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那么个体、种群这个物种其实是 比较经典的,对吧?我们讲一个这个
比如说白蛾、黑蛾这个例子,就是这样的一个物种,今天我要专门讲一下这个例子
以及针对这个例子的一些争议,这个我说过首,首次它是在
1848年在英国曼彻斯特被记录 50代以后它的这个频率就差不多到了98%
就是非常大的这个速度,所以就有人去做 研究了,他做的这个实验也跟我们刚才提的也有点像
去捉来放出去,只不过他把它在 有污染的地方做一次,在没污染的地方做一次,黑的、白的都放
然后看捉回来的到底黑的多还是白的多,谁捉的呢?就是英国的一个
教授,Kettlewell,你看他,他 简直是他的这个书房里头就成了这个蛾子的繁殖的地方
所以他很多放出去的蛾子,有的是天然捉回来再放出去,有的干脆是他养的蛾子放出去
是吧?你可以看到这个工作的状态多好。所以这就是他的 一组实验,这个实验呢我不详细讲了因为时间的问题
他就是在浅颜色的地方,他放出去同样的黑蛾和白蛾的数量
那么捉回来的白蛾就多,在深颜色的背景底下黑蛾、白蛾放出去,捉回来的黑蛾就多
所以这个例子好像看上去非常 有说服力,对吧?它确实是看上去就是自然选择
跟它的这个颜色是非常相关的,这样是 这是一篇论文,就是这个数据是这篇论文里的,1956年做的
大家有空可以去看一下,但是它是有争议的 这个实验是有争议的,在我们很多教科书上这是作为经典的例子讲的
是铁板钉钉了,就这样了,但是有人质疑它 我们看一下。在讲质疑之前,我们
先把这个说了,就是说刚才讲的个体、种群和物种 到底是这个自然选择适应是什么样一个关系,我是这样看的
就其实它真正就是被淘汰啊这些肯定还是个体 对吧?它个体受到选择,但是它种群
是它这个适应性状跟基因频率的一个载体 所以它受选择的单位是种群,是population
尽管它作用在个体上,因为你死啊、活的肯定是个体嘛,体现出来了
但最终受益或者受害的是这个物种 这个关系希望大家记住,我觉得还是比较客观的
描述了这个自然选择、适应它们整个作用的位点,或者是作用的对象。这个争议是怎么回事?
1998年的时候有一个人出了一本书 在这本书里头他就,他仔细地看了Kettlewell的所有的实验
他就提出来这个实验设计是有问题的,他说第一点呢 这个蛾子,就是刚才给你们看那个蛾子它的习性
到现在人们不是特别了解,它到底平时待在什么地方
因为你做实验的时候都把它放到那个树皮上啊,黑色的树皮,白色的树皮
但是真正它的整个的生活史 它在什么地方吃东西,它吃什么东西,它
到底在什么地方繁殖这些都不是太了解 你这样对这样一个不太了解的,你就这么武断地去做的话,他觉得是有问题的
再加上刚才说了,你很多放出去的蛾子都是他在
在实验室养出来的,也不是真正野生的,这他也,他也质疑了 所以这个Jerry
Coyne芝加哥大学的一个教授他就写了书评 他说哎呀,我教了这么多年的演化
一直把它作为一个很经典的例子讲 我看了这本书以后,我再去读Kettlewell的一些原著
就原来的那个原文,我才发现确实有这样的问题
他就做了这样一个书评,到了2002年有一个,有一个记者
Judith,他写了一个书,这个书里头其实就有一点 这个攻击这个Kettlewell,就是说他人品有
问题,你做的实验都是假的啊,造假啊,就这些,这个就让 Jerry Coyne受不了了,因为他确实很,Jerry
Coyne很认真地读过了他的原著 他就觉得尽管这个实验设计确实有一些瑕疵
但是他数据都是真的,不是说造假造出来的
我这个讲就是告诉大家一下,以后你们比如说跟
做演化的人说一些,说一些事的时候,你要知道这些争议
其实他真正的焦点就是说这个白蛾、黑蛾的故事,他这个实验是不是严谨
是不是真实,所以第一点呢我想讲的这也是 其实是cite的Jerry
Coyne的这个书评里头的 工业化的黑蛾,这确实是一个很好的演化的故事
它确实变了,确实在演化 但是它真正的原因到底跟自然选择有多大的关系?
这个没有搞得特别清楚,演化受很多力量的推动是不是?
对吧?但到底哪种力量,这个其实大家不是特别清楚的 这个大家要知道。还有一个要认真地读原文
这一点确实很重要,现在我也 是,就自从看了Jerry
Coyne那个论文,我,很多东西我都读原文去,不要光看教科书 教科书是他帮你总结了,而且带有作者的这个理解
这点很重要,读原文。还有就是Kettlewell的工作确实有瑕疵
但他不是作假,更不是欺骗 他这个数据确实是做出来,只不过他实验设计方面
不是考虑地那么周全。刚才就通过我问大家,大家给我的一些答案
当然这个答案,就是因为你们不是受这方面training的,不是受这方面训练的
这种完全可以理解。但是作为一个真正的科学家呢,你设计实验的时候确实要更严谨一点
这就是关于这个工业黑蛾的这个争议的
这两篇书评我都放在这,希望大家有空看看
下面讲一下这个特例,选择和适应的特例 kin
selection家族选择和 族群选择 group selection,这个其实在
社会学里面用得挺多的,我这个就局限在我的这个 大的演化的这个框架里,在这个选择
底下虽然一些特性,就是 一些生物它拥有的这个特性对它自己不利,个体不利
但它对整个族群和家族是有利的,所以它这个特性才得以代代相传
我们这个都是一些定义,其实族群 选择也好,家族选择也好,这个其实就是利他主义
它对自己不好,对别人好,它怎么演化来的?
