进化论优化之基因优变theory
植物在不同地区生长出不同的结果,如高海拔地区和低海拔地区的植物,它们的自然选择及基因的表达并不一致。海拔不同的地区会产生不同的植物生命形式,即使它们来源于同一个物种,在一定周期内就可以分别进化而出。以树木为例,高海拔地区为针叶林,低海拔地区为阔叶林,海拔的高低会呈现出不同的性状表现,在进行测定的过程中,选用在海拔1300~1900 m范围,每隔100 m设1个采样点,共设7个采样点。每个采样点选取3株生长健壮、无病虫害的珙桐样木(树高20~22m,胸径22~24 cm),采样时间为9∶30-11∶30,在这些采样点使用叶面积测量仪进行测定。通过数据分析,发现随着海拔的升高,比叶面积总趋势是逐渐下降,与海拔1300 m相比,海拔1400 m、1500 m、1600 m、1700 m、1800 m、1900 m比叶面积分别下降了11. 12%、24. 44%、31. 22%、28. 56%、39.02%、48. 53%。由此可见,海拔的升高可使珙桐比叶面积下降,对植物光合作用将产生积极影响。随着海拔的升高,比叶面积呈降低的趋势,比叶面积在1900 m达到最低水平,与最大值相比下降了48. 53%,经检验差异达到显著水平。据悉它们初期皆是同一类物种,为何在一定周期内会呈现出该不同性状表现?首先,从达尔文进化论以及发展至今的现代进化论当中我们可以得知,大概一个物种因为地理隔离,数年内经由基因突变导致生殖隔离的产生,将成为新物种。该珙桐在一定周期内,由于环境的差异产生的基因突变导致物种性状发生的改变,而基因突变坏处居多,这是众所周知的,那么,要是按照优胜劣汰的进化机制,种群内部之间的竞争将有多少个体需要被淘汰?然而新物种大部分是并未经过优胜劣汰的,或者说珙桐之间并没有过多淘汰个体,仅仅因环境因素改变了性状。再比如说长城两侧的植物,虽说同一物种,但几乎没有经过多少淘汰法则就生成了新物种。正因为如此,许多生物在进化过程中,可能压根不需要淘汰个体,更不需要大量淘汰生命个体而触发优胜劣汰适者生存机制,进化论此时只需要做一个微小的调整,从种群内部之间竞争进一步缩小到个体内部之间竞争,要知道,个体内部细胞之间的竞争或能拥有大用处,兴许能解释寒武纪大爆发问题。
首先,寒武纪生命大爆发问题,被称为古生物学和地质学上的一大悬案,自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约5亿4200万年前到5亿3000万年前,在地质学上被认为是寒武纪的开始时间,寒武纪地层在2000多万年时间内突然出现门类众多的无脊椎动物化石,而在早期更为古老的地层中,长期以来没有找到其明显的祖先化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”。也就是说, 在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期,地球上在2000多万年时间内突然涌现出了各种各样的动物,它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”,形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。要知道,2000多万年的时间内突然出现各类各样的动物,造成困扰的原因可能有两个:一是进化时间不够,短时间内不足以产生如此多物种,因为前寒武纪是自地球诞生到6亿年前的这段时间,尽管早在30多亿年前生物就已经出现,但其进化却长期停滞在很低级的阶段,主要是些低等的菌藻类植物;二是地质学上尚未发现其明显祖先,生命进化有跃进式,并非只有渐进式。
