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变异为什么是定向的(为什么变异是不定向的)

来源:原点资讯(www.yd166.com)时间:2023-05-18 16:41:08作者:YD166手机阅读>>

变异为什么是定向的,为什么变异是不定向的(1)

在进化论的先驱中,一个经常被提及的人就是拉马克,拉马克是过去经常被达尔文主义者嘲笑的那个家伙。

进化学派除了达尔文主义之外还有好几种,其中最重要的学派称为“拉马克主义”。

虽然达尔文的名气更大,但“进化论”的概念最早是由法国人拉马克提出的——虽然他没有正式用这个词。“进化”一词,用在拉马克身上是最合适的——正是拉马克主张生物会朝着越来越高级、越来越复杂的方向演化。

拉马克是无脊椎动物学及无脊椎动物古生物学的创始人,并首次提出了“生物学”的名称。1809年发表了《动物学的哲学》,先于达尔文50年提出了一个系统的进化学说。

但是,拉马克——这位进化论的先驱,在相当长的时期里,他进化观点不幸成为了坏科学和糟糕演化理论的典型代表。

拉马克比达尔文大70多岁,在他的有生之年,物种不变的观念根深蒂固,连生物进化的客观存在性也未被承认,更谈不上讨论进化推动力问题。拉马克能够提出生物进化的观点,并对进化方式做出了比较系统的解释,在当时的环境下是一件相当了不起的事。

拉马克和达尔文对生物进化方式的解释是不一样的,拉马克着重于环境对生物变化的影响。环境的改变能够引起生物的变异,环境的多样性是生物多样性的主要原因。在一般情况下,外界环境对植物和无神经系统的低等动物具有直接的影响,使它们发生直接变异,即“环境→机能→形态构造”。对于有神经系统和习性复杂的动物,环境对它们的影响则是间接的,即“环境→需要→习性→机能→形态结构”。在拉马克看来,变异和适应是等同的,环境变化直接导致变异发生。

拉马克论述生物进化有两条重要法制:即用进废退和获得性状遗传。所谓用进废退,即经常使用的器官就发达,不使用就退化;获得性状遗传,即上述的变化是可遗传的。

在拉马克的理论中,目的就是动力,两者是合而为一的,所以生物的“*”和“意志”也可能成为重要的动力,生物本身存在着一种内在的“意志力量”驱动着生物由低的等级向较高的等级发展变化。拉马克的观点正确与否暂且不论,至少说关于生物进化存在不同的观点。

达尔文与拉马克的支持者之间的争论持续了很长时间,由于各种各样的原因,大部分时间是达尔文派占据上风。

根据达尔文的理论,进化不需要目的,也没有目的,这也是达尔文与拉马克的重大分歧之一。就好象是百米赛跑,拉马克手下的所有运动员都是认准了百米终点用力冲去,他们有明确的目的,所以也有强烈的动机,跑起来很快。而达尔文的运动员呢,跑起来也很快,但与拉马克的运动员不同,达尔文的运动员全部被蒙起了眼睛,然后任由他们向四面八方乱跑,只有凭运气跑到终点的运动员是赢家,其他人全部被淘汰。

在达尔文学派的眼里,自然选择是进化的主要动力,甚至可能是唯一动力。

变异为什么是定向的,为什么变异是不定向的(2)

一个认为在进化过程中生物有变异的发生,然后由环境对产生的变异进行选择;另一个认为在进化过程中生物有适应环境的需要,有“主观能动性”。这是达尔文主义者和拉马克主义者之间的分歧。

拉马克学说认为获得性遗传是生物进化的主要动力。一个著名的例子是对长颈鹿的脖子变长的解释,拉马克认为长颈鹿的脖子之所以长,是因为父辈长颈鹿为了吃树顶上的叶子,希望自己的脖子能更长一些,所以脖子越伸越长,而通过获得性遗传,就可以把这个长脖子的性状传给下一代,久而久之,长颈鹿的脖子就越来越长了。这种思想被概括为四个字“用进废退”。

达尔文主义者则否定获得性遗传的机理,它认为物种是通过生存竞争把不利的基因从物种的基因库中淘汰从而达到整体进化的效用。就长颈鹿的例子来看,达尔文认为在长颈鹿这个群类中,既有长脖子的,也有短脖子的,但是长脖子的更容易吃到树顶的树叶,处于竞争优势,所以其存活和繁衍能力比短脖子的大。久而久之,长脖子的长颈鹿越来越多,短脖子的长颈鹿越来越少,于是长颈鹿的脖子就越变越长了。这种思想也被简单都概括成四个字“优胜劣汰”。

有一点很有趣,拉马克和达尔文怎么都没有考虑到小长颈鹿是怎么存活下来的。

达尔文和拉马克都看到了环境对于生物进化的作用,但对于进化过程中环境与生物的关系的细节上,以及生物本身的作用,达尔文与拉马克的观点却不相同。拉马克认识到了变异的普遍性,但并不认为变异是随机性的,他认为引起进化演变的首要原因是谋求更加复杂化(完善)的天赋。在生物产生和演化过程中,自然从最不完善或最简单的开始,生物的结构逐渐变得复杂。可以看到拉马克把变异认为是定向的、出于某种需要而发生的。

拉马克认为引起进化演变的另一原因是生物对环境的特殊条件做出反应的能力。拉马克说,如果趋向于完善的内在冲动是进化的唯一原因,那么就只会有一条笔直的序列引向完善。拉马克认为这是由于动物必须永远与其环境取得全面协调的缘故,当这种协调遭到破坏时,动物就通过它的行为来重新建立协调关系。可以看到拉马克认为环境变化是进化的起因,但主要原因还在于生物自身的需求:一种趋于完善的需求。

