《物種起源》發表了160年,進化論都發生了什麼改變?

2020-12-03 鍾銘聊科學

在《馬克思恩格斯選集》第3卷第527頁中,恩克思高度讚揚:

細胞學說、能量守恆與轉化定律和進化論是19世紀自然科學的三大發現。

自從達爾文在1859年發表《物種起源》以來,在長達160年來,進化論在不斷地在進化,被新的科學數據所驗證,被新的理論所充實完善,這早已和達爾文提出進化論時有了很多的不同。

今天,我們就來聊一聊:過去的160年裡,進化論都發生了哪些進化?

物種起源

1859年,達爾文發表了《物種起源》,在這本書裡,他提出了震驚世人的觀點,總結下來有以下幾點:

1,生物的演化就像一棵樹在成長,以單細胞生物為原點像樹枝一樣向不同的方向演化。

2,同一類生物有著共同的祖先。由此可知,人類與猿類有共同的祖先。

3,生物都有過度繁殖的傾向,但因為生存空間和食物有限,生物就得為生存而鬥爭。

4,在同一種群中,個人存在變異,那些適應環境的個體最終存活襲來,繁育後代,無法適應環境的被淘汰。

5,經過長期的自然選擇,微小的變異慢慢積累最後成為了顯著的變異,由此導致了亞種和新種。

如果非要簡單概括一下的話,這個解釋模型就是這樣:

《物種起源》一發表就遭到了許多人的抨擊,並引發了好幾次大規模的論戰。在這幾次論戰中,也暴露了,進化論的兩個缺點:

達爾文的進化論只解釋了人類是怎麼來的,但沒有解釋為什麼我們會和父母長得很像的問題,也就是遺傳學問題。達爾文也沒有解釋清楚變異究竟是咋回事?孟德爾的豌豆

幾乎和達爾文同一時期的奧地利牧師孟德爾解決了第一個難題,他沒日沒夜地在種豌豆,並進行大量的統計,這時人們才知道了顯性遺傳和隱性遺傳的機制。

孟德爾還提出了遺傳因子的概念,他認為:

這些遺傳因子互不融合,互不幹擾,獨立分離,自由組合,具有顆粒性。

這就是大名鼎鼎的遺傳學的分離定律和自由組合定律,孟德爾解決了形狀和遺傳之間的關係,也就是說,解決了我們會和父母長得很像的問題。而美國科學家摩爾根進一步確認了細胞內的染色體承載著物種的遺傳物質,並且奠定了現代遺傳學。那第二個問題:變異呢?

DNA雙螺旋結構

1953年,沃森和克裡克發現了DNA分子雙螺旋結構,從此破解了生命的奧秘,也了解到基因突變對物種變異和進化的影響。

科學家終於明白:可遺傳的變異來源於基因突變、染色體變異。

這些現代生物學和遺傳學的結果,都支持了生物具有共同祖先的說法。

從個體到群體

但這還沒有結束,在自然界沒有哪個個體是不會死的,隨著個體的死亡,它表現出的形狀也會消失。不過,決定性狀的基因也會隨著生殖而世代延續,並且在群體中擴散開。

所以,研究生物的進化,僅研究個體是不夠的,更應該研究的是:一個群體的基因變化。

於是,科學家把生活在一定區域的同種生物的全部個體叫做種群。一個種群中全部個體含有的全部基因叫做種群的的基因庫。

從這個種群的角度來看,

可遺傳的變異來源於基因突變、基因重組和染色體變異。

在自然選擇作用下,種群的基因頻率會發生定向改變,使得生物朝著一定的方向不斷進化。

隔離與物種的形成

如果不同種群之間,基因不能進行自由的交流,我們就把這種現象叫做隔離。而隔離就有可能產生新的物種。

比如:因為地理上的阻礙,導致種群之間無法發生基因交流,就叫做地理隔離。

再比如:不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,後代也不能生育,這就叫做生殖隔離。最典型的就是馬和驢之間就有生殖隔離,它們產生的後代騾子就不能再生育。

生殖隔離一旦形成,原來屬於同一物種的生物,就成了不同的物種。

但還有個難題沒有得到解決。

看起來似乎很完美了,但是進化論還是存在很多問題,其實這和物理學發展很像,當我們能解釋的東西越多,我們發現我們不能解釋的東西就越多。

目前,進化論還面臨著一些問題,比如:

1,中性突變問題。

2,生物大爆發問題。

我們先說一下中性突變問題,有科學家認為在分子水平的進化上,達爾文的自然選擇不能起到作用。具體來說,他們發現有一些基因突變是自然選擇不起作用的,所以這些基因突變就被叫做中性突變。

但這些基因突變經過長時間的積累,也會導致種群之間遺傳物質出現較大的差別。於是,日本遺傳學家木村資生提出,

決定生物進化方向方向的是中性突變的逐漸積累,而不是自然選擇。

但也有學者堅持,

基因突變並不是都是中性的,有些基因突變是反映在個體形狀上的,並不能否認自然選擇的作用。

除了中性突變理論,還有生物大爆發的問題,科學家發現,距今5.7億~5億年的寒武紀發生了一個重大的事件,在不到地球生命史百分之一的一段時期裡,突然就演化出了絕大多數的無脊椎動物門類。我們管這個叫「寒武紀大爆發」。

