@ 2014.05.16 , 11:32
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我们可以预测进化么?

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如果时间倒转,让生物再进化一遍,他们还会沿着之前的轨迹进化么?

对于生物学上争论不休的问题,纤细的竹节虫也许可以给出答案。虽然不同种群的竹节虫都进化出了相似的外观,但几乎都是源自不同的DNA变化。

“我认为这表明进化的可重复性相当低,”加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的进化生物学家安德鲁·亨得利(Andrew Hendry)说到,他本人也参与了这项研究计划。

某些研究结果显示生物在相同环境中会朝着相同方向进化。刺鱼就是个很好的例子,冰川消退后,刺鱼入侵了许多江河湖泊,奇怪的是所有区域的刺鱼身上的铠甲都开始变少。有科学家通过观察不同的昆虫发现它们身上都带有相同的DNA能够帮助它们进食杀虫剂喷洒后的植物,这种现象被称作“平行进化”。

有批判者指出上述例子只是特例,由于有太多变量可以中止进化,他们认为人们无法预测进化趋势。

英国谢菲尔德大学的进化生物学家帕特里克·诺休观察了一种名为Timema cristinae的竹节虫。在加利福尼亚的多数地区,这种竹节虫主要由两种形态,一种是住在阔叶植物中的宽体竹节虫,一种是是居住在窄叶植物中的窄体竹节虫,背后有带状花纹。诺休和同事从多处山地中寻找两种竹节虫,它们找到几十只样本,并抽取染色体。

他们发现,两种形态的竹节虫有许多基因差别。让他们吃惊的是,同样外观但是取自不同山地的竹节虫,DNA变化方式相同的只有17%。也就是说,虽然基因中某些进化的主要进化特征是可以预测的,但其中充满了大量不确定基因变化。

另外,诺休的团队将数百只竹节虫转移到和他们体型不相匹配的作物上,并于一年后收集了他们的后代。他们检查了这些后代的DNA,想知道不同类型DNA的竹节虫的基因频率如何变化,再和它们父母的基因频率进行对比。基因频率的变化代表了某种基因构成相较于其它基因构成有更好的适应能力,带有这种基因构成的昆虫能够繁殖。结果几十种此类基因变化都与两种竹节虫之间的基因区别相吻合,暗示了这些区别是选择的结果,而非随机。

“人们已经可以对染色体进行研究,找出更多关于平行进化的根据,”英国牛津大学人口生物学家蒂姆·库尔森说。对于这项研究,他认为:“让人们理解了进化在分子水平是如何运作的。”

本文译自 sciencemag,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 49+1

  1. 豆苗的正义
    @4 years ago
    2410112

    当然了,你爸妈生了一个你,但生不了另一个你

    [90] XX [8] 回复 [0]
  2. tentacle
    @4 years ago
    2410116

    只要事先看好个体值就可以估计进化成爱比郎还是沙瓦郎了嘛。

    [48] XX [2] 回复 [0]
  3. 兜兜
    @4 years ago
    2410118

    我的右手什么时候能进化成女喷油

    [39] XX [2] 回复 [0]
  4. LoXhare
    @4 years ago
    2410119

    研究的目的是为了干预吗?

  5. 贱兔子
    @4 years ago
    2410123

    所以外星球的生物应该也长人类这个样,我相信

  6. sandersyao
    @4 years ago
    2410132

    当然能预测 所以不能滥用抗生素

  7. zuxion
    @4 years ago
    2410137

    买本攻略吧

  8. 十一哥
    @4 years ago
    2410141

    王大发财预测未来人类如何交配

  9. 戈饭
    @4 years ago
    2410153

    当然了,你爸妈生了一个你,但生不了另一个你
    但毫无疑问,生出来的另一个人也会在这里刷煎蛋。

    [22] XX [3] 回复 [0]
  10. faq111
    @4 years ago
    2410155

    @兜兜: 你既然有了宁愿断一只手都想要有女朋友的决心,为什么就不能去努力找一个女朋友?

