生物越来越复杂吗

楼主:kitty19992000 时间:2020-07-04 21:02:27 点击:196 回复:1
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  自从达尔文的自然选择理论诞生以来,批评自然选择理论的声音非常多。除去来自宗教界的批评,来自理性思考后的批评也非常多。一个比较常见的批评观点是,当你仔细体会了达尔文的自然选择理论之后,你会发现其中并不包含人们通常以为的进化的观点。以生物进化理论来阐述达尔文的自然选择理论是一种误解。人们在达尔文的自然选择理论中找不到对于进化这一概念的描述,也成为批评自然选择理论的一个重要观点。
  在人们的一般观点中,生物从低级(低级这个命名本身就带有人类中心主义的偏见)到高级的演化应该是不言自明的。生命自几十亿年前诞生以来,应该有一种自发的、内在的驱动,导致地球上的生命的演变,形成了从低级到高级、从简单到复杂的进化。这种观点内部包含有一种先验的观念,就是生物整体上一定会向着复杂形态的方向演化,似乎是受到了一种驱动。曾在芝加哥大学进行研究工作的Dan McShea提出了受驱模式这个概念,来描述人们普遍认为的进化。在受驱模式里,生物体总是呈现向复杂方向演变的倾向,而且这种倾向应该能从对各种生物的统计结果里发现出来。
  了解了人们普遍对生物演化的理解,明白了受驱模式,也就知道人们更喜欢进化论的表达,认为有一种类似天命的力量导致生命体不断变得更高级。进化论套用到社会学上,人们认为社会应该不断进步,所谓世界潮流浩浩荡荡,顺之者昌,逆之者亡。
  我在初中阶段的时候,刚刚接触到达尔文的自然选择理论时,就有一个疑问,自然选择理论只是提到了生物要适应外界环境,并没有强行规定生物要如何适应。自然选择理论中关于生物演化的另一个基础是,生物在繁殖中会产生变异。这个非常重要,如果生物体在繁殖中永远不会发生变异(当然是不可能的,即使人类从外部施加压力也不可能让生物体在繁殖中不发生变异,繁殖中不发生变异,对人类来说有经济价值),则生命就永远不可能演化了。我一直存在的一个困惑,就是自然选择理论里只是提到了变异,并没有指出变异的方向性。也就是说,存在着生物变异后变得更加复杂,以更好的适应环境这种可能;也存在着另一种可能,生物变异后变得更加简单,也能更好的适应环境。自然选择理论只是要求生物个体发生变化,而后外部环境会自行筛选那些相对来说更加适应环境的生物个体。
  我的困惑,与许多批评达尔文的自然选择理论的人一样,都是在自然选择理论里找不到确保生命演化从低级到高级演化的动力。动力在哪里?如果只是适应环境,生命为什么不向简单方向演化,一样可以更好的适应外部环境?生命干什么要变得越来越复杂?向简单方向演化而适应环境,与向复杂方向演化而适应环境相比,有什么缺陷吗?为什么我们看到的生命是如此的种类不同,而不是简单而一致的?
  Dan McShea提出了生命演化的两种模式,分别是受驱模式和消极模式。在受驱模式里,生命的演化有明确的方向性,即随着时间的增加,生物的复杂性不断增加。这种模式与人们对进化的想象一致。但还有一种消极模式,在这种模式里,生命的演化没有明确的方向性,虽然随着时间的增加,生物的复杂性也会增加,但与受驱模式不同,消极模式中依然有大量的生物的复杂度不增加。
  两种模式的一个明显不同在于,生命在远离左墙时,生命的演化种类的分布不同。消极模式中,生命在远离左墙时,生命的演化种类的分布是正态分布的。受驱模式中,生命在远离左墙时,生命的演化种类的分布依然是右倾分布的。
  如果从自然选择理论来推断,由于没有内在的动力,生命的演化应该是消极模式。这与人们普遍理解的进化论很不相同。当然在生命不是上帝创造的这一点上是一致的。
  我的疑问一直存在,总觉得自然选择理论并不能很好的解释我们看到的生物多样性。美国学者斯蒂芬.杰.古尔德写的《生命的壮阔》一书中,详细阐述了他的观点,即人们普遍认为的进化的观点,是人们对自然界生命演化的一种误解。斯蒂芬.杰.古尔德在书中对不同事物的趋势做了研究,他最终支持这样的观点,所谓进步在生命史上没有普遍发生。《生命的壮阔》一书中的论证否定了进化塑造生命史这一人为的想象,指出进化是不可预见和偶然的,不是普遍趋势。人类的出现应该是无法重复的特殊事件。如果地球重新从混沌中再次开始演化,没有什么能保证再次出现人类这种高智能生命形态。
