什么是红皇后假说:生物进化一直存在从未停止

2020-02-25

  什么是红皇后假说:生物进化一直在从未停止

  关于生物学的知识,有些人知道,有些人知道的并不多,而几乎所有人都知道的一个事情就是达尔文的物种进化理论,并且达尔文是全球公认的最为著名的生物学家之一,其提出来的物种进化理论也是被广泛的应用以及引用,但是还有一个假说能够和物种选择相齐名,那就是红皇后假说。这个假说由美国的芝加哥大学金华生物学家范瓦伦于1973年提出,当时是根据爱丽丝镜中的奇遇记中的故事提出来的,因此才被命名为了红皇后假说,这个假说和物种选择一样,都是对物种繁衍以及进化最极致的描述,下面就带大家来认识一下红皇后假说,并且介绍一下人们关于生物发展提出来的那些科学性说法。

什么是红皇后假说:生物进化一直存在从未停止

  红皇后假说:一般认为生物进化是外界物理环境变化而致。环境不变进化是否停止?即进化仅由物理环境变化推动吗?红皇后假说认为,一种生物进化也会导致其它生物相应进化,否则未进化的就可能被已进化的消灭,即协同进化。名称源于爱丽丝梦游仙境中红皇后:在这个国度必须不停奔跑,才能使你保持在原地。

  红皇后假说的来源

什么是红皇后假说:生物进化一直存在从未停止

  在英国作家刘易斯·卡洛尔的《爱丽丝镜中奇遇记》中,红皇后对爱丽丝答道:“在这个国度中,必须不停地奔跑,才能使你保持在原地。”进化生物学家利·范·瓦伦于1973年借用红皇后颇有禅意的回答提出红皇后假说,恰如其分地描绘了自然界中激烈的生存竞争法则:不进即是倒退,停滞等于灭亡。

  根据红皇后假说,我们认为在通常的环境下,物种之间保持着一种动态的平衡。物种间的生态关系的牵制作用使得物种在其生存期间绝灭的风险相对恒定:后代与祖先,新物种与老物种绝灭的机会几乎是相同的。这就是红皇后假说所要解释的现象。一个分类群的对数形式的生存曲线是线性的,绝灭概率是相对恒定的。

  传统的进化论强调生物系统适应物理环境的过程,其动力学过程有背后的“势”函数来控制。而真实的生物进化,是由物理环境和生物环境共同决定。但是,如何考虑复杂的生物环境的影响,一直是传统进化论中没有解决的难题。该研究通过引入“流”的概念,揭示和量化了生物相互作用所导致的进化驱动力。在新理论中,进化过程中形成的“势”与“流”好比是进化驱动力的“阴阳”两面,类似于量子世界中的波粒二象性,或者是决定电子运动的电场与磁场。该研究发现,同种群或种群间生物个体的相互作用会导致“流”的产生,即使物理环境保持不变,在“流”的驱动下进化可以永无止境。

  红皇后假说与物种自然选择

什么是红皇后假说:生物进化一直存在从未停止

  物种的自然选择是由著名的生物学家达尔文提出来的,达尔文把“有利的个体差异和变异的保存,以及那些有害变异的毁灭,叫作‘自然选择’,或‘最适者生存’。无用也无害的变异则不受自然选择的作用,它或者成为彷徨的性状,有如我们在某些多形的物种里所看到的,或者终于成为固定的性状,这是由生物的本性和外界条件来决定。

  达尔文从生物与环境相互作用的观点出发,认为生物的变异、遗传和自然选择作用能导致生物的适应性改变。自然选择由于有充分的科学事实作根据,所以能经受住时间的考验,百余年来在学术界产生了深远的影响。并且达尔文的这种学说阐述了生物进化中的很多方面,比如物种的过度繁殖、物种的生存斗争、物种的遗传与变异、物种的适者生存,而红皇后假说主要阐述的是物种的生存方面,并且是从两个完全不同的角度来进行阐述的。

  达尔文进化论

什么是红皇后假说:生物进化一直存在从未停止

  达尔文认为,生物之间存在着生存争斗,适应者生存下来,不适者则被淘汰,这就是自然的选择。生物正是通过遗传、变异和自然选择,从低级到高级,从简单到复杂,种类由少到多地进化着、发展着。以上三点,即是我们常听到的“物竞天择,适者生存”,现代基因学的诞生,为此提供了重要的证据,事实上,物竞天择,竞的是“基因”。