针对上述的科学问题,我们着重点对原因一进行解释,也就是针对进化时间不够的原因进行分析疏通。
首先,我们需要明白的是,世界各个地区的人,有白种黑种之分,肤色大部分与该地区息息相关,并未有大量因为肤色人种死亡事件,动物也没有,同时他们的瞳色和发色,也并不见得会因为大量死亡而呈现如此,此就不符合优胜劣汰的死亡条件。而事实上更明显的是严寒的北极英纽特人或欧洲人肤色更显白色,而炎热的非洲人肤色呈黑色,而且即使他们转换地区,产生的后代依旧会继承他们肤色。也就是说,他们已经产生了刻入基因上的“突变”,也就是因为环境缘故导致基因的优变,之所以说优变,在于没有经过自然选择优胜劣汰,或者说,经历了自然选择,但淘汰的不是个体,而是细胞。 肤白细胞在非洲被淘汰,所以非洲人肤色呈黑色;而在北极和欧洲恰巧相反,肤黑细胞被淘汰,所以肤色呈白色。其实生命起源的单细胞也属于生物,若作为整个种群或群落的自然淘汰机制,其实除生命个体外细胞也可视为生命“种群”中的“个体”,一样会进行物竞天择,适者生存。细胞之间的竞争,使生命个体产生用进废退的现象,只不过影响后代过程复杂,需要关键点干细胞之间竞争机制。
(注:现代进化论淘汰个体说显然不符合实际,因为某个特征还不至于导致死亡淘汰整个个体。在欧美,或者可以说慢慢地淘汰不适合分泌黑色素的细胞,因为它价值不高,在更适合环境的分泌少量黑色素的细胞作为优胜细胞存活了下来。由于能影响后代必然已影响干细胞,干细胞也会竞争进化,所以控制分泌黑色素的细胞机制由于竞争力弱便被淘汰掉了,导致欧美人的皮肤变白。同时,他们的发色是金黄,不至于因为发色而淘汰掉其他发色。甚至于因为他们的高鼻梁洋面孔而淘汰其他面孔)
在大量的实践证明过程中,优胜劣汰自然选择淘汰个体说并不符合实际,诸多例子证明并未经过淘汰个体就能产生基因优变的结果。如人类的毛发(毛发是从原始人渐近变短,大概率不会因此产生诸多死亡现象,淘汰长毛发个体就不符合实际)和尾巴(尾巴虽影响平衡,但大概率也不会因此造成大量生命危险)等等不涉及主要生存的性状。大多数基因是优变的,因为大多不会出现淘汰个体状况,只会淘汰细胞,使得个体基因得到如优变般的结果,由此可得出基因优变理论。
(注:头发是无限生长的,可割头发也就可割体毛;肢体残缺或受伤是避不可免的,那尾巴便也可以割之弃之 )
基因优变的基本定义:物种基因在某种环境或某种条件刺激下,个体不死亡依旧会产生进化,只是在该条件刺激下,细胞之间发生了基因突变,进行了内部优胜劣汰自然选择,优胜细胞产生了基因优变的现象。
(注:基因优变只是种现象,并非真的基因优变)
经过上述基因优变理论的提出,其实寒武纪大爆发问题就有了一个比较清醒的眉目。比如可以提出假说:
寒武纪前期海内几乎是低等菌藻类植物,大大限制了其他低等动物的发展,海洋内环境发生了变化,可能出现了一场大海啸(因为前寒武纪地质历史保存不清晰,所以进而猜测)或者第二次大氧化事件。可能低等动物由于能活动可以躲入某些安全区域,但低等植物只能被动接受死亡。也可能第二次大氧化事件强度更大的脉冲式氧化剂输入事件,不断消耗大洋中的溶解有机碳库,促使其最终在寒武纪早期消亡,海洋变得更加氧化,为动物在寒武纪早期的大爆发和复杂海洋生态系统的出现创造了先决条件。要知道,海洋动植物也是存在竞争关系的,此消彼长,植物的消减造成动物的增加。再根据基因优变理论,只需环境变化,外界刺激,就会因为突变细胞之间竞争产生基因优变结果,无须漫长岁月的基因突变积累,一样能达到基因改变的状况。低等动物的组成结构并不复杂,体型较小,所以影响生殖细胞的优变现象大大增加,以至短时间产生物种大爆发。
