166年前,达尔文出版《物种起源》时,很多误解随之产生。维多利亚时代的著名科学家理查德•欧文在 1860 年的一篇评论中反问道:“自然选择的进化是否一直在进行?毫无疑问不是”。这其实就是一个误解:达尔文精心总结的进化论表明了生物种群在几代人的时间里如何持续受到自然选择的塑造。根据我们目前的理解,这一过程至今仍在继续。那么,还有哪些有关进化论的误解呢?




图源:Uncle Leo / Shutterstock


进化论非常简单,在某些方面比科学中的许多其他关键概念更简单(或至少表面上更直截了当)。但是这种表面上的简单性让许多人可以用望文生义的方式来理解这一科学概念,从而引发了大量的误解。作为一名进化生物学家,同时也是一名几十年的大学教授,生物学家戴维·巴拉什列举了多年来他最常遇到的10个误解。

1. 进化论“只是一种理论”

从技术意义上讲,它确实是一种理论。问题在于“理论”二字的含义。在科学中,真正的理论并不适合用“只是”、“仅仅”来形容。理论是一种解释范式,经受住了理论连贯性和(最重要的是)经验验证的考验。因此,如果有人告诉你他们有一个理论,即猫王还活着,你可能会或可能不会纠正他们关于猫王的说法,但你绝对应该将他们的“理论”降级为假设(更准确地说,是一个荒谬的想法)。进化论与其他强有力的理论并驾齐驱,包括疾病的细菌理论、大陆漂移理论、原子理论、数论、广义和狭义相对论以及量子理论。

在进化论中,当然存在许多相互竞争的假设,例如关于非适应性遗传变化的作用、自然选择在何种水平上起作用、进化在多大程度上总是渐进的还是偶尔需要大步前进。有些人抓住生物学中最强大的理论中的一些调整,就暗示整个大厦正在崩塌。然而,这种争论和修改正是人们对一个充满活力和富有成效的理论所期望的,实际上进化生物学的理论通过不断微调而在不断的加强。

2.“适者生存”意味着进化有利于那些“最强者”

对于进化而言,“适应性”不一定是身体最健康的,尽管身体状况良好几乎总是一种适应性优势。“进化适应性”是指繁殖成功,更准确地说,它是衡量基因成功延续下来的一种指标,它可以通过多种方式来评估——包括获取食物的能力、避免成为其他动物食物的能力、战胜疾病的能力、适应当地天气和气候的能力、吸引配偶的能力等等。在一项开创性的研究报告中,一些体型较小、鹿角发育不太好的欧洲雄性马鹿通常比其他体型庞大的同类更“健康”,因为这些“鬼鬼祟祟的交配者”(不要怪我:这个描述性短语是技术文献的一部分)抓住机会就与雌性交配,而体型更大的公鹿则忙于与其他强壮的同类进行角对角的战斗。



一个相关且同样被误解的短语是“自然界充满鲜血和血爪”。它出自丁尼生勋爵的诗歌“悼念 AHH 1883”,这首诗实际上写于达尔文的《物种起源》出版之前。在某些情况下,特别是捕食,自然选择确实涉及鲜血淋漓的牙齿和布满血迹的爪子。有时,血腥竞争是物种内竞争的特征,但它大多通过差异繁殖进行,即一些个体及其基因比竞争对手留下更多的后代,这有时有利于合作而不是暴力。无论如何,关键在于繁殖成功,而不一定是战斗力。

3. 进化论解释了生命的起源

进化论解释了生物体为何相互联系,以及它们在存在后如何发生变化……它出色地解释了新生命形式从旧生命形式的起源,以及某些生物体在漫长的岁月中如何以及为何没有发生变化。但它并不旨在解释生命最初是如何从自然界中产生的。因此,批评进化生物学尚未解决这一难题是不恰当的,这主要是生物物理学、生物化学和地质学的工作。

进化生物学确实可能有助于解释生命的最初出现——我猜它将做出重大贡献——但这不是它的特定职责。话虽如此,无论最初创造生命分子的化学相互作用和组合是什么,我们都可以确信,一旦生命出现,其后续过程就是进化的。

4. 进化是为了物种的利益

这可能是最普遍的误解。原因很容易理解:由于自然选择奖励适应性强的基因和个体,因此种群由适应性相对较好的个体和基因组成,它们善于解决环境带来的各种挑战。因此,总体而言,物种能够很好地适应其环境。想象一下,一个物种不是自然选择和筛选的结果,而是随机地储存了一系列不适应其环境的基因的生物,因此也不适应其生存环境,那么它不会是一个生物学上成功的物种。但大多数现存物种在生存和繁殖两方面都做得很好。此外,当一个物种濒临灭绝时,没有证据表明进化特别努力地维持其生存,例如通过提高繁殖率、能量效率等。

