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《物种起源》发表了160年,进化论都发生了什么改变?

 百科知识博览 2019-05-20

在《马克思恩格斯选集》第3卷第527页中,恩克思高度赞扬:

细胞学说、能量守恒与转化定律和进化论是19世纪自然科学的三大发现。

自从达尔文在1859年发表《物种起源》以来,在长达160年来,进化论在不断地在进化,被新的科学数据所验证,被新的理论所充实完善,这早已和达尔文提出进化论时有了很多的不同。

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今天,我们就来聊一聊:过去的160年里,进化论都发生了哪些进化?

物种起源

1859年,达尔文发表了《物种起源》,在这本书里,他提出了震惊世人的观点,总结下来有以下几点:

1,生物的演化就像一棵树在成长,以单细胞生物为原点像树枝一样向不同的方向演化。

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2,同一类生物有着共同的祖先。由此可知,人类与猿类有共同的祖先。

3,生物都有过度繁殖的倾向,但因为生存空间和食物有限,生物就得为生存而斗争。

4,在同一种群中,个人存在变异,那些适应环境的个体最终存活袭来,繁育后代,无法适应环境的被淘汰。

5,经过长期的自然选择,微小的变异慢慢积累最后成为了显著的变异,由此导致了亚种和新种。

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如果非要简单概括一下的话,这个解释模型就是这样:

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《物种起源》一发表就遭到了许多人的抨击,并引发了好几次大规模的论战。在这几次论战中,也暴露了,进化论的两个缺点:

  1. 达尔文的进化论只解释了人类是怎么来的,但没有解释为什么我们会和父母长得很像的问题,也就是遗传学问题。
  2. 达尔文也没有解释清楚变异究竟是咋回事?

孟德尔的豌豆

几乎和达尔文同一时期的奥地利牧师孟德尔解决了第一个难题,他没日没夜地在种豌豆,并进行大量的统计,这时人们才知道了显性遗传和隐性遗传的机制。

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孟德尔还提出了遗传因子的概念,他认为:

这些遗传因子互不融合,互不干扰,独立分离,自由组合,具有颗粒性。

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这就是大名鼎鼎的遗传学的分离定律和自由组合定律,孟德尔解决了形状和遗传之间的关系,也就是说,解决了我们会和父母长得很像的问题。而美国科学家摩尔根进一步确认了细胞内的染色体承载着物种的遗传物质,并且奠定了现代遗传学。那第二个问题:变异呢?

DNA双螺旋结构

1953年,沃森和克里克发现了DNA分子双螺旋结构,从此破解了生命的奥秘,也了解到基因突变对物种变异和进化的影响。

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科学家终于明白:可遗传的变异来源于基因突变、染色体变异。

这些现代生物学和遗传学的结果,都支持了生物具有共同祖先的说法。

从个体到群体

但这还没有结束,在自然界没有哪个个体是不会死的,随着个体的死亡,它表现出的形状也会消失。不过,决定性状的基因也会随着生殖而世代延续,并且在群体中扩散开。

所以,研究生物的进化,仅研究个体是不够的,更应该研究的是:一个群体的基因变化

于是,科学家把生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。一个种群中全部个体含有的全部基因叫做种群的的基因库。

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从这个种群的角度来看,

可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异

在自然选择作用下,种群的基因频率会发生定向改变,使得生物朝着一定的方向不断进化。

隔离与物种的形成

如果不同种群之间,基因不能进行自由的交流,我们就把这种现象叫做隔离。而隔离就有可能产生新的物种。

比如:因为地理上的阻碍,导致种群之间无法发生基因交流,就叫做地理隔离

再比如:不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,后代也不能生育,这就叫做生殖隔离。最典型的就是马和驴之间就有生殖隔离,它们产生的后代骡子就不能再生育。

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生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的生物,就成了不同的物种。

但还有个难题没有得到解决。

看起来似乎很完美了,但是进化论还是存在很多问题,其实这和物理学发展很像,当我们能解释的东西越多,我们发现我们不能解释的东西就越多

目前,进化论还面临着一些问题,比如:

1,中性突变问题。

2,生物大爆发问题。

我们先说一下中性突变问题,有科学家认为在分子水平的进化上,达尔文的自然选择不能起到作用。具体来说,他们发现有一些基因突变是自然选择不起作用的,所以这些基因突变就被叫做中性突变

但这些基因突变经过长时间的积累,也会导致种群之间遗传物质出现较大的差别。于是,日本遗传学家木村资生提出,

决定生物进化方向方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。

但也有学者坚持,

基因突变并不是都是中性的,有些基因突变是反映在个体形状上的,并不能否认自然选择的作用。

除了中性突变理论,还有生物大爆发的问题,科学家发现,距今5.7亿~5亿年的寒武纪发生了一个重大的事件,在不到地球生命史百分之一的一段时期里,突然就演化出了绝大多数的无脊椎动物门类。我们管这个叫“寒武纪大爆发”

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当年达尔文也感到很困惑,因为按照进化论的理论,每一种生物必定是从低级的其他生物逐渐进化而来,但“寒武纪大爆发”的力度远远大于预想的那样。所以,进化论无法解释“寒武纪大爆发”,所以科学家也在思考是不是存在着大突变或者大进化的特殊规律和机制。

关于进化论的争论和挑战还有很多,而这套理论也还在迭代和升级,今天,我们就先讲这么多。

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