基因优变在形成新物种上产生了巨大作用,由于它带来的优变结果极大加强了突变基因的概率,在个体本身细胞作用于环境时细胞之间进行第一次突变基因的优变性选择,然后再经过外在环境进行的第二次自然选择淘汰个体,有益突变通过第一次选择得到了大量累积,而且减少了个体死亡不必要淘汰,导致进化速度大大加快(寒武纪大爆发最大问题则出在进化时间不足上)
内在细胞基因之间的突变一直处于长期优变选择当中,而个体遗传给下一代只经过一次性自然选择,现代进化论或达尔文进化论自然进化缓慢,时间不足,但此时一直作用个体到交配时达到的时间足够长,细胞之间竞争基数大,个体积累有益基因突变就够得上进化时间了,寒武纪大爆发问题似乎就解释得通了。
(注:一般情况下环境可以改变个体基因,但影响下一代的属于生殖细胞基因,一旦环境影响到了生殖细胞基因,结果必然影响下一代的整体基因,同时适应环境能力越弱、越低等级生物,其结构越简单越易受到环境影响,更易于产生突变或说优变现象,所以可以再次加大寒武纪进化速度)
只要外界环境是能作用全身(因为能刺激到生殖细胞基因),比如光照和辐射,都会遗传给下一代;这也就证明了许多事情,单独的锻炼,即使头脑的锻炼,细胞之间不断竞争,产生了基因突变进而呈现优变现象,大概率也不会遗传给下一代,要想改变下一代基因,需得全身一起刺激,刺激到生殖细胞后才能遗传给后代。不过也不是没有例外,干细胞是分化为所有细胞的关键点细胞,所以影响了干细胞也一样会影响到下一代。也就是说单独的头脑锻炼有一定几率会遗传给后代,所以人类会愈来愈聪明。
该理论突破了个体本身基因不能改变的局限,其实大部分环境,都是作用于个体整体,所以大部分个体的后代在看似未经自然选择前提下依旧发生基因优变现象。
如果每一个不利于环境的基因,也就是说基因表达不适应环境,如尾巴毛发等等,就发生一次自然选择而淘汰它们整体,这显然不符合科学,实际上决定生存下来的条件很多,不利条件更多,生存下来未必每次都要牺牲一部分弱者无后代或性命,不然依完全弱肉强食法则则其他生物也该被视为弱者得完全淘汰了,或者最弱者总该灭绝了吧,但实际并没有;再则,任何群居动物之间竞争力也未必如此之强啊!按此说,出现无尾巴或短体毛的初代人猿类这几个“强者”,按基因突变小概率来说,其他有尾巴或长体毛死绝淘汰,然后这几个强者才发展出无数后代,怎么说都不符合实际,先前的进化理论淘汰个体数量太多不符合常识,且淘汰不到主干上,如今,主要因为无尾巴利于直立行走,短体毛利于散热,基于基因优变细胞慢慢竞争进化才更合理。
而且,决定生存的关键因素很多,每次优胜劣汰淘汰个体时间尺度只会继续加大,其实最关键决定人类生存的只是头脑发达和身体强壮,能得其二者,体毛和尾巴若有弊端,割之弃之即可,无须进化了。还是在长期外在条件刺激下,体毛长不利于散热,长毛囊细胞由此死了或出现故障,短毛囊细胞慢慢竞争淘汰了长毛囊的细胞,导致整体慢慢优化变短了;尾巴不利于直立行走等重心不稳问题,尾巴细胞长期得不到锻炼内部细胞器功能就会下降,自身越来越弱,渐渐失去竞争力导致被淘汰掉,尾巴也就慢慢缩短了。尾细胞若缩短在于它的使用价值不高,干细胞分化为祖细胞的分化率便不高,一切其他体细胞在使用价值不高的情况下,干细胞分化率皆不高,干细胞又与所有细胞包括生殖细胞的祖细胞有关。这种间接反作用到生殖细胞上的机制可以解决尾细胞之间竞争无法作用到生殖细胞上的基因的某种合理解释,毕竟,每一个体细胞都由干细胞分化而来,而专或多能干细胞若作为分化为尾细胞的祖细胞而言,长期得不到分化,它必将反馈到干细胞上,使干细胞减少分化,进而影响到生殖细胞的祖细胞,导致影响到生殖细胞,只不过过程复杂概率极低罢了。(干细胞也存在基因优变现象,干细胞的合理分化也是一种优胜)