据估计,大约 99% 的曾经存在过的物种现已灭绝,因此,如果进化是为了物种的利益而进行,那么结论是它的效果糟透了!然而,真正与“物种利益”相悖的是自然选择的实际运作方式。虽然物种有时可能会竞争,结果,适应性更强的物种取代了适应性较差的物种,但进化竞争几乎完全发生在物种内部,而不是物种之间。

5. 进化论认为生物是偶然的结果

不,不是。这里隐藏着一半真相;实际上,还不到一半。自然选择的力量来自差异繁殖,这是一个合乎逻辑的、不可避免的过程,一些基因变异比其他基因变异更成功——更适应环境。因此,它的原材料来自遗传多样性,遗传多样性是由突变产生的,在有性繁殖物种的情况下,基因通过减数分裂和性重组进行重组。这些过程本质上是随机的。但这只是自然选择所使用的“构件”来源。自然选择绝对不是随机的——它通过挑选和尝试各种选项来完成严酷的生存任务,一些基因比其他基因更能被延续下去。然后这个过程一遍又一遍地发生,反复保留那些更适应环境的基因,抛弃那些不太适应环境的基因。

一个著名的误解来自著名天文学家弗雷德•霍伊尔,他声称自然选择不可能创造出一个功能齐全的生物体,就像龙卷风不可能穿过垃圾场并恰好组装出一架波音 747 一样。那将是一个极其不可能的偶然事件,而且这也不是进化的运作方式。相反,自然选择会积累适应性链条,并在每一代中将它们与新的随机生成的成分混合在一起——随着时间的推移,这个过程会非常有效地产生非随机的结果,比单纯的喷气式飞机复杂得多。



这也说明了一个密切相关的误解,即自然选择是一种纯粹的负面现象——消除“不适合”的——因此它不能带来积极、复杂的特征或生物的进化。这种说法描述了一小半事实。自然选择确实会淘汰不适合的,但因为它保留了每一代更适合的,然后在每一代的基础上继续发展,所以结果非常具有创造性。这实际上是一个不可避免的统计过程,类似于随机发了 13 张牌,然后通过丢弃黑桃、梅花和红心来保留所有方块,然后获得更多牌并重复同样的事情。只需要重复几次,你就能得到所有的方块,而这种结果几乎不可能单靠偶然发生。唯一的区别是,当涉及到自然选择的进化时,结果更加非随机,因此在某种意义上更具创造性。

6. 由于我们越来越依赖大脑而不是肌肉,未来的人类将会变成大头小身体

虽然这种误解极端到有点愚蠢,但它却在不知不觉中反映了拉马克主义(即获得性特征的遗传)的广泛版本。我们在学校里学到,让-巴蒂斯特•拉马克错了,长颈鹿进化出长脖子并不是因为它们可以伸长脖子去够树叶。相反,自然选择青睐那些更健康的长颈鹿祖先,因为它们有更长的脖子,既可以够到更高的树叶,也可以在与其他长颈鹿搏斗中占到上风。

身体经常会因为使用和不使用而发生变化,但这些影响不会遗传,无论这种“解释”多么诱人。比如,举重运动员会练出大块肌肉,但这些后天获得的特征不会遗传,因为信息从核酸通过 RNA 流向蛋白质,进而流向身体,而不是相反。表观遗传学的进展表明,在某些情况下,父母的经历可以通过将某些化学组合(尤其是甲基)附加到 DNA 上来影响其后代的基因组。这不会引入新基因,而是影响现有基因的表达。因此,它为我们对进化的理解增加了一个难题,但并没有用拉马克进化论取代达尔文进化论。未来人类拥有更大头和更小身体的唯一方式是这些人坚持生育更多孩子……这似乎不太可能,但并非完全不可能。



同样,人们很容易被拉马克的假设所困扰,即生活在漆黑洞穴中的昆虫、甲壳类动物、鱼类和两栖动物往往是没有视觉,因为它们停止使用眼睛,所以眼睛消失了。事实并非如此,这些进化变化与达尔文的自然选择完全兼容,是因为眼睛在黑暗中无用,因此它们失去了在明亮环境中所具有的选择优势。反过来,它们需要能量来产生眼睛,同时也容易受到伤害和感染。所以,如果你愿意的话,继续锻炼、动脑筋、在黑暗的地方闲逛吧……但你的后代不会因此拥有更大的二头肌、更大的头或更小的眼睛。

