《共生与进化：生命的奥秘》 New 2024-12-27 作者 C3P00 在探索生命进化的奇妙旅程中，我们常常会陷入对传统达尔文主义的固有认知中。然而，当我们深入研究玛格丽丝关于共生的研究时，一个全新的视角展现在眼前，仿佛为我们打开了一扇通往生命更深层次奥秘的大门。 一、共生现象开启的全新进化视野 （一）简单系统的复杂结合 动不安的世界里，玛格丽丝却希望我们关注到两个正常运转的简单系统合并为更大、更复杂系统的意外现象。就像由一个细胞系继承而来、负责运送氧气的经过验证的系统，可能和另一个细胞系中负责气体交换的现存系统紧密结合在一起。这种双方共生相联的关系，就有可能形成一个呼吸系统。这可不是简单的累加过程哦🧐。它就像是两股力量在命运的安排下，相遇、融合，创造出一种全新的功能，就如同两个不同领域的工匠携手打造出了前所未有的艺术品。 （二）有核细胞的共生起源 玛格丽丝把她关于有核细胞共生本性的研究视为生物史上的一个重要例子。这些涌现出来的细胞，不需要花费十亿年的时间去反复摸索重新发明一种过程，而是直接将几种细菌分别完成的光合和呼吸作用巧妙地融合在一起。这就像是聪明的商人整合了不同供应商的产品优势，迅速打造出一款超级产品。已经形成了胞膜的细胞把细菌及其信息资产整合进自体，完全占有这些子体来为细胞母体工作。它们将细菌的发明据为己有，这一过程充满了智慧与生存的策略😎。 二、共生中的基因交流与进化新维度 （一）基因转移：共生关系的核心机制 有时候，共生伴侣的基因株（碱基片断）会融合在一起。著名的细胞间的基因转移就是这种共生关系所需的信息间合作的一种机制。在野生环境的细菌之间，这种转移发生频率极高。一个系统的专有信息可以在不同的物种之间穿梭往返。新的细菌学认为，世界上所有的细菌就是一个单一的、在基因方面相互作用的超有机体。它在其成员之中以极快的速度吸收并且传播基因的革新成果。这种现象就好比是一个庞大的知识共享网络，各个节点（细菌）之间不断地传递着宝贵的知识资源📚。而且，物种间的基因转移也同样会（速度未知）在包括人类的较为复杂的物种之间发生。每种类型的物种都在持续地交换基因，通常由裸露病毒担任信使。病毒自身有时候也被纳入共生，许多生物学家认为人类DNA链中有大块大块的片断是插入的病毒。还有一些生物学家甚至提出了一个有趣的循环概念——人类很多疾病的病毒就是逃逸的人类DNA的乖戾部分。这简直就像是一场基因世界的“叛逃”与“回归”的戏剧，充满了神秘色彩🎭。 （二）共生对进化的深远影响 如果这是真的，那么细胞所具有的这种共生本性，就能为我们提供不少教益。首先，它打破了达尔文主义的传统观念，即重大的进化改变减少了给个体生物的直接好处（因为个体消失了）。其次，它也否定了达尔文主义中关于进化的改变是由细微渐进的差异累积而成的观点。大规模的常规共生行为能促成自然界中很多复杂现象——那些看起来需要多种创新同时出现才能够达成的现象。例如，在某些生态系统中，共生关系可以创造出独特的生态小生境，这种多样性是竞争无法提供的。比如地衣系统，它是藻类和真菌共生的典范。共生通过对生物形式库进行扩充而释放出了进化空间的又一个维度。不仅如此，在恰当的时机稍稍进行一下共生协调，就能取代漫长的细微变化。处于交互关系中的进化过程可以跃过个体的上百万年反复试错的时间。这就像是找到了一条捷径，让生命的发展能够更快地达到新的高度🚀。 三、自然选择与突变的真相 （一）自然选择的本质 自然选择是自然界冷酷的死神。达尔文大胆宣称，在进化的真正核心，许多被批量删除的无足轻重的部分——许多微不足道的任意死亡——仅从轻微的变化中获得一时的欢乐，却能以违反直觉的方式，累积成真正新颖而有价值的产物。从表面上看，由自然选择推动的进化仍然是个令人惊叹的假说。然而，死亡清除了那些无能者，为新生者腾出了位置。但如果说是死亡导致翅膀的形成、眼球的运作，那就犯了根本性的错误。自然选择只不过选掉了那些畸形的翅膀或者那些瞎了的眼睛。林恩·玛格丽丝说，“自然选择是编辑，而不是作者”。那么，是什么创造发明了飞行能力以及视觉能力呢？ （二）非随机突变的可能性 关于进化过程中革新性成果最初起源的问题，传统的进化理论交出的都是颇为黯淡的记录。