分享

永不喊停的生存之战

 大科技杂志社 2019-11-08

红皇后假说

进化论告诉我们,如果环境变化,为了适应环境,生物会开始进化,形成新的应对机制。那么,如果环境不变,进化会停止吗?《爱丽丝镜中奇遇记》的红皇后对爱丽丝的一句话,很好地回答了这个问题,“你必须尽力不停奔跑,才能够保持在原地”。

从生物学的角度来看,以上这句话具有两个层面的解释:第一,即使环境不变,进化仍在进行;第二,进化不停进行的目的,是为了让本物种不被其他物种淘汰掉。因为红皇后说的话所蕴含的哲学道理与生物进化原理符合的很好,就像《爱丽丝镜中奇遇记》中赛跑的两人,你不跑,就会被别人追上,所以,人们又把这种解释称为“红皇后假说”。

从未停歇的物种竞争

通过不断进化,每个动物都在自然界中找到了自己的位置,即所谓的“生态位”。生态位的形成是依靠物种之间的不断竞争而定下来的。生物在哪一个生态位上,从来都是相对稳定,而不是绝对稳定。一种生物若是停止进化,另一种生物就很快会“上位”取而代之。这是物种之间的长期竞争。

例如,捕食者和被捕食者之间的“军备竞赛”每时每刻都在上演着。植物为了抵御昆虫,进化了各种策略,比如释放毒素。许多昆虫为了能顺利地吃掉植物,它们进化出抗毒能力,然后,植物为了更好保护自己,制造出更强毒素,这时,昆虫就不得不进化出更强悍的抗毒能力,如此循环反复。这些竞争在相对稳定的自然环境下悄悄进行着。

而且,竞争不仅出现在不同物种之间,也存在相同物种间。拿我们人类来说,现在世界大环境已趋于稳定,但各类军备竞赛依然没有停止,各种新型武器层出不穷,人类大脑因此进化不止,相关知识也在不停更新换代。对于高级物种来说,知识进步是另一种类型的“进化”。每个国家的人都不仅是想活下来,还想占用更多资源,活得更好。

线虫与新西兰泥螺

研究者的许多实验也证明了“红皇后假说”的正确性。2011年发表在《科学》上的线虫实验就是一个例子。线虫是一类既能进行有性繁殖,也能进行无性繁殖的生物。但是,究竟是进行有性繁殖还是进行无性繁殖则与它们的竞争对手息息相关。

研究者发现,如果一组线虫不与病原菌一同进化,那么,它们会保持较低的无性生殖水平。而如果它们与病原菌一同进化,那么,它们则会保持较高的有性生殖水平。要知道,有性生殖比无性生殖的一大优势是,可以让物种进化得更快,因为两性基因融合给下一代提供了更好的选择性。所以,线虫在与病原菌协同进化选择了更多的有性生殖方式是为了更好与病原菌竞争。病原菌提高自己的感染能力,线虫必须选择更快的进化方式来应对。因此,即使是为了生存,线虫也必须要“不停奔跑,才能保持在原地”。

与线虫类似的,还有新西兰泥螺。生活在新西兰湖泊里的泥螺既能够进行无性生殖,也能够进行有性生殖。科学家发现,生活在新西兰湖泊里的泥螺分成了两派,一派是完全无性生殖的群体,而另一派是有性生殖和无性生殖的混合群体。而使它们选择不同的生殖方式的是具有感染性质的寄生虫。

无性群体里几乎没有寄生虫,所以它们悠然自得,随意生殖,但是混合群体寄生虫非常多,高达10几种,所以它们选择了用“有性生殖”来抵抗。有性生殖能够产生更强的后代来抵抗寄生虫的感染。所以说,新西兰泥螺“兵分两路”,是与其他物种竞争产生的结果。

环境不变,进化也不止,因为促进生物进化的推动力不仅是自然环境一种,还有各种各样的竞争。生存资源有限,物种竞争无限。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多