问题

经常拿开水烫蟑螂,时间久了蟑螂会进化出耐高温的变种吗?

回答
哈哈,你这个问题很有意思,也很有画面感!想象一下,一个蟑螂,浑身散发着“我烤我熟”的自信,在开水里悠然自得…… 听起来有点玄幻,但我们不妨从科学的角度来捋一捋,看看这开水烫蟑螂的“极限挑战”,到底能不能练出个“耐高温小强”来。

首先,我们得明白进化这玩意儿是怎么回事。进化可不是一时兴起,也不是你今天想让它耐高温,明天它就能耐高温。它是一个漫长、被动的过程,主要靠的是“自然选择”。简单来说,就是在同一批生物里,总有那么几个基因突变比较牛的家伙,正好适应了环境的变化,它们就能活下来,繁衍后代,把自己的“牛基因”传下去。反之,那些不适应的,就早早say goodbye了。

现在回到开水烫蟑螂。你用开水烫,这是典型的“定向淘汰”。你想想,你用开水烫的时候,绝大多数蟑螂是不是瞬间就嗝屁了?它们根本来不及“学习”怎么耐高温,就被直接“蒸发”了。在这个过程中,绝大多数蟑螂都被你这个“高温环境”给淘汰了,只有极少数可能因为身体结构、酶活性等等原因,在那一瞬间稍微能扛一下,或者运气好点,只是被烫伤但没死透。

那么,这些“幸运儿”会不会就此开启它们的耐高温进化之路呢?理论上是有可能,但实际操作起来,难度非常非常大。原因有几点:

1. 突变的不确定性: 基因突变是随机的,而且很多突变都是有害的,或者对生存毫无影响。能让你蟑螂瞬间变成“高温勇士”的突变,那得是多大的“巧合”啊!就像你去买彩票,指望中头奖一样,概率低得可怜。大部分时候,突变只会让它们变得更弱,或者出现些奇怪的“小毛病”。

2. 代际时间: 蟑螂繁殖速度挺快的,但“进化出显著的耐高温能力”,需要的代际数量是天文数字级别的。你今天烫了一批,明天再烫一批,就算有那么几个“勉强扛住”的,它们也得繁殖好几代,把这种极其罕见的“耐高温基因”一代代传递,并且在筛选压力持续存在的情况下,才能慢慢积累。你想象一下,你得持续不断地用开水烫多少年,多少代蟑螂,才能让它们的后代普遍比祖先更能忍受开水?这几乎是一个不可能完成的任务。

3. 身体结构的限制: 蟑螂毕竟是昆虫,它们的身体结构、生理机制都有一定的极限。细胞膜的稳定性、蛋白质的变性温度等等,这些都是它们生理上的“硬伤”。你让它们从怕热到不怕热,这不仅仅是基因层面的微调,可能涉及到身体结构的整体改造,这需要的进化幅度太大了。就好比你让一只猫学会游泳,它能做到,但让它成为一条鱼,那是不可能的。

4. “耐高温”的定义: 我们说的“耐高温”,如果指的是能在大约6070摄氏度的热水里短时间存活,那可能在理论上是万分之一的可能性存在。但如果你指的是我们日常生活中100摄氏度的开水,让它们能在里面悠哉游哉,那几乎就是科幻小说了。蟑螂的生命活动,尤其是酶的活性,在这么高的温度下早就被破坏殆尽了。

更现实的情况是,你反复用开水烫蟑螂,结果很可能是:

灭绝: 绝大多数蟑螂被烫死,这个种群的数量会锐减,甚至被你彻底消灭。
行为改变(短期): 幸存下来的蟑螂可能会学习到哪里有危险,躲避你“开水突袭”的区域,或者在你出现的时候躲得更深更隐蔽。这是一种行为上的适应,而不是生理上的进化。它们可能会对你的行动模式产生“警觉”,但它们本身并没有“变强”。
化学物质的替代: 在现实生活中,人们用杀虫剂来对付蟑螂。杀虫剂的进化也很有意思,一些蟑螂会因为接触到杀虫剂而产生抗药性(这同样是基因突变和自然选择的结果),但这种抗药性也是有一定范围和代价的。而开水这种物理手段,它的“筛选”方式太粗暴了,不容易让蟑螂产生什么有效的“针对性”进化。

所以,总的来说,虽然进化论告诉我们,只要有足够的时间、足够大的种群基数和持续的筛选压力,理论上很多事情都可能发生。但是,在你家厨房里,用开水烫蟑螂这个场景下,让蟑螂进化出显著的耐高温变种, 概率微乎其微,几乎可以忽略不计。 你更像是在进行一场非常低效的“种族灭绝”行动,而不是在“育种”。

