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这是伪科学还是真理论,我们需要科学看待进化论,现代人类在进化

 只摘不看 2020-08-04

多领域学科的共同理论

这是伪科学还是真理论,我们需要科学看待进化论,现代人类在进化

一提到进化论,很多朋友第一印象就是“猴子”变成人,人是“猴子”来的。其实进化论不是单说人类起源,这是非常深奥的科学理论,进化论不能确切地告诉我们生命是如何在地球上起源的,但是它可以帮助我们理解生命,从起源开始是如何多样化的,也就是说进化论能帮助我们,从世界各地的化石中了解古代生物是如何一步一步走到现在的。

地球上的生命,从单细胞变形虫到海豚,再到人类,所有健康的动物和植物都可以繁殖。我们能拥有自己的后代,而后代其实就是自己的副本,我们通过复制自己的DNA并将该DNA传给后代来做到这一点,这是生命繁衍的本质。DNA是储存在每个细胞内的链,它可以告诉生物的后代如何生长,而海豚中的DNA信息不同于人类DNA,这就是为什么我们和海豚有着根本区别的原因。

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DNA复制或DNA合成其实就是复制双链DNA分子的过程,这一过程对所有生命都至关重要

世界上没有完美的事物,DNA复制过程从本质上讲也不是完美的,有些错误会修改DNA的性质,这就是我们所说的DNA突变。这些突变完全是在偶然情况下发生的,利用科学干预手段,我们可以制造生物的基因突变,但是正常过程的DNA突变是非常难以捉摸的。而一个物种的突变,经过漫长时间,长期反应下来将会影响所有的后代。

进化论是基因学,遗传学,生物学,胚胎学,种群生物学,解剖学和生理学等学科得出来的重要观点,进化论是一种科学理论,它的本意是说物种会随着时间而变化。物种的变化有许多不同的方式,但大多数都可以用自然选择的概念来描述。自然选择是进化论的关键理论之一,自然选择的研究方向就是把生物随时间变化的证据以及原因结合在一起进行讨论和研究。

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地球上所有生命都有一个共同的祖先,被称为LUCA,它生活在38亿年前,2016年7月,科学家们报告从LUCA中鉴定出地球上所有生物的355个基因。在地球生命的进化历史中,新物种的正常改变或者说突变,还有物种灭绝都可以通过共同的形态和生化特征集,或者说共享的DNA序列得到证明

进化论的发展历史

从古希腊哲学家的时代起,人类就一直认为特征是由父母传给后代的。在18世纪中期,Carolus Linnaeus提出了他的分类学命名系统,该系统将相似的物种组合在一起,暗示着同一组内的物种存在着某种进化联系。18世纪末,达尔文的祖父伊拉斯谟斯·达尔文提出物种会随着时间的推移而变化,但在当时,达尔文和他的祖父都无法解释它们是如何或为什么发生变化的。

后来,约翰·巴普蒂斯特·拉马克成为了第一个公开声明物种随时间变化的人,虽然他的部分理论是错误的,比如当时拉马克提出,后天获得的性状会遗传给后代。而且当时拉马克相信灾难论,他说进化是跟随自然界的突然变化或者天灾进行的,之后詹姆斯·赫顿和查尔斯·莱尔用统一主义观点反驳了拉马克的论点。

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图片中的是类似马动物的化石,已经灭绝的动物梅里基普斯和普利奥希普斯与现在的马有许多相似之处,所以科学家们认为它们是同一家族的成员。从骨骼化石可以看出,它们虽然也是马,但是比现在大多数马小得多,而且它们的腿和脚和现在的马也有很大区别

世界上有许多证据支持进化论,而当时的达尔文则是依靠物种相似的解剖结构将它们联系起来,他还有一些化石证据,表明该物种的身体结构会随时间变化。当然,化石记录是不完整的,但是这些化石也具有某种缺失的联系。

利用当今的技术,还有许多其他类型的证据可以证明进化论,比如不同物种胚胎中的相似之处,也就是刚才我们说到的胚胎学,还有在所有物种中发现的相同DNA序列以及DNA突变在进化中所起的作用等等。进化论随着时间的推移一直不断发展,多年来科学家们的观点一直在补充和纠正原有的进化论,但达尔文在1800年代提出的原则在今天仍然适用。

优胜劣汰,自然选择

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加拉帕戈斯雀是进化论中最著名的例子之一,达尔文在加拉帕戈斯群岛上观察到了四种雀科物种,它们的喙有很大不同。我们可以看到地面雀科的喙较厚,适合以松脆的种子和节肢动物为食,而莺雀的喙则是细长的,以捕捉隐藏在树叶之间的昆虫,啄木鸟雀甚至可以用树枝将节肢动物从树洞中挖出来

达尔文当时观察到,尽管一个物种中的个体具有相似之处,但是它们之间还存在着细微的差异。他当时还注意到自然界中的动物都在竞争,而优胜者则常常是那些可以更快的适应环境特征的动物,比如说它们比其他物种更强大,速度更快,更聪明或更具吸引力,这些生物更有可能繁殖并将其有用的特性传给后代。适应能力差的个体不太可能存活,其特征也不太可能被遗传。

随着时间的流逝,有助于生存的特征会变得越来越普遍,物种也会逐渐改变。如果有足够的时间,这些小变化加起来就可以使一个新物种完全进化。1859年达尔文的《物种起源》一书中首次提出了自然选择,书中阐述了生物由于可遗传的DNA或行为特征变化的原因及过程。自然选择理论是科学史上已经被证实的最有价值的科学理论之一,得到了包括古生物学,地质学,遗传学和发育生物学在内的多领域科学家的直接证据支持。

