《物種起源》發表了160年,進化論都發生了什麼改變?

2020-07-11     小花的科技屋

原標題:《物種起源》發表了160年,進化論都發生了什麼改變?

在《馬克思恩格斯選集》第3卷第527頁中,恩克思高度讚揚:

細胞學說、能量守恆與轉化定律和進化論是19世紀自然科學的三大發現。

自從達爾文在1859年發表《物種起源》以來,在長達160年來,進化論在不斷地在進化,被新的科學數據所驗證,被新的理論所充實完善,這早已和達爾文提出進化論時有了很多的不同。

今天,我們就來聊一聊:過去的160年里,進化論都發生了哪些進化?

物種起源

1859年,達爾文發表了《物種起源》,在這本書里,他提出了震驚世人的觀點,總結下來有以下幾點:

1,生物的演化就像一棵樹在成長,以單細胞生物為原點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,但因為生存空間和食物有限,生物就得為生存而鬥爭。

4,在同一種群中,個人存在變異,那些適應環境的個體最終存活襲來,繁育後代,無法適應環境的被淘汰。

5,經過長期的自然選擇,微小的變異慢慢積累最後成為了顯著的變異,由此導致了亞種和新種。

如果非要簡單概括一下的話,這個解釋模型就是這樣:

《物種起源》一發表就遭到了許多人的抨擊,並引發了好幾次大規模的論戰。在這幾次論戰中,也暴露了,進化論的兩個缺點:

達爾文的進化論只解釋了人類是怎麼來的,但沒有解釋為什麼我們會和父母長得很像的問題,也就是遺傳學問題。達爾文也沒有解釋清楚變異究竟是咋回事?孟德爾的豌豆

幾乎和達爾文同一時期的奧地利牧師孟德爾解決了第一個難題,他沒日沒夜地在種豌豆,並進行大量的統計,這時人們才知道了顯性遺傳和隱性遺傳的機制。

孟德爾還提出了遺傳因子的概念,他認為:

這些遺傳因子互不融合,互不干擾,獨立分離,自由組合,具有顆粒性。

這就是大名鼎鼎的遺傳學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係,也就是說,解決了我們會和父母長得很像的問題。而美國科學家摩爾根進一步確認了細胞內的染色體承載著物種的遺傳物質,並且奠定了現代遺傳學。那第二個問題:變異呢?

DNA雙螺旋結構

1953年,沃森和克里克發現了DNA分子雙螺旋結構,從此破解了生命的奧秘,也了解到基因突變對物種變異和進化的影響。

這些現代生物學和遺傳學的結果,都支持了生物具有共同祖先的說法。

從個體到群體

但這還沒有結束,在自然界沒有哪個個體是不會死的,隨著個體的死亡,它表現出的形狀也會消失。不過,決定性狀的基因也會隨著生殖而世代延續,並且在群體中擴散開。

所以,研究生物的進化,僅研究個體是不夠的,更應該研究的是:一個群體的基因變化。

於是,科學家把生活在一定區域的同種生物的全部個體叫做種群。一個種群中全部個體含有的全部基因叫做種群的的基因庫。

從這個種群的角度來看,

在自然選擇作用下,種群的基因頻率會發生定向改變,使得生物朝著一定的方向不斷進化。

隔離與物種的形成

如果不同種群之間,基因不能進行自由的交流,我們就把這種現象叫做隔離。而隔離就有可能產生新的物種。

比如:因為地理上的阻礙,導致種群之間無法發生基因交流,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,後代也不能生育,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,它們產生的後代騾子就不能再生育。

生殖隔離一旦形成,原來屬於同一物種的生物,就成了不同的物種。

但還有個難題沒有得到解決。

看起來似乎很完美了,但是進化論還是存在很多問題,其實這和物理學發展很像,當我們能解釋的東西越多,我們發現我們不能解釋的東西就越多。

目前,進化論還面臨著一些問題,比如:

1,中性突變問題。

2,生物大爆發問題。

我們先說一下中性突變問題,有科學家認為在分子水平的進化上,達爾文的自然選擇不能起到作用。具體來說,他們發現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。

但這些基因突變經過長時間的積累,也會導致種群之間遺傳物質出現較大的差別。於是,日本遺傳學家木村資生提出,

決定生物進化方向方向的是中性突變的逐漸積累,而不是自然選擇。

但也有學者堅持,

基因突變並不是都是中性的,有些基因突變是反映在個體形狀上的,並不能否認自然選擇的作用。

除了中性突變理論,還有生物大爆發的問題,科學家發現,距今5.7億~5億年的寒武紀發生了一個重大的事件,在不到地球生命史百分之一的一段時期里,突然就演化出了絕大多數的無脊椎動物門類。我們管這個叫「寒武紀大爆發」。

當年達爾文也感到很困惑,因為按照進化論的理論,每一種生物必定是從低級的其他生物逐漸進化而來,但「寒武紀大爆發」的力度遠遠大於預想的那樣。所以,進化論無法解釋「寒武紀大爆發」,所以科學家也在思考是不是存在著大突變或者大進化的特殊規律和機制。

關於進化論的爭論和挑戰還有很多,而這套理論也還在疊代和升級,今天,我們就先講這麼多。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/0m8CO3MBd4Bm1__YOwcN.html