達爾文的後裔:基因為何成為自然選擇的真正單位?

在進化生物學的領域中,理查德·道金斯的《擴展表型》一書對於基因與其環境之間的關係提供了新的視角。道金斯提出,生物的表型應進一步延伸至基因對環境的影響,無論是在有機體內部或外部。

“基因不僅僅影響個體的身體,還影響我們所處的整個生態環境。”

基因作為進化選擇的單位

《擴展表型》的核心論點是,個體生物並非自然選擇的真正單位,而是基因。道金斯認為,基因是進化力量作用的實際單位,它們的成敗決定了基因是否能夠在多代中得以複製。這些“複製者”透過其“表型效應”間接地受到自然選擇的影響。

基因與蛋白質的合成

道金斯指出,基因所能直接控制的僅限於蛋白質的合成。將表型的理解限制於僅僅是有機體內部的基因表達是一種任意的限制,無法反映基因透過有機體行為對其環境所產生的影響。

基因可能影響的不僅是有機體的身體

道金斯提出了三種擴展表型的形式。首先是動物利用建築技術來改造其環境的能力,例如蜉蝣的「房屋」和海狸的「水壩」。第二種形式是對其他有機體的操控,生物的形態以及行為可能影響的不僅僅是自身的適應性,也能影響其他生物的健壯性。

“有些寄生蟲能夠改變宿主的行為,從而提高它們自身的適應性。”

例如,某些寄生蟲的寄生-宿主互動中,寄生蟲可以改變宿主的行為,使宿主更有利於寄生蟲的繁衍。道金斯舉了自殺性溺水的蟋蟀作為一個例子,這種行為對寄生蟲的繁殖過程至關重要。

寄生蟲對宿主行為的遠程操控

第三種擴展表型是寄生蟲對宿主的遠程操控行為。道金斯提到的常見例子是杜鵑雛的行為,這些雛鳥可以引誘宿主鳥類進行大量餵食,宿主的行為表現並未直接與寄生蟲的個體相連,但卻影響了其行為表型的表現。

“動物的行為趨向於最大化那些行為背後基因的存活,即使這些基因並不在執行行為的特定動物體內。”

以基因為中心的生命觀

道金斯在書中進一步強化了以基因為中心的生命進化觀點,進一步挑戰了對有機體的解釋。他在《重新發現有機體》一章中指出,有機體的定義與基因的選擇壓力並不是直接的關聯。基因的影響不僅限於生物體內部,而是擴展至與環境的各種交互作用。

讀者的反思

《擴展表型》這本書無疑啟發了許多生物學家思考遺傳與環境之間的關係,並引導著後續的研究。基因的綜合性表現引發了一些問題,例如,生物如何在演化過程中更改其環境的選擇壓力?這是否意味著生物不再是唯一的進化單位,而是與環境共同進化的結果?

道金斯所提的擴展表型概念,無疑挑戰了傳統的思維模式,讓我們重新思考基因在選擇過程中的角色。但是,在思考這些問題的同時,我們也必須反思:是否所有的環境改變都能成為基因存活的優勢呢?

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