达尔文和拉马克在进化机制上的根本区别:拉马克认为环境及其变化在顺序上居先,它们在生物中产生需求与活动,而后出现适应性变异;达尔文则认为首先是随机性的变异,然后才是环境的有次序的活动(自然选择);变异并不是由环境直接引起的。

对于进化的动力(或机制),两人的分歧就更大了。拉马克学说中的基本要点是认为进化的内在动力是“满足需求的努力改变了动物个体的行为与结构”,“某个部分实属必要的新需求的形成确实促成了该部分的存在,这种存在正是为了满足新需求而努力的结果”。关于器官用进废退的观点自古有之,拉马克对这一观点给予了更加严密的生理学解释:在每一个尚未超过发育限度的动物中,任何一个器官使用的次数越多,持续时间越长,就会使那个器官逐渐加强,发展和扩充,而且还会按使用时间的长短成比例地增强其上述能力,这样的器官如果长期不用就会不知不觉地被削弱和被破坏,日益降低其能力,直至最后消失。另一方面,对于获得性状的遗传:由于动物族类长期生活于其中的环境条件影响的结果,也就是由于长久使用(或长期废而不用)某一器官的结果,使得动物个体获得或失去的每一种性状都通过繁殖传给由此产生的新个体,只要所获得的性状变化对雌雄两性都是相同的,或者对凡是生产幼仔的动物都是相同的。

变异为什么是定向的,为什么变异是不定向的(3)

总之,简略的说。对于进化的机制两人见解不同,拉马克主张“用进废退和获得性状遗传”,强调了环境变化在生物变异方面所起的“诱导”,但却主张变异是以生物本性(一种趋于完善的需求)为主因。虽然达尔文也同意生物本性比环境更为重要,但达尔文认为变异和环境是相互独立的,在环境发生作用前变异就产生了,环境只是对产生变异的个体起选择的作用,生物(以物种为单位)通过生存斗争,适应环境的性状得到保留,不适应的性状被淘汰(适者生存)。

达尔文主义者攻击拉马克是“凭空猜测的幻想家”,认为其学说中的内在意志带有唯心论色彩,他无法说明获得性是如何传给下一代的,说他的“假说”仅限于“推理”。

拉马克主义被批评为更像是一种形而上学的哲学,而非自然科学。因为它似乎在暗示着,生物的演化具有目的性,为了变得更复杂,更完美。

所以,拉马克主义是错误的。

然而,用进废退、获得性遗传是否是事实,还需要科学发展来验证。

至于意志是否“唯心”,这在以后还要探讨,意志实际上是可以改变生物体内化学构成的。

拉马克也有很多追随者,称为拉马克学派,这个学派主要强调环境及适应对于遗传的影响。

该学派认为,生物具有很大的可塑性,环境发生变化时生物就会发生相应的变异,以适应新的环境条件。这样的变异被认为是定向变异,是生物在后天环境中所获得的,简称获得性状。强调获得性状能够通过生殖细胞直接传递给后代,主张生物是通过获得性状及其遗传而进化的。

生物进化是生物适应环境产生变化的结果,而不是取决于局部的基因突变;认为用突变不能解释进化,因为突变获得的新基因是退化畸形的;同时,突变也不能产生进化,因为它只是种内的变异;原生质创造了必需的适应性,这种适应性由基因传递到后代,基因只是细胞质的工具。因此,只能用生理和生化的功能来分析,才能解释生物的进化。生物进化的背后隐含着某种规律和秩序。

在十九世纪末和二十世纪初,拉马克学说一度非常流行,压倒了达尔文主义,以至那时很少人相信自然选择学说,达尔文的进化论取得主导地位是随后的事,其中的原因以后会提到。

在二十世纪大部分时间里,达尔文的自然选择学说作为主流的进化学说,拉马克主义长期边缘化。然而,到了二十世纪末,情况又有了变化,随着分子生物学研究的深入,人们发现有必要对获得性遗传进行重新认识。

在达尔文、拉马克那个年代,生物学还没有建立,大家还没有基因的概念,更不知道DNA,对生物进化原因的认识还处在盲人摸象阶段。虽然他们都注意到生物进化的自然现象,但没有合适的理论去解释这种现象,只是在自己的认知区域内做一些总结,用简单的逻辑去推测,这种情况下得出的结论是否正确就不好说了。

其实,不论是拉马克还是达尔文,当初他们提出的进化学说都只能算作假说,都不是定论。究竟生物如何进化,需要通过分子生物学的研究给出结论。在过去一段时间里,大部分人认为,达尔文的说法靠谱一些,于是达尔文的说法成为主流,但是不是真理应该打上一个问号。

虽然达尔文的进化论长期以来占据主导地位,但由于这种观点缺乏坚实的生物理论作为基础,存在数学和逻辑上的硬伤,因此难免不断遭到各方的质疑和发难。

这里有一件事情要明确一下。

有关生物是否进化的辩论,也主要是在生物学家和神创论之间,而不是在生物学界内部。 生物是进化的,这是现代生物科学的大前提;其次才是理论和假说:生物是怎样进化的,它的过程和机理是什么,这是所有的进化理论试图解决的问题。进化论还很不完善,有关进化的各种理论都有或多或少的缺陷;但是,某种进化理论不完善甚至是错误的并不能作为生物进化不成立的理由,因为“生物是怎样进化的”和“生物是否进化”并不是一回事。

在学术界内部,大家都认为生物是进化来的,但是对生物是怎么进化来的,它的细节、机理等等,有不同的看法。任何一门科学研究都难免会有争论,没有争论就说明这门学科已经死了。有人想用进化论内部的争论来说明进化论靠不住,这是把两个不同的问题混淆起来了:大家争的是生物怎么进化来的,不是争的生物是不是进化来的。

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