    [3] XX [12] 回复 [0]
  11. okokok
    @4 years ago
    2410159

    人类的进化方向很容易预测,自从我们穿上衣服后毛就退光了从此无法裸体生存,吃熟食后肠子变短了从此无法吃生食过活,开发出各种工具后我们变的柔弱娇嫩已难以适应野外生存。医学进步后自身免疫力正逐步退化不靠医药辅助大多数疾病对于我们都有致命危险。对和平和人权的重视导致人类不分基因优劣大量繁衍,与自然环境隔离的越远越脆弱敏感人类各种过敏已成常见病,简单说,人类整体除了大脑在进化,其他各方面都在退化,林黛玉类型就是我们的进化方向。

    [47] XX [33] 回复 [0]
  12. 毛毛睡不醒
    @4 years ago
  13. 毛毛睡不醒
    @4 years ago
    2410166

    进化源于选择,人类先进的科技和医疗几乎终止了选择的过程,老弱病残得以繁衍后代,以后的进化会朝一个奇怪的方向发展,各种遗传病也会更加普遍,直到人类可以干预改变基因为止。

  14. Neptune
    @4 years ago
    2410169

    mega石在手,毫无压力。

  15. 世界的第八天
    @4 years ago
    2410179

    有一个问题一直困扰我。为什么蝴蝶蜘蛛这些昆虫想要进化成什么样就能实现?比如长出人脸的图案,进化成天敌的样子。为什么人类不行?要是给我们足够的时间,按照它们生命周期换算过来也未必能按自己设想的方向进化吧。

  16. 猫粮供应机
    @4 years ago
    2410189

    @faq111: 说的简单

  17. 星期五
    @4 years ago
    2410227

    这根本不是你爸妈能生几个你的问题,是你的出生能否预测或者你爸妈下一个孩子什么样能否预测

  18. 2410244

    @毛毛睡不醒: 然后会出现各种神棍团体,以人类的纯粹性或是神性什么的,拒绝修改人类DNA,现在他们不就主张人不应堕胎,即使是残疾或是弱智。

  19. endospore
    @4 years ago
    2410275

    我们可以决定一小部分物种的进化方向。相信在遥远的将来,可以弄清楚遗传信息在生物表观结构和功能的作用原理。

  20. 2410317

    Well, like programming, you can solve problems with different methods and modules. Nothing surprising.

  21. 不爱大MiMi
    @4 years ago
    2410414

    当然不能预测啊,一群无天敌的食草动物在一片有限的草地上繁殖过剩了,进化成吃肉的是赢家,进化成吃屎的那也是进化的赢家

  22. 向心力
    @4 years ago
    2410428

    不止可以,还可以控制。

  23. 向心力
    @4 years ago
    2410429

    环境造就生命。

  24. 2410431

    @okokok: 扯蛋!看这里

    www.zhihu.com/question/2113 3264/answer/18624 155
    人的长距离奔跑能力需要更少的毛和裸露的皮肤

  25. nevercever
    @4 years ago
    2410545

    @okokok: 别的不说,免疫力退化这一点就不对

  26. 不爱大MiMi
    @4 years ago
    2410553

    @okokok: 别再造谣了好吗,人类体毛的退化一部分也是因为审美,你看看古今中外特别对女孩子哪个宣扬有体毛的是美的?是因为体毛的退化或是到了寒冷的地带人类才开始做衣服,吃生食那点,日本人吃大量生的鱼和蔬菜,法国有道菜是生牛肉打成碎肉拌上酱直接吃的,或者你知道的半生不熟的牛肉或者沙拉,哪个不是生的?或者水果,你都煮熟吃的吗?野外生存是种技能,体能ok的学了就会的,你会这些技能老虎狮子都打得过还说是退化?免疫系统更别说了,人类基本的免疫系统外都可以通过疫苗给予新的免疫,人类的智慧没有直接的导致人类的退化,只是让人类活的更容易了而已