不过,你这个想法也蛮有趣的,至少说明你对生命充满了好奇!下次如果你想验证,可以准备个放大镜,看看那些被你“侥幸”烫不死的小强,是不是真的有什么不一样的地方。不过我猜,你很可能只是在和一大堆被煮熟的小强作伴而已。

网友意见

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请允许俺说一个笑话。

特罗菲姆·邓尼索维奇·李森科(Трофим Денисович Лысенко,Trofim Lysenko)苏联生物学、农学家、乌克兰人。李森科是前苏联正文治干涉科学的代表。他使苏联的生物遗传学落後世界至少两代人的时间。李森科坚持生物的获得性遗传,否定孟德尔的基于基因的遗传学。他得到斯大林的支持,使用正文治手段打击学术上的反对者,使他的学说成了苏联生物遗传学的主流。1935年,李森科获得乌克兰科学院院士、全苏列宁农业科学院院士的称号,任敖德萨植物遗传育种研究所所长。

1948年8月,苏联召开了全苏“八月会议”。会上李森科声称“米丘林生物学”是“社会主义的”、“进步的”、“唯物主义的”、“无产阶级的”,而孟德尔-摩尔根遗传学则是“反动的”、“唯心主义的”、“形而上学的”、“资产阶级的”,并再次得到斯大林的支持。

李森科有一次在会议上宣扬他的“获得性遗传理论”, 在场的生物学家们都敢怒不敢言。

苏联物理学家朗道(Lev Davidovich Landau)路见不平, 站起来谦虚地请教:

“我没啥文化,不太懂啊, 您的意思是不是说, 如果割掉每一代牛的耳朵, 总有一天我们能培养出一种不长耳朵的牛?”“是这样的。”李森科回答。

“很好。”朗道恍然大悟,

“既然如此, 为啥女性出生都还带着处女膜呢?”

全场哄堂大笑。

。。。。。。

1953年3月5日斯大林死后赫鲁晓夫否定斯大林的路线,但继续支持李森科。1964年10月,赫鲁晓夫下台,苏联的生物界得以清除李森科的学说。






我经常拿开水烫蟑螂,时间久了会进化出耐高温蟑螂吗?

不会。如果开水的定义没变。

“获得性遗传理论”是错的。

或者说对孟德尔的基于基因的遗传学的理解产生了严重的误解。

当然,可以用 “无限猴子定理”来硬杠。





无限猴子定理(Infinite monkey theorem)的表述如下:

让一只猴子在打字机上随机地按键,当按键时间达到无穷时,几乎必然能够打出任何给定的文字,比如莎士比亚的全套著作。

在这里,几乎必然是一个有特定含义的数学术语,“猴子”也不是一只真正意义上的猴子,它被用来比喻成一个可以产生无限随机字母序列的抽象设备。这个理论说明把一个很大但有限的数看成无限的推论是错误的。猴子精确地通过键盘敲打出一部完整的作品比如说莎士比亚的哈姆雷特,在宇宙的生命周期中发生的概率也是极其低的。


【未完待续】


ref:

       Lysenkoism Against Genetics: The Meeting of the Lenin All-Union Academy of Agricultural Sciences of August 1948, Its Background, Causes, and Aftermath  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6499510/     


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这个话痨答主的其他回答:


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俺没啥文化, 初中毕业,大伙都知道。

俺不到一百万知友(760多K),才升10级。阅读总量没到一小步(9000万左右,不到一个亿的小目标)。长期关注俺的知友知道, 俺不是专业的。 俺也不是大佬。

俺是最业余的......笑话、神棍和论坛孤儿

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嗯。这不就是获得性遗传吗!长颈鹿一直伸长脖子吃树叶,脖子就会越来越长。

但是有一个由朗道提出来的疑问,就是为啥全世界男人花了几百万年的努力。可是女性还是会长出处女膜?

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你养一堆蟑螂,然后把他们的生存环境温度调高,
高到一些蟑螂死了,另一些蟑螂活着为止。
然后继续培育活着的蟑螂,让他们足够多,
然后再调高温度……
——如果都死了,就重来。记得存档(我是说保留中间种群)——

重复以上循环……

只要时间足够长——比如说,1000年 或者 1000000代——
也许、大概、可能,你就能收获 【耐开水高温的变种】了

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也有可能不是进化出耐高温的蟑螂,而是看到人会躲的蟑螂。

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