自然选择是进化的唯一源动力

时间:2023-11-21 15:39:03

雅典娜·乌陆马诺斯(Athena Vouloumanos):心理学副教授,纽约大学婴儿认知与交流实验室主要研究者。

自然选择是进化的唯一源动力

在生物进化课上,拉马克学说通常只是被简单地提起,并且只有被嘲笑的份儿。而达尔文的物竞天择理论,通常被作为真正的进化机制来探讨。

拉马克的著名例子有:常吃高处树叶的长颈鹿的脖子有长得更长的潜力,比起那些常吃低处树叶的长颈鹿,它们更容易遗传给后代更长的脖子。获得性遗传理论最初被认为是一个合法的进化演变,甚至达尔文也提出过有关生物体如何继承性特征的版本。

有关代际转移获得的特征,相关的实验始于1923年,当巴甫洛夫(Pavlov)报道,他的第一代小白鼠需要通过300次努力,才能记住他把食物藏在哪儿,而它们的后代只需要100次,它们的孙子只要30次。但巴甫洛夫并没有描述清楚这些白鼠是否被圈养在一起(这样它们之间就能沟通了),或者他们是否还有其他的学习渠道。其他有关植物、昆虫和鱼类的潜在代际特征转移的早期研究,也遭到了其他解释或实验控制不严格的诟病。因此,拉马克的观点没能获得广泛的认同。

但是在最近的研究中,借助现代生殖技术进行体外受精和适当的控制,可以使实验对象的每一代互相隔离,并排除任何形式的社交传播或学习。举个例子,对某种中性气味条件性恐惧的老鼠,它生的小鼠也会害怕这个气味,它们的鼠孙也会害怕。与巴甫洛夫的研究不同,沟通无法解释这个现象。因为老鼠从未亲密接触,交叉培养的实验也进一步排除了社交传播,新获得的特定恐惧必须是编码到它们的基因里才能起作用。生物化学分析显示,相关的变化很可能就是父代和后代精子的嗅觉接受基因的甲基化。甲基化是表观遗传机制的一个例证。自然选择依然是进化演变的主要塑造者,但是获得性特质的遗传也可能是一个重要的影响因素。

这些发现符合表观遗传学的研究,这是一个相对较新的领域。基因表达的表观遗传控制,有助于一个单一有机体(所有细胞共享相同的DNA序列)中细胞差异化发展,例如发展为心脏细胞或神经元。但是,关于环境和有机体的行为可能导致基因表达中的遗传变化(同时遗传给子代的DNA序列并没有变化)。这一点,最近10年的研究给出了实质性的证据和可能的机制。近年来,我们在形态学、新陈代谢甚至是行为特征的领域内看到了众多表观遗传学的证据。

获得性特质的代际传播作为一个潜在的进化机制卷土重来了。它也引发了一个有趣的可能性:更好的饮食、锻炼和教育条件,这些我们认为不能影响下一代的东西(除了通过树立好的榜样的后天影响)可能真的能够遗传呢!