當年達爾文也感到很困惑,因為按照進化論的理論,每一種生物必定是從低級的其他生物逐漸進化而來,但「寒武紀大爆發」的力度遠遠大於預想的那樣。所以,進化論無法解釋「寒武紀大爆發」,所以科學家也在思考是不是存在著大突變或者大進化的特殊規律和機制。

關於進化論的爭論和挑戰還有很多,而這套理論也還在迭代和升級,今天,我們就先講這麼多。

相關焦點

  • 改變世界的思想——達爾文和他的進化論
    查爾斯·達爾文(英國生物學家)160年前,一篇徹底改變了科學思維的論文發表了。1859年11月24日,查爾斯·達爾文發表了他的著作:《論物種的自然選擇起源》,講述了有史以來最偉大的故事——自然選擇的進化。
  • 在化石面前崩潰的達爾文進化論,物種起源之謎
    然而一百多年後,這個理論並沒有徹底回答人們提出的問題,物種的起源似乎遠比我們想像的要複雜。那麼達爾文的理論究竟遇到了哪些挑戰?物種起源之謎究竟還能否被揭開?達爾文的理論1859年11月下旬,達爾文的著作《自然選擇的物種起源》首次出版,並迅速發行了三個版本。在這本著作中,達爾文提出了他的進化論理論。
  • 達爾文的出版商不相信進化論,但還是出版了他的《物種起源》
    1859年出版的暢銷書《物種起源》使達爾文家喻戶曉,並改變了科學史的進程。達爾文的進化論甚至動搖了英國維多利亞時代的建制。然而,達爾文的出版商約翰·默裡三世就沒那麼出名了。儘管他將達爾文和他的自然選擇理論引入公共領域,但他對達爾文理論的影響深感擔憂,甚至在幕後與之抗爭。
  • 綜合進化論推翻進化論?人類起源的真相到底是什麼?
    關於人類的起源,自從1859年達爾文的《物種起源》一書發布之後,直到如今,進化論一直都是較為主流的一種解釋人類從何而來的理論。  在進化論成為主流理論之前,一般都認為人類來源於神的創造,也就是《神創論》。
  • 《基因傳》讀書筆記三:發表《物種起源》
    達爾文已經意識到物種隨時間環境發生變化,接下來的思考是什麼力量推動物種的進化?達爾文兒童時期在農場度過,其實苦心尋覓的部分答案就在眼前,而這就是我們所說的變異,即動物有時會產生與親本類型特徵不同的後代。
  • 進化論150年那些與達爾文 無關的「進化」(組圖)
    東方早報記者 江村 石劍峰  以各種生物構成的達爾文像    進化論——150年前發表的一種生物學說與線性時間觀,在古老的中國文化語境裡到底會遭遇些什麼呢?而當下,又該如何對進化論反思呢?其表現一方面是西方宗教界的誤解,直到1996年,羅馬教皇約翰·保羅二世才首次公開表示:「信仰並不反對生物進化論」;「新知識使人們承認,進化論不僅僅是一種假設。」但直到現在,美國一些在宗教上比較保守的州還禁止在中學講授達爾文的進化論。  一個事實是,《物種起源》問世以來,許多重大的社會道德進步觀念,都努力從達爾文那裡尋求依據。
  • 達爾文的《生物進化論》,物種起源,到底是科學還是偽科學?
    作為一名八零後,我們從小學三年級的《自然》課就開始接觸《進化論》。在老師們的思維引導下,我們漸漸相信,人就是由猴子進化而來。當我們從小就被灌輸一種觀點,那麼,我們的思維就很容易定型。這可能就是大部分中國人,連想都不用想,脫口而出人是由猴子進化而來。正如資本家剝削工人一樣。反正不需要證明,也不需要去懷疑。《進化論》到底科不科學?不妨聽小編稍作論證。
  • 你讀的達爾文錯了,告訴你真正的進化論是什麼樣的
    他就是查爾斯·達爾文,英國著名的博物學家,進化論之父。他的一生中有很多著作,其中最著名的就是《物種起源》。這部著作發表於1859年,距今已有近160年的歷史。迄今為止,無論是公眾,還是科學家,都對達爾文及其進化論有著諸多誤解。
  • 人類這幾萬年都進化到哪去了?為什麼沒有改變,難道進化論錯了?
    很多人都質疑進化論,並且在神話傳說的加持下,更是確信人類是特殊的存在。在東方有女媧造人,西方有亞當夏娃,每一個古文明都有神造論。為何每一個地方的神,都創造出了相同的物種?如果說哪一個理論可以統一人類的起源,目前來說只有進化論。
  • 我們為什麼要讀《物種起源》?關於物種起源說,關於達爾文!