  27. 地豆
    @4 years ago
    2410592

    楼上说得对。

  28. 地豆
    @4 years ago
    2410593

    鹅鹅鹅

  29. okokok
    @4 years ago
    2410646

    @不爱大MiMi: 你看看古今中外对男性哪个宣扬没体毛是美的?不否认人类起源非洲,但非洲的哺乳动物除了人类还有谁不长毛?何况非洲又不是只有热带。人类的肠胃已经不适合吃生食(我指的是和其他动物一样把生食当饭吃),你可以试试,或者随便找个日本人或法国人,让他只吃生食试试看是啥后果。野外生存不给你任何工具你能活的很ok?恐怕喝口生水就会得病、还敢吹老虎狮子都打得过,除了大脑你身体的哪部分强得过老虎狮子。先搞清楚疫苗是不是属于医药辅助再说。正是因为人类智慧让人活得太容易,才导致人类各方面退化或停止进化。

  30. 啊啊
    @4 years ago
    2410696

    上帝是公平的,给了你聪明的大脑,收回了你强壮的身体。
    当年应该有很多生物没有勇气把技能点给智力吧,那样太冒险了

  31. 不爱大MiMi
    @4 years ago
    2410707

    @okokok :孩子你有看过野外生存吗?用一根木棍或者你去找根坚固的树枝,当这些野兽扑过来的时候狠狠的捅他们的喉咙,或者武松打虎听说过不?那时人也没啥毛了,主要就是要锻炼,和知道对付他们的手段以及他们的弱点,用衣服或者织物过滤水,或者烧水,或者一些植物的树干中储存水的,或者沙漠里从骆驼的内脏里找水,哪些植物水果能吃不能吃都是包括在野外求生里的,还有我说体毛的退化只是有部分原因是女性因社会的审美而造成,看得懂吗”部分“,上面几个说跑步能减少阻力的你怎么不和他们辨?你看那些体毛特别多的人因为经常穿衣服那些毛就掉了吗?因为穿衣服孩子里就没多毛症了?这么说非洲或者热带岛屿的居民才应该是长毛最多的地区了?

  32. 不爱大MiMi
    @4 years ago
    2410716

    @okokok: 还有人类怎么就不适合吃生食了?大家都在提倡生吃部分蔬菜的好处,森林里迷路的人只吃无毒的果实和野菜也都活的好好的啊,减肥的人只吃水果和沙拉也没见就死了啊,新闻上有报道过只吃生食致死的人吗?只有食物被污染致死的,还有免疫系统,知不知道有个人血液中有特殊的抗体光靠捐血救了几千个人?奥运会的纪录也一直被打破的,你有什么证据人类除了智慧都在退化?不要自己见识浅薄就在这里一概而论,不好意思你代表不了全人类,你有基因缺陷,你残疾了老了即使拉下了人类的平均值,但是人类还让你活着是人类的怜悯,或是很多有缺陷的人生下的孩子身上也不一定有同样的缺陷,一对较矮的父母的孩子较高,一对智力平凡的父母孩子却有高智慧,以及人活在这世上的资本不只有靠强壮的体魄,更重要的是智慧,你凭什么享受着人类的智慧的结晶吹着空调玩着电脑抱怨人类体能退化了?那请你回你的森林好好”进化“一下,不要在这里秀自己的无知了,不要因为活的太容易而在这里说风凉话,人类就是因为有各种各样的人才能拥有各种各样的成就

  33. 2410746

    我们平时所说的生食是指需要煮熟蔬菜以及肉类等,不包括水果番茄黄瓜等食物。人类几万年的进化使得我们更适合咀嚼烧熟的肉类,像猪肉牛肉之类,不能像狮子老虎一样直接用嘴撕咬并直接用牙齿咀嚼碎后吞下肚。平时所说的吃一两分熟的牛肉不要说是生食,还有日本人的生食鱼片还有很多很多柔嫩的现在的牙齿也能咀嚼消化的,并不属于生食的范畴。当然蔬菜生吃也可以,只是味道不好而已,就算生吃,也不属于生食的范畴。生食应该如狮虎般,不借助任何智慧发明的工具,纯粹的依靠人体取出适合咀嚼的肉块,并通过牙齿咀嚼碎后吞入胃中,不管肉上的脏毛油脂血沫等等。

