生物进化病毒算不算生物是自然选择的结果?

生物进化的证据、种群是进化的基本单位_百度文库
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生物进化的证据、种群是进化的基本单位
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木村资生(Kimura Motoo,日—1994)是日本群体遗传学家、进化生物学家。在数学、群体遗传学和进化生物学方面做出杰出贡献。他的分子进化的中性学说是自达尔文提出自然选择学说以后出现的一个最有创造性、最重要的理论,在进化生物学领域占有一席之地。中性学说的创始人外文名Kimura Motoo国&&&&籍日本逝世日期1994职&&&&业群体遗传学家、进化生物学家
木村资生日,木村资生出生在日本的罔崎市。他的父亲是个喜欢种花养草的商人,木村是家中长子,深受父亲的影响,从小喜欢养植物。读中学时,由于一次严重的食物中毒,木村不得不在家休息几个星期。在这段时间中,他努力学习几何学,做完几何课本中的所有习题,表现出极高的数学天赋,数学老师建议他专攻数学,但另一位优秀教师鼓励他学习植物学。
1942年,木村从五年制中学毕业后,考取竞争激烈的名古屋第八国立高等学校理科班,在植物形态学教授熊泽的指导下学习植物学。在这期间,他深受遗传学家木原均的影响,兴趣开始转向植物细胞遗传学。
1944年,木村进入。为了能免除兵役,木村在理学院熊泽的细胞学实验室学习,但他大部分时间却用在学习遗传学,还常常去农学院遗传学系木原均的实验室参加讨论。木村对生物统计学、概率论、数理统计和热力学很感兴趣,他立志成为一名理论遗传学家,把遗传学和生物统计学结合起来。
1947年,木村从京都大学毕业,获得理学硕士学位。毕业后,木村在木原教授的实验室里工作了两年。受赖特(S.Wright)1931年论文的影响,开始了他的群体遗传学研究。1949年,经木原均推荐,木村进入在三岛郡刚建立的日本国家遗传学研究所工作。四年后,也就是1953年夏天,他就读于美国衣阿华州立学院研究生院。1954年初夏,又进入美国威斯康星大学,在遗传学系教授克劳(Crow)的指导下学习和研究。1956年6月,木村获威斯康星大学哲学博士学位,同年7月回国继续在日本国家遗传学研究所从事群体遗传学和进化生物学研究。1957年10月至1964年6月,担任该所实验室主任;1964年7月至1988年3月,担任该所群体遗传学部主任,从1984年4月任该所教授;1988年6月退休。现在,木村资生是该所的荣誉教授。大学毕业后,木村就开始了他在遗传学中的理论工作。当时,木原均正在进行核质关系的研究。通过多次回交实验,一个品种中的染色体能够被另一品种中的染色体取代。木原均让木材研究一下经过一定次数的回交,母本中的染色体还能留下多少?木村的数学天赋再次展示出来,他构造了一个有限微分-积分方程,并得到了世代数与染色体留存数的概率分布关系,后来这一结果发表在《细胞学》杂志上,这是木村的第一篇论文。
1947年,木村从京都大学硕士毕业后,在木原教授实验室工作期间,他读到了赖特1931年发表的长达60多页的论文《孟德尔群体的进化》后得知可以用数学方法处理小群体中的随机漂变问题。但因数学理论性太强,木村读不懂这篇论文,这激发了他的学习欲望,木村旁听了一些数学系开设的课程,并常向数学教授请教,同时还找了很多数学专著自学。经过大约一年多的时间,他才读懂了赖特论文中的主要部分,当木村1949年进入国家遗传学研究所后,又读到赖特1945年和1949年发表的两篇论文,在其论文中,赖特用一简洁的偏微分方程——“福克-普朗克方程”处理有限群体中的随机漂变问题,这比他1931年的复杂积分方程漂亮多了。
