達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?

關於達爾文進化論一直是寒武哥感興趣的科學話題之一,寒武哥也來胡侃幾句。

那什麼是達爾文的自然進化論呢?在這裡寒武哥先介紹一下達爾文在1859年發表的鉅作《物種起源》裡面究竟說了什麼。

寒武哥首先非常認可《物種起源》的歷史貢獻,在閱讀物種起源的時候,能感受到達爾文淵博的知識和科學的素養,一本《物種起源》如同一座精美的藝術園林,達爾文采用比較解破學、胚胎學、地理生物學、古生物學等不同學科知識進行綜合分析,條理清晰,邏輯合理,提出了自然選擇學說和共同祖先學說。

寒武哥先介紹自然選擇學說,首先達爾文認為在自然界遺傳和變異是一個普遍現象,其次達爾文分析了生存鬥爭,提出了廣義的生存鬥爭,以及如果沒有生存競爭的話生物按幾何級數增加的趨勢,即過度繁殖,但是在自然條件下,由於食物的有限性,就必然會出現生存競爭,生存競爭就是自然選擇的主要核心,優勝劣汰和適者生存是自然選擇的標準和結果,優勝劣汰就為物種的進化提供了方向。因此總結起來就是過度繁殖、生存競爭、遺傳和變異、適者生存。

達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?​ 自然進化學說示意圖(網絡圖片)


接下來寒武哥在說一下達爾文的共同祖先學說,根據達爾文自然選擇學說推導物種起源,必然的出一個觀點:所有的生命形式最終都來源於一個距今非常遙遠的共同的始祖。

達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?​ 《物種起源》書中提供的圖片

達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?​ 根據基因親緣關係構建的進化樹

達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?​ 非常著名的一張進化樹示意圖


目前,主流科學家以及生物學都認可達爾文的進化論,也在不斷的完善達爾文的生命進化樹。

但是寒武哥要說的是達爾文的自然進化論從達爾文發表《物種起源》第一天起就受到了很多同時代的大牛們的質疑,比如當時瑞士出生的哈佛大學古生物學家路易斯.阿加西斯,達爾文曾經送給阿加西斯一本《物種起源》,虛心的請教阿加西斯,希望阿加西斯提出意見。阿加西斯也很認真的拜讀了這部鉅作,還在書的邊緣做下詳細的筆記,但是到最後阿加西斯的結論還是讓達爾文失望啦,為什麼這麼說呢?因為阿加西斯認為化石記錄尤其是寒武紀的生物大爆發的化石記錄是達爾文物種起源理論無法逾越的難關。

達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?​ 路易斯.阿加西斯


阿加西斯首先拿寒武紀生命大爆發開懟,根據寒武紀的化石記錄,寒武紀短短6000萬年(現在有研究說是1000萬年)的化石裡出現了三葉蟲和腕足類生物,這兩類生物結構已經相當複雜,在寒武紀前沒有任何過度生物化石記錄。

達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?​ 阿加西斯的觀點顯然也影響到了達爾文,因此達爾文在《物種起源》第10章即《地質記錄的不完整》中,達爾文提出如果生物進化論正確的話,在寒武紀之前應當經歷了一個很長的時期,這時期可能比寒武紀還要長些,在這個時期,生物已經遍佈全世界。但是在達爾文寫《物種起源》的時候確實沒有發現寒武紀以前沒有富含生物化石的地層,所以達爾文在這一章節中也承認無法解釋這種情況,並認為這也成為反對本學說的一個有力論據。

達爾文認為生物性狀的變異是隨機產生的,是可以遺傳的,並且堅信自然選擇是通過作用於哪些微小的一步步的變異,這個過程是連續漸進的、長期而緩慢的。但是阿加西斯卻不這麼認為,1874年阿加西斯在《大西洋月刊》上刊登了一篇《進化以及生物類型的持久性》,在這篇文章中,阿加西斯解釋了他質疑達爾文的自然選擇的創造力的理由,他認為,達爾文提出的微小變異無法產生“種差”,也就是說微小變異不能產生物種間的差異,同時大的變異都不可避免的導致不育和死亡,他是這樣描述的“事實就是,極端的變異最終會導致退化或者不育,就像巨獸的滅絕一樣”。

