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[原创]适者生存(6):进化论，信不信由你(下)

金唢呐
[个人文集]

加入时间: 2007/06/19
文章: 1504

经验值: 61256

标题: [原创]适者生存(6):进化论，信不信由你(下) (1610 reads) 时间: 2009-1-20 周二, 下午8:30

作者：金唢呐 在驴鸣镇发贴, 来自 http://www.hjclub.org

适者生存(6):进化论，信不信由你(下)

金唢呐

第二种方法就是在已知的实验条件下观察生物演化的过程。具体说就是变换实验条件，看看生物是否会发生演化，这是现代科学普遍采用的方法，各学科的实验都是这么做的。但由于生物进化是一个漫长的过程，人类目前只能做一些简单的、快速的生物演化实验。具体说，就是实验室观察，养殖场观察和野外追踪观察三种方法。实验室实验一般都是以细菌和真菌作为实验对象，这里面最成功的就是让细菌接触抗生素，细菌会进化成耐药菌株，如果对常用抗生素都具有耐药性，就被称为“超级细菌”。遗憾的是，细菌本身所需要的进化时间和进化的变动度都无法和哺乳类动物相比。

野外观察动植物在不同条件下的性状变化也是这个路数。所谓“达尔文雀”就是个明显的例子。在达尔文的著名旅行之后，加拉帕戈斯群岛的地雀又被称为“达尔文雀”。当年达尔文认为，这个群岛上分散生存的地雀属同一科，但在漫长的时间里发生了变化，以致不同岛屿上生存的地雀有不同形态。

美国普林斯顿大学的著名生物学家格兰特夫妇对“达尔文雀”进行了长达二三十年的追踪观察。他们在2006年《科学》杂志上报告说，在特定的生存环境中，“达尔文雀”能在两年内改变喙的形态。格兰特夫妇发现，气候干旱造成的饥荒首先淘汰了喙形较大的中地雀，它们中有87%死亡。存活的中地雀平均喙长由干旱前的11.2毫米变成了10.6毫米，喙内的平均深度也由9.4毫米变成了8.6毫米。据生物学家说，自然环境下一个物种的局部形态在如此短的时间里发生上述进化还是首次被观察到。

还有就是在动植物养殖场观察家养动植物的变化，比较家养动物和野生动物的区别，这种实验在达尔文时代就开始了。1836年达尔文完成野外考察回国后，为了弄清物种变化的原因和规律，他选择了家养动物和栽培植物的科学实验方法，从他自己饲养动物和栽培植物的过程中获得的实验结论。虽然我不了解达尔文做了那些实验，不过据我所知，只要野生动物驯养几代，或多或少的都会发生一些变化。

动物家养和植物栽培已经有了几千年的历史，人们由此已经知道同一物种往往有着差别极大的形态。这些形态是可以被改变的，通过精心的选择，可以得到新的品种。达尔文认为，家养生物的各种品种，是人类通过有意识的选择而创造出来的。所谓选择，就是人类根据他们的要求和爱好把符合要求的个体变异保存下来，并让它们传种接代，把不符合要求的个体淘汰。肉用的挑肥的，观赏用的挑靓的，赛跑用的挑腿长的，通过遗传与变异的累积，逐渐形成各种品种。这种经由达尔文所谓的“人工选择”而获得的品种，其彼此之间的差别，有时比野外物种之间的差别还要大。

据达尔文观察，新品种的形成包括3个因素：即变异、遗传与选择。变异在这里起着提供材料的作用，没有变异就没有选择的原材料；遗传起着保持巩固变异的作用，没有遗传，就没有变异的积累；选择保留了对人有利的变异，淘汰对人不利的变异，没有选择，就没有变异的定向发展。动植物培养提供了“生物是可变的”感性而直观的材料，人工选择学说的建立对达尔文进一步探讨物种起源问题有很大的帮助，使他联想到，在自然界是否也有类似的选择过程？进一步的研究使达尔文确信：各物种的起源也是由于在自然界存在着同人工选择相似的选择过程，从而建立了自然选择的学说。

需要说明的是这种实验中人工培育出来的纯种动物，像什么母鸡里面的九斤黄、十斤黑、芦花、红帅，宠物袖珍犬里面的吉娃娃、博美等，在自然界根本不可能存在，那是人工选择的结果，自然选择不会出来这个结果。另外，有些动物，叫法一样，但根本不是一回事。像马和驴并不是野马、野驴驯化而来的。与猫和野猫、猪和野猪、鸡和野鸡等完全不一样。还有就是那些只是驯化而没有特别选择配种的家养动物和野生动物变化是有，但只是些微小的改变。用恩格斯的话说，只有量变，没有质变。比如说家猫和野猫。

