看到有童鞋问:生物在适应一种环境后形成的本能,如果这种本能在新环境中对生物生存没有帮助,会不会在换了环境后就消失?需要多久?就比如猫在没有老鼠的环境中生存了足够多代后,抓老鼠的本能会渐渐消失吗?
答案是肯定的,不过一般情况下至少是百万年级别的。
至于本能啊,牛磺酸啥的,都是种现象而已,非本质问题。其实用进废退理论本身想法并没错,错误的原因是在于搞错了因果关系。这一点也是很多人对进化论的误解,包括今天,很多人依然在误解。
进化论的两大核心内容:一,突变;二,选择。下面就和大家聊聊这两个问题。
01、突变
大家学过生物,都知道,细胞一直在进行着基因的复制,一方面是细胞传代,一方面是基因表达。
原则上,基因会忠实的依据模板,按照碱基互补配对的原则,就像下图一样,A=T,G=C这样配对
然而,事实上,这个复制的精确度却不是百分之百的,总是存在一定的错配率,原因嘛,记得有人从工程学角度来分析过,大体上就是说,这样得不偿失。反正不管原因了,结果就是无法精确复制。
如果发生错配了,机体会有一定的修复机制,去把这个错误矫正过来。这就是2015年诺比尔化学奖的内容。然而,依旧,无法百分之百精确。这就注定了,总会出现突变。而且,这个出现就像掷骰子一样,随机的。
那么,是否意味着生物就可以随意突变了?当然不了。你要面临一个选择。这就是进化论的第二个内容。
02、选择
突变是随机的,然而选择却是定向的。选择压力是决定突变能否保存的关键因素。
选择压力强的时候,比如,作为人类,如果一个突变影响了受精,那么它根本不可能去形成后代;如果你的一个突变使得你无法呼吸,那么,这个个体在怀孕期间就直接挂掉了。
以上是极端例子,也就是说,对于那些十分重要的核心功能区域,是不允许突变的,因为突变体无法存活。
选择压力弱的时候,比如,你突变了下,导致你尾巴没了。这个自然不影响我们日常的生活和生存。于是,这些突变就可以保留下来。
这在生物学上有个专有名词,叫做选择压力放松。一旦面临选择压力放松,那么就意味着多样性开始增加。而目前来看,如果猫被彻底圈养,饮食无需自己去获取,那么,它捕食的本能就会面临选择压力放松,也就说,是否捕食,并不影响猫的传承和生存,那么,最终,突变越来越多,这些负责基因就成为垃圾基因,并最终被剔除了。
当然,这个尺度,很长,很长,大概是几百万年以上。
03、知识点补充
1、达尔文和拉马克的理论,都试图解读生物现象,都有优点,也都存在缺陷,应该辩证的去吸收。
2、关于选择,有另一种分类方法
正向选择:如果某DNA突变对于生物是有益的,对这个突变的选择就是正向的(Positive selection)。根据有益优势水平的不同,这个有益突变在正面选择下在种群中广泛存在需要不同的时间,短的可以是几代,长的可以上成千上万代。
负向选择(纯化选择):如果某DNA突变对于生物是有害的,对这个突变的选择就是负向的(Negative selection)或纯化选择(Purifying selection)。理论上,纯化选择将消灭群体中的有害突变。但是轻微有害突变的命运则没有那么明确。
中性选择:如果某DNA突变对于生物体没有影响,或影响不明显,对这个突变的选择就是中性的(Neutral selection)。
3.基因修复,除了2015年诺奖的内容外,还有其他的修复机理。
4.其实突变并非完全随机分布,而是有突变热点的存在,在这些位置,突变频率特别高。
最后,牢记“突变在前是因,选择在后是果”是理解进化论的法宝。(作者系李雷。)