著名的智能設計論開山鼻祖邁克爾.J.貝希(Michael J.Behe)在他的名著《達爾文的黑匣子》中舉過這樣一個事例,他是用大跳躍和小跳躍來比喻的,簡單的說就是假設你和你的鄰居之間有一條很長很長的深溝,深不見底,長不見邊,如果這條溝只有1米寬,一天你的鄰居突然來的你的家門口,你問他怎麼過來的,他說他跳過了那條溝過來的,這之後你基本不會懷疑他說的話,如果溝寬3米,你問他怎麼過來的,他還說是跳過來的,你就會懷疑他是不是在說謊話,一定會拉著他讓他再跳一次來證明;如果那條溝寬50米,你的鄰居還說是跳過來的,你一定打死都不相信啦,可是你的鄰居是這樣解釋的,其實他發現這條溝有時會隨機從下面升上來一個小山峰,他就跳上這個山峰,之後前面就有再升上一個山峰,剛好可以跳上去,但是一跳上去,後面的山峰就沒有了,只能往前跳,這一條就是幾年,終於過來了,但是山溝裡的山峰都全部消失了,所以你也看不到這個過程,你會相信他說的話嗎?這就是阿加西斯說的微小變異不能解釋巨大的變異的通俗說法。

達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?

反對達爾文進化論的還經常拿眼睛這樣的精密器官來懟達爾文,顯然在達爾文時期,他是無法解釋這樣的難題的,達爾文也只能從形態學和解剖學給予回應,但並不能給與合理的解釋,就連道金斯寫《自私的基因》時提及這個話題時也只能答非所問的糊弄過去,畢竟眼睛這個器官太完美了,也太複雜了,就像一個具有上千個精密零部件的照相機一樣,想用進化的角度解釋他,太難了,這也為智能設計論提供了有利的證據。

智能設計論支持者貝希提出了一個不可簡化的複雜性觀點,並舉例老鼠夾子和細菌的纖毛和鞭毛等事例,生動而又形象,對這部分感興趣的可以看一看《達爾文的黑匣子》這本書,寫的很經典。還有一個例子也是寒武哥經常思考的,就是近幾年一直很火的人工智能,人工智能的發展非常的快,寒武哥相信不久的將來,人工智能一定能突破一個侷限,實現自我意識和自我定位,如果智能機器人有一天能夠完成從採礦到冶金,再到加工製造以及編程等所有工作,也就是說他們可以實現不依賴於人類就能自我繁殖,這樣的話,一個新的生命形式不就產生了嘛,他完全不同於地球上任何一種生命形式,它不再是由碳為中心構成的有機物質形式,但是他可以實現自我繁殖和進化,這不就是新的生命形式嘛?在人工智能眼裡,我們是什麼?是神麼?我們是他們的造物者呀!也許有一天,地球發生了大的災害,所有的生物全死啦,或者說人類全死了,沒有了造物者,機器人看到我們發明的電子遊戲機,智能掃地機,電腦,筆記本,自行車,電動車,等一切與他們相關的設備時,歸納終結一下,認為他們是自然進化而來的,他們不再相信遙遠的神啦,因為他們說都沒有看到過神,看到過造物者!於是人工智能就成了自然進化而來的了。

寒武哥在前段時間一直思考一個問題,從分子角度去看,人類的產生能否給予解釋?寒武哥覺得是可以解釋的。 我們知道人類和黑猩猩的基因組大概只有1%左右的差異,但是我們還知道黑猩猩有24對染色體,而人只有23對染色體,正是染色體數的差異導致了生殖隔離,形成了新的物種,(不知道什麼是染色體的小夥伴們,可以先百度一下)。經過對比發現,只有人的2號染色體和黑猩猩是對不上,其他都能一一對上,仔細研究發現原來人的2號染色體和黑猩猩的2號和24號染色體是對應的,也就是說,在人和黑猩猩的祖先古猿在某一個時間點發生了一次大的突變,即2號染色體和24號染色體發生了染色體融合,也就是這樣的一次染色體上的變化導致了人類的產生。那具體細節應該是怎樣的呢?

