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《寻找生命的逻辑》(—生物学观念的发展)读书笔记(一)

(2011-01-28 11:58:35)
标签:

达尔文

英国

自然选择

《物种起源》

寻找生命的逻辑

分类: 我爱读书---品味书韵

看方舟子的书竟然有点上瘾,翻出几年前家里就有的另一本《寻找生命的逻辑》(生物学观念的发展),忙里偷闲的看完了。

提起生物学,回想起小学的自然课和中学时代的生物课,俺也曾经很喜欢的一门课。可惜没学成这个专业。

就此做一些读书笔记,以飨自己。

 

关于达尔文“共同祖先学说”和“自然选择学说”的威力

达尔文对人类最大的贡献就是创立了“共同祖先学说”和“自然选择学说”,把神学赶出了科学圣地。

认为地球上所有生命都是由共同祖先进化而来,这种观点不仅是宏伟壮丽的,而且有着强大的解释力量。它使得人们在系统分类学、生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学等领域所发现的令人迷惑的种种现象有了合理的解释。达尔文把它们变成了因果科学,将它们统一起来,牢固地建立在进化论之上。

达尔文的贝格尔号之旅中,发现了海岛生物的迁移,从中推断出“适应性辐射”:物种在一个新的地理环境占据不同的生态空间,进化出多种不同的物种。不仅是海岛,大陆也能出现这种适应性辐射。

达尔文的共同祖先学说确立了生物的自然起源和属性,自然选择学说解释了生物的适应性和多样性。

自然选择并不是一个随机的过程,它包括两个过程:第一个过程是随机的,变异在群体之中随机地出现;第二个过程是不随机的,自然选择就根据这些变异的适宜度改变它们在群体中的频率。

 

关于《物种起源》与宗教的矛盾冲突

达尔文的《物种起源》的发表,给当时的社会以巨大的冲击,它否认上帝的存在和作用,与宗教格格不入,在当时乃至如今,都不为宗教人士所容。

宗教求助于人们的偏见和感情,而科学诉诸于证据和理性。

这场科学与宗教的冲突,在科学界很快有了结果。在其发表十几年后,绝大多数生物学家都已变成了进化论者,接受共同祖先学说。

我的想法:明白了,为什么这么多年来,我们就是不能信教的原因,原来是受科学教育的结果。相信《物种起源》学说的人怎么能信上帝呢?

 

关于拉马克主义和遗传学的开创者孟德尔

由于时代的局限性,达尔文被迫承认拉马克主义(错误的“用进废退”理论),用来补充自然选择学说。

如果达尔文知道孟德尔的豌豆杂交实验,就不会在遗传问题上陷入绝境了。只要群体足够大,在没有外来因素的影响时,一个遗传性状就不会消失。在自然选择的作用下,一个优良的基因能够增加其在群体中的频率,并逐渐扩散到整个群体。

根据孟德尔遗传定律,生物遗传是稳定的,不受环境直接影响,而且是颗粒性的,遗传物质不互相融合。这不仅否定了拉马克主义,也否定了传统的融合遗传观念,从而解决了达尔文主义面临的如何避免优势性状因为融合而被稀释的问题。

孟德尔遗传定律正是达尔文的自然选择学说所需要的遗传理论。

我的想法:明白了,用进废退和后天获得性遗传理论都是错误的。

 

关于群体遗传学

将基因学说和自然选择学说结合起来的,是群体遗传学的三位创立者:英国的费歇、荷尔登和美国的莱特。

遗传学为进化论奠定了数学基础。

群体遗传学把生物的进化定义为一个群体内部基因频率的改变。如果某个基因突变能使生物体具有生存优势,即使这个优势非常细小,在自然选择的作用下,也会逐渐累积下来,只要有足够长的时间,就会逐渐扩展到整个群体,而如果知道了这个优势的大小(适宜度),那么就可以定量地计算出该基因频率的增长速度。

在环境变化时,这些原来没有优势的突变有可能变得具有优势,而被自然选择所利用。这样,保持遗传多样性就有利于一个群体长期的生存。

遗传漂变:在小群体中,不同的基因之间往往能够出现复杂的相互作用,特别是近亲繁殖能够产生在大群体中不容易见到的基因组合,而这些新的变异有可能被随机地保留、固定下来,也就是所谓遗传漂变。

 

“物种”的生物学概念:

物种是一群实际上或有可能相互交配的自然群体,它们与其他这样的群体存在生殖隔绝。

 

基因选择学说:

基因才是自然选择的真正目标,自然选择是经由基因之间的竞争而实现的。

英国动物学家道金斯出版了一本书有名的科普书,叫《自私的基因》,一本成功的科普书。

 

亲属选择概念:

一个个体能够通过帮助亲属的繁殖而影响自然选择的结果。亲属选择概念被成功地应用于破解社会性昆虫(例如蚂蚁)的利他行为之谜。

 

关于分子生物学:

在所有的生物体中遗传密码以及基本的分子机制都是相同的,证明了进化论关于“所有的生物由同一祖先进化而来”的命题。

分子遗传学的中心法则表明遗传信息是单向的,只能从核酸传向蛋白质,而不能从蛋白质传回核酸,从而从根本上否定了后天获得性遗传的可能性,否证了达尔文主义在历史上的主要对手拉马克主义。

木村资生的“中性学说”。认为蛋白质存在如此高的多样性,表明在分子水平上,生物进化受自然选择的作用很小,是按一定的速率随机地突变。一个蛋白质的变异能够保持下来,是中性漂变的结果。

 

关于发育遗传学:

能够保留的突变一般发生在胚胎发育的晚期,因为如果突变发生在发育的早期,将会对后面的发育过程发生重大的影响,其结果往往是灾难性的。这样,那些较早表达的基因,往往是在进化史上较为古老的祖先基因,较晚表达的基因,则是后来逐渐加入的。

生物新类型的产生可能是在生物胚胎发育过程中基因突变的结果。

我的想法:人类胚胎的发育更像是演绎一种基因突变的过程。

 

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