进化论如何进化?

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进化论如何进化?

小木虫官方认证 发表于 2014-10-30 08:18  
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达尔文提出物种进化时,没有人知道基因存在,但进化论的遗传信息概念不认为生物体自身主动参与进化过程,而是一种个体随机变异被环境筛选优化的过程。这种观点现在遇到了重大挑战,关于是否修正进化论的争论一直在学术领域发生,尤其是修正的方案一直是这一争论的热点。有的学者如英国圣安德鲁斯大学Kevin Laland等认为反思进化论简直是理所当然。但也有学者如美国杜克大学Gregory A. Wray等认为,进化论具有很强的包容性和开放性,一直都在不断吸收和发展自己的体系,但不需要用什么新名词胡乱修改。

英国圣安德鲁斯大学Kevin Laland等认为,由于缺乏扩展的进化框架,进化论忽视了一些关键过程。查尔斯达尔文提出物种进化时,并不知道基因存在。现在的主流进化理论几乎完全聚焦于基因控制的遗传和变异。但新的研究数据逐渐证明这种观点十分狭隘。进化论的升级版已经逐渐出现,新的进化论版本不仅认为基因的关键作用,更注重生物体生长和发育过程的关键地位。6年前Kevin Laland等开始讨论用一个新理论和新术语延伸进化合成(EES)代替进化论,该理论认为进化的主要动力不能只关注基因,必须将基因作为进化论整体结构的一个部分看待。该小组认为,生物体并不是基因简单“编程”,而是在发育中被建构。生物不会进化适应早已存在环境,生物体能与环境共同建构和共同进化,生物进化过程本身也会改变生态系统。

支持改变进化论概念的生物学家数量在迅速增长。最强大支持来自发育生物学、基因组学、实验胚胎学、生态学和社会科学等学科。但是,用延伸进化合成取代进化论这一说法本身就让一些进化生物学家愤怒异常,认为这一理论是对进化论的歪曲。Laland等人在《自然》杂志撰文提到,所以这些人会这样,主要是担心其他领域的学者来抢夺他们垄断的研究经费和学术影响力。

标准进化论理论形成于上世纪三四十年代。是整合自然选择、遗传学和其他领域的综合理论,该理论阐释了生物进化如何发生的规律。这一传统理论将进化描述为随时间推移的种群变化中的基因变异频率,强调进化中的随机事件“中性理论”。标准进化论很大程度上保持着与经典现代综合论相同的假设,继续引导着人们思考进化论本身。

标准进化论认为,遗传基因以DNA序列为载体,随机突变产生新变种,自然选择是进化选择的唯一原因。标准进化论认为生物发育的复杂程度是第二位的,甚至是次要的。为弥补这一缺陷,逐渐将个体发育如何影响变异的产生(发育偏见)、环境如何直接塑造生物体特性和生物体如何修饰环境和生物体如何传输比跨世代更多的基因作为这一理论的推论。标准进化论把这些现象作为进化的结果,延伸进化合成理论则将这些作为进化的动力。

许多关键证据来自进化发育生物学领域。发育偏见或个体发育影响变异的产生有助于解释生物体如何适应环境和物种多样化。

研究发现变异并非随机发生,生物体和环境之间有多重适应手段。更重要的是,发育是适应和物种形成的内在原因与方式之一,甚至是进化变异比率和模式的直接原因。(或者说生物自身具有主动适应环境进化的内在动力,进化不仅受外界影响,也存在生物主动性)。

标准进化论也能解释生物个体发育对进化的影响,但强调是环境因素促成了这一改变,或者说是将环境作为变化的动力,强调环境选择的重要性。延伸进化合成则将发育过程作为进化的动力之一,能更清楚地解释生物多样性和个体特色。