  在进一步思考这个问题之前,首先需要思考的是如何判断生物的复杂性。我们常说的,一种生物比令一种生物更复杂,到底是指什么。是从什么角度,是如何定量的衡量,一种生物的复杂性。Dan McShea在其论文里提出用形态上的差异,来比较不同生物的复杂性。Dan McShea在对脊椎动物脊柱的研究工作中,把复杂性看作脊椎动物个别之间的差异程度。Dan McShea量度每条脊椎的六个变数,5个直线和1个角度,然后计算它们的差异。计算差异是根据下面三个评估值:1.同一脊柱在两片脊椎骨间的最大差异。2.单片脊椎骨和全部脊椎骨平均值的平均差异。3.单片脊椎骨和每对连接脊椎骨之间的平均差异。(文章中所有关于Dan McShea的研究工作的内容,都引自斯蒂芬.杰.古尔德写的《生命的壮阔》一书)
  从Dan McShea的研究工作中可以看出,他对生物复杂性的定义,是基于生物种类之间形态差异的测量,以测量数据为基础来定量的分析不同种类生物在复杂性上的差异。在此基础上,Dan McShea提出了区分受驱模式与消极模式的三种方法。第一种是对复杂性的最小值进行测试。如果生物界是按照受驱模式演化的,则生物界中生物的复杂性的最小值和最大值随着时间的流逝应该都会增加。如果生物界是按照消极模式演化的,则生物界中生物的复杂性的最小值不会增加,而会持续保留。第二种是祖先和后代配对测试。在扩张谱系的祖先和全部后代中进行配对,比较祖先与后代的复杂性的程度。第三种就是前面提过的,生命在远离左墙时,生命的演化种类的分布趋势来判断。Dan McShea在对脊椎动物脊柱的研究工作中,运行第三种方式来判断,发现数据并不支持受驱模式,而更加偏向消极模式。
  斯蒂芬.杰.古尔德在《生命的壮阔》一书中,运行了一些简单的实例,指出生物从简单到复杂、从低级到高级的变化,并不是自然界的普遍规律,也不是达尔文的自然选择理论的自然推论,那不过是人们的一种以人类为中心看待生物界的假想。
  几年前当我读到斯蒂芬.杰.古尔德的《生命的壮阔》一书时,确实解开了我心中对达尔文的自然选择理论的一些疑惑。但是并没有完全认同,一个主要的原因是,复杂性这个概念实在是太模糊了。Dan McShea为了能进行定量的测试和比较,把生物之间的复杂性定位为生物种类之间形态差异。我是不认同的。直观的观察生物的外部形态,来比较生物体之间的复杂性当然是一种方法。但我认为,更好的方法是,比较生物体遗传物质之间的差异来做为判断生物复杂性的标准。基因技术的快速发展,为大规模比较不同生物体的遗传物质之间的差异提供了技术上的可行性。另外是否需要将生物体之间基因表达的差异也做为判断生物复杂性的依据?这个不清楚,还是先从比较生物体遗传物质之间的差异做为判断生物复杂性的依据开始吧,这个简单点。
  从生物的遗传物质入手定义复杂度,第一个好处是,通过对遗传物质代际变化的研究,可以更加明确的定量的给出左墙的依据。第二个好处是,我认为通过对不同生物的遗传物质的比较,可以分析出在远离左墙的区域的生物是否能通过一直降低复杂性的操作回到左墙,这种行为在遗传物质的变化上是否有限制。这种限制是什么。如果没有限制,则可以认为消极模式真的是自然界的普遍规律。如果有限制,则自然界的普遍规律有可能在受驱模式与消极模式之间。我的一个猜测就是基因复制时,存在一种机制,导致基因倾向于增加了而不能任意减少。这种未知的机制,或许是生物在漫长的时间演化中,表现出某种受驱模式。当然这个只是一种猜测。如果最终从基因角度证明了,不存在这种机制,则可以更加认定消极模式真的是自然界的普遍规律。
  不幸的是,如果消极模式真的是自然界的普遍规律。地外生命存在的几率又小了很多,也许太阳系里地球上的智慧生命,真是我们观察到的宇宙中第一批智慧生命。
  如果读者不明白什么是左墙,什么是右倾,请自行阅读下斯蒂芬.杰.古尔德的《生命的壮阔》,比我写得好太多了。

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作者:atyears 时间:2021-02-16 16:44:08
  外部形态分类,并不低于DNA 层面的剖析。甚至结果比可见的起源包括更多的东西。
  自然不是或然。

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