,達爾文在加拉帕戈斯群島上觀察到了四種雀科物種,它們的喙有很大不同。我們可以看到地面雀科的喙較厚,適合以鬆脆的種子和節肢動物為食,而鶯雀的喙則是細長的,以捕捉隱藏在樹葉之間的昆蟲,啄木鳥雀甚至可以用樹枝將節肢動物從樹洞中挖出來

達爾文當時觀察到,儘管一個物種中的個體具有相似之處,但是它們之間還存在著細微的差異。他當時還注意到自然界中的動物都在競爭,而優勝者則常常是那些可以更快的適應環境特徵的動物,比如說它們比其他物種更強大,速度更快,更聰明或更具吸引力,這些生物更有可能繁殖並將其有用的特性傳給後代。適應能力差的個體不太可能存活,其特徵也不太可能被遺傳。

隨著時間的流逝,有助於生存的特徵會變得越來越普遍,物種也會逐漸改變。如果有足夠的時間,這些小變化加起來就可以使一個新物種完全進化。1859年達爾文的《物種起源》一書中首次提出了自然選擇,書中闡述了生物由於可遺傳的DNA或行為特徵變化的原因及過程。自然選擇理論是科學史上已經被證實的最有價值的科學理論之一,得到了包括古生物學,地質學,遺傳學和發育生物學在內的多領域科學家的直接證據支持。

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隨著工業革命時代的到來,城市內的空氣充滿了煙塵,這使樹木和建築物都被染成了黑色。所以較白的飛蛾比較深顏色的飛蛾更容易被發現,它們更容易被鳥類吃掉。隨著時間的流逝,環境的變化導致深色蛾變得越來越普遍

自然選擇理論也可被概括為適者生存,但是很多朋友沒搞清楚適者生存的“適”不是指物種個體擁有力量或某種能力,而是指整個群體的生存和繁殖的能力。當時達爾文不是太瞭解遺傳學,他觀察了進化的模式,但是他並不真正瞭解這種機制。隨後科學家們才發現了基因如何編碼,然後產生不同的生物突變或行為特徵,以及基因如何從父母傳給後代,現代遺傳學已經和達爾文的相關理論綜合起來,也被稱為現代遺傳學進化綜合論。

現代人類正在進化

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南方古猿化石樣本非常稀少,這張圖片中的化石遺骸名叫Lucy,這是南方古猿化石樣本中最著名的,其遺骸於1974年被發現,遺骸佔她整個身體的40%,根據同位素測定法,該化石已經有超過三百萬年的歷史

人類總以為自己是特殊的,所以人類起源和進化論在過去一直是主要問題,而現代DNA研究可幫助人類在地球生命中找到自己的位置。科學家們比較人類和其他動物的遺傳物質後,發現人類和人類物種之間的DNA相差約0.1%,與黑猩猩的相差約1.2%,與大猩猩的相差約1.6%。然而非洲古猿的DNA和人類更相似,比黑猩猩和人類的DNA還要相似。當時達爾文預測,人類會從非洲其他猿類中分離出來,而現代研究也支持了他的假設。

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進化特徵的凸顯是非常緩慢的,不用說100年的有生之年,就連5000年前的人類和現在的差距也不大,不過這不代表人類沒有進化,現代城市生活顯然也影響著人類的進化。在當今世界的許多地方,由於某些地區生活條件不足,結果在這些區域生活的人類比其他區域人類抵禦疾病的能力更高。或者說在西藏高原地區生活的人們將更能適應高原氣候,這其實是一個道理。

之前發表的一項研究顯示,人類生活在城市環境下,“自然選擇”可能會幫助消除當今人類基因組中有害的突變。研究人員在一個215000人的DNA數據庫中,對800萬個常見突變進行了梳理。他們發現只有兩個有害的突變,包括與老年痴呆症相關的APOE基因突變和與男性大量吸菸相關的CHRNA3基因突變,這表明“自然選擇”已經幫助人類剔除了許多其他麻煩的突變。

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過去,人的腦容量一直隨時間增加,腦容量和牙排列模式都在變化,但是現代人類的腦容量卻在減少

其實還有很多例子可以證明人類目前正在進化當中,比如前段時間我們都看到一個新聞說人類體溫正在逐漸下降。科學家們分析了過去200年患者們的體溫記錄,他們發現,平均起來每十年,人類體溫會逐漸降低0.05華氏度。

那麼人類體溫為什麼降低呢?體溫降低是什麼不好的事情嗎?科學家分析體溫降低很可能與人類炎症疾病減少和生活水平提高有關,在19世紀,許多常見的傳染病就會引起慢性炎症,進而燃燒卡路里並增加一個人的新陳代謝率,這會提高身體溫度。由於人們不再與這些簡單的疾病抗爭,所以這種變化反映在了體溫中。

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這是黑猩猩和現代人類股骨和掌骨骨小梁結構的二維切片及其相關的分數值,小梁骨密度是現代人類和黑猩猩的不同之一

另外,在2018年的一項研究中,智人的骨骼在12000年前就開始變弱了,也就是說密度變低了,強度也低了。研究發現,人類股骨小梁骨的多孔海綿狀組織的厚度和體積都減小了,這大約發生在人們剛開始耕種的時候。隨著農業定居模式的發展,我們的飲食發生了變化,定期遷移行為也發生了變化,反過來,我們的骨骼變得更輕,也更脆弱。更少的遊牧狩獵和更加穩定的牲畜飼養模式,意味著人類對強健骨骼的需求量減少了。現代人每天坐辦公桌,我想未來人類的骨密度還會發生各種變化。

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如果大家覺得這些事例都不夠明顯,還有一個非常有趣的例子,大家現在可以將小拇指與大拇指捏合在一起,就照我的手勢,然後稍微彎曲,可以發現中間有一條肌腱,這是人類祖先攀爬所需要的結構,但是現在已經有10%到15%的人沒有這個結構了。這就證明隨著我們生活方式的改變,曾經至關重要的部分也成多餘的了,這也是人體解剖學對進化論的一個直接支持。

進化論的意義

這其實就是進化論,我們包括整個星球的生命在過去一直在不斷適應環境條件而進化。不過沒有肌腱結構不意味著我們的能力差了,我們的身體會進一步進化,比如我們的腦容量雖然變小,但是我們沒有變笨反而聰明瞭,這證明進化是潛移默化的,它可以平衡我們乃至整個星球物種的能力。

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進化論一直在發展與進步,它可以幫助人類自身瞭解過去,也可以幫助人類瞭解整個星球上的生命。隨著化石證據和其他領域的研究越來越多,進化論是否為真已經不是主要問題,進化論如何更好的發展才是關鍵所在。未來進化論的相關研究將繼續,人類將繼續探索生命進化的奧秘。


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