美国杜克大学Gregory A. Wray、哈佛大学Hopi E. Hoekstra及同事指出,进化论完全能吸收并解释最新出现的许多新证据,没有必要进行修正。

1881年10月,达尔文在去世前6个月发表了最后一本书《腐植土的产生与蚯蚓的作用》。所以研究这些低等动物,是因为它们证实了一种有趣的反馈过程:当改变自己的行为时,蚯蚓能适应一种环境。通过与园艺大师交谈和简单实验,达尔文学习了蚯蚓的相关知识。有洞察进化过程天赋的达尔文,利用农学、地质学、胚胎学和行为学的不同理论。支持进化论的人指出,进化论思想从那时到现在都遵循着达尔文的一贯作法,强调对证据的重要性和对相关领域的整合。

Wray等表示,上世纪20年代,进化论思想发生了一次重大转变,那是由少量统计学家和遗传学者带来的戏剧性转变。1936~1947年,这些学者的研究最终形成现代综合论。该理论整合了达尔文的自然选择、早期遗传学和部分古生物学和系统论。现代综合论为定量和精确理解适应和物种进化形成奠定了理论基础。之后数十年,进化生物学家不断改进、修正和扩充现代综合论。当分子生物学家将DNA确定为遗传和特性变化的物质基础后,他们认为这催化了进化理论的扩展。“自私”DNA再次证明了在分子水平的自然选择现象。

一些进化生物学家认为,该理论已经僵化在基因概念周围。具体而言,他们主张4个现象是重要的进化过程:表型可塑性、生态位建构、包容继承和发育偏见。Hoekstra等也认同这些现象,但他说有自己的方式解释和研究这些现象,但不认为这些过程有那么不得了的重要性,更不必要弄一个什么新进化理论来论述。

Laland等认为,进化现象已经与进化生物学融为一体。不过所有新的证据确实能追溯到达尔文时代,如达尔文对蚯蚓适应性的分析。现在Laland等将其称为生态位构建,但新名字无法改变进化生物学家1个多世纪以来对生物体和环境的研究事实。

表型可塑性吸引了进化生物学家相当多的关注。有关环境影响特征变化有无数文件证明的案例,例如当食物来源变化时,丽鱼科鱼类口部形状也会发生变化。过去10年间的技术进步揭示出响应不同环境条件的基因表达有令人惊讶的可塑性程度,打开了理解其物质基础的大门。

Wray认为Laland等所谓的标准进化理论是一个笑话,它将该领域视为静态和统一的。甚至认为现在的进化生物学家不愿意考虑挑战性观点。其实进化生物学家是非常开放的,他们甚至从基因学、医学、生态学、人工智能和机器人等领域获取营养,得到启发。

本文根据个人理解,因并非该领域研究人员,应存在许多不当,请慎重使用.参考原文检索:Kevin Laland,Tobias Uller,Marc Feldman,Kim Sterelny,Gerd B. Müller,Armin Moczek,Eva Jablonka,John Odling-Smee,Gregory A. Wray,Hopi E. Hoekstra,Douglas J. Futuyma,Richard E. Lenski,Trudy F. C. Mackay,Dolph Schluter& Joan E. Strassmann. Does evolutionary theory need a rethink?. Nature, 09 October 2014; doi:10.1038/514161a

来源:科学网    作者:孙学军


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yellowgirl21 发表于 2016-9-29 09:50   显示全部楼层
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丹丹aimuchong 发表于 2016-9-29 10:16   显示全部楼层
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101055132 发表于 2016-9-29 12:25   显示全部楼层
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542708169 发表于 2016-9-29 13:10   显示全部楼层
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hxk06102558 发表于 2016-9-29 13:44   显示全部楼层
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熙娅2014 发表于 2016-9-29 18:10   显示全部楼层
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xiaojuan 发表于 2016-9-29 19:49   显示全部楼层
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cludyh 发表于 2016-9-30 08:43   显示全部楼层
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wx_mQ3oID3q 发表于 2016-9-30 09:16   显示全部楼层
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