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各位同学
我们开始第三部分的讲解。这一部分主要给大家介绍
新达尔文主义,达尔文生物演化的遗传基础和伟大的综合
主要是介绍对达尔文提出演化的理论的一些修订
在讲对他的修订以前呢,先给介绍一下
达尔文在他的《物种起源》里面,其实是对一些很难用他的演化理论去解释的一些现象
做了一些解释,我们来看他是怎么解释的 主要其实是针对别人对他的理论的一些质疑
首先人们会说,你这个物种 它的演化是一个连续的、渐进的一种过程
那么你就可以看到在这种过程当中很多过渡的形态
为什么我们今天看到的这些物种,当中的过渡形态都看不见 很少有发现物种之间的过渡的类型
达尔文对这个解释就是说,过渡类型,它一般生存的空间都比较小
而且它的竞争能力比较弱,因为它很少见,生存的空间小
还有就是,对一些有特殊结构,或者习性
这样的生物的起源和转变,就是说你也应该看到一些有过渡的形态
比如说,食虫的四脚动物,它如何转变成能够飞翔的蝙蝠?
大家知道,蝙蝠其实它能飞不是因为它有羽毛的那种翅膀,它其实是一个
变态了的前肢之间加了那种膜,膜状的结构,所以它能够飞翔
这个呢,达尔文确实给出一些过渡的例子。比如像鼯鼠
给大家看一下,它也能飞翔,其实也主要是属于滑翔了,因为它的
四肢之间也长了这种膜,但它这个膜呢,就没有像 蝙蝠那么的完善,所以你看,他确实也能够
找到一些这种过渡的类型来解释别人对他的质疑 还有就是对极度完善的器官,比如说,眼睛
它怎么会演化成像今天这样。这个呢,我有一个 动画是英文的,是从Mark
Ridley编的《Evolution》这本教材里面 我借用了一下,可以给大家看一下
眼睛的整个发育过程,演化过程有多复杂 The initial
stage has a transparent cell layer
a light-sensitive cell layer and a dark pigmented bottom cell layer.
Each new generation is formed from the optically supeior
eyes in the previous generation; changes that made the optics worse
were rejected as selection would reject them in nature.
After about 400 steps the photoreceptor layer and
pigment layer have buckled in to form a retinal pit.
This continues to deepen until about 1000 steps,
when the structure approximately corresponds to a pin-hole camera eye.
The optical properties of the eye are further improved by
the evolution of a lens.
This type of eye is common among aquatic animals.
The lens shape then changes, and the iris flattens,
to improve the focusing properties.
The complete evolution of an eye like that of a vertebrate or
octopus takes about 2000 steps.
好,通过 短片呢,大家就可以看到,这种眼睛的结构从三层细胞开始
一直到形成很复杂的眼睛的结构,就像 脊椎动物和,它用octopus——章鱼
这样的一个很复杂的结构,要2000步,所以就是说呢
像这种极度完善和复杂的器官,它不是一步完成的,罗马不是一天建成的
一口也吃不成个胖子,所以通过这些谚语其实都是想说明一句话 就是像这种很复杂的一个器官,很复杂的一个东西
它是经过漫长的时间和无数细小的步骤
这么一步一步演化而来的 刚才说的是,达尔文对一些别人对他的质疑提出来的一些解释
我们下面看看达尔文对他的理论里面变异机理的解释
达尔文其实是把用进废退和自然选择结合
在一起的,如果你们还记得,上一讲,我们讲的家养动物的驯化的时候
达尔文其实是用到了用进废退这个概念 是吧,但是他讲到在自然界的这些物种变异的时候
他大部分用的是自然选择,用的自然选择这样的原理来解释所存在的变异
你比如说,有一些不会飞翔的鸟
这个大家都知道的,鸵鸟,比如说它这种翅膀 已经失去了飞翔的功能,对吧,它就退化了
可是它要躲避天敌啊,它要去捉它的,比如说追捕它的猎物,如果有可能的话
它也需要非常快的速度,所以它的腿部的肌肉非常发达,它的速度也不低的,跑起来也能很快
这个就是说一种用进废退和自然选择底下,它要逃避天敌嘛,你逃得慢就被自然淘汰掉了
所以它这种其实是两个机理的结合 还有比如说一些洞穴生存的
哺乳动物,像这个鼹鼠,其实它的眼睛就是瞎的 从它这个照片可以看出来,根本找不到眼睛在哪儿,成了一条小缝
就是因为它在洞穴底下,它看不见,没有光线,所以
它不需要眼睛,眼睛老不用(这是达尔文的解释),它就退化了 所以你用进废退,同时这个眼睛退化以后,你想
