进化一定意味着进步吗?
日常生活中我们有时会用到“进化”这个词,大多数情况下这个词都含有“进步”的意思。然而在生物学上,进化并不意味着进步。
进化,简单来说,是指“生物在一代又一代的长期传代中其形态等特性发生了变化”。这种变化也可能不是进步而是“退化”,那也属于生物学上所说的进化。例如蛇,它们的祖先原来是有脚的,现在已经失去,这也是进化。

从分子层面上看,所谓进化,其实是“作为生命设计图纸的'基因组'在生物长期世代相传的过程中被修改了”。这种叫做基因组的图纸就隐藏在细胞的内部,生物体则根据这种基因组的信息来构建自己的形态,实现自己的所有功能。子代的基因组虽然是由其父母各自基因组的一半组合而成,也就是复制了父母各自基因组的一半,但是这种复制品也会走样,某些部分与父母不同。
进化是分两步进行的。第一步,个体的基因组中出现了不同于双亲基因组的“被修改部分”。结果,构成个体的蛋白质的形态发生了变化。这种修改叫做“突变”。第二步,具有这种突变的个体的数量在群体中所占的比例或者增大或者减小。突变以这种方式在种群中增加或减少的全过程就是进化。

突变按其后果可以分为三大类。第一类是对于生物生存和遗留下后代具有不利影响的突变,第二类是有利的突变,第三类是无所谓有利和不利的突变(中性突变)。
例如,血液中的“血红蛋白”是一种负责输送氧气的蛋白质,如果它发生了突变,将会使出现这种突变的个体失去保证生命活动所必需的功能,个体就无法生存。发生这种对于“生存和繁殖不利的突变”,出现突变的个体不会留下后代,因而这种突变不会导致进化。不利突变随时间而被淘汰的这种过程叫做“负选择”。
经过若干次传代能够保留下来的突变,也就是说对于进化作出贡献的突变,大多属于对于“生存和生殖有利的突变”和“中性突变”。这两类突变,有一部分能够在生物种群中扩散开来,于是这个生物种群就出现了进化。对于生存和生殖有利的突变在种群中扩散开来的这种过程,叫做“正选择”。同时,中性突变运气够好的话,也会在群体中广泛传播。
本文节选自《科学世界》典藏本——
《地球与生命》
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