達爾文的自然進化論-你讀懂了嗎?

學過高中生物的同學應該知道很多遺傳性疾病都是由於基因發生點突變或小的缺失突變產生的,上升到染色體級別的突變,基本上就相當於地球上兩個大陸相撞形成新的大陸的過程,但是也並非不可能,據說(我沒有記清楚數據)1/10的不育就是由染色體級別突變引起的,很多都是不發育或流產,只有少量的能生下來,典型的就是三體綜合徵(13號、18號和21號染色體),其中21號染色體綜合症(唐氏綜合徵)最多,症狀也最輕,但是依舊是智力低下這樣的症狀,也就是說,染色體級別的變異基本上都是負方向突變。按理說,這樣的一個突變應該是一次大的突變,直接的後果就是產生了生殖隔離,新物種產生了,你會問難道就真的不存在發生融合確實是正方向的積極的進化的概率嗎?寒武哥要說的是,應該存在,只是很小。寒武哥要說的就是再小它也是存在的,只要存在正方向突變的概率,那根據墨菲定律,不不不,是諸葛亮的七星燈定律,只要你覺得他有可能發生,在統計學上那他就一定會發生。

故事也許是這樣的,某天一對古猿夫婦生下一對異卵雙胞胎(一男一女),這對雙胞胎一生下來就和父母不一樣,他們的骨骼清奇,當然在古猿看來就是病,因為他們不會爬行啦,只能直立行走,於是在古猿眼中他們是異類,處處排擠他們,這樣他們兄妹或姐弟就在了一起(新物種產生是從亂倫開始的,想一想就可怕,看來人的誕生就帶著原罪),新的物種-人類就產生了。

染色體融合形成物種生殖隔離這個結論也不一定是對的,有人說日本野豬和歐洲野豬的染色體也不同,但是沒有生殖隔離,這個還有待考證。總之這個結論就連教皇也相信了,這不教皇約翰.保羅二世在1996年10月22日在羅馬教皇學院的講話中提出,古猿和現代人類之間存在某種“本體的斷裂”,上帝在該斷裂點向動物注入了人類的靈魂。這一觀點緩和了宗教與進化論之間的矛盾,兩條古猿染色體的融合產生的飛躍,人類靈魂的基因就注入在靠近2號染色體中間的地方。

像寒武哥這樣成天與DNA和RNA打交道的人,有時也很困惑,比如我經常問自己,新的基因是怎麼產生的?我們知道新自然進化學說中的突變是指DNA的變異,但是變異在怎麼能產生有目的用途(某個結構組織的元件)的新基因呢?還有就是表觀遺傳學最近的研究,我們以前認為的垃圾基因具有很龐大的調控能力,不但在空間上調控,還在時間軸上精準調控,生物體就是一個非常複雜的具有智能思維的機器,每一個元件都是那麼的精準,彷彿就是完全設計好的(又扯到智能設計論啦),改變一點兒就會帶來嚴重的疾病,錯配一點也會帶來疾病,根據不可簡化的複雜性觀點來看,基因層面上的進化必須具有精準的目的性和協同性,不然無法形成有功能的結構。

好了,再說下去就跑的更偏了,目前主流科學家基本上還是認可自然進化論的,很多證據也都能在進化論的基礎上給予解釋,所以做科研的時候還是老老實實的按照目前的科技成果為基礎去開展比較穩妥。但是走出實驗室,尤其是躺著床上進入夢鄉前,寒武哥依舊會思考,我們的造物者在哪裡呢?是否也已經與世長存了深埋在歷史長河裡,還是他是另一種形式,不被我們理解和接受呢?

最後說一點,寒武哥認為科學在一定的時期是正確的,但是歷史無數次證明現在認為是正確的,在未來的一天也許就是錯誤的,在歷史上很長一段時期神創論是正確的,隨著科技的進步,科學的發展,宗教裡的神已經被科學逼到了一個很小很小的領域,幾乎沒有立足的地方。也許未來的一天我們發現我們自己就是神。

寒武哥囉嗦了半天了,你是不是已經被寒武哥侃迷糊了?


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