问题

生命这种繁杂精密的系统,是否是由无数次无意识的、巧合的进化步骤而产生的?

回答
这是一个非常深刻且引人入胜的问题,涉及到生命起源、进化论的核心以及我们对宇宙本质的理解。简单地说,生命这种繁杂精密的系统, 绝大多数科学家认为,确实是由无数次“无意识的、巧合的”进化步骤而产生的,但这种“巧合”并非是毫无章法的随机,而是在特定物理和化学规律的约束下,遵循着自然选择的“方向性”驱动。

要详细解释这一点,我们需要从几个层面来展开:

1. 生命的起源:从无机物到有机物,再到自我复制

首先,生命本身是如何诞生的,这仍然是科学研究的活跃领域,但主流观点倾向于 自然发生 (Abiogenesis),即生命起源于非生命物质。这个过程本身就可以看作是“无数次无意识的、巧合的”化学反应和物理过程的集合:

化学演化(Chemical Evolution): 在早期地球的特殊环境中(如富含甲烷、氨气、水蒸气等的大气层,以及火山活动、闪电、紫外线辐射等能量来源),简单的无机物分子可以通过各种化学反应生成更复杂的有机物分子,如氨基酸、核苷酸、脂肪酸等。著名的米勒尤里实验就证明了这一点,在一个模拟早期地球环境的实验装置中,通过电火花模拟闪电,成功合成了多种氨基酸。
“无意识”与“巧合”: 这些化学反应的发生并不带有任何“意图”或“目的”。它们只是遵循着物质世界的能量转化和化学反应规律。在无数次的碰撞、能量激发和反应条件下,某些特定的有机分子更有可能形成,这可以视为一种“巧合”。比如,某个氨基酸链的形成,或者某个核苷酸的偶然聚合,都可能是无数可能性中的一种。
从有机物到生命前体(Prebiotic Chemistry): 这些有机分子在粘土矿物表面、热液喷口附近等特殊环境中聚集,并可能进一步形成更复杂的结构,如蛋白质(由氨基酸聚合而成)、RNA(由核苷酸聚合而成)。
“无意识”与“巧合”: 这里的“巧合”体现在,哪些分子会聚集?它们会以怎样的顺序连接?这在很大程度上取决于当时环境的物理化学条件。某些特定序列的出现,可能会偶然具备某些有益的性质,例如催化作用。
RNA世界假说(RNA World Hypothesis): 许多科学家认为,在DNA和蛋白质出现之前,RNA可能扮演了遗传物质和催化剂(核酶)的双重角色。RNA分子可以储存遗传信息,也可以催化自身的复制。
“无意识”与“巧合”: RNA分子的合成和自我复制能力,很有可能是在无数次随机的聚合和排列组合中偶然产生的。那些能够自我复制的RNA分子,就比不能自我复制的更有机会在环境中存在和传递下去。这已经开始带有“选择”的意味,但初期阶段的“选择”仍然是基于物理化学性质的偶然优势。

2. 演化:自然选择与基因突变

一旦出现了能够自我复制的分子,生命就进入了 演化 (Evolution) 的阶段。演化是这个“繁杂精密系统”不断成型的核心机制,它本质上是 自然选择 (Natural Selection) 和 遗传变异 (Genetic Variation) 的结合。