7. 化石记录的空白反驳了进化论

当然,化石记录中存在空白!实际上任何死去的生物都不太可能变成化石并保存下来,而且这些遗骸被发现和被确认为化石的可能性也很低,也许要等到数亿年后。尽管进化过程是连续的,但很久以前生物的物理证据不可避免地是稀少和不连续的。然而,我们拥有大量化石中间体,将鱼类和两栖动物、爬行动物和哺乳动物、爬行动物和鸟类、陆生哺乳动物和海洋物种等联系起来。

至于“缺失环节”,想象两个分类群A和B之间有一条线,它们之间由尚未确定的某个物种连接,幸运的是,后来找到了C可以把这两种生物连接起来了,但是A和C和C和B之间呢?现在有两个新的缺失环节了!因此,只要我们发现中间形式,就必然存在“缺失环节”,因为每次发现连接标本(例如发现连接非人类灵长类动物和智人的南方古猿),就会产生新的缺失环节。简而言之,化石越多,“缺失环节”就越多。

8. 人类不再进化了

是的。只是进化通常是一个非常缓慢的过程,受到选择压力(不同性状及其潜在基因的繁殖成功率差异)和世代时间的限制。因此,我们无法轻易观察到我们自己物种的进化变化,这在加拉帕戈斯群岛雀类的实地研究中很容易看到,在快速繁殖的生物中杀虫剂或抗生素耐药性的进化也很容易看到。任何时候,某些个体及其基因经历差异繁殖,就会导致进化变化。在我们的祖先中,选择很可能对产生糖尿病易感性的基因起作用;但现在,有了胰岛素,这种进化变化可能会放松。人类最近——几万年之内,在某些人群中进化出了在高海拔地区繁衍生息的能力、越来越强的抗疟疾能力、有利于乳糖耐受性以及许多其他适应性特征。



未来人类可能会进化出这种能力:即使血液中含有微塑料和“永久化学物质”,更不用说骨骼中的锶-90和脂肪中的 DDT,他们仍能正常生活和繁衍后代;如果这些人生育更多孩子,他们或许还能增强操控电脑屏幕的能力。每个人的基因型都是固定的,因此作为个体,我们不会进行生物学进化。但智人会进化,而且会继续进化,除非所有人及其基因都以相同的方式繁衍后代。

9. 由于进化,生物总是变得越来越“好”

不一定。在地球早期的历史中,也就是几十亿年前,生命非常简单。从那时起,生命就进化得越来越复杂,在各种环境中繁衍生息的能力也越来越强。从这个意义上说,生物已经变得“更好”了。

生物在进化过程中不断磨练,使其能够出色地(至少是足够好地)生活和繁衍;因此,没有哪个物种比其他物种“进步”得更快。我们进化出了大脑。这是进步的标志吗?蝙蝠进化出了声纳和飞行能力,鲨鱼在游泳和电感应方面“进步”得比我们快,狗在嗅觉和听力方面“进步”得比我们快,等等。

认为自由生活的生物——尤其是像我们这样的脊椎动物——已经超越了那些狡猾、令人遗憾和“能力较差”的寄生虫的想法也是一种诱惑,但却是一种误导。然而,后者的数量远远多于前者。我们怎么知道的?因为每只脊椎动物体内都栖息着大量的寄生虫,从大型蠕虫到各种微生物。尸检发现,几乎每只动物体内都寄生着大量寄生虫。所以,如果丰富是进步的标志,那么寄生可能就是赢家!或许我们根本不应该从“进步”的角度来思考。

10. 进化生物学不是一门科学,因为它是一种历史现象,无法检验

生物学家根据进化论做出各种预测,而且这些预测往往都应验了。值得注意的是,差异繁殖(无论是在自然界还是在实验室中观察到)几乎总是会导致种群发生变化,从而导致某些特征随后以更高的频率出现。只要研究物种的繁殖速度足够快,就可以预测和观察到实验室种群的进化变化,从而可以在几年、几个月、几周甚至几天(对于微生物而言)内观察到变化。实地研究还记录了一系列令人眼花缭乱的自然选择导致的进化变化。

许多科学,尤其是天文学和地质学,都以独特的方式研究历史现象(我们无法操纵恒星或大陆),但它们却能产生令人印象深刻的经验检验,这些检验通常基于详细的观察机制以及可证伪的预测。毫无疑问,它们都是真正的科学。进化生物学也不例外。

参考文献:

https://nautil.us/10-misconceptions-about-evolution-1183733/?_sp=80bd98a3-06e2-4334-8377-e4cd8184c738.1740226439886

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