以后,木村不断学习高等数学,继续追随赖特的足迹。赖特曾提出过群体剖分时的“海岛模型”。他认为,在进化中起作用的是个别被删除的突变而不是联合的有利突变,在某些小群体中,有利基因的联合是由随机取样而固定的。整个大群体构成种群基因库,对于每个小群体而言,每一世代迁移的效果好比从整个基因库中随机取样。木村认为应该考虑地理距离的影响,迁移只发生在相邻的小群体间,木村的模型为“脚踏石模型”。他的这一模型的后期工作是他与韦斯共同完成的。
在1954年至1956年,木村与克劳博士合作期间,是他学术生涯中最幸福、最富有成果的一段时间。他给出了有限群里中性等位基因随机漂变过程的完全解,得到了有限群体里具有任意显性度的突变等位基因的最终固定概率公式等。在此基础上,他写出了博士论文《群体遗传学中的扩散模型》。
在取得博士学位回国后,木村完成了两本群体遗传学专著,其中与克劳克著的《群体遗传学理论导论》是一本学术价值很高的参考书。以后木村又陆续发表了多篇很有价值的论文。但在1967年以前,他的论文数学性特别强,不太容易读懂。当时,大多数学者认为,中性等位基因即使存在也是少得可怜;木村认为,一旦基因频率变化的随机处理变得重要起来,那么他的工作就会有价值,就会对遗传学产生重大意义。
木村于1955年认识美国辐射遗传学创始人马勒,从此对分子遗传学的成果颇感兴趣,木村希望能把群体遗传学的理论引入到分子遗传学的研究中去。1967年,一位数学功底很深的女学者太田明子加入木村的研究小组,最终实现了木村的愿望。木村要太田阅读《演化中的基因和蛋白质》一书,并对进化过程中氨基酸的替换速率作出估计,太田的工作令木村很满意。当木村从氨基酸替换速率推算哺乳动物基因组的碱基替换速率时,惊奇地发现,从整个基因组来看,碱基替换大约每两年发生一次。而霍尔丹根据自然选择代价概念得出,每发生一次突变替换平均约需300个世代,两者差距上百倍。木村向来崇拜霍尔丹,深信对于适应性进化来说,自然选择代价概念,可用来估计被自然选择所淘汰的个体数量。后来,木村把自然选择代价称为替换负荷。然而,一旦用它来推算分子水平上发生的进化后果,则个体淘汰量将大得不合情理。显然,在分子水平上大部分因碱基替换产生的突变并没有被自然选择淘汰,它们对自然选择呈中性。而中性等位基因的维持是通过突变输入和随机删除之间的平衡来实现的。这样,木村早年与克劳一起完成的关于有限群体所能维持的等位基因数目的研究在分子进化中找到了事实根据,随机过程理论为分子进化研究提供了数学手段。
中性突变——随机漂变假说
木村的分子进化理论的“中性突变——随机漂变假说”即中性学说的主要内容有:在分子水平上,大多数进化演化和物种内的大多数变异,不是由自然选择引起的,而是通过那些对选择呈中性或近中性的突变等位基因的遗传漂变引起的。从中性学说出发,可以得出进化速率保持每年每个位置恒定的结论。同源蛋白质如同工酶所具有的丰富的多态性表明,这些生物大分子具有同样的高级结构,都能很好地完成其生物功能,它们之中哪一个也不比别的分子更优越。也就是说,在分子水平上,不考虑有利突变。假基因是一些失去功能的基因,完全不受自然选择淘汰,事实证明,假基因的碱基替换确实不受限制,其进化速率等于分子的突变率。
分子进化有五大特征:(1)对每种生物大分子而言,只要分子的三级结构与功能基本不变,那么各进化路线,以突变替代表示的进化速率大致保持每年在每个位置上恒定。(2)机能较次要的分子或分子片段的进化速率,高于机能较重要的分子或分子片段的进化速率。(3)在分子进化进程中,使分子现存结构和功能破坏较小的突变比破坏较大的突变有更高的替换率。(4)基因重复通常发生在一个具有新功能的基因出现之前。(5)明显有害的选择清除和选择上呈中性的或稍有害的突变随机固定,比明显有利突变的正选择更为频繁。以上五个特征中(1)和(5)是最基本的特征。1983年,木村对中性学说进行了一次全面总结,写成一本专著《分子进化的中性学说》。