遗传学一开始就是与众不同的独立科学领域，早期的遗传学家们为了解释差异何以在个体中产生以及变异如何传递给后代而孜孜以求。高尔顿爵士证明，从统计学的角度来看，种群内部变异的遗传出自某一随机的源头。后来，科学家们在由4个符号编码而成的长链分子里发现了遗传机制，这条长链的某个随机点上符号的随机翻转，很容易被想象为变异的一个原因。但是，随着研究的深入，人们发现变异不是由于随机突变而产生——至少不总是如此；在变异中其实存在着某种程度的秩序。这种内在选择的概念表明，允许宇宙射线在DNA编码中产生随机的错误，然后，某种已知的自我修复装置以一种区别对待（但是未知）的方式在细胞中纠正这些错误。修正错误需要耗费大量的能量，所以，需要在纠正错误所需的能量消耗和变异可能带来的好处之间做一个衡量。如果错误发生在可能合时宜的地方，纠错机制就会让它留下，而如果它发生在会惹麻烦的地方，就会被纠正过来。这种机制的存在使得某些随机变异要比另外一些随机变异“更受优待”。 四、定向突变的证据与挑战 （一）实验室中的突破 根据新达尔文主义的定律，环境，而且只有环境，能够对突变进行选择；而且，环境永远不能诱发或者指引突变。然而，哈佛的遗传学家约翰·凯恩斯和他的同事们发表了大肠杆菌受环境影响诱发突变的证据。他们的断言颇为大胆：在某些特定的条件下，这种细菌会自发产生所需的突变来直接响应环境压力。拜瑞·豪尔发表的研究结果进一步证实并补充了大自然中令人惊异的定向突变的证据。他发现，培养的大肠杆菌不仅能产生所需的突变，而且其变异的速率，与按照随机理论统计得出的预期值相比，要高约一亿倍。这些成功的小生物并不是绝望而拼命地打出所有的突变牌来找到起作用的那张；相反，他们精确地敲定了那种刚好符合需要的变化。有些定向变异很复杂，以至于需要同时在两个基因上发生突变。这些奇迹般的变化，不应该是自然选择下的一系列随机累积的结果。它们（定向突变）身上，带着某种设计的味道🎨。 （二）面临的质疑与未来展望 尽管豪尔和凯恩斯都宣称已经细心地排除了对实验结果的其他可能解释，坚持认为细菌正在指导其自身的突变。但在他们能够阐明无知的细菌如何明白自己需要何种突变之前，其他分子遗传学家几乎都不准备放弃严谨的达尔文理论。这也提醒我们在接受新的科学观点时需要谨慎，同时也激励着更多的科学家去深入探索这个充满争议的领域。 五、生物进化与人工进化的对比 （一）生物进化的独特性 自然界中的野生进化与计算机上的合成进化之间存在巨大的差别。软件没有躯体，你用软盘将程序载入计算机是一个直截了当的过程。如果你更改了程序代码，那么只需运行它，就能看到结果。但是在生物世界里，情况就复杂多了。如果我们把一段假想的DNA当成软件代码，对它做一个改动，那么，在改动的结果能证明自己之前，必须先相应地发育出一个有机实体。动物由受精卵发育成产卵者，也许要耗费许多年才能够完成。因此，生物代码改动后显现的效果，可以依据发育阶段的不同而有不同的评判。这就大大增加了变异的复杂度。生物体的成长过程就像是一场漫长而复杂的舞蹈，每一个动作（基因表达）都需要精心编排，稍有不慎就可能导致整个表演失败😒。 （二）人工进化的启示 生物进化是善于创造的，也是保守的，总在凑合着用些现成的东西。生物极少会从头来过。过去是它的起点，而过去的点滴精华都凝结在生物体的发育过程中。当生物体开始它的发育时，它所做的数百万次妥协堵塞了它向其他方向进化的去路。没有躯体的进化是不受限制的进化。而有实体的进化则被受到诸多条件的约束，并且既有的成功阻止了其开倒车。不过，这些束缚也给予了进化一个立足之地。人工进化要想真的有所成就的话，也许同样需要依附一个躯体。这就像我们要建造一座高楼大厦，不能仅仅停留在图纸设计上，还需要考虑到建筑材料、施工工艺等实际因素。只有这样，才能确保人工进化朝着正确的方向发展，创造出真正有价值的生命形式🧫。 总之，通过对共生现象、非随机突变以及生物进化与人工进化对比的研究，我们对生命的进化有了更加全面、深刻的认识。这不仅有助于我们更好地理解生命的过去，也为探索生命的未来提供了新的思路。在未来的研究中，我们需要继续深入挖掘这些领域的奥秘，不断挑战现有的科学观念，为揭示生命的终极真理而努力💪。
