什麼是紅皇后假說:生物進化從未停止
2023-03-30 23:29:46 1
什麼是紅皇后假說：生物進化一直在從未停止
關於生物學的知識，有些人知道，有些人知道的並不多，而幾乎所有人都知道的一個事情就是達爾文的物種進化理論，並且達爾文是全球公認的最為著名的生物學家之一，其提出來的物種進化理論也是被廣泛的應用以及引用，但是還有一個假說能夠和物種選擇相齊名，那就是紅皇后假說。這個假說由美國的芝加哥大學金華生物學家範瓦倫於1973年提出，當時是根據愛麗絲鏡中的奇遇記中的故事提出來的，因此才被命名為了紅皇后假說，這個假說和物種選擇一樣，都是對物種繁衍以及進化最極致的描述，下面就帶大家來認識一下紅皇后假說，並且介紹一下人們關於生物發展提出來的那些科學性說法。
紅皇后假說：一般認為生物進化是外界物理環境變化而致。環境不變進化是否停止?即進化僅由物理環境變化推動嗎?紅皇后假說認為，一種生物進化也會導致其它生物相應進化，否則未進化的就可能被已進化的消滅，即協同進化。名稱源於愛麗絲夢遊仙境中紅皇后：在這個國度必須不停奔跑，才能使你保持在原地。
紅皇后假說的來源
在英國作家劉易斯·卡洛爾的《愛麗絲鏡中奇遇記》中，紅皇后對愛麗絲答道：「在這個國度中，必須不停地奔跑，才能使你保持在原地。」進化生物學家利·范·瓦倫於1973年借用紅皇后頗有禪意的回答提出紅皇后假說，恰如其分地描繪了自然界中激烈的生存競爭法則：不進即是倒退，停滯等於滅亡。
根據紅皇后假說，我們認為在通常的環境下，物種之間保持著一種動態的平衡。物種間的生態關係的牽製作用使得物種在其生存期間絕滅的風險相對恆定：後代與祖先，新物種與老物種絕滅的機會幾乎是相同的。這就是紅皇后假說所要解釋的現象。一個分類群的對數形式的生存曲線是線性的，絕滅概率是相對恆定的。
傳統的進化論強調生物系統適應物理環境的過程，其動力學過程有背後的「勢」函數來控制。而真實的生物進化，是由物理環境和生物環境共同決定。但是，如何考慮複雜的生物環境的影響，一直是傳統進化論中沒有解決的難題。該研究通過引入「流」的概念，揭示和量化了生物相互作用所導致的進化驅動力。在新理論中，進化過程中形成的「勢」與「流」好比是進化驅動力的「陰陽」兩面，類似於量子世界中的波粒二象性，或者是決定電子運動的電場與磁場。該研究發現，同種群或種群間生物個體的相互作用會導致「流」的產生，即使物理環境保持不變，在「流」的驅動下進化可以永無止境。
紅皇后假說與物種自然選擇
物種的自然選擇是由著名的生物學家達爾文提出來的，達爾文把「有利的個體差異和變異的保存，以及那些有害變異的毀滅，叫作『自然選擇』，或『最適者生存』。無用也無害的變異則不受自然選擇的作用，它或者成為彷徨的性狀，有如我們在某些多形的物種裡所看到的，或者終於成為固定的性狀，這是由生物的本性和外界條件來決定。
達爾文從生物與環境相互作用的觀點出發，認為生物的變異、遺傳和自然選擇作用能導致生物的適應性改變。自然選擇由於有充分的科學事實作根據，所以能經受住時間的考驗，百餘年來在學術界產生了深遠的影響。並且達爾文的這種學說闡述了生物進化中的很多方面，比如物種的過度繁殖、物種的生存鬥爭、物種的遺傳與變異、物種的適者生存，而紅皇后假說主要闡述的是物種的生存方面，並且是從兩個完全不同的角度來進行闡述的。
達爾文進化論
達爾文認為，生物之間存在著生存爭鬥，適應者生存下來，不適者則被淘汰，這就是自然的選擇。生物正是通過遺傳、變異和自然選擇，從低級到高級，從簡單到複雜，種類由少到多地進化著、發展著。以上三點，即是我們常聽到的「物競天擇，適者生存」，現代基因學的誕生，為此提供了重要的證據，事實上，物競天擇，競的是「基因」。
進化論是人類歷史上第二次重大科學突破。第一次是日心說取代地心說，否定了人類位於宇宙中心的自大情結;第二次就是進化論，把人類拉到了與普通生物同樣的層面。所有的地球生物，都與人類有了或遠或近的血緣關係，徹底打破了人類自高自大，一神之下，眾生之上的愚昧式自尊。
