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发表于 2019-12-20 21:03:39
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12.27更新
“生命的历史,就是一系列由不断扩展的生命复杂性导致的各种各样进化的过程。由于生命变得越来越层次化——基因、细胞、组织、物种——进化改变了工作目标。耶鲁大学的生物学家利奥·巴斯称,在进化之进化的每一个阶段,受制于自然选择的单位层级在提高。巴斯写道,「生命的历史就是一个选择不同单位的历史。」自然选择选择的是个体;巴斯认为构成个体的部分一直在随时间发生演变。举个例子来说,数十亿年前,细胞是自然选择的单位,但最终细胞组合起来构成了组合体,自然选择就转而选择它们的组合体——多细胞有机生命体——将其作为个体来选择。”
原答案:
人类作为群体进化比作为个体进化效率更高更能够应对环境改变和自然选择,最高票答案说的很好了。
说到自然选择,达尔文曾在《物种起源》第三版中这样提醒读者:“最近我的结论被多次错误地表述,并且有一种说法认为我将物种变化完全归因于自然选择。请允许我再次重申,自本书的第一版起,我就在最显眼的位置——也就是绪论的结尾处——写道:「我确信自然选择是物种变化的主要途径,但并非唯一途径。」这句话显然没有起到应有的作用。断章取义的力量还真是强大啊!”
如果可能的生命形式中密布着可行存在,那么单凭运气的自然选择在搜索这个可能性空间时就会更容易些。一个充满可行解且能够通过随机方法进行搜索的空间为进化提供了无数随时间而展开的路径。但如果可行的生命形式非常稀疏且彼此相隔很远的话,单凭自然选择可能就无法到达新的生命形式。在可能的生物空间中,能存活的生命体其分布可能非常之稀疏,以致于这个空间绝大部分都是空荡如也。在这个充满失败的空间里,可存活的生命形式可能聚集在一小片区域内,或是汇聚在几条蜿蜒穿行的路径上。
如果可行的生物体空间是非常稀疏的,那么进化无疑需要一些引导,以穿过空旷的荒野,从一片可存活生物的聚集区走到另一片聚集区。自然选择所奉行的试错方法,只会让你很快陷入不知身在何处的境地。
在被自然选择前我们的变异要先被三个智慧/懒惰的官僚同意:躯体,基因组,种群。进化的进程越往后这三个官僚越苛刻。
-躯体
卵细胞的发育过程背负了太多传承下来的包袱,限制了其成体可能的多样性。总的来说,构成躯体的物质利用物理约束限定了躯体所能发育成的形态。大象不可能长着蚂蚁般的细腿。基因的物理本质也同样限定了动物所能形成的种类。每一段遗传信息都是一个蛋白质分子,必须通过物理移动来传播。由于基因的这些物理约束,一些信息很难或者根本不可能在复杂的躯体里完成编码,DNA亦是如此。
-基因组
基因具有独立于躯体的动态特性,对它们的产出物有生杀予夺之权。在基因组内,基因之间相互关联,而不是基因与性状一一对应,以致于形成互锁现象:A以B为前提,B以C为前提,而C又以A为前提。这种内在联结形成了一股保守力量,迫使基因组保持不变状态——与它所产生的躯体无关。与复杂系统一样,基因组通过限制所允许的变化来对抗扰动,它所追求的是作为一个有凝聚力的统一体而留存下来。
当人工选择或者自然选择使某个基因型(比如说,一只鸽子的基因型)偏离了稳态而趋向自己的喜好(比如说,白色)时,基因组中的相互关联特性就会发挥作用,从而产生许多副效应(比如说,近视)。达尔文作为一名育鸽人,已经注意到了这点,并把这种现象称为「生长中神秘的相关法则」。新达尔文主义的元老恩斯特·迈尔声称:「就我所知,过去50年中进行的所有精细选择(繁育)试验中,没有一例未出现过讨人厌的副效应。」被传统群体遗传学依为基石的单点突变实际上非常罕见。基因通常身处复杂环境,并且其自身就是一个复杂适应系统,它有自己的智慧与惰性。这正是怪亦有道的原因所在。
基因组必须偏离其通常组合足够远,才能在外形上产生本质区别。当基因组被竞争压力拉出其正常轨道时,它必须在物质层面上重组它的关联模式,以维持稳定。用控制论的话来说就是,它必须使自己落在另一个具有整体性和内敛性并且内稳的吸引域中。
-种群
生物体在问世之前,在直面竞争与生存的自然选择之前,就已经两度受制于其内部选择——一个是来自于基因组的内部约束,另一个则来自于躯体所遵循的法则。在生物体真正同自然选择打交道之前,它还面临来自第三个方面的内部选择。一个被基因接受并随后被躯体接受的变化,还必须被种群接受。只发生在单体身上的变异,即使再出色,也必然随着单体的死亡而灰飞烟灭。除非包含变异的基因能够在整个种群中扩散开来。种群(或者同类群)具有自身的内敛性和整体性,并呈现出一种整体的涌现行为,恍若是一个庞大、内稳的系统——种群即个体。
被上面的保守/智慧/懒惰/公正/残忍的官僚批准后才有机会被自然选择。
任何跨越这些障碍而得以进化的新事物都足以令人惊叹。在《走向新的生物学哲学》一书中,迈尔写到:「进化最艰难的壮举就是挣脱这种内敛性的束缚。这就是为什么在过去5亿年中只出现了很少的新物种;此外,99.999%的进化分支都已灭绝也很可能与此有关。这种内敛性阻碍了物种在环境突变时做出快速的响应。」在这个不断变化、共同进化的世界中,进化的停滞现象曾一度令人们非常困惑,如今终于有了一个像样的说法。
进化动力学中的每一个负面约束都可以从正面来看待。用来维持旧传统的束缚力可以用来创造新事物。将生物限制在自己的形态内,防止其随意漂移到其他形态的力量,也正是最初使生物成形的力量。基因内部的这种自强化特性使得它难以离开其稳定状态,就如同一条山谷,将各种随机因素拽入其中,直到它们找到可能的栖身之所。在数百万年中,基因组和躯体的多重稳定性维持着物种的向心状态,其作用超过了自然选择。而当某个物种奋力一跃,挣脱原有的稳定态时,同样的内敛性会诱使它进入一个新的内稳态——自然选择的影响依然微乎其微。乍一看这有些奇怪,但的的确确,束缚即创造。正所谓「败也束缚,成也束缚」。在生物不同层面上涌现出来的内敛性而非自然选择,很可能正是那99.999%的生命形式得以起源的原因所在。我们还无法衡量束缚在形成生命上的作用————但它很可能是巨大的。
综上,达尔文这句话真是很棒
12.26更新
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