來(lái)源：原理 ，作者M(jìn)atthew Wills

創(chuàng)新互聯(lián)建站專注于應(yīng)城網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)及定制，我們擁有豐富的企業(yè)做網(wǎng)站經(jīng)驗(yàn)。 熱誠(chéng)為您提供應(yīng)城營(yíng)銷型網(wǎng)站建設(shè)，應(yīng)城網(wǎng)站制作、應(yīng)城網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、應(yīng)城網(wǎng)站官網(wǎng)定制、小程序設(shè)計(jì)服務(wù)，打造應(yīng)城網(wǎng)絡(luò)公司原創(chuàng)品牌,更為您提供應(yīng)城網(wǎng)站排名全網(wǎng)營(yíng)銷落地服務(wù)。

地球上的生命有著驚人的多樣性和復(fù)雜性：從藻類到大象，有著多達(dá)800萬(wàn)，甚至是更多的生物物種，都是從一個(gè)共同祖先——35億年前的簡(jiǎn)單單細(xì)胞進(jìn)化而來(lái)的。這是否意味著進(jìn)化有一個(gè)可預(yù)測(cè)的方向？更大的多樣性和復(fù)雜性是否總是不可避免的？

達(dá)爾文指出了自然選擇發(fā)生的三個(gè)必要因素：個(gè)體必須是不同的，所以種群中存在變異；這種變異必須能夠傳遞給后代；個(gè)體必須為爭(zhēng)奪資源而競(jìng)爭(zhēng)，從而限制所能產(chǎn)生的后代數(shù)量。擁有了能夠獲得更多資源的變異基因的個(gè)體，也就有了產(chǎn)生更多像它們一樣的后代的可能。

進(jìn)化同樣還依賴于環(huán)境，眾所周知的是，環(huán)境是一種會(huì)以不可預(yù)知的方式不斷變化的因素。例如，那些在黑暗洞穴中生活和進(jìn)化的魚(yú)，通常會(huì)失去它們的眼睛，因?yàn)閷?duì)它們來(lái)說(shuō)，維持眼睛的成本超過(guò)了擁有眼睛的優(yōu)勢(shì)。

失明的洞穴魚(yú)。| 圖片來(lái)源：wikipedia

所以說(shuō)，自然選擇會(huì)代代相傳，但它不能提前計(jì)劃，也沒(méi)有一個(gè)具體目標(biāo)。此外，并非所有的進(jìn)化變化都是選擇的結(jié)果，它可以是中性或隨機(jī)的。它甚至無(wú)法保證可以產(chǎn)生更多的物種，因?yàn)橐粋€(gè)單一譜系也可以發(fā)生進(jìn)化，然后它可以在任何時(shí)候滅絕。那么，我們要如何將這樣一個(gè)并無(wú)目的的過(guò)程，與所看到的令人費(fèi)解的多樣性和復(fù)雜性相協(xié)調(diào)呢？

Part。 1

生態(tài)與進(jìn)化宛若一枚硬幣的兩個(gè)不同的面。環(huán)境不僅指生物體所處的物理環(huán)境，還包括與生物體相互作用的其他生物物種。

我們可以在漫長(zhǎng)的生命史中看到生物與環(huán)境的相互作用。生物曾以單細(xì)胞的形式被“困”在海洋中長(zhǎng)達(dá)數(shù)十億年。幾個(gè)不同的類群獨(dú)立進(jìn)化出了多細(xì)胞性。但是，直到大約5.4億年前，第一批具有復(fù)雜發(fā)育、不同組織和器官的動(dòng)物、植物以及真菌，才隨著寒武紀(jì)生物多樣性的“大爆發(fā)”出現(xiàn)。

這或許是由海洋中的氧氣含量的增加而引發(fā)的，而這又表明，這是在數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間里，那些簡(jiǎn)單的生命形式進(jìn)行光合作用（植物和其他生物將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為能量并釋放氧氣的過(guò)程）的結(jié)果。

一旦動(dòng)物長(zhǎng)到更大的尺寸，并進(jìn)化出內(nèi)臟、下顎、牙齒、眼睛和腿等，繁雜的食物網(wǎng)就會(huì)伴隨捕食者和獵物之間的“軍備競(jìng)賽”成為可能。具有適應(yīng)性的類群可以使它們?cè)陉懙厣仙?，讓它們獲得更多的機(jī)會(huì)。這個(gè)口子一旦撕開(kāi)，這些創(chuàng)新就很難再被消滅，多樣性就出現(xiàn)了。

下圖是達(dá)爾文的《物種起源》中顯示了物種隨時(shí)間分裂的圖。如果物種的起源多于滅絕，那么物種豐度就會(huì)增加。這讓達(dá)爾文想知道，生態(tài)空間是否真的有一天就這樣被“填滿”。