在探索生命进化的奇妙旅程中，我们常常会陷入对传统达尔文主义的固有认知中。然而，当我们深入研究玛格丽丝关于共生的研究时，一个全新的视角展现在眼前，仿佛为我们打开了一扇通往生命更深层次奥秘的大门。
一、共生现象开启的全新进化视野
（一）简单系统的复杂结合
动不安的世界里，玛格丽丝却希望我们关注到两个正常运转的简单系统合并为更大、更复杂系统的意外现象。就像由一个细胞系继承而来、负责运送氧气的经过验证的系统，可能和另一个细胞系中负责气体交换的现存系统紧密结合在一起。这种双方共生相联的关系，就有可能形成一个呼吸系统。这可不是简单的累加过程哦🧐。它就像是两股力量在命运的安排下，相遇、融合，创造出一种全新的功能，就如同两个不同领域的工匠携手打造出了前所未有的艺术品。
（二）有核细胞的共生起源
玛格丽丝把她关于有核细胞共生本性的研究视为生物史上的一个重要例子。这些涌现出来的细胞，不需要花费十亿年的时间去反复摸索重新发明一种过程，而是直接将几种细菌分别完成的光合和呼吸作用巧妙地融合在一起。这就像是聪明的商人整合了不同供应商的产品优势，迅速打造出一款超级产品。已经形成了胞膜的细胞把细菌及其信息资产整合进自体，完全占有这些子体来为细胞母体工作。它们将细菌的发明据为己有，这一过程充满了智慧与生存的策略😎。
二、共生中的基因交流与进化新维度
（一）基因转移：共生关系的核心机制
有时候，共生伴侣的基因株（碱基片断）会融合在一起。著名的细胞间的基因转移就是这种共生关系所需的信息间合作的一种机制。在野生环境的细菌之间，这种转移发生频率极高。一个系统的专有信息可以在不同的物种之间穿梭往返。新的细菌学认为，世界上所有的细菌就是一个单一的、在基因方面相互作用的超有机体。它在其成员之中以极快的速度吸收并且传播基因的革新成果。这种现象就好比是一个庞大的知识共享网络，各个节点（细菌）之间不断地传递着宝贵的知识资源📚。而且，物种间的基因转移也同样会（速度未知）在包括人类的较为复杂的物种之间发生。每种类型的物种都在持续地交换基因，通常由裸露病毒担任信使。病毒自身有时候也被纳入共生，许多生物学家认为人类DNA链中有大块大块的片断是插入的病毒。还有一些生物学家甚至提出了一个有趣的循环概念——人类很多疾病的病毒就是逃逸的人类DNA的乖戾部分。这简直就像是一场基因世界的“叛逃”与“回归”的戏剧，充满了神秘色彩🎭。
（二）共生对进化的深远影响
如果这是真的，那么细胞所具有的这种共生本性，就能为我们提供不少教益。首先，它打破了达尔文主义的传统观念，即重大的进化改变减少了给个体生物的直接好处（因为个体消失了）。其次，它也否定了达尔文主义中关于进化的改变是由细微渐进的差异累积而成的观点。大规模的常规共生行为能促成自然界中很多复杂现象——那些看起来需要多种创新同时出现才能够达成的现象。例如，在某些生态系统中，共生关系可以创造出独特的生态小生境，这种多样性是竞争无法提供的。比如地衣系统，它是藻类和真菌共生的典范。共生通过对生物形式库进行扩充而释放出了进化空间的又一个维度。不仅如此，在恰当的时机稍稍进行一下共生协调，就能取代漫长的细微变化。处于交互关系中的进化过程可以跃过个体的上百万年反复试错的时间。这就像是找到了一条捷径，让生命的发展能够更快地达到新的高度🚀。
三、自然选择与突变的真相
（一）自然选择的本质
自然选择是自然界冷酷的死神。达尔文大胆宣称，在进化的真正核心，许多被批量删除的无足轻重的部分——许多微不足道的任意死亡——仅从轻微的变化中获得一时的欢乐，却能以违反直觉的方式，累积成真正新颖而有价值的产物。从表面上看，由自然选择推动的进化仍然是个令人惊叹的假说。然而，死亡清除了那些无能者，为新生者腾出了位置。但如果说是死亡导致翅膀的形成、眼球的运作，那就犯了根本性的错误。自然选择只不过选掉了那些畸形的翅膀或者那些瞎了的眼睛。林恩·玛格丽丝说，“自然选择是编辑，而不是作者”。那么，是什么创造发明了飞行能力以及视觉能力呢？
（二）非随机突变的可能性
