随笔 17 道金斯 生物演化的逻辑 1 累积选择与趋同演化

生物演化是一个逐步的,渐变的过程,每一个步骤相对于前一步都非常简单,能跨出去全靠随机姻缘,但是整个连续步骤却绝不是一个随机过程,累积选择的力量本质是一个非随机过程。道金斯认为,生物的演化并非单步骤选择,而是累积选择,在累积选择中,选择的结果都会繁衍,或者以其他的方式,一次筛选的结果会变成下一次筛选的原料,如此反反复复筛选下去。

道金斯用猴子打字的例子来说明累积选择的强大力量,如果让一只猴子随便敲击键盘上面打出我是一只猴子这样一句英语,如果是单步骤选择的话,能打出正确答案的概率,以分数表现的话,分子是1,分母是1后面跟着40个0。但是如果是累积选择的话,利用电脑程序,保留正确的字母成为下一句选择的基础的话,正确的结果在第64代出现,也就是吃一顿午饭的时间。

在累积选择的过程中,每一次改进,无论多么微小,都是未来的基础,而单步骤选择,每一次尝试都是新鲜的,与过去的经验无关,那么这二者之间的差别可就大了,地球上的动植物要想演化成今天的模样,演化的核心机制只可能是累积选择。在演化论中,单步骤选择的突变只扮演了次要角色,最主要的角色是累积选择,而它是非随机的。

道金斯接着利用电脑程序模拟细胞分裂发育这一过程,当然了,程序的核心算法是累积选择,并且编写了7个基因组,进行分组比较,其结果是各自演化出了高度复杂的生物形态。

道金斯的这两组实验证明了渐进,逐步变化的重要,并且反复强调纯偶然性事件不是演化的关键,逐步,渐进,累积选择的过程才是核心机制。

道金斯通过5个问题关于眼睛演化的解答来解释累进选择的细节和具体过程。

1,眼睛的诞生会不会是无中生有,一步登天的结果?

很明显,不会,如此复杂的器官,如果是一次性突变而成的,概率太低。

2,眼睛会不会直接源自于与它稍有不同的事物X?

答案是会,眼睛的演化根据累积选择的原则,X是由一个和X稍有不同的X演变而来的,以此类推,我们可以找到一长串的X,每个X的演变只需要一个极小的变化步骤就足够了。

3,从现代眼睛逆推,经过一系列的X,可以达到没有眼睛的状态吗?

答案是当然可以,上一条答案已经解答了。

4,我们假定有一系列的X可以代表眼睛从无到有,那么相邻的X是不是凭借随机突变就能演化呢?

答案是不会,道金斯认为这是胚胎学的问题,而非遗传学,在这个演化系列中,每一次的变化和上一次相比都是极其微小的,任何大规模的突变在本质上就比小型变化来得不可能。

5,我们假定一系列的X可以代表眼睛从无到有,可是每一个X都能发挥功能,协助生物的生存与繁殖吗?

答案是能!许多神创论者和怀疑达尔文的生物学家都在问,5%的眼睛有什么用?道金斯认为任何动物的视力如果只有现代视力的5%,那也是极好的,比一点都看不见要好,甚至比4%要好,每一次连续渐变系列中,每一次的演化,都让生物体更好过一些。即使实在现代动物中,还是可以发现各种中间型,过渡型的眼睛,事实表明,这些在反对者看来无用的,不完善的眼睛照样可以运转,发挥巨大的作用。

投弹手甲虫的化学毒液机制,切除掉三分之一个肺的病人,各种鱼类的呼吸机制等等进一步说明了各种器官的累进变化过程,在每一个阶段都可以在现有动物中找到优美的例证,5%的视觉比没有视觉要好,5%的听力比没有听力要好。5%的翅膀比没有翅膀要好。达尔文在他的《物种起源》中提出,如果世界上有任何复杂的器官,不能以许多连续的微小改良造成,我的理论就垮了。

累积选择的另一个特点是,大量的选择步骤,既是在只有9个基因控制的生物形空间里,时过境迁想要亦步亦趋完全重演一遍,都会因为可能的轨迹太多而机会渺茫。

生物演化的另一个基本的原理是,要是一个设计优良到值得再演化一次,这个设计原理就值得在动物界从不同起点,不同的族系再演化一次,这就是趋同演化。例如鸟类,蝙蝠,老鼠,海报都演化出了回声技术,只不过是程度不同而已,大量的鱼类,海豚等各自演化出了声呐技术,在各个与世隔绝的大陆中,有大量的重复独立演化的例子,比如各个族系的蚂蚁,马匹,鼹鼠等等。

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