进化神话:自然选择导致复杂性越来越大
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发布日期: 2009-02-09 15:52 文章来源: 译言
关键词: 自然选择 复杂性 进化论 《物种起源》 达尔文 点击次数:

事实上,自然选择往往导致越来越简单。而且在许多情况下,复杂性最初可能出现在选择薄弱或者缺乏选择的时候。

东西不用终会失去。进化往往做减法而不是加法。举例来说,洞穴鱼失去了眼睛,而像绦虫一样的寄生虫则失去内脏。

这样的简化可能比我们了解到的更加普遍。有些表面上简单的生物原来是比较复杂的生物的后代,而不是复杂生物的祖先。例如,无脑海星和海胆的祖先似乎曾有大脑。

尽管如此,进化已经产生远比过去四十亿年更为复杂的生命形式是毫无疑问的。难题是:为什么?通常只不过假定,这是自然选择的结果,但最近少数研究人类自己奇异且繁复的基因组的生物学家已经质疑这一想法。

与其说生物受选择驱动,倒不如主张,复杂性最初就出现在选择薄弱或缺乏选择的时候。这怎么可能呢?假设某种动物有一个实现两种不同功能的基因。如果基因变异导致某些后代获得这种基因的两个拷贝,因此,这些后代将不再是适应者。事实上,由于双套基因,它们可能稍微不适应。在选择压力强的大规模种群中,这样的变异可能被淘汰。在小规模种群中,选择压力弱许多,这些变异可能由于随机遗传漂变而散布(参见自然选择是唯一的进化手段),尽管对生物略有不利。

重复的基因在种群中散布越广,它们招致变异就越快。一个拷贝中的变异可能使它失去实现原始基因两个功能中第一个的能力。接着,另一个拷贝可能也会失去执行这两个功能中第二个的能力。如前所述,这些变异不会使动物更适应--这样的动物的外貌和行为依然如故--所以,它们就不会被选中,但它们仍然会通过遗传漂变散布。

利用变异

这样,物种可以从一个基因具有两个功能变为两个基因各执行一个功能。这样增加的复杂性不是因为选择,而是不顾选择发生的。

然而,一旦基因组更加复杂,那么,进一步的变异可能使生物的躯体或行为变得更加复杂。比如,有两个单独的基因是指每一个均可在不同时间或不同组织中开启或关闭。任何有利的变异一出现,自然选择就将有助于变异的散布。

如果这种情况是正确的,那就意味着进化的核心存在反作用力。复杂的结构和行为,例如眼睛和语言毋庸置疑是自然选择的产物。但是,强选择时--正如在大规模种群中--从一开始匆匆建成的这一复杂性更高的基因组的随机变化就受到阻碍。

这种想法甚至可以解释为什么在发生小行星碰撞这样的环境灾难之后,进化似乎在加快。这些活动将削减幸存物种的种群规模,弱化选择,并增加通过非自适应过程产生更复杂的基因组的机会,为通过自适应过程产生更复杂的身体或行为铺平道路。

   作者: 后溪金


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