关于进化过程中革新性成果最初起源的问题，传统的进化理论交出的都是颇为黯淡的记录。遗传学一开始就是与众不同的独立科学领域，早期的遗传学家们为了解释差异何以在个体中产生以及变异如何传递给后代而孜孜以求。高尔顿爵士证明，从统计学的角度来看，种群内部变异的遗传出自某一随机的源头。后来，科学家们在由4个符号编码而成的长链分子里发现了遗传机制，这条长链的某个随机点上符号的随机翻转，很容易被想象为变异的一个原因。但是，随着研究的深入，人们发现变异不是由于随机突变而产生——至少不总是如此；在变异中其实存在着某种程度的秩序。这种内在选择的概念表明，允许宇宙射线在DNA编码中产生随机的错误，然后，某种已知的自我修复装置以一种区别对待（但是未知）的方式在细胞中纠正这些错误。修正错误需要耗费大量的能量，所以，需要在纠正错误所需的能量消耗和变异可能带来的好处之间做一个衡量。如果错误发生在可能合时宜的地方，纠错机制就会让它留下，而如果它发生在会惹麻烦的地方，就会被纠正过来。这种机制的存在使得某些随机变异要比另外一些随机变异“更受优待”。
四、定向突变的证据与挑战
（一）实验室中的突破
根据新达尔文主义的定律，环境，而且只有环境，能够对突变进行选择；而且，环境永远不能诱发或者指引突变。然而，哈佛的遗传学家约翰·凯恩斯和他的同事们发表了大肠杆菌受环境影响诱发突变的证据。他们的断言颇为大胆：在某些特定的条件下，这种细菌会自发产生所需的突变来直接响应环境压力。拜瑞·豪尔发表的研究结果进一步证实并补充了大自然中令人惊异的定向突变的证据。他发现，培养的大肠杆菌不仅能产生所需的突变，而且其变异的速率，与按照随机理论统计得出的预期值相比，要高约一亿倍。这些成功的小生物并不是绝望而拼命地打出所有的突变牌来找到起作用的那张；相反，他们精确地敲定了那种刚好符合需要的变化。有些定向变异很复杂，以至于需要同时在两个基因上发生突变。这些奇迹般的变化，不应该是自然选择下的一系列随机累积的结果。它们（定向突变）身上，带着某种设计的味道🎨。
（二）面临的质疑与未来展望
尽管豪尔和凯恩斯都宣称已经细心地排除了对实验结果的其他可能解释，坚持认为细菌正在指导其自身的突变。但在他们能够阐明无知的细菌如何明白自己需要何种突变之前，其他分子遗传学家几乎都不准备放弃严谨的达尔文理论。这也提醒我们在接受新的科学观点时需要谨慎，同时也激励着更多的科学家去深入探索这个充满争议的领域。
五、生物进化与人工进化的对比
（一）生物进化的独特性
自然界中的野生进化与计算机上的合成进化之间存在巨大的差别。软件没有躯体，你用软盘将程序载入计算机是一个直截了当的过程。如果你更改了程序代码，那么只需运行它，就能看到结果。但是在生物世界里，情况就复杂多了。如果我们把一段假想的DNA当成软件代码，对它做一个改动，那么，在改动的结果能证明自己之前，必须先相应地发育出一个有机实体。动物由受精卵发育成产卵者，也许要耗费许多年才能够完成。因此，生物代码改动后显现的效果，可以依据发育阶段的不同而有不同的评判。这就大大增加了变异的复杂度。生物体的成长过程就像是一场漫长而复杂的舞蹈，每一个动作（基因表达）都需要精心编排，稍有不慎就可能导致整个表演失败😒。
（二）人工进化的启示
生物进化是善于创造的，也是保守的，总在凑合着用些现成的东西。生物极少会从头来过。过去是它的起点，而过去的点滴精华都凝结在生物体的发育过程中。当生物体开始它的发育时，它所做的数百万次妥协堵塞了它向其他方向进化的去路。没有躯体的进化是不受限制的进化。而有实体的进化则被受到诸多条件的约束，并且既有的成功阻止了其开倒车。不过，这些束缚也给予了进化一个立足之地。人工进化要想真的有所成就的话，也许同样需要依附一个躯体。这就像我们要建造一座高楼大厦，不能仅仅停留在图纸设计上，还需要考虑到建筑材料、施工工艺等实际因素。只有这样，才能确保人工进化朝着正确的方向发展，创造出真正有价值的生命形式🧫。
总之，通过对共生现象、非随机突变以及生物进化与人工进化对比的研究，我们对生命的进化有了更加全面、深刻的认识。这不仅有助于我们更好地理解生命的过去，也为探索生命的未来提供了新的思路。在未来的研究中，我们需要继续深入挖掘这些领域的奥秘，不断挑战现有的科学观念，为揭示生命的终极真理而努力💪。