遗传变异:
基因突变 (Mutation): 这是最主要的变异来源。在DNA(或其他遗传物质)复制过程中,不可避免地会出现错误,即基因突变。这些突变可以是点突变(单个碱基改变)、插入、删除等。
“无意识”与“巧合”: 突变是随机发生的,发生在哪里?导致什么改变?在突变发生时,生物本身并不知道它会导致什么后果,也不知道它是否“有益”。这是典型的“无意识的、巧合的”事件。
基因重组 (Recombination): 在有性生殖的生物中,亲代的遗传物质会通过重组而混合,产生新的基因组合。
“无意识”与“巧合”: 基因重组的发生机制也是基于物理和化学过程,其结果是随机的基因组合。
自然选择:
生存与繁殖的优势: 在特定的环境中,拥有某些性状的个体比其他个体更有可能生存下来并繁殖后代。例如,如果环境温度升高,那些体温调节能力更强的个体就更容易生存。
“方向性”而非“目的性”: 自然选择不是一个有意识的决策者,它没有“目标”去创造某种复杂的结构。它只是一个结果:在某个时刻,某个环境条件下,某些变异组合恰好赋予了生物更强的适应性(生存和繁殖能力),这些变异就更有可能被传递给下一代。这是一种“无意识的筛选”或“被动的选择”。
积累效应: 自然选择的作用是累积性的。一代又一代的生物,其有利的变异不断被保留和加强,而不利的变异则被淘汰。经过漫长的时间,这些微小的、偶然的变异,在非偶然的自然选择压力下,可以累积起来,形成复杂精密的结构和功能。
“无数次的步骤”: 想象一下,从最初能够自我复制的简单分子,到能够进行光合作用的细胞,再到多细胞生物,再到能够飞行、能够思考的复杂生物,每一步的改变都可能非常微小,都需要无数代的积累。例如,眼睛的进化,可能经历了从简单的感光细胞到晶状体、虹膜、视网膜等复杂结构的漫长过程,每一步的改变都需要偶然的突变和有利的自然选择。

3. 为什么看起来如此“精密”?

既然是无数次无意识的巧合,为什么生命系统会如此“精密”和“复杂”?

“精密”是适应性的体现: 我们所认为的“精密”,实际上是生命在漫长演化过程中为了适应环境而发展出来的“最优解”。就像一把经过无数次打磨和调整的工具,它之所以“精密”,是因为它非常有效地完成了其功能(生存和繁殖)。
反馈回路和协同作用: 生物系统内部存在着复杂的反馈回路和协同作用。例如,一个基因的突变可能会影响多种蛋白质的功能,而这些蛋白质又协同工作。这种协同作用增加了系统的鲁棒性和效率。
“无意识”的累积: 这些协同作用并非一开始就被设计好的,而是在演化过程中,通过一系列偶然的突变和选择,逐渐形成的。当某个突变偶然地改进了一个局部功能,而这个改进又与其他功能产生了积极的协同,那么这个突变及其后续连锁的变异就更有可能被保留下来。
环境作为“设计者”: 环境是自然选择的强大“设计者”。环境会持续不断地施加选择压力,淘汰不适者,偏爱适者。这种持续的“筛选”过程,使得生命系统朝着更有效率、更适应环境的方向发展。
人类的观察者偏见: 我们是生命本身,所以我们更容易看到生命系统的精妙之处,而忽视了那些未能演化成功、早已灭绝的无数“不精密”或“不适宜”的生命形式。我们观察到的都是“幸存者”,它们必然具备某种程度的成功。

总结

生命这种繁杂精密的系统,确实是由无数次“无意识的、巧合的”步骤产生的,但请理解这里的“巧合”和“无意识”:

巧合: 指的是基因突变和遗传变异的随机性,以及早期化学演化中分子组合的偶然性。
无意识: 指的是整个过程没有预设的蓝图、目标或智能规划者。生命并没有一个“意识”去决定下一步要演化成什么样子。
方向性: 尽管过程是随机的,但自然选择赋予了这个过程方向性。在竞争激烈的环境中,那些更适应的变异更容易被保留下来,驱动着生命朝着更复杂的方向发展,直到环境条件发生变化或者遇到瓶颈。

因此,我们可以说,生命是 “偶然中的必然”。偶然的变异提供了可能性,而必然的自然选择(或更广泛地说,物理化学规律)则筛选并累积了这些可能性,最终造就了我们今天所见的复杂而精密的生命世界。这是一个漫长、无声无息,但又充满创造力的过程。

网友意见

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有个类似的话题:放一部无限自动打字机,随机打字母,有一天它会产出莎士比亚全集吗?