  34. 2410749

    人之所以能不断适应各种环境各种食物各种损伤,是因为人体免疫系统的存在,有话说不干不净吃了没病,意思就是老吃不干净的东西那再吃不干净的东西也不会生病。但是一个讲究卫生的人突然吃了不干净的东西就会拉肚子,因为免疫力不行。所以,人体的免疫力才是吃所谓生食不会犯病的原因。免疫力是可以锻炼的,就像出过麻疹的人就不会再出麻疹,经常吃生食(不干净的东西),也就不会有事。人体是不断进化的,进化的结果就是不断适应环境,不仅仅是自然环境,也有人类社会的环境。而进化也不是一个方面,多个方面,比如智齿阑尾尾巴等的退化,是因为人体不再需要吃高纤维的食物以及不再需要过度咀嚼等等。比如人体的直立行走,可以解放出双手做更多事情。体毛的退化温度的大环境以及衣服的存在。

  35. 2410751

    人类社会对进化的影响是显而易见的,家禽家猪宠物狗等等都是人类社会对进化影响的产物,再确切些就是圈养的产物,再确切些就是人类智慧对进化的影响。自然环境中很多生物的灭绝归根于人类,也就是归根于人类的智慧。在短短的几万里,人类的智慧让自然环境发生了翻天覆地的变化。说人类是地球哪里没有人类,而不是像动物那样,说哪里有某种动物。所以说到最后就是这般,自然时间的积累对进化有关键作用,而人类智慧对进化有致命作用。
    人类如今更多的依靠智慧,依靠武器可以制服地球上已知的其他任何生物。但人类同样需要体能,因为如果人体是电脑,那么体能就是电源,智慧是展示的信息,主机是内脏,四肢人脸是显示器,听觉视觉就是鼠标之类。

  36. 2410752

    缺一不可,但是,最重要的还是交流的信息,但必须有强大的主机来处理。任何一刀切的说法都是不合理的

  37. 2410753

    所以我觉得人类进化的方向是以智慧为主,同时为智慧提供硬件基础的硬件也会同步发展,削除多余的功能,最后大致完全为智慧服务。

  38. 2410754

    人类发展智慧的目标就是为了适应环境存活下来并延续自身的基因吧,而智慧无非经验与创新。经验就是新手到森林里处处危机,老猎人进深山老林就像进自家后花园。创新就是一群人用棍子围猎的时候有人发明了箭。
    所以,存在即合理,同时改变创新积累经验非常重要。这个世界就像是一杯纯净水,看着干净透明,里面却夹杂着数也数不清的各种元素,相互矛盾的同时也共存着。

  39. 不爱大MiMi
    @4 years ago
    2410757

    @Jonny: 为什么连生食都有歧义了,知道什么叫生吃黄瓜吗?意思就是吃没有经过加热或加工的黄瓜,一条鲜活的黄瓜,黄瓜的细胞都还活着的黄瓜,或者赶紧查查单词书,而且人类是从猿类进化来的不是从食肉动物进化来的当然从古至今就没有生口拨动物的技能,基础语文生物没学好的话回去恶补一下吧

  40. 2410760

    @不爱大MiMi: 本来每个词用在不同的地方范围就是不同的,在国外说汉族就是整个中国的人,在国内说汉族就是56个民族中的一族。在不同的地方,老乡的范围也是不同的。你连这个都还没弄明白,还说什么

