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最新研究可能颠覆达尔文百年理论?进化论:你是不是看不起我

2022-02-23 17:50
来源:澎湃新闻·澎湃号·政务
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20世纪上半叶起,“生物基因突变的随机性”已经成为达尔文进化论中公理般的存在。

生物学家们为它建立起严谨的演化模型,用它解释遗传多样性的原因。可以说,生物学领域后续很多结论的取得,都是建立在这条公理之上的。

而所谓“公理”,就是已经经过人类长期、反复的实践、考验,不需要再证明的基本命题。可现在,有人却对它发起了挑战。

前段时间,一个由美国加州戴维斯分校和德国马克斯·普朗克研究所合作的国际研究团队在《自然》杂志上发表了一篇论文。论文指出:突变的诞生不完全是随机的,相反,它出现的区域有着明显的规律性。

难道,一直以来被人们奉为皋臬的进化论,出错了?

什么研究竟敢挑战进化论?

帮助研究人员取得这项颠覆性结论的实验样本,是一种名叫拟南芥的植物。

这种植物植株小、生命周期短、基因组简单,一直是进行遗传学研究的理想对象之一。

拟南芥

按照科学家们最初的设想,在对拟南芥幼苗进行基因分析时,相关数据应该符合“生物基因突变随机性”的规律。

可是,当研究人员对拟南芥100万个突变进行分析后,实验结果却让他们倍感意外——这一系列基因数据显示:基因突变的出现有着明显的区域性。

比如,在这些突变数据中,参与细胞生长和基因表达的基因,相对于其他区域,其整个基因体区域的突变率降低50%以上;而在其中对植物生存起决定性作用的必需基因,其突变率和其他区域相比,更是下降了2/3。

反观与之相对的表观基因组,数据显示,超过90%的突变率差异都和表观基因组有关。

在基因组关键区域,对个体有害的突变明显减少

也就是说,这些植物为了生存,进化出了一种方法,主动保护其最重要的地方免受突变。

这恰恰意味着,生物基因的突变,很可能并不随机。

基因突变是否随机的争议,自古就有

生物基因突变的争议,其实不是什么新问题。

“生物基因突变随机性”的提出,是因为进化论认为,生物的进化过程,归根结底是一个增加多样性和减少多样性的过程。

生物进化初期,生物基因可以通过突变、重组的形式增加其多样性,然后再通过自然选择,把可能不适应当前环境、条件的基因组淘汰掉。因为突变在前,选择在后,所以很难在最初推断出某一生物最后会往哪个方向进化。而所谓“随机性”,指的就是起初生物基因在突变时,不会主动做出选择,而是盲目地进行突变。

法国生物学家拉马克早在很多年前就提出过相反的观点。他最著名的理论就是“用进废退”,简单来说,就是生物经常使用的器官会越来越发达,而不常使用的器官会逐渐退化。因此,他认为生物基因的突变,应该是选择在前,突变在后。

而此次《自然》杂志所发表的这项最新研究,看似也证实了拉马克的这一观点。

想推翻进化论?你先等等

从达尔文提出进化论至今,想挑战其权威的,只多不少。

但见惯了大风大浪的百年理论,还没这么容易翻车。

论文发出不久,很快就引发了学术圈激烈的讨论。而其中对这一实验结果质疑最“精准”的,仗着的,是幸存者偏差理论。

所谓幸存者偏差理论,指的是:当取得资讯的渠道仅来自于幸存者时,那么这条资讯的真实性,可能会和实际情况有所偏差。因为人们在这个过程中只能看到经过某种筛选而产生的结果,却没有重视筛选的过程。而这个筛选过程,很可能会把关键信息抹去。

此次《自然》发表的论文

有很大一部分人认为,这篇论文所基于的实验,看似过程中已经在尽可能地通过人为手段干预自然法则的选择结果,比如,通过人为干预,让在自然环境中很难存活的植株继续活下去,以保证实验数据的全面。但实验测量的对象只是存活的植株,而那些严重危害生存的突变个体很可能一开始就没活下来。所以,这项研究的结果,只是关于生物非致命性突变来说的。

同时,也有人指出,论文中提到的突变更低的基因组区域,或许本来就是基因演化过程中的保守序列。基因组的保守序列已经在之前的研究中被证实,它是进化过程中保留下来的特定序列,一般可以上推到物种进化初期。而《自然》杂志上的这篇论文并不能把这两者做出一个清晰的区分,说它能颠覆进化论,为时尚早。

不过,面对学术圈的争议,这篇论文通讯作者的态度倒是很积极。

他在之后的回应里说,这项研究只是通过实验,证明了某些情况下,突变是非随机性的,并且是具有环境适应性的。这为生命进化的研究提供了新的证据和思路。他很高兴,这篇论文可以引起一系列的讨论。

至于是否像媒体所说,他们的研究是想挑战进化论的权威……相信在任何时期的科学家心里,科学的“权威”都只有真理。

在猜想、验证、推翻中不断向前,本就是科学工作者的宿命。

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