达尔文的后裔:基因为何成为自然选择的真正单位?

在进化生物学的领域中,理查德·道金斯的《扩展表型》一书对于基因与其环境之间的关系提供了新的视角。道金斯提出,生物的表型应进一步延伸至基因对环境的影响,无论是在有机体内部或外部。

“基因不仅仅影响个体的身体,还影响我们所处的整个生态环境。”

基因作为进化选择的单位

《扩展表型》的核心论点是,个体生物并非自然选择的真正单位,而是基因。道金斯认为,基因是进化力量作用的实际单位,它们的成败决定了基因是否能够在多代中得以复制。这些“复制者”透过其“表型效应”间接地受到自然选择的影响。

基因与蛋白质的合成

道金斯指出,基因所能直接控制的仅限于蛋白质的合成。将表型的理解限制于仅仅是有机体内部的基因表达是一种任意的限制,无法反映基因透过有机体行为对其环境所产生的影响。

基因可能影响的不仅是有机体的身体

道金斯提出了三种扩展表型的形式。首先是动物利用建筑技术来改造其环境的能力,例如蜉蝣的「房屋」和海狸的「水坝」。第二种形式是对其他有机体的操控,生物的形态以及行为可能影响的不仅仅是自身的适应性,也能影响其他生物的健壮性。

“有些寄生虫能够改变宿主的行为,从而提高它们自身的适应性。”

例如,某些寄生虫的寄生-宿主互动中,寄生虫可以改变宿主的行为,使宿主更有利于寄生虫的繁衍。道金斯举了自杀性溺水的蟋蟀作为一个例子,这种行为对寄生虫的繁殖过程至关重要。

寄生虫对宿主行为的远程操控

第三种扩展表型是寄生虫对宿主的远程操控行为。道金斯提到的常见例子是杜鹃雏的行为,这些雏鸟可以引诱宿主鸟类进行大量喂食,宿主的行为表现并未直接与寄生虫的个体相连,但却影响了其行为表型的表现。

“动物的行为趋向于最大化那些行为背后基因的存活,即使这些基因并不在执行行为的特定动物体内。”

以基因为中心的生命观

道金斯在书中进一步强化了以基因为中心的生命进化观点,进一步挑战了对有机体的解释。他在《重新发现有机体》一章中指出,有机体的定义与基因的选择压力并不是直接的关联。基因的影响不仅限于生物体内部,而是扩展至与环境的各种交互作用。

读者的反思

《扩展表型》这本书无疑启发了许多生物学家思考遗传与环境之间的关系,并引导着后续的研究。基因的综合性表现引发了一些问题,例如,生物如何在演化过程中更改其环境的选择压力?这是否意味着生物不再是唯一的进化单位,而是与环境共同进化的结果?

道金斯所提的扩展表型概念,无疑挑战了传统的思维模式,让我们重新思考基因在选择过程中的角色。但是,在思考这些问题的同时,我们也必须反思:是否所有的环境改变都能成为基因存活的优势呢?

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延伸表型的三大类别:你知道这些生物如何操控环境吗?
在演化生物学中,「延伸表型」是由理查德·道金斯在1982年提出的一个重要概念。这一理论不仅挑战了表型传统的限界,还引出了许多关于基因如何影响环境的思考。在道金斯看来,表型不应该仅仅局限于生物体内部的蛋白质合成或组织生长,而应包括基因对其环境的所有影响。 基因作为进化中的选择单位 道金斯的核心论点是,个体生物并不是自然选择的真正单位,而是基因才是进化中选择和适应的主要单位
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1979年3月28日,宾夕法尼亚州的三哩岛核电厂发生了美国历史上最严重的核能事故,这场事故引发了关于操作人员准备程度和应急措施有效性的深刻思考。在清晨四点,当三哩岛的第二反应堆(TMI-2)运行至97%功率时,事故突然爆发,随后导致部分核燃料熔化。 <blockquote> 「这场事故的根本原因在于非核辅助系统的故障,进而引发了冷却剂的丧失。」 </blockquote> 事故的根本起因是操作

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