中性学说以其敢于和达尔文的自然选择学说相抗衡而引起学术界的一片骚动,其影响远远超出了群体遗传学,甚至进化生物学范围。随着分子遗传学的发展,中性学说越来越显示它的正确、有效。它打破了综合在群体遗传学领域里一统天下的局面,也使木村登上了一个新高度,从一个偏重数学的群体遗传学家上升为一个有理论建树的进化生物学家。木村资生的半身塑像,位于京都大学前。木村资生于1947年在日本京都大学毕业获理学硕士学位;1956年6月获美国威斯康星大学哲学博士学位;同年又被大阪大学授予理学博士学位;1978年和1986年分别被芝加哥大学和威斯康星大学授予理学博士学位。
木村曾是1963年海牙第十一届国际遗传学会议副主席;从1973年起任美国国家科学院的国外院士;1976年起任法国特鲁露斯科学、铭文与文艺学院的国外通讯院士;从1978年起为美国艺术和科学学院的国外荣誉院士;年,任日本遗传学会主席;1982年起为日本科学院院士。
木村在1959年获日本遗传学会授予的“遗传学会奖”;1965年获牛津大学的“韦尔登纪念奖”;1968年获“日本科学院奖”;1970年获“日本人类遗传学会奖”;1976年获日本天皇授予的“文化勋章”;从1977年起为罔崎市的荣誉市民;1986年获法国政府授予的“国家功勋骑士勋章”;1987年获美国国家科学院授予的“科学进步约翰·J·卡蒂奖”;从1987年起为大不列颠遗传学会名誉会员。
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下列有关生物变异和进化的叙述正确的是(  )A.自然选择留下来的变异永远都是有利于生物生存的B.太空
下列有关生物变异和进化的叙述正确的是(  )A.自然选择留下来的变异永远都是有利于生物生存的B.太空椒是在太空条件下,由于基因发生改变而培育成的新品种C.长期使用同一种农药,害虫会产生抗药性,这是害虫选择农药的结果D.基因组成相同的大花生,其果实的长度一定相同
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A、生物中普遍存在变异现象,变异是不定向的.遗传和变异是进化的内在基础.环境的变化是生物进化的外在动力.生物只有适应不断变化的环境,才能生存和发展.因此自然选择留下来的变异永远都是有利于生物生存的说法是错误的.B、普通甜椒的种子卫星搭载后,在通过强辐射,微重力和高真空等太空综合环境因素诱发植物种子的基因变异,经选择培育成太空椒.C、首先害虫的抗药性存在着变异.有的抗药性强,有的抗药性弱.使用农药时,把抗药性弱的害虫杀死,这叫不适者被淘汰;抗药性强的害虫活下来,这叫适者生存.活下来的抗药性强的害虫,繁殖的后代有的抗药性强,有的抗药性弱,在使用农药时,又把抗药性弱的害虫杀死,抗药性强的害虫活下来.这样经过若干代的反复选择.最终活下来的害虫大多是抗药性强的害虫.D、因为生物具有遗传的特性,基因组成相同的大花生,但所收获的花生也有大小之分,其性状的改变不是遗传物质引起的,只是水肥、阳光等外界环境条件的不同造成的,这说明生物的性状除了由遗传决定的,还与物质环境有关.故选:B
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>>>用达尔文的自然选择学说不能解释的是()A.滥用抗生素造成细菌抗药..