由于形态学的相似性，科学家一般认为家猫是由野猫驯化而来的，2001年，科学家曾在塞浦路斯发掘出了一具和人葬在一起的猫的骨骼，距今已有9500年的历史。不养宠物陵墓里放只猫干什么？所以就推测人类驯化野猫至少已经有9500年的历史。虽然在人类的长期驯化下野猫才成为与人关系密切的家猫，但家猫只是生活环境发生了变化，没有太多的诸如配种之类的人工干预。猫只是在人类定居以后，才进入到人类生活之中并与人类同吃同住同劳动，它们独立生存的本能至今依然保留。一些原有的习惯，诸如夜行或漫游生活，现在依然未改。所以家猫仍是一种独立性很强的动物，和野猫的差别有限，而且还可以和野猫交配，并不是象其他经过人工选择的家畜那样，一旦离开了人就很难再适应原有的外界生存环境，哪个国家的流浪猫不是活的有滋有味的。

所以，这种实验并不能看到环境的变化产生了新的物种，只见“量变”未见“质变”，即使是强有力的人工干预所出现的“质变”，也只能培育出新品种，如九斤黄、十斤黑，而不是新物种。人工选则与自然选择不同，育种的人可以造成很多自然界没有的变种。自然选择过程其实是一种保守性的力量，能防止极端变异的产生，而人工选择却在鼓励变异。但最终结论显示，生物种的变异有固定的不能跨越的鸿沟，在所有人工培育的动物中并没有产生任何新的物种。所谓新物种，跟外形是否相似不一定有关，一般公认的定义是指一个新的生物群体与原来的群体产生了生殖的分野，不能再交配生出有继续生殖能力的后代。像马和驴，尽管外形相近，但只能下出老绝户骡子来，所以马和驴是不同的物种。狗是品种最多的物种，不管是哈巴狗还是黑贝，尽管长相差别巨大，但都属同一个生物种，因为在生理上来说各种狗都可以杂交生育。只是有些因体型大小悬殊，比如袖珍狗和藏獒，不方便交配而不能生育。但如果采用体外受精等方法，从理论上说应该是可以产生有生育能力的后代来。

观察驯化动物和野生动物的区别，还有个问题，能否从野生动物驯化过程中出现的器官退化现象来看人类感觉器官和运动器官退化？“用进废退”尤其是“废退”能不能全盘否定？甚至可以看出获得性遗传不仅发生在这种形态学的改变，而且发生在生活习惯、脾气、性格等后天变化也可以遗传。否则就不好解释驯化动物和野生动物的区别。家猫和野猫，家兔和野兔，恐怕生下来的幼崽就有区别。家猫是数千年前由非洲野猫驯化而来，二者外形差别不太大，比较可信，但家猫的感觉器官和运动器官明显退化。难道这不是明显的“废退”吗？还有就是格兰特夫妇观察到的“达尔文雀”喙长和喙深的变化难道不能传给后代？它们的后代还要“论成败人生豪迈，大不了从头再来”？

第三种研究方法就是遗传学和分子生物学的研究方法，这确实具有划时代的意义。1944年艾菲力证明ＤＮＡ是遗传物质，1953年华森和克里克提出DNA的双螺旋结构模型，生物学从此进入了分子时代。分子生物学的研究为生物进化这一科学事实补充了重要的新证据。它揭示了生物界在分子水平上的一致性，证明了进化论关于“所有的生物由同一祖先进化而来”的命题。

基因，也称为遗传因子（日本人干脆还把Gene翻译成遗传子（“传”是他们的自造汉字，单利人+云，道理上也讲得通，“人云为传”嘛），是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列，是控制性状的基本遗传单位。基因再通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。

基因有两个特点，一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；由于基因来自父辈的遗传，所以意味着只要有相同的基因片段，就有相同的来源。亲缘关系和基因相似性确实在目前的动物横向分布中存在，比如人和猴子的基因相似性要超过人和老鼠，而人和老鼠的基因又远比人和鱼要来的相似。由于所有的基因结果都表明了这点，而基因唯一的来源就是从父辈遗传，所以就可以得出结论，人猴鼠鱼存在着共同的祖先。相同的基因片段的多少，决定了是500年前是一家还是5亿年前是一家。民间的那个说法，只要小脚趾上的有2片指甲盖，就是来自山西省洪洞县大槐树的老鸹窝下，恐怕也是这个道理。

二是基因能够“突变”，这种突变大绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。非致病突变如果适应自然条件的话可能会成为新的物种。再有，利用分子生物学的手段，我们可以确定生物的发展变化是在哪个水平、环节发生的。

现在医院亲子鉴定就是通过人类遗传基因分析来判断父母与子女是否亲生关系。说明了遗传和变异的关系。因为人类遗传的基础物质是DNA，在遗传上遵守孟德尔分离组合定律，子代的基因必然是一半来自父亲，一半来自母亲，DNA遗传标记通过遗传终身不变。所以可以利用测定DNA进行亲子鉴定。但如果只有遗传没有变异，只要测一个DNA位点就可以揪出第三者了。现在实际操作是作十几至几十个DNA位点作检测，如果全部一样，就可以确定亲子关系，如果有3个以上的位点不同，则可排除亲子关系，有一两个位点不同，则应考虑基因突变的可能，还要再做一些位点的检测进行辨别。由这种方法所做DNA亲子鉴定，否定亲子关系的准确率几近100%，肯定亲子关系的准确率可达到99.99%。