嘛,数学上,应该是认为会的。

比喻不适合生物进化的地方,大概在于……一开始放进盒子里的不是汽车零件,可能只是碎铁块而已。而最后摇晃出来的也可能不是汽车,而是一个花纹美好结构复杂的铁蛋……你真要研究,这铁蛋也超级精密的。

世界不是以造跑车为目标把零件放进去,然后摇出了跑车。

它就随便摇摇,妈蛋,竟然出了这种东西。跑车给自己命名了,并且思考世界竟然把我这种尤物摇出来了?!就用摇的?!

然后它也没在意,还在随便摇着……从可能性来看,以后把这跑车摇散了再摇个iphone6出来的可能性也还是有的。

其实你这样想,主要是小看了无限的随机之海而已。

精密之物只是这无垠海洋上的一朵暂时的浪花。

其中有无法证伪的部分,在于有限的人类对无限和随机的认识能力很可能是不够的。

只能说,从目前的有证据的部分和人类现有的认识能力来看,解释复杂生物的出现的理论里不需要智慧造物者这个假设。

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发现排名靠前的几个答案都很不靠谱。

因为没有指出问题中的不靠谱之处:

按达尔文进化论,地球上每种生命,都不是来自有意识的设计,而是来自于无数次巧合,由元素形成单细胞,再经过无数次无比偶然的进化,形成复杂的生命。


这段描述里面,前半段是对的:

地球上每种生命,都不是来自有意识的设计

后半段是错的:

而是来自于无数次巧合,由元素形成单细胞,再经过无数次无比偶然的进化,形成复杂的生命。

首先肯定不是无数次的巧合,甚至于只要引入无限的概念,根本就不需要巧合了,无限次组合中可以出现无限种生命形态,根本没有巧合可言。

其次,进化也不是无比偶然的,进化的目的性是非常强的。物竞天择,适者生存,只有适应环境的才能活下来,所有不适应环境的特征都被进化没了。


所以说,

给你一堆汽车零件,不停地摇晃,就能摇晃出一辆跑车吗。

这个与进化论根本没关系。

事情的真相是,人们不停的造交通工具,跑的慢的被淘汰,留下来的都是跑的快的。最后我们看到了跑车。


如何理解?认认真真把《物种起源》这本书读完了,自然就能理解了。

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有巧合,但不是全部,过程中也有加速。

加速主义可能永远不具备正当性和合理性,因为任何时代都不可能逆转人们对秩序的渴望让加速主义有用武之地。但加速效应却是实际存在的,尽管不多,影响却巨大且深刻。

有研究表明,我们的直系祖先晚期智人在数次尝试走出东非时都被表亲尼安德特人阻击被迫退回,最后一次很可能只剩下了十几个人。

我们现在知道我们相较于尼安德特人最大的优势就是会讲故事所以组织能力更强,这其中的关键就是我们发生了一次基因突变。

但这次基因突变是怎么发生的呢?是我们吃了什么特别的食物还是什么?我想,其实正是那次严峻的生存危机导致的,而不是什么机缘巧合。

在生命的历史上,这样的事情可能还发生过好几次,尤其是当生命快整体灭绝时。

生命的进化是否必然走向相互攻击彼此为食?我觉得这是一个重大命题。

为什么在寒武纪之前的33亿年里生命之间都能相安无事?答案可能就是埃迪卡拉纪-寒武纪-奥陶纪这三个相邻时代的两亿多年里,就发生了三次生物大灭绝事件,而再上一次则发生在埃迪卡拉纪之前16亿年的休伦冰河期。

也就是说,生命其实是在越来越频繁的残酷的大灭绝事件中才被迫走向复杂系统和相互攻击彼此为食的进化道路,而后来又发生的多次大灭绝也一次次加强了寒武纪时代确立的进化逻辑。

如果地球环境变化的周期被拉长,大部分时间都是风平浪静,那可能所有生命现在都还是安静的藻类形态。

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