对于个体来说,基因突变是不定向的,基因优变就隐约成了定向的了,或者说更趋近于定向。
基因优变在刺激条件下影响了细胞内部的平衡,比如激素分泌、电信号和细胞内液等等个体生物的平衡系统,或者有机化合物和无机化合物等等,比如营养物质的缺失,导致tRNA和mRNA翻译过程出现某种定向错误,或者直接影响到了tRNA和mRNA,导致基因突变的结果,因为这是刺激条件所致,所以导致某种定向表达,看似是进化了(中性突变性状的缘由),或许刺激条件真能使tRNA和mRNA翻译出符合它们的刺激,所以直接呈现基因优变现象。 如双眼皮单眼皮等等无关生存性状。
基因优变的定向想法其实异常符合进化论的要求:基因内部细胞之间的物竞天择,适者生存,也就是该细胞内部基因突变有利的保留无利的淘汰。比如太阳大,黑皮肤更适应环境,细胞内部不断竞争突变,淘汰掉一部分非黑皮肤基因细胞,剩余的为黑皮肤基因细胞,所以整体刺激下,就发生基因优变现象,进而遗传给后代。
长颈鹿本来脖子不长,但由于生存必须吃高处树叶,所以淘汰矮鹿。但小鹿的身高并不优于矮鹿,虽说哺乳动物,但奶水不足以让它长那么高,所以小鹿也极有可能被淘汰。此时换作基因优变理论,长颈鹿一直使用脖子,它的骨细胞长期得到锻炼,淘汰掉弱的骨细胞,就像运动员一样,长期锻炼发现肌肉里面有突变基因,且是使肌肉更发达的那种,所以骨细胞越来越强,导致长颈鹿脖子变长。主要是骨细胞不断物竞天择,适者生存,优胜劣汰,所以越来越强。加之时间一久,体细胞的反作用机制,回馈到干细胞上,干细胞再作用于生殖细胞上,所以能遗传给后代。(并非单纯的用进废退)
植物物种目前发现40多万种,动物物种有200万种以上。前寒武纪因为低等植物太多,而植物适应环境能力强,产生的新物种远不如动物,所以长达N亿多年,前寒武纪也难产生大爆发现象。
(其中动植物具体种类随着时间不甚明确,但可以肯定的是动物种类远超植物,可能与动植物的习性有关,植物的习性远比动物的习性简单!)
由以上推理得出结论,生物进化确实是渐进的,然而依旧有不少人觉得人体重要器官例如眼睛、耳朵及肺部,没有进化到完全体时,是没有作用的。事实上,对于复杂的人体器官结构来说,也通常是一样的渐进模式,比如16周时,胎儿肺部开始发育,开始出现呼吸运动,24周时,肺部发育完成,细小支气管和肺泡已经发育,出生后可呼吸。也就是说,在发育进化过程中,依旧避免不了非完美体,也并非只有完美体才拥有器官的功能,残缺不全的器官功能也是进化之路必走得一条。
眼睛刚开始是生命体接收光的一种反馈仪器,反进化论者一直拿眼睛说事,觉得眼睛这么精妙绝伦的器官,不可能一步步进化的过来,他们觉得眼睛过于复杂。要知悉,在深海底的鱼,它们是盲的,阳光进入海洋中,是会随着海洋深度而逐渐变暗,而这种受光过程,正是逐步造就鱼类眼睛这种精妙绝伦器官的所在。所以,根据受光程度不同,感光细胞眼睛这种精妙仪器也在逐步进化变强。(注:之所以大多数人认为眼睛无法进化,主要是眼睛能将所接受到的光表达出来,居然能看到花花世界,其实这种功能没那么复杂,摄像机一样能做到)
针对原因二,我所能给出的理由是,生命在进化过程中自然有跃进式和渐进式,这两种现象必然都存在,不过鄙人并不会相信跃进式范围会广到寒武纪生命大爆发的程度,毕竟数量太多,大多数生命进化都是渐进式的,这个应该是主导作用,之于跃进式,可能存在于少数个体吧!