理论教育 趋同进化过程的优化与演化

趋同进化过程的优化与演化

时间:2023-07-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:似曾相识1859年,查尔斯·达尔文写了一篇文章,文中详述了他搜集的用以支撑其“进化通过自然选择发生”的观点的论据。这一过程被称作趋同进化。2011年,乔治·麦吉提议调整达尔文的措辞,以承认今天的生态系统和化石记录事实上似乎已记载下“最美丽而有限的形式”的证据。我们天真地以为驱动进化的DNA突变有可能在基因组的任何部位出现,但实际上,基因组的某些部位比其他部位更有可能出现突变。地球生命的历史充满了趋同进化的案例。

趋同进化过程的优化与演化

似曾相识

1859年,查尔斯·达尔文写了一篇文章,文中详述了他搜集的用以支撑其“进化通过自然选择发生”的观点的论据。他写在《物种起源》的最后一句话表明,这种比较简单的过程已经产生了“无穷个最美丽、最绝妙的形式”。这个结论只存在一个问题:进化似乎不会产生“无穷”的种类。

实际上,自然界似乎流行复制。通常情况下,针对一个给定的生态“难题”,生物体们会各自进化出一套一致的“解决方案”,导致的结果就是它们看起来和彼此非常相似。这一过程被称作趋同进化。2011年,乔治·麦吉提议调整达尔文的措辞,以承认今天的生态系统化石记录事实上似乎已记载下“最美丽而有限的形式”的证据。

在理解为何趋同进化看起来出现得如此频繁的问题上,遗传学提供了关键信息。我们天真地以为驱动进化的DNA突变有可能在基因组的任何部位出现,但实际上,基因组的某些部位比其他部位更有可能出现突变。

更重要的是,DNA突变并不是“生来平等”的。某些突变会改变身体的每个细胞里基因的运作方式,这种根本性的改变也许还真的会杀死生物体本身。其他的突变只会影响生物体部分细胞里基因的运作方式,并且这些突变没有那么剧烈,更有可能通过鼓励进化发生的方式给生物体带来好处(参考阅读:垃圾DNA之谜,第52页)。进化可能并非完全随机和不可预测的,部分原因就是有类似这样的制约因子的存在。

古代鱼龙和今天的海豚看起来非常相似。(www.daowen.com)

地球生命的历史充满了趋同进化的案例。举个例子,数亿年前,一群陆生爬行动物逐渐进化成可怕的海洋掠食者——鱼龙。数千万年前,一群陆生哺乳动物也进化成了海洋掠食者——海豚。在外行人眼里,鱼龙和海豚看起来很相似,但其实它们是完全独立地由不同的祖先进化而来的。

参考阅读//

No. 24 垃 圾 DNA 之谜,第52页

新物种往往和已经存在的其他物种看起来很相像,遗传制约因子是其部分原因。

进化仿佛是在不断地重温以前的作品,并打造出新的版本,而不是用崭新的材料去创新

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