微动态丨浅议进化论能解释物种最初起源吗？

2023-02-07 09:16:48 来源：科普中国

时至今日，说起生命起源，基本上妇孺皆知，谁不知道地球生物起源于同一个物种？谁不知道达尔文进化论？然而，这个著名的生物结论，很大程度上，是难以证明的。

那进化论到底存在哪些问题？为什么难以证明？今天就来和大家聊聊！

(资料图)

01，科学家如何研究进化？

一般研究进化论，大体上可以分为两类，

第一种叫做微观进化。微观进化就是以DNA为研究对象，我们通过对DNA进行测序，然后序列比对和分析从而得出DNA在进化上的相似或者差异，也就是同源性之类的。这是目前生物学里的基本模式之一，简言之，我们认为，物种亲缘关系越近，他们在基因上的同源程度越高，反之就越低。

有什么应用呢？太多了。为什么判定现代人类来源于非洲？亲子鉴定是怎么做的？曹操是怎么鉴定的？这些都是依据这一理论。

第二种叫做宏观进化。宏观进化主要是以化石为研究对象，所以，古生物学，虽然带着生物的名字，但在很多学科里把它归到了地质学上。

这类发现大家熟悉的比如寒武纪生命大爆发了，侏罗纪等等。

当然，这两个并非绝对对立，很多人都是双修。比如我们现在做进化的时候，特别是分子人类学，基本上是挖掘了古代人残存的骨骼，然后提取DNA来检测，并进一步推测他们的行走路线（10万年到现在的尺度）

02，两类研究存在的问题

然而，不知各位看到这里，有没有发现二者存在的问题？两个字“材料”。

做微观进化的，需要DNA，然而DNA非常容易降解，基本上几十年就荡然无存了，这使得我们在研究的时候，依赖的大部分是现存的物种DNA。这意味着，我们研究结论大部分属于推论！各位了解科学和逻辑的就知道，我们的推论，的确很大程度上是非常可靠的，然而，缺乏验证以及无限推论，如何证伪，这是个大问题。甚至，我们推论错误都完全可能，特别是在时间尺度计算上。

比如，我们推测3300万-2400万年前，从旧世界的猴子（狭鼻次目）中产生了猿。但是这个时间尺度太大了，接近1000万年，而我们现代人出现才几万年。

做宏观进化的，需要依赖化石。而化石最大的问题就在于，这东西的形成需要很多特殊的条件，大部分生物无法形成化石，而且这个形成也是极其漫长，存在太多的偶然性了。这就导致，我们可以大致上推测出某些进化过程，比如无脊椎动物到有脊椎动物，然而，再细一点，别说物种了，连科都悬。

虽然有部分古老的DNA，比如某些冰冻的病毒或者尸体，但这只是一小部分，于事无补，而且年代太近，再古老的，就没办法了，比如我曾经回答过一个关于三叶虫的内容，就是三叶虫是否是人类的直系祖先可以说人都是从三叶虫进化而来的吗？- 自然科学。

我的回复是这样的：

由于我们无法获取三叶虫DNA，所以不能确定。而查询古生物学研究发现：三叶虫生存的时期是在寒武纪，时间是距今5.4-2.4亿年，是一种海洋无脊椎动物。而这个时期，地球上已经出现了已经出现了脊椎动物鱼类，可以说，二者是同时期的，鱼类是我们的直系祖先，三叶虫最多是我们的亲戚。那么是否可以否定三叶虫是我们的直系祖先了？严格意义上，不能，虽然同时代存在了脊椎动物，但你依然无法否定这个时代无脊椎动物继续进化成为有脊椎的可能性。

以上是进化上的问题。

03，化学模拟问题

虽然1953年米勒-尤列实验在模拟早起地球实验的时候，发现生成了氨基酸。

但是这个问题依然存在：第一，模拟，我们无法获取真实的地球最初环境第二，氨基酸形成过程中，实验室提供了稳定的电流，以及相对稳定的溶液配方，而这个是无法得知最初情况的第三，未形成蛋白质和核酸（一堆沙子不等于一栋大厦）

相信不少人阅读过《自私的基因》，这本书也提出了一些假说，包括复制基因的关键一环。然而依然如此，这，属于假设，就像文中举的例子，能否可以把一堆原子摇啊摇，最后摇出一个人来？概率上应该无限接近于0吧。同样，第一个生命的出现，概率类似。

此外，更为关键的问题在于，生命的源头到底是什么？蛋白质？核糖核酸（RNA）？还是脱氧核糖核酸（DNA）？

现代的推测之一是，生命起源于RNA，因为，RNA可以独立的执行DNA和蛋白质（比如核酶）的功能，但是这个假说的漏洞之一就是RNA结构太过复杂了。

最后，生命是单起源还是多起源，甚至是否存在外来生命（不一定是生命，可能是某些有机物），这些都需要去慢慢地验证。

关键词：微观进化宏观进化脊椎动物