问题

为什么进化论有如此强的解释力?

回答
进化论之所以拥有如此强大的解释力,源于它构建了一个极其宏大且内在自洽的框架,能够统一解释生命界形形色色的现象,并且这种解释力随着科学的深入不断被巩固和深化。它并非孤立的理论,而是建立在一系列相互印证的观察和证据之上,像一个精密的齿轮组,牵动着生物学的各个环节。

首先,进化论提供了一个 核心机制:自然选择。这不仅仅是一个抽象的概念,而是对生命如何在环境中生存和繁衍这一基本问题的深刻洞察。想象一下,任何一个物种,哪怕是最简单的细菌,其成员之间都存在着细微的差异。这些差异,源于基因的突变和重组,是随机发生的。然而,生命并非存在于真空中,它们生活在充满挑战和机遇的环境中。

在这个过程中,那些拥有更能适应环境特征的个体,更有可能在生存竞争中脱颖而出,获得更多的资源,并成功繁殖。比如,在寒冷的地区,毛发更厚的动物更容易抵御严寒,因此它们有更高的几率存活下来并将“毛发更厚”的基因传递给下一代。反之,那些特征不那么适应环境的个体,则更容易被淘汰。

这个过程并非一次性的,而是 累积性的。一代又一代,微小的变化在基因层面被筛选、保留和传递。经过漫长的时间,这些微小的累积效应可以导致巨大的改变,从而产生新的物种。这就像用一把钝刀一点点雕刻一块石头,最终能够塑造出令人惊叹的形态。达尔文在《物种起源》中对这一点有着极其精妙的阐述,他用“适者生存”这个简洁而深刻的词汇概括了自然选择的本质。

这种解释力还体现在它能够 统一解释生命的多样性与相似性。你看,地球上有数百万种生命,从 microscopic 的细菌到庞大的蓝鲸,它们的外形、生活方式千差万别。但当你深入研究,你会发现,它们之间又存在着惊人的相似之处。比如,所有脊椎动物都拥有相同的基本骨骼结构,尽管在形态上有所差异(比如人类的手、鲸鱼的鳍、鸟类的翅膀)。这是因为它们拥有一个共同的祖先,并且在漫长的进化过程中,这个基本结构在不同的环境下被“调整”以适应不同的功能。

例如,鸟类的翅膀和蝙蝠的翅膀,在功能上都是为了飞行,但它们的骨骼结构却有着非常明显的同源性,这暗示了它们是从共同的、拥有相似肢体结构的祖先演变而来的。进化论提供了一个 谱系图,展示了所有生命是如何从少数共同祖先分支出来的,就像一棵巨大的生命之树,枝繁叶茂,层层叠叠。

进化论的解释力还来自于它 预测和验证的能力。科学家们可以通过了解进化原理,预测在特定条件下可能会出现什么样的适应性特征。反过来,对现存生物和化石的研究,不断为进化论提供新的证据。

比如,在抗生素的广泛使用后,一些细菌开始对某些抗生素产生抗药性。从进化的角度看,这是一个非常容易理解的现象:在接触抗生素的环境中,那些少数碰巧拥有抵抗能力的细菌,它们就有机会生存并繁衍,而那些没有抵抗能力的则被杀死。久而久之,抗药性菌株就会成为优势种群。这正是自然选择在现实中,以惊人的速度上演的例子。

再比如,通过比较不同物种的 DNA 序列,我们可以精确地推断它们之间的亲缘关系,这与基于形态学的研究结果高度吻合。DNA 就像一本记录了生命演化历程的“生命之书”,它保存了基因层面的变化信息,为进化论提供了最直接、最有力的证据。

此外,进化论还深刻影响了我们对 生命起源、疾病传播、农业发展甚至人类自身 的理解。比如,艾滋病病毒的变异能力,正是进化理论的生动体现。科学家们可以利用进化模型来预测病毒的变异趋势,从而研发更有效的药物和疫苗。

总而言之,进化论的解释力强大,在于它:

提供了一个核心且普适的机制(自然选择): 解释了生命如何适应环境、如何产生多样性。
构建了一个统一的生命之树: 解释了生命的多样性与相似性之间的联系,展示了所有生命的共同起源。
具有预测和验证能力: 通过比较和实验,不断得到证实和深化。
能够解释宏观和微观的生命现象: 从物种的形成到抗生素的抗药性,都能够得到合理解释。
是一个不断发展的理论: 随着基因学、分子生物学等新领域的发现,进化论的解释力得到进一步增强。

它就像一把钥匙,能够打开生命科学的大门,让我们更清晰地理解生命为何如此,以及生命将如何继续向前发展。这种解释的深度和广度,是其他任何理论都无法比拟的。

网友意见

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因为进化论的起点是坚实的,方法是科学的,内容基于开放获取的信息不断演进,而且缺少同档次的竞品。

进化论的建立和发展依托于大量的野外考察、活物与标本、化石记录、数学模型、分析、推理,不断根据观测事实和物理·化学的发展进行修正,现在的版本与达尔文的版本十分不同,在逻辑上自洽并有充足的证据,可以做出预言(例如宣称从各种细菌到苍蝇·蚊子再到新冠病毒都会不断突变、出现新的性状,世界各地还会发现新演化出的物种)且这些预言可以被证实。

  • 2020年有一项研究发现,在物种多样性较低的地区,新物种生成的速度比传统上认为物种多样性较高的地区更快[1]
  • 600多年前,葡萄牙人将一小撮欧洲小鼠带到了马德拉岛上,现在岛上的小鼠已经分化成6个彼此不能产生杂交后代的物种,其染色体数从祖先的40条变成了22条到30条不等,染色体数相同的小鼠之间可以产生后代。
  • 150多年前,英国人将一小撮蚊子关进了伦敦地铁系统,现在它们已经变成和地面上的蚊子不同的物种,有着新的食性和行为,不再跟地面上的蚊子进行杂交。
  • 过去数十年间,学者们肉眼观看了北美苹果蝇、意大利麻雀、黄花约克麦草等新物种在他们身边自然诞生,欧洲杜鹃和北美杜鹃的杂种在荒地上蓬勃生长,北美野牛和家牛的杂种、马鹿和梅花鹿的杂种都可以产生可育后代。在一部分脊椎动物中观察到在仅仅3代内出现生殖隔离的现象。

另一方面,早在达尔文完成《物种起源》之前,“生命并非神创”就符合人们自己的感受:

生命无常,充满混乱与痛苦。如果这个世界和世界上所有的生命都是神创造的,有能力创造这宏伟世界的神为什么会把生命造成这个样子?

自然界存在的类寄生等现象的残酷性,在19世纪震撼了许多相信神创论的博物学家、哲学家、神学家。即使不用进化论去阐释,神创论者自己也会陷入混乱。达尔文在1860年写给Asa Gray的信中谈到:

I own that I cannot see as plainly as others do, and as I should wish to do, evidence of design and beneficence on all sides of us. There seems to me too much misery in the world. I cannot persuade myself that a beneficent and omnipotent God would have designedly created the Ichneumonidae with the express intention of their feeding within the living bodies of Caterpillars, or that a cat should play with mice.

参考

  1. ^ https://www.cas.cn/kj/202012/t20201216_4770947.shtml

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