用达尔文的自然选择学说不能解释的是(  )A.滥用抗生素造成细菌抗药性增强的原因B.恐龙灭绝的原因C.曼彻斯特地区深色桦尺蠖增多的原因D.孔雀开屏的原因
题型:单选题难度:中档来源:烟台
达尔文认为,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去,反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡,这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的;自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程,由于生存斗争不断地进行,因而自然选择也是不断地进行,通过一代代的生存环境的选择作用,物种变异被定向地向着一个方向积累,于是性状逐渐和原来的祖先不同了,这样,新的物种就形成了,由于生物所在的环境是多种多样的,因此,生物适应环境的方式也是多种多样的,所以,经过自然选择也就形成了生物界的多样性.因此通过长期的自然选择就形成了现在这样的生物的多样性和适应性.A、抗生素素刚被使用的时候,能够杀死大多数类型的细菌.但少数细菌由于变异而具有抗药性,不能被抗生素杀死而生存下来,并将这些特性遗传给下一代.因此,下一代就有更多的具有抗药性的个体,经过抗生素的长期选择,使得有的细菌已不再受其的影响了.可见,细菌抗药性的产生是抗生素对细菌的变异进行选择的结果.故不符合题意;B、适者生存,不适者被淘汰,这就是自然选择.达尔文认为恐龙在生活环境发生变化时没有产生适应环境的有利变异,不适者被淘汰,因此导致恐龙灭绝.故不符合题意;C、工业污染后使环境颜色变深,深色桦尺蠖是有利变异,适应环境,适者生存.因此曼彻斯特地区深色桦尺蠖增多的原因是自然选择.故不符合题意;D、孔雀开屏是孔雀的生理特性,是由遗传物质决定的,是用达尔文的自然选择学说无法解释的.故符合题意.故选:D.
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据魔方格专家权威分析,试题“用达尔文的自然选择学说不能解释的是()A.滥用抗生素造成细菌抗药..”主要考查你对&&进化的原因,先天性行为和学习行为&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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进化的原因先天性行为和学习行为
生物进化的原因: 分析生物进化的原因桦尺蠖体色的变化、雷鸟的保护色等这些自然现象都是长期自然选择的结果。&自然选择:达尔文把佳存斗争中适应者生存、不适应者被淘汰的过程叫作自然选择。经过长期的自然选择,微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异,从而产生了适应特定环境的生物类型。 其他的生物进化学说(1)现代生物进化论:认为变异是生物进化的材料,通过自然选择保留有利变异,淘汰不利变异,就可能产生新的生物。(2)分子进化中性论:侧重从分子水平阐述生物是如何进化的。 自然选择:达尔文的自然选择学说,是生物进化论的核心内容。自然选择学说的中心论点是:物种是可变的.而且生物具有多样性和适应性。自然选择学说的主要内容是:过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。①过度繁殖地球上的生物普遍具有很强的繁殖能力,能产生很多后代。②生存斗争自然界中生物赖以生存的生活条件(包括食物和生存空间等)是有限的。因此,生物要生存下去,就要进行生存斗争。③遗传和变异遗传和变异是生物界中普遍存在的现象。生物个体既能保持亲本的遗传性状,又会出现变异。出现有利变异的个体容易在生存斗争中获胜,并将这些变异遗传下去;出现不利变异的个体则容易被淘汰。④适者生存生存斗争的结果是适应环境的生物(或个体)生存下来并繁殖后代,不适应环境的生物被淘汰,这就是适者生存。自然选择与人工选择的比较:
自然界中的生物的适应现象是长期自然选择的结果,而栽培植物和家养动物是人工选择的结果。怎么理解自然选择:自然界中,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰,这就是自然选择。 (1)自然选择学说的四点主要内容不是孤立的,而是相互联系的。 (2)遗传和变异是自然选择的内因,遗传使生物保持物种的稳定性和连续性,变异使物种向前发展进化。 (3)过度繁殖产生的大量个体不仅提供了更多的变异,为自然选择提供了更多的选择材料·而且还加剧了生存斗争。 (4)变异一般是不定向的,而自然选择是定向的,决定着生物进化的方向。 (5)生存斗争是自然选择的过程,是生物进化的动力,而适者生存是自然选择的结果。 (6)遗传和变异是基础,过度繁殖是前提,生存斗争是手段,适者生存是结果。动物的行为:动物在其生活过程中.所进行的一系列有利于它们存活和繁殖后代的活动,称为动物的行为,如取食行为、防御行为、繁殖行为、迁徙行为、攻击行为等。区分先天性行为和学习行为:根据动物行为获得的途径可分为先天性行为和后天性行为(后天性行为又称为学习行为)。 (1)先天性行为是动物生来就有的,由动物体内的遗传物质所决定的行为,如蜘蛛结网等。(2)学习行为是在体内的遗传因素的基础上,通过环境因素的作用,由生活经验和学习而获得的行为.如小狗做算术题等。 (3)先天性行为和学习行为的比较
根据动物行为功能的分类:
易错点:误认为学习行为仅是由遗传物质决定的&&& 先天性行为是由动物体内的遗传物质决定的行为。学习行为有遗传因素的作用,还受到环境因素的影响,是在两者结合之下,通过学习和经验而获得的。例如,狼孩具有人的遗传物质,却具有像狼似的嚎叫、食生肉的行为。
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1351601248505746716369914054065139达尔文像, George Richmond 画于1830年代。
(神秘的地球报道)据新浪科技(愿愿):&进化论&是现代科学中的一个伟大理论,它尝试着探究生命的奥秘,探讨远古的简单生命如何演变为我们今天所见到的大千世界。对科学家来说,生物在进化是一个不争的事实。而我们普通大众对此也深信不疑,这就如同地球是圆的、万有引力、野餐遇到的蜜蜂会很烦等概念一样,它拥有潜在的确定性不容置疑。但你肯定不知道在某些地方,&进化论&却备受争议,在那里它只是被仅仅看作一个理论罢了,或者早已被当作一个谎言而被忽略了。
但为什么生物学家对此深信不疑?有何证据呢?答案究竟是什么?在此,还是首先给个非常粗糙的答案:那就是生命确实已经进化了。
首先快速的介绍一下达尔文的&生物进化论&究竟说了什么。我们大部分人都持这种观点:生物体随着时间而发生改变,适者生存,正是如此才使得一些猿类进化成了 人类。达尔文的&进化论&提到每一代的生命体与上一代相比都会有细微的差别,而这些细微的不同有时则会帮助他们有时却也会害了他们。当生物为了食物和伴侣 而竞争时,具有优势的则能够生存繁衍更多后代,而不具有优势的则不能。所以在特定人口的条件下,优势群体会慢慢变得广泛起来,而非优势群体则会慢慢消失。 加以充足的时间,这些细微的差别则会慢慢聚集最终导致新物种的产生。正是一次一点的小改变,蠕虫最终进化成了鱼类,鱼类开始长出四肢走向陆地,那些四肢动物长出毛发甚至开始双腿直立行走,他们就叫做&人类&,而人类发现了&进化论&。
也许这会有点难以置信,但有一点你能很轻松的认识到:你与你的父母并非一模一样的,也许你有不同的发色,或者你更高。但至于你究竟是否是一条蠕虫经过无穷无尽的进化而来就说不好了。许多人当然不认可这一说法,但此刻就忘掉那些条条框框吧,让我们像达尔文一样从你家的台阶上开始来探寻奥秘吧。
1859年出版的达尔文名著《物种起源》,就是从让读者去发现生活中的熟悉事物开始的。并不是从少有人踏足的热带小岛和远在千里之外的茂密森林,而是你家的花园和农院。在那,你不仅能轻松看到物种之间特性的传递,还能看到随着时间的推移某种属性会慢 慢改变。达尔文高度重视培育和养护的过程,多代过后,农民已经成功地将家禽养的更大更壮、农作物的产量也越来越高。假设你想得到能够下更多蛋的母鸡,首先 你就得找到那些比一般母鸡能下更多蛋的母鸡,然后在它们下的蛋孵出来的小鸡中,找到那些也能下更多蛋的鸡。如果你将这个过程不断重复,最终你会得到比一般 母鸡下更多蛋的母鸡。一只与家养母鸡最近亲的丛林鸡一年中可能下30个蛋,而一只家养的母鸡则能达到10倍之多。我们把这种代际之间不断的变化叫做&进化&。