我对于遗传学和分子生物学所做出的“生命同源”还可以接受，我的疑问是，变异能够产生新的“品种”证据确凿，但是否能够产生新的“物种”？

变异可分为可遗传变异和不可遗传变异。可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。可遗传的变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。像老芦前边介绍的白化病，就是属于染色体变异。

白化病在自然界哺乳动物中还算是较为常见，成因是遗传了不能正常产生足够数量的黑色素变异基因。在遗传的方式上白化病是属于常染色体上的隐性遗传，即使是亲体当中若双亲只有一方携带有这种基因，他们生育的下一代有可能也是携带者，但绝不会是白化病。只有当双亲同时携带这种有缺陷的白化病基因才有可能生育有白化病的下一代，但即便是这样，得白化病的概率也只是四分之一而已。比如说做实验用的大白鼠、小白鼠、大白兔等都是都是白化病患者，这些动物完全是人工选择的结果，具体说，就是找两个白化病患者近亲繁殖，儿子死了还有孙子，最后形成一个动物品系。老芦在大作中提到了这一现象，下面就我所知，再给诸位解释几句。

首先说明一下，并不是所有白色动物或人都是白化病患者。白化病是一种皮肤及附属器官黑色素缺乏所引起的隐性遗传性疾病，通常患有这种病的动物皮肤、毛发（羽毛）白色或白里带黄，还有一个重要的条件是由于眼睛等部位因缺乏黑色素，虹膜（也就是俗称的黑眼珠）颜色很浅，为淡蓝色或者淡紫色，而整个眼睛往往呈现红色，那是眼底血管中血液的颜色。按这个标准，仅仅有白色毛发的动物或仅是有白色皮肤的人都不是白化病患者，还必须看眼睛，通过这个方法就可以轻易的把白马、白羊、白熊和欧美的白种人从白化病人的名单中删除，因为它们仅仅是有白色的毛发或皮肤而已。

白化病患者由于体内缺少一种酪氨酸酶，体内的酪氨酸不能转变成黑色素。缺乏黑色素给白化动物和人带来了一系列的麻烦。首先是特别容易被晒伤，因为皮肤中的黑色素是抵抗阳光中紫外线辐射的最重要屏障。病人对阳光很敏感，日晒后皮肤表皮增厚，角化过度，甚至发生鳞状上皮癌。由于为眼睛视网膜缺乏黑色素，所以怕光，眼睛受到强烈的阳光刺激而难以睁开，看东西时总是眯着眼睛。我们那里管白化病患者叫“阴天乐”，我们曾经招过一个白化病的学生，上课坐在第一排阴暗的角落，外出就要戴上墨镜。看过《黑客帝国》的网友可能还记得影片中那对反派双胞胎兄弟的扮相：苍白的皮肤，浅色的头发和遮目的墨镜，这些都是白化病人的典型特征。据说已经有“缺乏黑色素患者同盟”提出了抗议。我们学校招的这个白化病孩子据说每到阴天下雨就心情愉快，阳光灿烂的日子就心情郁闷。后来学校动员他转到“天无三日晴，地无三尺平”的重庆去上学，因为家长不干，最后也没有转成。据说毕业后去了当地非常有名的盲人按摩诊所，几年后还当了所长，正应了那句话：在盲人的国度里，阴天乐（独眼龙）就是国王。

自然界中白色的动物实际上十分罕见。除了生活在两极的动物季节性（如雷鸟和北极狐）或者永久的（如北极熊）拥有一身白色装扮外，地球上的其他地区难得见到白色动物的身影。因为一身银装，实在是过于抢眼，并不利于在五彩斑斓的自然环境中伪装和保护自己，通常容易受到阳光的灼伤和天敌的补食。所以在野外，白化的个体会受到深色同伴们的排斥，它们自然存活率非常低。因此很多动物园以拥有一只白化动物为荣——白虎、白狮、白孔雀、白蟒蛇乃至白色大猩猩。在哺乳类和鸟类中，大约每一万至两万个幼兽幼鸟中便会有一例白化病。即使“人工选择”，让它们门当户对找到配偶也非常困难，所以建立“小白鼠”、“大白鼠”这样的实验动物品系是极为不易的事情。

一个新物种的产生简直就是一件不可思议的事情。首先，马和驴杂交，虽能生出非驴非马的新物种骡子，可那是断子绝孙的老绝户。即使发生了像白化病这样的可遗传变异，外加强力“人工选择”，培育出来的只是“新品种”。实验室里的动物实验通过诱发基因突变、基因重组也弄出了不少花样，但我看到的都是“新品种”。可遗传变异能够产生新的物种吗？我没有听说过，理论上可能说得通，但还没有见到过这样的例子，有谁知道，请“拿证据来！”

作者：金唢呐 在驴鸣镇发贴, 来自 http://www.hjclub.org

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所谓“物种”与“品种”之别，发人未发，很有道理。 -- 芦笛 - (189 Byte) 2009-1-22 周四, 上午8:33 (336 reads)

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