对吧?因为你想它自己会被淘汰的 这样的性状怎么会被这个保留下来?
它有一个利益在里头,这个利益是什么? 就是说被它拯救的这个个体加起来
所获的利益比它牺牲这个它单个人这个损失要大,所以就有一个Hamilton's
rules 它的这个benefit和它的cost,就它的获益和它的损失来比
我刚才说了获益的个体的这种所获的益要比它个人的损失这个损失
加起来要大,这样才能够被选择下来 而这些获益的个体
必须是和牺牲的这个体有亲缘关系,它们之间要
享有很大一部分的基因,比如说
同父同母的这些子女他们之间
享有的遗传物质是多少?共享的遗产物质,1/2 子女跟父母之间也是1/2
那么堂兄妹这些表兄妹是1/8 就是说利他主义,你要做利他主义的研究的时候
是要计算的,很多东西你要去算这个损失和你获益
也就是说你这种利他主义这种行为
你可以提高你整个 跟你享有同一个基因pool,同一个基因库的这些个体
你提高了整体的适合度,这些,虽然你没后代
但是跟你共享基因的这些个体它们留下后代就相当于你也留下后代
这样一个道理,我讲了我这个就局限在 我的这个演化课的框架底下,社会学上来说
你很多比如说助人为乐啊,什么见义勇为呀,也许很多都是没有亲戚关系
对吧?这个我们从道德啊,这些上面,我就这个课 里面就不讨论这些,纯粹的生物学的角度。例子会举吧?
放哨的大雁,大家都睡觉,它放哨
有人来了,“呱”一叫,它就暴露了,其他人走了,它很可能就成为目标了
这鼠兔也一样的。还有比如说这个
鸟类,有一种,它有这个姐姐,就是雌性的
它终生不嫁,它自己不去 生殖。它的任务就是帮助妈妈去照顾弟弟妹妹
姐姐做保姆的家庭里头,幼鸟的存活率可以到35%
没有的呢?只有7% 这个差异很大,你一算就算出来是吧?这个利益关系
这是一个鸟类的。还有一个就是蜜蜂,这个大家都知道,是吧?蜜蜂,一个蜂巢里面就
一个蜂后,只有它能生殖,只有它能繁殖
其他都是工蜂,这个“工”是工作的“工”啊,worker,这挺有意思的哈,这是膜翅目- 昆虫的一个
特点。雄性都是单倍体 那些雄蜂啊都是单倍,它只有一套基因
雌性的是二倍体,当然queen也是二倍体了,那些worker也是二倍体
是吧?所以你就去算一下,姐妹之间
它们共享的遗传物质3/4 这一算就算出来,遗传。而兄妹之间1/2
亲子之间也是1/2。所以你算一下你就明白了
为什么这些工蜂,它去帮助去打 扫房间啊,去饲养后代啊,给它提供食物啊,其实从
整个适合度上来说,它是有 就说它能够提高适合度,它自己如果繁殖的话,它跟亲子之间呢
共享的遗传物质只有1/2,是吧?它帮助它的 这些姐妹们话,其实它们之间是享有3/4的
这是从遗传学上,从共享的遗传物质这个角度
来考虑这件事。好,几点要注意:
并不是所有的演化过程都是自然选择“导演”的 这个其实我一直在强调,演化有很多其他的力量
有先锋效应、平均效应啊这些都很有很大的随机的
也不是所有的特征都能找到适应的解释 这又亮点,一点说它以前适应,现在不适应了。对吧?你现在找不着了
还有可能就是搭错车了 这遗传上有个叫hitchhiking,就搭车效应
这个一个不好的基因跟着一个好的基因,它永远分离不出去。所以这个不好的永远在这
这也是一个。除了我刚才说的环境变了那个之外
那么还有中性性状。这是我们从下一讲就要开始讲分子演化里面要提到的
下一讲开始我们连着三讲讲分子演化。所以比较难的 所以,对吧?它是随机的行为
所以其实你学了生物演化这个课以后,你就会明白
为什么你不能给所有的性状都去找一个适应理由
不会的。这个指纹有的人说你到底有没有适应性状啊?
你不是这个箩就抓东西抓得紧一点啊?簸箕就抓得松一点啊?
是吧?可能很难找到这个适应的性状,除了说鉴定你自己的身份
这个有帮助。好,这个小结的话
是吧?我们今天讲了自然选择的结果就是适应,给了你们一个定义
讲了适合度、选择系数,强调了不是所有的
特征你都能找到适应的对象。特别重要的就说,告诉你们怎么去研究这个适应,是吧?
自然选择可以发生在各个层次,还讲了这个利他主义
这个给这节课的一些参考文献 除了我再讲课内容刚刚提到的,这些大家都
还可以去看一看。好,这一讲就到这,谢谢大家!