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随着工业革命时代的到来,城市内的空气充满了烟尘,这使树木和建筑物都被染成了黑色。所以较白的飞蛾比较深颜色的飞蛾更容易被发现,它们更容易被鸟类吃掉。随着时间的流逝,环境的变化导致深色蛾变得越来越普遍

自然选择理论也可被概括为适者生存,但是很多朋友没搞清楚适者生存的“适”不是指物种个体拥有力量或某种能力,而是指整个群体的生存和繁殖的能力。当时达尔文不是太了解遗传学,他观察了进化的模式,但是他并不真正了解这种机制。随后科学家们才发现了基因如何编码,然后产生不同的生物突变或行为特征,以及基因如何从父母传给后代,现代遗传学已经和达尔文的相关理论综合起来,也被称为现代遗传学进化综合论。

现代人类正在进化

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南方古猿化石样本非常稀少,这张图片中的化石遗骸名叫Lucy,这是南方古猿化石样本中最著名的,其遗骸于1974年被发现,遗骸占她整个身体的40%,根据同位素测定法,该化石已经有超过三百万年的历史

人类总以为自己是特殊的,所以人类起源和进化论在过去一直是主要问题,而现代DNA研究可帮助人类在地球生命中找到自己的位置。科学家们比较人类和其他动物的遗传物质后,发现人类和人类物种之间的DNA相差约0.1%,与黑猩猩的相差约1.2%,与大猩猩的相差约1.6%。然而非洲古猿的DNA和人类更相似,比黑猩猩和人类的DNA还要相似。当时达尔文预测,人类会从非洲其他猿类中分离出来,而现代研究也支持了他的假设。

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进化特征的凸显是非常缓慢的,不用说100年的有生之年,就连5000年前的人类和现在的差距也不大,不过这不代表人类没有进化,现代城市生活显然也影响着人类的进化。在当今世界的许多地方,由于某些地区生活条件不足,结果在这些区域生活的人类比其他区域人类抵御疾病的能力更高。或者说在西藏高原地区生活的人们将更能适应高原气候,这其实是一个道理。

之前发表的一项研究显示,人类生活在城市环境下,“自然选择”可能会帮助消除当今人类基因组中有害的突变。研究人员在一个215000人的DNA数据库中,对800万个常见突变进行了梳理。他们发现只有两个有害的突变,包括与老年痴呆症相关的APOE基因突变和与男性大量吸烟相关的CHRNA3基因突变,这表明“自然选择”已经帮助人类剔除了许多其他麻烦的突变。

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过去,人的脑容量一直随时间增加,脑容量和牙排列模式都在变化,但是现代人类的脑容量却在减少

其实还有很多例子可以证明人类目前正在进化当中,比如前段时间我们都看到一个新闻说人类体温正在逐渐下降。科学家们分析了过去200年患者们的体温记录,他们发现,平均起来每十年,人类体温会逐渐降低0.05华氏度。

那么人类体温为什么降低呢?体温降低是什么不好的事情吗?科学家分析体温降低很可能与人类炎症疾病减少和生活水平提高有关,在19世纪,许多常见的传染病就会引起慢性炎症,进而燃烧卡路里并增加一个人的新陈代谢率,这会提高身体温度。由于人们不再与这些简单的疾病抗争,所以这种变化反映在了体温中。

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这是黑猩猩和现代人类股骨和掌骨骨小梁结构的二维切片及其相关的分数值,小梁骨密度是现代人类和黑猩猩的不同之一

另外,在2018年的一项研究中,智人的骨骼在12000年前就开始变弱了,也就是说密度变低了,强度也低了。研究发现,人类股骨小梁骨的多孔海绵状组织的厚度和体积都减小了,这大约发生在人们刚开始耕种的时候。随着农业定居模式的发展,我们的饮食发生了变化,定期迁移行为也发生了变化,反过来,我们的骨骼变得更轻,也更脆弱。更少的游牧狩猎和更加稳定的牲畜饲养模式,意味着人类对强健骨骼的需求量减少了。现代人每天坐办公桌,我想未来人类的骨密度还会发生各种变化。

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如果大家觉得这些事例都不够明显,还有一个非常有趣的例子,大家现在可以将小拇指与大拇指捏合在一起,就照我的手势,然后稍微弯曲,可以发现中间有一条肌腱,这是人类祖先攀爬所需要的结构,但是现在已经有10%到15%的人没有这个结构了。这就证明随着我们生活方式的改变,曾经至关重要的部分也成多余的了,这也是人体解剖学对进化论的一个直接支持。

进化论的意义

这其实就是进化论,我们包括整个星球的生命在过去一直在不断适应环境条件而进化。不过没有肌腱结构不意味着我们的能力差了,我们的身体会进一步进化,比如我们的脑容量虽然变小,但是我们没有变笨反而聪明了,这证明进化是潜移默化的,它可以平衡我们乃至整个星球物种的能力。

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进化论一直在发展与进步,它可以帮助人类自身了解过去,也可以帮助人类了解整个星球上的生命。随着化石证据和其他领域的研究越来越多,进化论是否为真已经不是主要问题,进化论如何更好的发展才是关键所在。未来进化论的相关研究将继续,人类将继续探索生命进化的奥秘。

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