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赌场流水什么意思,假如进化的历史重来一遍,人的出现概率是零?
发表日期:2020-01-08 09:00:07 | 点击数:1885 次
本文摘要:科学家兼科普作家斯蒂芬·杰伊·古尔德有一句名言:假如你“重播生命的录像带”,让一切重来一遍,那么最终的结果将是非常不同的。但在长大成为一名进化生物学家之后,他自己的研究成果似乎反驳了进化完全出于偶然的说法。这些蜥蜴在四个大型岛屿上独立进化,却出现了或多或少相同的性状,这是一种极其不寻常的现象。我过去差不多是站在古尔德那一边,我把自己的研究成果看成是证明这一规则的罕见例外情况。

赌场流水什么意思,假如进化的历史重来一遍,人的出现概率是零?

赌场流水什么意思,科学家兼科普作家斯蒂芬·杰伊·古尔德(stephen jay gould)有一句名言:假如你“重播生命的录像带”,让一切重来一遍,那么最终的结果将是非常不同的。换句话说,他认为进化并不是预先确定的;相反,进化取决于外界和客观环境。

在小的时候,乔纳森·洛索斯(jonathan losos)受到了这种观点的影响。但在长大成为一名进化生物学家之后,他自己的研究成果似乎反驳了进化完全出于偶然的说法。在《不可能的命运:天意、机会和进化的未来》(improbable destinies: fate, chance, and the future of evolution)一书中,洛索斯决定探讨这样一个问题,即生物进化的命运在多大程度上是预先确定的,或者它是否是特定环境下的奇异结果。

近日,科技媒体网站the verge采访了洛索斯,他谈到了存在竞争关系的进化理论,进化的实验研究,以及这一切对外星生命意味着什么。

以下是访谈实录,内容有删减:

洛索斯:我是一名进化生物学家,我的整个学术生涯都是在研究进化,尤其是蜥蜴的进化。

事实证明,蜥蜴是研究进化理论的一个绝佳物种:它们已经存在了很长时间,它们多种多样,而且人们已经以多种不同的方式对它们进行了研究。我研究的那一种蜥蜴是分布在加勒比海岛屿上的安乐蜥(anoles),它们呈现出一种十分不寻常的模式。这些蜥蜴在四个大型岛屿上独立进化,却出现了或多或少相同的性状,这是一种极其不寻常的现象。

乔纳森·洛索斯

古尔德非常有说服力,他是一位杰出的作家。但在某些方面,我研究的蜥蜴就像是进化历史的重演。我们没法回到过去,但通过研究不同岛屿上的蜥蜴,我们看到的东西似乎与古尔德所说的正相反。我过去差不多是站在古尔德那一边,我把自己的研究成果看成是证明这一规则的罕见例外情况。我不得不说,这引起了一些内在冲突,因为其他人开始把我的成果引用为反对古尔德观点的证据,这让我出现了一些认知失调。

洛索斯:在支持古尔德观点的研究中,我最喜欢的例子是扁喙的鸭嘴兽。很多人会拿扁喙的鸭嘴兽来打趣,说它们是身体零部件的可笑大杂烩,而且这种动物只存在于澳大利亚的部分地区,其他地方则见不到。然而,事实上,鸭嘴兽非常不可思议地适应了自己的生活!它们的喙能够检测水中的电流,因此它们可以侦知小龙虾的运动,因为这些运动会产生细微的电流。

所以,鸭嘴兽非常好地适应了澳大利亚东部的溪流,但它们占据的这种栖息地在世界各地都有,北美洲有,我的家乡圣路易斯也有。如果进化是可以预测的,如果暴露于特定环境应该一次又一次地产生相同的适应性,那么我们应该在世界各个地区都能看到扁喙的鸭嘴兽。这是我最喜欢的例子,世界上有很多的动物都适应了自己的生活方式,但它们却没有出现在其他地方。所以,我认为这支持了古尔德的观点,即历史的巧合以这样或那样的方式引领着进化。