刚才说过的,一个眼睛的发育它要2000个步骤,这是非常耗能的一个过程
所以你这个过程省了以后,它这个能量就可以用作去建别的器官啊
比如说它嗅觉就肯定是很发达的,是吧,它就可以干别的活儿,能量就省下来
其实对它的生存和繁殖也是有利的,所以也是一个用进废退和自然选择,两个结合在一起
达尔文还观察到一些现象 他觉得生物的有一些变异啊,是跟它的生长
密切相关的,比如说,一部分变了,另外一部分也接着会变
他举的一些例子,他说,在植物当中,有一些果实,它是不开裂的
所以它就没有翅膀,因为它就被包在里面,比如说像这种无花果的
果实,它就被包在一个很肉质的这种大花托里头
是吧,它种子就被包裹在里面,所以它不需要长翅膀
而一些开裂的、干燥的果实,它就很可能有“翅膀” 这种打引号的“翅膀”。这个就是一种藦萝,藦萝科的
它的种子就有很多,像降落伞一样的这种毛,所谓的“翅膀”嘛 它可以随风飘散,因为它开裂了嘛
开裂出来,有一阵风过来,它就能够把它扩散出去 这是,也是一种相关性。挺有意思的,达尔文还观察了波斯猫
他觉得有一种现象呢,现在还不太好解释 为什么它会连在一起。你比如说,波斯猫那种纯白的、蓝眼睛的
往往它耳朵不好,它是耳聋的,这个耳聋其实是个很不好的性状,你不希望它耳朵不好 哪怕是家养的时候,
你也不希望你叫它,它听不见,对吧 现在我们都知道了,
因为它纯白色啊、蓝眼睛啊、耳聋这些基因可能是连锁在一起的 它分不开。但那个时候,
你想,那个时候还没有遗传学,他不可能知道 所以他就把一些解释不了的现象就放在这儿。这说明用我这个理论我确实现在没法解释
还有一个,这个,他就觉得变化是逐渐积累的
使得这个物种和它所处的相应的 环境结构得以相互地配合
我们也看一些动画,讲一些性状是怎么样慢慢慢慢在演化当中
得以改变。这是一个四肢动物 怎么从水生的条件底下到了陆地,然后慢慢
演变成一个适应陆地的这样的四肢的 The first fish to venture
onto land probably possessed a lobed fin rather like this one.
As they crawled onto land, they probably used the fin as a lever, giving
greater effect to the wave-like motions by which this creatures "swam on land".
At first the limb did not carry much weight,
but as tetrapod evolution progressed the limbs became elongated and
turned under the body.
To work effectively in this way the limbs became bent down at the elbow and
at the knee.
and increased leverage was produced by bending outwards of the wrist and ankle.
Digits developed which were useful for keeping a grip on rough surfaces and
the limbs were rotated to the side of the body.
好, 这是讲的四足动物的四肢是怎么从鱼开始,怎么慢慢地
演化出来的。下面一个是讲这个不同的 走路的姿势,叫gaits。
Different groups of animals can be distinguished by their distinctive gaits.
Lizards have a sprawling gait: their limbs are spread out and
low to the ground Crocodiles have a semi-erect
gait their limbs are angled and their body is slightly higher off the ground.
Birds have a fully upright gait: their limbs point straight down and
they walk rather than crawl along the ground.
刚才大家看到的 都是一些生物的性状,它怎么样慢慢慢慢演化出来的
而这个不同的演化的步骤,你现在在现实的世界里面
都能够找到一些例子。遗传机制
达尔文的生物演化的理论里面遗传机制
彻底的错了,我们看看他是怎么解释遗传机制的,也就是说生物
怎么样把它这个特性遗传给下一代的。达尔文这个遗传机制它是属于一种叫pangen- esis
就是融合遗传,也叫blended inheritance
就是,因为他不知道嘛,就觉得父母的遗传物质搅在一块,就给下一代了
所以我们给它大概地画一个示意图,这个示意图是非常粗的
因为他也没有提出一个很明确的,是吧,他就说都混一块,这么一代一代地往下传
所以这个字母不代表任何事情,就代表一个个体 它就混在一起了,遗传物质
谁也说不清楚所有的传给下一代了,而且他觉得你后天获得的一些性状也都能够
传给下一代,是吧,这是这个blended inheritance
所能够解释的。这是他在处于他那个时代能给出的最好的解释了