一只小鸡也许会在很多地方与它的父母相似,比如它也是一只鸡而绝不会被误认为是一只食蚁兽,也许它与它的父母更像,但绝不会一样。&而这就是进化,是由一连串的改变最终促成的。&来自伦敦大学学院的Steve Jones 教 授说道。你也许会认为人工养育只能产生很小的变化,但其实还能产生更多变化。达尔文说:&人工培育条件下,目前还没有记录记载已经变化的物种就不能产生新 的变化了。我们最古老的人工培育植物&大麦就还在不断产生新的变化,最古老的家禽动物也仍然还能够产生迅速的进化。&人工培育是一种在人类监视下极有必要 的进化,它展现了世世代代的细微变化最终能够产生巨大的变化。&这无可避免,迟早要来的。&Jones说。
而从怎样培育下更多蛋的鸡到自然新物种的进化确实是一个比较跳跃的转变。根据进化论理论,那些鸡最终的祖先是恐龙,再往后一点就是鱼了。这就是答案所在,很简单。足够长时间的细微改变最终会形成巨大的变化。想要看证据,那就看看一些古老的记录吧,比如化石。
化石是很久之前的动物死掉后在岩石中得以保存的尸体。由于岩石是一层一层地藏在地底下,所以化石通常是按照时间顺序存在的,最古老的化石就藏在最底层。按照时间顺序看一遍化石记录,你就能很清晰地发现随着时间的推移所产生的变化。所有最古老的化石都存在被叫做单细胞的生物,比如细菌。而具有更复杂结构动植物的出现时间要比它晚的多。在动物化石里,鱼要比两栖动物、鸟类和哺乳动物出现的更早。我们人类的近亲类人猿则处在最浅的岩石层,也就是在最晚的化石中找到。通过仔细地研究化石,科学家已经能够将现有物种与已经灭绝的物种联系起来,通常都预测出一种是另一种进化的后代。比如在2014年,科学家们发现了一块5500万年前一种叫作Dormaalocyon食肉动物的化石,它可能就是今天狮子、老虎和熊的共同祖先,而这个秘密是科学家们从它的牙齿上发现的。然而,也许你还是不太信服。那些动物的确可能有一样的牙齿,但狮子、老虎和Dormaalocyon却终究是不同的物种。我们又是如何知晓它从一个物种进化为其他的呢?
化石所能起到的作用仅限于此,因为它毕竟还不太全面。Jones说:&如果你看了足够多的化石,你所看到的就只是一个存在了足够长时间的物种,接下来你看到的则是与原先有很大不同的另外一个罢了&。但随着越来越多的化石被发现,大量的过渡化石也被发现了。这些丢失的联系就是相近物种之间的联系所在。
观察一个新物种的产生也是有可能的。2009年,来自新泽西普林斯顿大学的Peter和Rosemary Grant就描述了在加拉帕戈斯群岛上一种新雀类的产生过程。1981年,一只新雀来到了一座叫作达芬梅杰的岛上。它的体型不同寻常的大、发出的声音也与当地的鸟类不同。后来,它成功的繁殖而它的后代也继承了它不同声音的特点。几代之后,它们的新一代再度被隔离,因为它们与其他鸟长得不同、声音不同。它们成为了一个新的物种,它们已经通过进化形成了新物种了。这种新物种与祖先只有轻微的差别:样子和声音不同,但这让观察更大变化的发生成为可能。
来自密歇根州立大学的Richard Lenski 管理着世界上历史最久的进化实验。自1988年以来,Lenski在他的实验室里已经追踪了12种大肠杆菌,细菌被储存在专门的设备容器中,Lenski的团队还会频繁地去冰冻保留一些样本。他说:&我们已经努力每天都去完成这项工作。现在的大肠杆菌早已不是1988年的大肠杆菌了。&在所有12种细菌中,相比于它们的祖先,现在进化后的细菌成长得更加迅速。&它们已经适应了所给予它们的化学混合物质。&这是一个关于达尔文物竞天择观念很直接的演示,经过20多年的实验,现在的成长要比它们的祖先快80%。&