    提到達爾文,我們都非常熟悉,因為他是被寫進課本裡的偉大科學家、生物學家,每一個學生,上學的時候,都從生物課本上學到關於他的「物競天擇、適者生存」理論,這也是他成為世界上舉世聞名的科學家的原因。但如果要讓人們細說達爾文,卻好像只有「進化論」這個標籤是用在達爾文身上,除此之外就再也沒有其他詞可以用在他身上。
  • 人類的起源究竟是什麼?3項「漏洞」否認進化論,祖先是條魚?
    人類的起源究竟是什麼?3項「證據」否認進化論,祖先是條魚?人類到底是從何而來的一直是困擾科學家的終極謎團,科學家們認為這個問題關係到人類未來的命運,在達爾文進化論出現之前,我們並未對人類的起源有更多的了解,一直到1859年,似乎物種起源給了人類起源更為合理的解釋。人類進化的整個過程大概是這樣的。
  • 人類起源?達爾文進化論漏洞百出?
    其實在「生物進化論」被提出之前的還有著一個生物「用進廢退」的理論,這個觀點最早是由法國生物學家拉馬克提出,其大意是說生物在新環境的影響下,生活的習性改變、為了適應環境生物的某些經常使用的器官發達增大,不經常使用的器官逐漸退化,並認為適應是生物進化的主要過程。
  • 捍衛進化論!一場關於「人類起源」的大論戰
    生物進化論——衝擊「神權」的重磅炸彈1859年,50歲的達爾文結合自己二十多年的實地考察和不斷研究,提出了著名的「生物進化論」,並將其發表在《物種起源》一書中。《物種起源》不僅指出,這個世界的千變萬化與上帝沒有任何關係;並且所有物種都是在不斷的自然選擇中逐漸形成的。毫無疑問,它就像一封宣戰書,直接挑戰著神權統治的根基;達爾文把一顆重磅炸彈,直接丟入了宗教統治者的心臟。《物種起源》一經問世,就遭到了英國權威雜誌的強烈批判。
  • 物種起源的真相,進化論無法解釋的想像,卻被古老文明破譯
    自從達爾文提出進化論以來,其在解釋物種起源及演化的問題上就一直佔據著不可撼動的主導地位。但是物種真的是進化而來的嗎?通過進化真的可以產生新的物種嗎?人類的智慧是否真的能夠通過進化而產生嗎?對於這些問題,一直以來都是困擾科學界的癥結。
  • 161年前,達爾文發表了《物種起源》,對人類歷史產生巨大影響
    《物種起源》161年的紀念日。在1859年11月24日,在英國倫敦,眾多倫敦市民湧向書店,競相購買一本剛出版的新書。它就是《物種起源》(全名:《論藉助自然選擇(即在生存鬥爭中保存優良族)的方法的物種起源》),這本書的第一版1250冊在出版之日即全部售罄。1831年,達爾文被推薦參加「貝格爾號」的環球旅行。
  • 《物種起源》讀後感
    在反映出現實世界本質規律的同時,又可以擁有改變世界的強勁力量。無論是我們接觸到的法拉第發現電、愛因斯坦相對理論,哥白尼日心說,瓦特發明蒸汽機等,還是在現實社會中的基因工程,網際網路技術,他們的發展與進步都離不開以上的科學理論基礎知識。在和達爾文相距幾百年後我有機會拜讀了他的大作《物種起源》。
  • 創造與進化 | 達爾文的進化論到底講些什麼?
    進化論是達爾文於一八五九年在他的「物種起源」(The Origin of Species)這本書中提出來的,這個理論學說對人類社會產生極其深遠的影響。它不僅影響生物學的發展,更影響人類社會的各個層面,包括社會、科學、文化、教育、法律等等。到底「物種起源」這本書講些什麼,在這裡我們稍微簡單地介紹一下。  這本書主要有三方面的內容,可分為三個層次。
  • 《物種起源》導讀
    《物種起源》用大量資料證明了形形色色的生物都不是上帝創造的,而是在遺傳、變異、生存鬥爭中和自然選擇中,由簡單到複雜,由低等到高等,不斷發展變化的。提出了生物進化論學說,從而摧毀了各種唯心的神造論和物種不變論。
  • 「Edison-人類起源」進化論,神創論,地外文明外星人創造論
    我是EDISON在現如今的地球上,作為食物鏈最頂端的地球物種,人類的起源眾說紛紜一直煩惱著我們,有人會問,這重要嗎?我想這種感覺是不是就仿佛坐擁億萬財富,卻不知自己出身何處一樣,讓我們人類少了一點歸屬感?達爾文先生的進化論假說,似乎為我們指明了來時的路。
  • 為什麼總有人想要推翻進化論,難道進化論真的錯了嗎?漏洞在哪?
    進化論絕對能夠榜上有名。進化論對於人類起源發展做出比較權威的解釋,從《物種起源》首次發表到現在已經有百年歷史了,但是越是經過時間的發展事情好像有點不對勁吧,怎麼有越來越多的人反對進化論,甚至要推翻進化論呢?難道進化論真的錯了嗎?