2013年10月5日 星期六

達爾文的天擇說(文字版)

        在賴耳的地質學原理、馬爾薩斯的人口論等書籍的啟發以及達爾文自己養殖家鴿的經驗並完成加拉巴哥群島之旅後,天擇概念的架構已經在達爾文的心中建立起來。但是基於自身的宗教信仰,達爾文並不打算在他有生之年發表他的學說,而是交給他的夫人請她代為發表。但接下來發生的事卻出乎達爾文的預料,一位年輕的科學家華萊士,獨自在馬來半島上做研究,並將研究結果寫成論文寄給達爾文看

        科學的發展是集合眾人之力完成的,因此許多自然現象的原理,常會被不同的人,在幾乎相同的時間裡發現或證明。近期最有名的例子就是AIDS的病原體HIV(人類免疫病毒又稱愛滋病毒)1984年同時被美、法兩國的科學家分離出來。(附註:2008年諾貝爾生理醫學獎得主之一是發現HIV的法國科學家,這樁科學史上的疑案就此畫下句點。)

        話說達爾文在讀了華萊士的論文後,差點兒沒昏過去,自己研究了大半輩子(50)的天擇理論,居然就這麼被一位年輕人(35)給解開了。達爾文原本也想讓賢的,好在有許多達爾文的科學家朋友深知達爾文在演化學上的功力,因而勸他與華萊士聯名發表天擇論文,這才使他打消放棄的念頭,並在1858年發表了影響後世極為深遠的演化論。你想想,有誰能夠撼動上帝的地位?能有這樣的本事,你說達爾文的演化論,影響大不大?今天我還是把焦點擺在科學事實上,至於後續影響就給科學史學家們去研究與探討了。

        達爾文的天擇說,到底說些什麼?等等,前面不是說華萊士與達爾文聯名發表的嗎?那華萊士呢?雖然華萊士很敬重達爾文,但在一件事情上卻和達爾文意見相左,就是人的智慧。達爾文認為人類的智慧是演化上最極致的表現,單憑這一項本事,人類無需有像獵豹般的速度、河馬般的力量、鱷魚般的防護盔甲所有你想的到有利於生存的特質,人類的智慧都可以替代,因此人類所向無敵。此外人類的智慧還為我們帶來一項其他生物沒有的本事,預測。至於預測的好處,只要你去問任何人想不想有這個能力?你就應該知道答案了。但是華萊士卻認為人的智慧是上帝的傑作,因此兩人便漸行漸遠,後來達爾文獨立完成《物種原始》一書,攀上學術生涯的頂峰,反觀華萊士則無重大研究成果(當然,更可能是我才疏學淺、孤陋寡聞所致),因此後世便把演化論的桂冠完全給了達爾文。

        言歸正傳。天擇說,到底說些什麼?以下圖說明之:


註解
        1.產生變異:基因突變、基因重組à演化的原動力
        2.過量繁殖:普遍的事實(請勿寫成大量繁殖)
        3.生存競爭:食物、空間à取得生殖權:意即傳遞DNA的權利
        4.在適者生存與不適者淘汰過程中物種的形象發生變化。
           若從基因的角度思考便是:基因在族群中的發生頻率改變性狀由基因控制 基因發生 頻率改變即改變物種形象
        5.
適應策略包括:
           a.型態適應:枯葉蝶保護色、箭蛙的警戒色、竹節蟲的擬態、風媒花
           b.生理適應:冬眠、有害生物的抗藥性(這是天擇不是人擇,就算抗生素與農藥是人施放的)…
           c.行為適應:蛾類晝伏夜出

有關天擇說的其他重點:
        1.天擇可以決定生物演化的結果(方向)。
        2.因為環境的變化(天擇)無法預測,所以演化並無方向性。
        至於生物的形象為何在天擇的作用下會發生改變,我再用一張圖說明一次:



        天擇說講完了,綠青蛙可用天擇說解釋、黃蚱蜢也可以、針狀葉的仙人掌、人的尾椎數不清的例子支持達爾文的天擇說,所以除非你是宗教基本教義派,否則天擇說的真實性,還真是無庸置疑。但是你怎麼解釋華而不實的孔雀的尾巴?天堂鳥的羽飾?還有看起來有點兒蠢的漂亮金魚?(我有在影射那些伸展台上,光鮮亮麗的人們嗎?喔,不。我發誓我絕對沒有那個意思!)

        讓我們先想想下面的問題:據說(因為我沒看過武俠小說)東方不敗為了練成絕世武功,把自己給閹了。毫無疑問他是最強的,沒人傷的了他,更別說會要了他的命。套到我們現在正在討論的課題上就是:東方不敗這個個體的生存優勢極強,原本是屬於適者生存的那一群人。但是,他卻沒有辦法產生子代!你想,在演化過程中,這種人會受到大自然的青睞嗎?顯然不會,大自然要的是最多的DNA。既然大自然未必喜歡最強的個體,而是選出最有效率的DNA複製、傳遞者,於是就有些「投機取巧」的物種,乾脆放棄追求最有效率的獵殺與最有效率的逃避之類的武器競逐,投身到「健美」或「整形」市場,以「美」取勝。我為何非得跟其他同種個體拼個你死我活,我的生存目的很單純,就一個:傳遞我的DNA。或許孔雀很容易因為拖著那束漂亮的尾巴(其實動物們並沒有那樣膚淺,漂亮的羽飾與壯觀的開屏行為背後代表的是健壯的體魄和健康的生理機能),而被掠食者捕捉;但因為更容易吸引異性,而達成傳宗接代的目的,因此孔雀在演化的過程中存活了下來。達爾文說這是性擇。

        那金魚呢?這是人擇。對生物的特定性狀以滿足人類的需求為選擇標準,不符人類需求的個體便遭淘汰,長久以來的育種行為便是一種人擇的過程。因為人的淘汰力量比環境的更精準且快速,所以人擇的速度比天擇更快。最後再補上兩大演化觀念的比較:


延伸閱讀
天擇說的雜音
天擇模型的探討
雞生蛋?或是蛋成雞?

20190408
趣聞:

勿進添則;為什麼第一個就是我?不,我絕不承認!我發誓,課堂上我絕對不曾寫過勿進添則!


不信邪,試試Google大神,嗯,果然是大神,比較正常一點,第二頁我才出現。冤枉啊~~~

 

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