2008年,Lenski的团队宣布他们实验的细菌已经有了一个巨大的改变,它们生存的物质中所添加的化学混合物包含一种叫做柠檬酸盐的物质,普通大肠杆菌难以消化。但经过31,500代之后,12种大肠杆菌中的一种开始以柠檬酸盐为营养来源。这就好像人类某天突然具有吃树皮的能力了。Lenski说:&柠蒙酸盐一直都有,所以12种大肠杆菌都有机会产生这样的改变,但为什么最后只有一种呢?&这时候,Lenski每天都会冰冻一部分样本细菌的习惯就显得格外重要。借此,他得以重新回过头来检查以前的细菌样本,从而研究出让细菌能够消化柠檬酸盐的改变的原因是什么。
为了做到这点,他必须掀开真相外面的面纱。他使用了在达尔文时代并不具有的工具,一个对我们关于进化这一概念进行彻底革命的工具:基因。所有的生物都携带着基因。基因最终控制着生物怎样生长,而且一代接一代的传递给后代。当一只母鸡下很多的蛋,它的后代也能下很多的蛋,这得益于基因。自上个世纪以来,科学家就已经解译了一些不同物种的基因。也就是说所有的生物都以同样的方式在DNA中储存着信息,既基因密码。而且,生物也会共用很多基因,许多人类中发现的DNA在其他生物的DNA中也会发现。这两个事实说明了现在的生命都有着一个共同的祖先,最后一位所有生物的祖先至少生活在数亿年前。
通过比较共有的基因数量,我们能够判断出生物的关系有多近。&试着换一种方式来解释,而不是依靠随着时间顺序性而产生的改变。&来自伦敦自然历史博物馆的Chris Stringer 说。&我们与黑猩猩有共同的祖先,我们也是从那位共同的祖先开始分化的。&我们也能够使用基因技术来调查进化所产生的改变。当Lenski重新回过头来研究大肠杆菌样本时,他发现能消化柠檬酸盐的细菌DNA上具有一些其它细菌不具有的变化。这种变化我们叫做突变。一些突变可能在它们具有这项新能力之前就发生了,但当具有了突变所需要的环境之后,这种能力就会显现。
Lenski的研究显示了进化能够产生革命性的变化,但进化并不一定总是好的。由突变所引起的改变通常很少是好的,实际上大部分的突变要么没有影响,要么就是坏的影响。当细菌局限于一个孤立的环境,它们有时会将一些不好的基因突变代际传递下来。随着时间推移,这就会严重阻碍这个物种的存在。Moran说:&这真的是一个进化的过程,它说明并不是所有的进化都能提高适应性或者更好,它们更有可能是坏的。&更有甚者,生物会失去某项能力。比如,居住在黑暗洞穴的动物往往都会失去它们的眼睛。
进化得更好这一概念可以追溯到一个叫作让-巴蒂斯特&拉马克的科学家,他比达尔文推行生物进化的思想更早。但不同于达尔文,他认为生物进化得更好是一个对环境的反应,尽管它们自身也想进化。拉马克的理论说明了长劲鹿拥有长脖子是因为它们的祖先要够到高高的树,并将这项刚习得的长脖子传给了后代。Jones说:&达尔文曾私下评论拉马克的理论都是胡扯,毫无依据。&它们自己想要进化&是什么意思?你又怎么来检验?&达尔文提出了另外一个理论:自然选择理论,它提供了一个关于长劲鹿长脖子的完全不同的解释。
现在我们把所有证据的片段拼合起来,就可以看到生物真的已经进化了。进化是由基因中的随机突变引起,会慢慢产生细微的变化并最终产生新的物种,其中大部分的变化是由自然选择驱动,进而淘汰那些不太适合环境的生物种类。
最后,咱们来将这个理论运用到我们人类自己身上。现代人类在扩散到全世界之前,在非洲就已经进化了。化石展现了从四肢爬行类人猿动物到两肢动物,大脑也在不断变大。第一批人类与其他的穴居人类异种交配并离开了非洲。结果,欧洲人和亚洲人的后裔携带者穴居人的DNA,而非洲人则没有。这发生在千万年前,而这还远未结束,我们还在进化着。
当然,也还有一些我们至今没有弄清楚答案的的问题。Stringer提了一个简单的问题&究竟是什么基因改变允许我们人类能够直立行走,为什么这次进化如此成功呢&。到目前为止,我们还不得而知,但通过化石和更先进的基因技术,我们也许在未来某天能够得到答案。我们唯一确信的就是进化是自然界一个不变的事实,它是地球上万物生长的一个基本法则。
所以下次当你外出时,看看你花园里或者农场中的动植物,仔细想想它们究竟是怎样来到那的。万物众生,无论是一只蝼蚁还是一头大象,均是远古大家庭的最新成员,从它此生到到它的祖先延绵足有30亿年之久,而我们也只是其中之一。
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