“兰花螳螂”的出现或许只是一个偶然

作为普通人，或许你永远也不会思考这样一个抽象的问题：大自然中的生物为何如此丰富多彩？为何雨林生物比温带要高？到底多样性是怎么演化而来的？但是，当你看到一只兰花螳螂的时候，你可能会自问：“哇塞，大自然怎么如此神奇，到底是什么力量竟然能搞出这么精巧的生物？”关于生物多样性的起源与演化，这是最重大的科学问题之一。学会利用“造物主”的视角，利用演化的思维来理解自然，这是当代科学素养中最重要的能力之一（延伸：进化素养Evolutionliteracy：“生物学家”带娃的思考）。生物多样性到底怎么来的？科学家怎么想？今天来给大家介绍一个日本科学家木村资生，他提出了的思想“中性理论”。讲讲我们该如何理解生物多样性的演化与由来。提出一个好问题，相当于解决问题的一半。“动植物为何会如此丰富？它们是怎么来的？”第一个系统提出这个天问的人是英国伟大的博物学家达尔文。他在贝格尔号航行到南美的时候，位于嘎拉帕斯群岛的雀鸟，生活在不同岛屿上的种类之间，具有相似性又有差异性。这群鸟大概有18种，有的嘴巴长而细，以虫子为食；有的嘴巴粗而短，以种子为食。

进化理论中著名的达尔文雀

刚开始的时候，达尔文只是采集标本，甚至没有鉴定出来它们的名字。他只是注意到了这群鸟儿奇特的多样性，特别是鸟嘴的极度分化，但他将其归功了“上天的创造”（Centresofcreation）。

回到英国之后，看着这群同属一个类群的小鸟，达尔文被这群小鸟迷住了。它们的鸟喙逐渐传达出一个一个概念：不同岛屿食物不同，因此鸟喙逐渐产生变化，最终导致了不同物种的诞生。

达尔文以自然选择演绎出来的进化树

达尔文因此提出一个理论：“适者生存”（survivalofthefittest）。不同的岛屿，气候、食物和生存环境不一样，最终只有者适应的强者存活下来，达尔文和另外一位好奇的博物学家华莱士一起，将这个过程称之为“自然选择”。现在我们知道，物种的由来事实上是基因漂泊的结果之一。基因漂流被认为是种起源和多样性起源的重要手段，是合理的分子遗传解释。为了适应多变的环境，物种发生突变朝着适应的角度演化，最终变得多样。达尔文的这个思考，成就了他成为最伟大的科学家之一。达尔文的《物种选择》“物竞天择、适者生存”几乎成为了自然界的真理，也几乎统治了全世界学人的脑瓜子。“进化就是适应”，“不利就会被淘汰”，达尔文的观点让大家都理所当然的将其公认为真理。有趣的是，有一位日本科学家，在年提出了不同的观点。

提出“中性理论”的木村资生

这位科学家名为木村资生，是日本一位演化生物学家。他提出了一个更为细致的理论“中性理论”，认为“进化事实上并非自然选择，而是随机性的遗传漂变。”事实上大多数的突变并没有好坏之非，它们只是发生了突变。大多数突变对生存和繁殖都没有贡献。后世科学家将其称为“非达尔文进化论”。生物的基因在传递过程中，很可能是一种无序的，中性的突变过程，而非朝着某个好或者坏的方向演变。很多基因的诞生，并非有什么选择，而只是运气而已。自然的演变，并没有确定的选择力量，只需要有突变不断补充新的基因而已。以人为例，大约有1%的基因对蛋白进行编码，20%的基因组控制着这些编码区的表达时间和位置，仍有80%的基因组具有位置功能。为什么这么多的基因是无用基因？这或许就是无用之用的缘故。生物需要很多基因，以便在变化的环境中提供充足的基因变异。从中性理论的观点看，一切生物的出现，不过是一个偶然而已。

四树木或许只是偶然因素成而成长为苍天大树

中性理论还被用于解释物种在群落中的物种共存与维持关系。比如上图中版纳植物园沟谷雨林中巨大的大板根“四数木”，属于单科属植物，在雨林中巨大无比。大板根如何演化而来？这一株又为何出现在这里成长为如此巨无霸？传统自然选择或生态位理论认为，潮湿的环境、肥沃的土壤等等或许是其成长为雨林奇观大板根的原因。但若放到群落水平，或者更大的尺度，考虑到雨林中拥有这成百上千个物种，以及没棵大树每年或许有上万粒种子，为何独此一株成为苍天大树，独霸雨林？群落生态学家认为，这仅仅是自然的一种随机组合而已，任何一个个体的出现也只是偶然。整个雨林也不过是个“天女散花”的随机过程和无序呈现罢了。中性理论从基因突变逐渐转变到群落生态。特别在整个生态系统中，比如在热带雨林中，谁到底最终成为苍天大树，谁成为地上的小草？一切都是随机变化的命运罢了。

来源：科学网

预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


转载请注明地址:http://www.lanhuaf.com/lhzp/10538.html