洛索斯:另一方面,也有很多例子表明,亲缘关系很远的物种进化出了相同的适应性,这似乎支持了自然选择一次又一次青睐于相同结果的观点。如果我们考察一下世界上游速最快的海洋捕食者——比如说,我们比较一下鲨鱼和海豚——就会发现它们的外形看起来非常相似。在水中快速移动存在一种最佳方式,那涉及拥有一个流线型的身体,并让推进力从身体后端发出。这就是为什么海豚、鲨鱼和一些海洋爬行动物进化出了非常相似的外形。毫无疑问,在某些例子中,自然选择的作用是如此强大以及如此青睐于同一种结果,以至于不同的动物会进化出相同的性状。

洛索斯:实验生物学是一个激动人心的领域,人们在实验室中利用快速演变的生物体进行实验,从而实时研究进化。

有一项奇妙的研究始于30年前,来自密歇根州立大学(msu)的科学家里奇·兰斯基(rich lenski)把大肠杆菌放入皮氏培养皿,并把它们置于一种不太适宜的环境当中。他设置了12个培养皿,其中装的都是相同大肠杆菌的克隆体。然后,他让这些大肠杆菌独立进化。这个实验已经持续了30年,培养的大肠杆菌达到了7万代,这让我们得以验证一个想法,即相同环境下的种群是否会进化出相同的适应性。

实验结果引人入胜,它们表明在大多数情况下,这些种群的确进化出了相同的适应性。大肠杆菌变得更擅于摄入食物,观察它们是如何做到的,你会发现它们采用了相同的方法,各个实例之间存在很多的重复性。

然而,实验结果同样表明,这些大肠杆菌偶尔也会做一些非常不同的事情。在兰斯基的大肠杆菌实验中,有一个种群进化出了一种完全不同的适应性,其密度10倍于其他任何一个种群。因此,这清楚地表明,尽管在相同的环境下进化常常以相同的方式进行,但偶尔也会出现非常不同的情况。

洛索斯:最大的生物体大概是果蝇,但我要说的是,这项工作另一个让人感到兴奋的地方在于,它不仅仅是在实验室中进行。现在,研究人员还在大自然中采用相同的实验方法。我们过去曾认为,进化发生得太慢,无法在现实世界中进行实验,但我们现在知道情况并非如此。当自然选择的作用非常强大时,进化可以非常迅速地发生。研究人员刚刚在内布拉斯加州利用老鼠完成了一项非常好的研究,他们把老鼠放到了不同颜色的土壤上,以观察它们是否会进化出匹配土壤的颜色,结果老鼠真的进化出来了。

洛索斯:现在说知道还为时过早,但有一种普遍性似乎正在显现出来,而且它在情理之中,即亲缘关系较近的物种往往会以相同的方式进化。与此同时,如果你把亲缘关系很远的物种置于相同的环境,它们往往会进化出不同的适应性。

这是有道理的,因为亲缘关系较近的物种通常拥有相同的基因变体,它们会进化出更相似的适应性。如果你考察那些亲缘关系很近的物种,比如大肠杆菌的不同种群或是同一种老鼠,就会发现它们常常拥有相同的适应性。亲缘关系较远的物种拥有非常不同的基因,它们的生活方式往往也大相径庭,这使得它们更易于进化出不同的适应性。

洛索斯:科幻电影和小说描述了大量外星生命,以及它们看上去会有多像我们。当然,如果你相信好莱坞,就会发现外星智能生命被描述为跟人类非常相似:直立行走,脑袋很大,可能有两个手臂,基本上就是人形生物。我觉得这不太可能。

物种的差异越大,它们就越有可能以不同的方式进化以及拥有不同的适应性。毫无疑问,另一颗星球上的生命看上去不太可能像地球上的生命。不同的遗传系统……谁知道外星上的自然选择是如何运作的,谁知道外星生命是基于什么元素呢?有一些备受尊重的科学家预测,外星生命将跟我们极其相似并且是人形的,他们的依据是趋同进化论,但我不敢苟同。我认为外星生命会跟我们非常不同,它们会进化出不同的适应性,即便它们是在一颗跟地球相似的星球上。

翻译:何无鱼

校对:李莉

编辑:漫倩

来源:the verge

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