美國趣味科學(xué)網(wǎng)站8月16日發(fā)表文章,，題目是“最大謎團(tuán)：是什么推動了進(jìn)化,？”文章說，科學(xué)家們公認(rèn)自然選擇是推動各種生物體發(fā)展以及推動它們出現(xiàn)復(fù)雜特性的主要動力,，但是借助自然選擇而進(jìn)行的進(jìn)化是不是出現(xiàn)復(fù)雜生物體的惟一解釋呢,？文章摘要如下。
進(jìn)化出新的特征
從怪異的蝴蝶斑點(diǎn)到五彩的蜥蜴到讓松鼠甚至是蛇“飛翔”的適應(yīng)性變化,，自然界的變化讓人難以置信,。
科學(xué)家們公認(rèn)自然選擇是推動各種生物體發(fā)展以及推動它們出現(xiàn)復(fù)雜特性的主要動力。但是借助自然選擇而進(jìn)行的進(jìn)化是不是出現(xiàn)復(fù)雜生物體的惟一解釋呢,？
紐約州立大學(xué)斯托尼布魯克分校生態(tài)和進(jìn)化系的馬西莫·皮柳奇說：“我認(rèn)為目前生物學(xué)最大的一個謎團(tuán)就是自然選擇是不是能夠創(chuàng)造生物復(fù)雜性的惟一進(jìn)程,，或者其他物質(zhì)特性是否也發(fā)揮著作用。我懷疑后者是真的,。”
一些科學(xué)家提出有新的進(jìn)化推動力因素,。
皮柳奇說：“近一二十年來，科學(xué)家們開始懷疑除了自然選擇,，是不是還有其他的特性發(fā)揮作用,，用來解釋諸如眼睛、細(xì)菌的鞭毛,、翅膀以及海龜?shù)凝敋さ倪M(jìn)化,。”
其中一種看法是生物體在發(fā)展過程中能夠改變其形態(tài)或其他特征以適應(yīng)環(huán)境變化，這種現(xiàn)象稱為表型可塑性,。
基因往往不會發(fā)生變化,。例如，對于蜂群來說,，工蜂和負(fù)責(zé)守衛(wèi)的蜜蜂之間的基因組是一樣的,，但是不同的基因被激活，所以它們的行為和外表有著顯著的不同,。環(huán)境因素如溫度和胚胎所食用的東西促使一只蜜蜂成為工蜂,，而另一只則成為負(fù)責(zé)守衛(wèi)的蜜蜂。
這種變化可以傳遞給后代,，便導(dǎo)致一個物種進(jìn)化出新的特征,。皮柳奇說：“這種可塑性是可以遺傳的,，自然選擇青睞不同類型的可塑性，這取決于生物體面對的環(huán)境條件,。”
自我組織
自我組織是另一種進(jìn)化動力,，一些專家表示它可以激勵生物體和非生物體自發(fā)出現(xiàn)復(fù)雜的特征和行為，而這些特征則通過一代代傳遞給后代,。
皮柳奇說：“生物界領(lǐng)域以外的一個典型例證是颶風(fēng)：颶風(fēng)并不是無規(guī)則的空氣運(yùn)動,，而是組織性相當(dāng)高的大氣結(jié)構(gòu)，是在適宜的環(huán)境狀態(tài)下自發(fā)形成的,。越來越多的證據(jù)表明生物體在發(fā)展的過程中也以類似的方式產(chǎn)生了某些復(fù)雜的特性,。”
在生物學(xué)上，自我組織的一個例證就是蛋白質(zhì)折疊,。一條氨基酸長鏈彎曲,、扭曲和折疊成為一個三維的蛋白質(zhì)，其形狀決定了蛋白質(zhì)的功能,。由100個氨基酸組成的蛋白質(zhì)可能具有無窮種形狀,。雖然這種形狀的改變在自然界中只需要幾秒到幾分鐘，但即便是速度最快的電腦也無法完成,。
環(huán)境也能促使動物的外表發(fā)生改變,，這一現(xiàn)象引起許多生物學(xué)家的興趣,。
例如威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的分子生物學(xué)家肖恩·卡羅爾發(fā)現(xiàn)東非的蝴蝶色彩有所不同,，這取決于蝴蝶是何時孵化的。在雨季孵化的蝴蝶色彩斑點(diǎn)艷麗,，而旱季孵化的蝴蝶則披上了并不鮮艷的偽裝色,。
環(huán)境和基因的影響
生物學(xué)很清楚動物是如何從一枚受精卵發(fā)展成為一個具有完全形態(tài)的生物體的。
但是荷蘭哥羅寧根皇家大學(xué)生態(tài)和進(jìn)化研究中心的特尼斯·皮爾斯馬說：“我們只是不明白環(huán)境和基因藍(lán)圖在發(fā)展過程中是如何相互影響的,。”
皮爾斯馬對一種叫紅腹濱鷸的鳥進(jìn)行了研究,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種鳥可以根據(jù)自己遷徙的路線改變它們的外表。
如果這種鳥被捕獲并被放置在冷一點(diǎn)的環(huán)境時,，這種鳥的肌肉和器官就會萎縮以減少熱量散失,。這種鳥能夠把這種能力傳遞給后代。
在具有各種特征的不同物種是如何進(jìn)化的問題上,，疑問開始漸漸消失,。過去這個領(lǐng)域大部分是依賴于化石，而現(xiàn)在隨著基因技術(shù)的發(fā)展和不同學(xué)科的綜合,，基因?qū)W,、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)等結(jié)合起來,，這個領(lǐng)域也獲得了很大的發(fā)展,。
雖然科學(xué)家正在解釋那些塑造物種的自然機(jī)制,，但該領(lǐng)域的許多問題仍然存在。達(dá)爾文最初考慮的問題———導(dǎo)致新物種進(jìn)化的機(jī)制是什么———還沒有徹底被解決,。另一個相關(guān)的問題出來了：和自然選擇相比,，隨機(jī)事件對于塑造生物體來說到底有多重要？
