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達(dá)爾文錯了,現(xiàn)代科學(xué)對達(dá)爾文進(jìn)化論的沖擊和完善

 kibcat 2019-12-10
“進(jìn)化論”和“達(dá)爾文理論”對我們來說聽起來像同義詞,但自達(dá)爾文主要著作《物種起源》出版以來,已經(jīng)過去了160年,從那時起,進(jìn)化論沒有改變?科學(xué)家們沒有學(xué)到什么新的東西?


進(jìn)化論的誕生

達(dá)爾文并不是進(jìn)化和自然選擇理論的唯一先驅(qū):許多同時代科學(xué)巨人都表達(dá)了這一觀點(diǎn),他們貢獻(xiàn)不應(yīng)被掩蓋。

英國動物學(xué)家愛德華·布利特(Edward Blyth)談到了在自然環(huán)境中激烈的競爭,導(dǎo)致適應(yīng)能力差的物種死亡,這個觀點(diǎn)是在英國林學(xué)家帕特里克(Patrick Matthew 1790 - 1874)的書中提出的。施萊登(Matthias Jakob Schleiden 1804-1881)和西奧多·施旺(Theodor Schwann 1810-1882)創(chuàng)建細(xì)胞學(xué)說 ,證明了所有生物體的統(tǒng)一性??枴ぐ蜖枺↘arl Baer)發(fā)現(xiàn)表明,脊椎動物的胚胎是相似的,這也說明了所有生物的統(tǒng)一性。

這種背景下,遲早有人不得不提出生物適應(yīng)環(huán)境條件的自然起源。在十九世紀(jì),阿爾弗雷德·華萊士(創(chuàng)立“自然選擇”理論)、赫伯特·斯賓塞(“社會達(dá)爾文主義之父”)和達(dá)爾文同時獨(dú)立地提出了自己的進(jìn)化理論,但達(dá)爾文與他們不同,他準(zhǔn)確地解釋產(chǎn)生這些適應(yīng)性的機(jī)制,他稱這種機(jī)制為自然選擇。

《物種起源》一書,達(dá)爾文描述了自然選擇的作用,并解釋了它是如何運(yùn)作的。早在13世紀(jì)托馬斯·阿奎那(Thomas Aquinas)就利用生物結(jié)構(gòu)作為上帝存在的證據(jù)。現(xiàn)在,達(dá)爾文給了這個現(xiàn)象一個自然的解釋。

但是,并非《物種起源》這本著作的所有觀點(diǎn)都能經(jīng)歷時間的考驗(yàn),在過去的160年里,達(dá)爾文的進(jìn)化論得到了重大的修改或補(bǔ)充。盡管達(dá)爾文的某些觀點(diǎn)富有成效,但有些已被現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為已過時。
隔離學(xué)說(isolation theory)
達(dá)爾文的主要成就,至今仍然有效,描述自然選擇作為一種機(jī)制,確保生物體適應(yīng)環(huán)境及其形態(tài)多樣性,但不完全正確。達(dá)爾文認(rèn)為只要將物種隔離時間足夠長,以累積大量不同形態(tài)的變化,必將產(chǎn)生新物種。

現(xiàn)代進(jìn)化論(現(xiàn)代達(dá)爾文主義)認(rèn)為選擇是出現(xiàn)新物種的必要條件,但不是絕對條件。為了避免產(chǎn)生新物種,必須停止它們之間的基因交換,也就是說,必須以一種或另一種方式建立隔離條件,以防止雜交。

如果沒有隔離限制,物種則會形成多種態(tài)性,或在同一物種內(nèi)形成多個不同的形態(tài),如:非洲蝴蝶 Papilio dardanus 該物種雌性模仿不可食用物種的顏色,但它仍然還是同一物種。地理隔離可導(dǎo)致亞種的形成,但如東北虎和和華南虎,但不一定導(dǎo)致生殖隔離,因此它們?nèi)允峭晃锓N。
中性學(xué)說對達(dá)爾文理論的重要補(bǔ)充 
達(dá)爾文《物種起源》并不特別重視“有用或有害的特征”。中性學(xué)說的創(chuàng)始人木村資生認(rèn)為多數(shù)或絕大多數(shù)突變都是中性的,即無所謂有利或有害,因此對于這些中性突變不會發(fā)生自然選擇與適者生存的情況。突變大多在種群中隨機(jī)地被固定或消失,而不是通過選擇才被保留或淘汰。

中性學(xué)說解釋了DNA和蛋白質(zhì)序列巨大的變異性,以其敢于和達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說相抗衡而引起學(xué)術(shù)界的一片騷動,其影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了群體遺傳學(xué),甚至進(jìn)化生物學(xué)范圍。隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展,中性學(xué)說越來越顯示它的正確、有效。 
遺傳與遺傳學(xué) 

自達(dá)爾文以來,遺傳理論已完全改變。達(dá)爾文用自然選擇來解釋物種的形成,但他對遺傳機(jī)制知之甚少,達(dá)爾文的泛遺傳理論非常容易受到批評。達(dá)爾文的許多觀點(diǎn)被證明是正確的,例如:“在受精過程中,父母雙方的遺傳胚胎結(jié)合在一起”和“機(jī)體的所有細(xì)胞都包含完整的遺傳原基“。但也有一些不正確的觀點(diǎn),例如:“體細(xì)胞的遺傳基礎(chǔ)在外部條件的影響下發(fā)生變化,體細(xì)胞將其遺傳基礎(chǔ)賦予生殖細(xì)胞”。

多布然斯基(Dobzhansky )俄裔美國進(jìn)化遺傳學(xué)家多布然斯基1937年出版了的《遺傳學(xué)與物種起源》一書 ,是對達(dá)爾文主義與染色體遺傳理論的綜合,它不僅從進(jìn)化論的角度,而且也從遺傳學(xué)的角度解釋了自然選擇對機(jī)體的作用。多布然斯基說:Nothing in biology makes sense except in the light of evolution。” 


 本文編譯自《俄羅斯N+1科學(xué)期刊》,《生物進(jìn)化理論的發(fā)展課件蘇教版必修2》。



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