  41. 2410762

    @不爱大MiMi: 你就是把词一个范围的意思搬到另一个范围上 文字游戏而已

  42. 2410771

    @不爱大MiMi: 猿类是怎么吃肉的?求科普… 但毛啊血啊油脂啊内脏什么都吃应该不假吧

  43. okokok
    @4 years ago
    2411312

    @不爱大MiMi: 你说了一堆蹩脚的野外生存技巧,好笑之余我觉得这些技巧也不太适合用于证明人类体质进化的更强了,你回去用脑子好好想想。
    你自己说的过滤水烧水,很好的证明了我提到的人类已不适应喝生水吃生食的问题。只吃水果和沙拉会让人越吃越瘦说明水果沙拉的营养无法满足人体需求对吧,野果野菜更别提了,你敢加上生肉生面吗。新闻上有报道只吃生食生活的人吗?
    上面哪几个说退毛跑步能减少阻力,我怎么只发现一个?还有的话请指出来,而且这部分假说其实我已经反驳过了。非洲长毛的羚羊角马野牛狮子野狗豹子哪个不比人类跑的快?
    多毛症,较矮父母生高孩子,智力平凡父母生天才,我觉得这些个体案例用来证明人类进化方向不太合适,就像你自己说的,你代表不了全人类,不能拿你傻来证明你们全村人智商低。
    捐血救人这段我觉得适合用来证明我的观点,进化最重要的一条法则就是优胜劣汰,疾病就是一种淘汰机制,淘汰掉差的,保留强的,让强者基因普及开达到免疫进化目的。如果不淘汰掉这部分差的,人类免疫系统就只能停留在这个阶段无法进化。捐血救活的这几千人当然无法将捐血者的基因延续下去,而捐血者自己的抗病基因经过几代后也最终会被大众基因所淹没淘汰掉。
    什么不只靠体魄,更重要是智慧。。我何时说过智慧不重要?你最后这几段废话只是为了证明你的智商程度吗?
    武松打虎,穿衣服不掉毛什么的实在不值一驳,我就不多说了只当你在说冷笑话好了。

  44. 不爱大MiMi
    @4 years ago
    2411641

    @okokok: 孩子啊我举得进化水的例子都是电视里有野外生存学家有教的事情,请你看看电视多查查资料再来反驳我,这些技巧都用于非洲或热带雨林的不洁水源,还有你以为动物喝了没事吗?该寄生的被寄生,该病死的被病死,当然会留下免疫力最强的,但是寄生虫再进化细菌病毒细菌再进化,然后有些物种也有被细菌病毒整灭绝的例子,这种事情都看大家运气,因为进化是不可控制的。你要知道很多东西不是不能生吃,而是生吃不好吃,人在食物并不匮乏的时候不需要虐待自己,你可以以熟食为活没人阻止你,但因为你不爱生食而否定生食,如果你连前因后果都搞不清你有什么资格讨论这些?请你去反驳科学家吧?告诉你哪里的人免疫力最强,非洲,可是那里因为科技不发达医疗不先进不适合种植过着挨饿的生活,传染病又多,哪个种族身体最强壮?非洲人,因为身体不够强壮的无法猎到动物无法生存。那你的意思是杀掉其他所有种族?那你因为为扯了人类后腿是不是该去自杀了?

  45. 不爱大MiMi
    @4 years ago
    2411643

    @okokok: 霍金身体残疾却为人类做出的贡献你也觉得他应该被人类淘汰了吗?当初他娘把他淘汰了会比你娘淘汰你对人类损失更小?小学生啊不要没有证据就在那里强辩,我说的冷笑我不懂错在哪里请你拿出证据来告诉我我哪里错了?我智商是略高,你站在那里看不到我能看到的风景,我说的话你不懂,理解力又差又自以为是自以为聪明,就算你拥有再强的身体再强的免疫力结果还是会活的不好,为什么?笨啊

  46. 汤圆小新
    @4 years ago
    2411735

    楼上的不爱大mimi 好笨哦。。。。居然有人不爱大mimi ,我去~~

  47. 三连音
    @4 years ago
    2411914

    要研究进化的问题,你的竹节虫够么?

  48. okokok
    @4 years ago
    2412075

    @不爱大MiMi: 你这两贴一是承认了人类整体除了大脑在进化,其他各方面都在退化的观点,二是要说明智慧比身体强壮重要。第一点是我的观点,第二点你跑题了。
    你每一贴都漏洞百出让咱驳的你基本只能编新段子发帖,你是抱着学习的态度来跟咱争论的吗?可惜咱没兴趣给你当老师。所以这两贴细节咱就不追究了。

  49. 硬化氪金狗眼
    @3 years ago
    2418120

    看了半天那什么大mimi和okok的争吵,结果还是半路杀出来的jonny说得字字珠玑,头脑冷静且有逻辑。

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