時至今日，進化論已經成為一個比較完善的理論，在當今任何一本生物學雜誌上，已經找不到任何質疑進化論的論文了。SCOTT和COLE在八十年代初，檢索了當時的4000多種學術刊物，未發現任何一篇反進化論的論文，在68種與生物起源有關的學術期刊中，也未發現任何一篇是質疑進化論的。GEORGE W. GILCHRIST在1997年調查了世界上最大的五種期刊數據索引，也未發現反進化論或非進化論的論文，即使存在也是少數質疑進化論理論缺陷的文章。
蓋亞假說
蓋亞假說由英國大氣學家詹姆斯·洛夫洛克在20世紀60年代末提出的。後來經過他和美國生物學家馬古利斯共同推進，逐漸受到西方科學界的重視，並對人們的地球觀產生著越來越大的影響。蓋亞假說至少包含5 個層次的含義：一是認為地球上的各種生物有效地調節著大氣的溫度和化學構成;二是地球上的各種生物體影響生物環境，而環境又反過來影響達爾文的生物進化過程，兩者共同進化;三是各種生物與自然界之間主要由負反饋環連接，從而保持地球生態的穩定狀態;四是認為大氣能保持在穩定狀態不僅取決於生物圈，而且在一定意義上為了生物圈;五是認為各種生物調節其物質環境，以便創造各類生物優化的生存條件。前兩層被稱為弱蓋亞學說，後三層為強蓋亞學說。
蓋亞假說的核心思想是認為地球是一個生命有機體。詹姆斯·洛夫洛克說過：「地球是活著的!」，而且地球本身就是一個巨大的有機體，具有自我調節的能力，為了這個有機體的健康，假如她的內在出現了一些對她有害的因素，「蓋亞」本身具有一種反制回饋的機能，能夠將那些有害的因素去除掉。
現在，隨著蓋亞假說的有些預測已經得到證實，對於前兩層含義一般沒有爭論;而對於後三層含義就有很大的爭論。主要集中在三個方面：1. 如果把蓋亞作為一個負反饋調節系統，如何理解該系統的目標;2. 如何理解蓋亞的自動平衡態，在地球的大氣，環境等不斷發生巨大變化時，它是如何保持自動平衡的;3. 蓋亞作為一個整體系統，一直通過計算機模型和模擬實驗來研究，而科學理論是需要實際研究的。應該看到，蓋亞假說作為一個具有科學革命意義的學說，在科學界引起激烈的爭論是一種正常現象。正是這種爭論已經並將繼續推動其向前發展。原文地址：http://www.ufo-1.cn/article/201604/841.html
米丘林學說
米丘林是前蘇聯植物育種學家和農學家，蘇聯科學院榮譽會員，米丘林學說的奠基人，1920年俄國內戰後，列寧派人組織研究米丘林的工作。1922年9月，米哈伊爾·加裡寧訪問米丘林。1923年，蘇聯人民委員議會認定米丘林的果園作為國家研究機構，並於1934年建立了基於米丘林果園的「米丘林中央基因研究所」。
米丘林學說的基本思想認為生物體與其生活條件是統一的，生物體的遺傳性是其祖先所同化的全部生活條件的總和。如果生活條件能滿足其遺傳性的要求時，遺傳性保持不變;如果被迫同化非其遺傳性所要求的生活條件時，則導致遺傳性發生變異，由此獲得的性狀與其生活條件相適應，並在相應的生活條件中遺傳下去。從而主張生活條件的改變所引起的變異具有定向性，獲得性狀能夠遺傳。這個學說中關於無性雜交、輔導法和媒介法、雜交親本組的選擇、春化法、改造秋播作物為春播作物、氣候馴化法、階段發育理論等，對提高農業生產和獲得植物新品種具有實際意義。但是，米丘林關於生活條件的改變所引起的變異具有定向性，獲得性狀能夠遺傳的理論，缺乏足夠的科學事實根據，帶有一定思辨的性質，曾被李森科強硬推行，壓制和排斥不同的學述觀點。20世紀50年代米丘林學說在蘇聯和我國盛行一時，對生物學研究造成不良影響。
紅皇后假說的出現或許只是人類了解生物進化的一個過程，而生物進化論的存在也只是對於生物本身探索的一個開端，而生物還有很多很多的事情以及問題需要生物學家去解開，人類的存在本身就存在許許多多的謎底，因此在研究生物的同時也是對人類自身了解的一個階梯。