《物種起源》中的圖示。| 圖片來(lái)源：Wikipedia

目前據(jù)我們所知的是，在過(guò)去的2.5億年里，物種數(shù)量一直在增加。即使在那幾次大型的滅絕事件中，也只是受到了暫時(shí)的挫敗，從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，它們甚至可能為物種多樣性創(chuàng)造了更多的機(jī)會(huì)。

Part。 2

然而，隨著生物體進(jìn)化出更加復(fù)雜的發(fā)育系統(tǒng)，它們改變自身某些結(jié)構(gòu)的能力可能會(huì)隨之降低。這在一定程度上是因?yàn)榛?、組織和器官通常擁有幾種不同的功能，所以要想把其中一種變得更好，且不會(huì)意外地對(duì)其他的某些方面造成破壞，會(huì)是一件很困難的事。

例如無(wú)論是長(zhǎng)頸鹿還是人類，幾乎所有的哺乳動(dòng)物都只有7塊頸骨。每當(dāng)這些物種發(fā)育或進(jìn)化出了不同的數(shù)量時(shí)，都會(huì)造成其他的解剖學(xué)問(wèn)題。鳥(niǎo)類則完全不同，它們似乎能輕而易舉地進(jìn)化出不同數(shù)量的頸部椎骨，單是天鵝就有22到25塊頸部椎骨。但總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)進(jìn)化產(chǎn)生新物種時(shí)，這些物種的形體構(gòu)型的靈活性可能就會(huì)隨著復(fù)雜性的增加而降低。

通常情況下，相近的物種最終會(huì)沿著相似的路徑被選擇。此外，“發(fā)育偏差”則意味著解剖變異并非隨機(jī)產(chǎn)生的。

以哺乳動(dòng)物為例，它們都來(lái)自一個(gè)共同的祖先，并且盡管在不同的大陸上生活和進(jìn)化，卻有著驚人相似的型，這是進(jìn)化并非完全不可預(yù)測(cè)的另一個(gè)力證——對(duì)于同樣的物理和生物問(wèn)題，只有這么多種解決方案，比如看、挖掘，或飛行。

Part。 3

顯然，在進(jìn)化生物學(xué)的核心存在著明顯的矛盾。一方面，進(jìn)化的機(jī)制在任何特定方向上并沒(méi)有傾向。而另一方面，當(dāng)這些機(jī)制運(yùn)行起來(lái)，超越一定的閾值，它們所造成的生態(tài)和發(fā)展系統(tǒng)的交織就會(huì)趨向于產(chǎn)生越來(lái)越多的物種和更大的復(fù)雜性。

那么，我們能否期待未來(lái)會(huì)出現(xiàn)更大的多樣性和復(fù)雜性呢？我們現(xiàn)在正處于第六次物種大滅絕的開(kāi)端，這會(huì)是一場(chǎng)由人類引發(fā)的大滅絕，它會(huì)抹殺數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化結(jié)果，而且沒(méi)有任何停止的跡象。盡管如此，人類自身數(shù)量眾多，分布廣泛，且適應(yīng)性強(qiáng)，因此短時(shí)間內(nèi)并不會(huì)面臨滅絕危險(xiǎn)。而更有可能的是，人類將通過(guò)在其他星球上建造可居住的生物圈，進(jìn)一步擴(kuò)大我們的分布。

也許有一天，我們會(huì)在其他星球上發(fā)現(xiàn)外星生命。它們會(huì)遵循與地球上生命相同的進(jìn)化軌跡嗎？或許在那里，從單細(xì)胞向多細(xì)胞的過(guò)渡只是一個(gè)可輕松跨越的障礙。盡管這一幕在地球上出現(xiàn)得很晚，但卻發(fā)生了很多次。在地球上只有少數(shù)類群進(jìn)化出了更復(fù)雜的不同組織類型，因此這或許代表了更高的難度。

如果外星生物克服了一些障礙，它們的發(fā)展確實(shí)可能更傾向于增加多樣性和復(fù)雜性的模式。但是，對(duì)行星上的其他物種來(lái)說(shuō)，存在像人類這樣的占主導(dǎo)地位的智能物種，或許永遠(yuǎn)會(huì)是一個(gè)壞的消息。

天文學(xué)家弗蘭克·德雷克（Frank Drake）曾提出了一個(gè)用來(lái)估計(jì)銀河系中可能會(huì)出現(xiàn)多少智慧文明的方程，它包含了用來(lái)描述這種文明在自我毀滅之前可能存在多久的一項(xiàng)。對(duì)于這一點(diǎn)，德雷克是悲觀的。而對(duì)我們來(lái)說(shuō)，或許只能但愿他是錯(cuò)的吧。

本文名稱：進(jìn)化是可預(yù)測(cè)的嗎？
本文路徑：http://www.rwnh.cn/article28/cjphjp.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供服務(wù)器托管、搜索引擎優(yōu)化、品牌網(wǎng)站制作、網(wǎng)站營(yíng)銷、自適應(yīng)網(wǎng)站、企業(yè)建站

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知，我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng)，如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來(lái)源： 創(chuàng)新互聯(lián)