醫學阻礙了人類的進化嗎?
謝@大腸桿君邀請!
醫學是否阻礙了人類的進化?我的答案是也阻礙了,也沒阻礙。
阻礙的方面在另外幾位的回答中說了不少。再舉個例子,醫學很可能阻礙了闌尾的進一步進化——也就是徹底消失。在現代醫學出現之前,急性闌尾炎幾乎是一種「不治之症」。闌尾過大的人有很大的機會因為急性闌尾炎而喪命。但現在我們恐怕沒聽說身邊的誰是因為闌尾炎而死的吧?
說不阻礙也是有道理的。自從人類進入了文明社會,以高密度生活在一起,生與死就不再只是簡單的健康問題了。社會學家的研究表明(有詳實數據的嚴謹研究),生活的社區環境很大程度上左右著我們的未來,包括平均壽命與後代的存續。有人可能會反對這樣的觀點,並舉出反例。就個人而言,可以有不同的人生,突破所謂的命運,但就整體而言,統計數字是不會說謊的。
在這樣的基礎之上,社會生存環境仍在對人類的基因進行著有效的篩選,這是醫療水平的提高所不能改變的。從這個角度上來看,人類仍在進化著。
~~~~~~~~~相關討論~~~~~~~~
對於這個問題,還有一種很常見的錯誤觀念。從生物學上來講,一種性狀如果是在個體生育之前起作用,則能夠直接影響後代,從而進入進化的討論範圍;如果是在個體生育之後起作用,除非與哺育後代有關,否則就無法受到進化的選擇。這在動植物身上是對的,可用到人身上就不一定了。
先說對的方面,比如:前列腺癌。這是個困擾很多老年男性的疾病。為什麼人類沒有淘汰掉易患前列腺癌的基因,或者進化出更合理的前列腺(前列腺是個著名的糟糕的進化的案例)?原因在於,患這個病的時候,男性已經完成了生殖任務,留下了自己的基因。自然選擇已經無法通過死亡來發揮消除這種基因的目的了。
可是,人類還面臨更複雜的問題。下面的說辭或許會令某些人感到不適,但卻是事實。如果一位男性因為患前列腺癌而在「適當的」年齡去世,這對他的子女或許是件好事。因為他們可以省下更多的時間和金錢來謀取更好的社會地位,獲得更高的生活質量,更好地照顧自己的子女。當然,這個去世的年齡不能太早,不能影響子女的成長與生存。從這個意義上講,前列腺癌的基因反而是讓家族更興盛的正麵條件。結論很殘酷,也不是我們願意看到的結果,但卻是實際存在的問題。
當然,實際的情況可能比這更複雜。老人也有老人對於家庭和社會的貢獻,肯定不能一概而論。但我們不能否認,醫學對於人類進化的影響絕不是「阻礙」兩個字可以概括的。醫學、進化。隨便一個就是很大的問題。更不提牽扯其下的爭論、倫理、觀點等.....
醫學,在一定程度上的確是一門「劣生學」。
首先我不是社會達爾文主義者,也沒有什麼人種進化(凈化)的一絲想法。
「劣生學」是相對於優生學而言,並不存在這一學科。且優生學也是醫學範疇。
下面答案只是客觀描述,無主觀惡意。
進化:(個人覺得這個定義有些......)
然生物層面上簡單的來說就是適應:適應環境、改變、生存、並且延續。
這一個詞放在自然界大家都習以為常,放在人類、健康、醫學上就敏感許多。
放在人類上來說卻要分為兩個部分:
一個就是自然層面上的,不管什麼用進廢退假說、突變、返祖等等。(這個層面上人類在進化么?存疑?)
還一個就是能力(智力)或者說社會層面。比如人類普遍聰明了,這一點表現在對工具的使用上。這個層面上人類是在不停進化的(不曾停止)。
醫學影響進化么?有人@喝渴 說醫學時間太短,沒有多大的影響。這完全是自我安慰吧?但別忘了,人類和世界上所有的生物一樣都是無時不刻的自進化中。醫學沒有影響(干擾)我們自身的進化么?
先說自然層面上的:
人類的聽覺、視覺、嗅覺、艱苦環境適應能力等因為人類社會層面上的進化不但沒有進化而且退化。更不說,多少先天疾病、惡性疾病、缺陷性疾病本來是可以被自然進化淘汰掉。但這些基因因為現代醫學技術的進步而源遠流長。(這裡,我記得以前好像看過德國疾病譜和遺傳病學的一些資料。有興趣的可以查看一下)現代免疫學守衛了人類的健康,但是否是以毀掉了人類自然免疫系統的能力為代價?這方面還有很多......
智力(能力)層面或者社會層面上的:
人類因為醫學的發展,壽命延長,不再害怕被病魔隨時帶走。隨之帶來的好處我就不用詳述。智力的提高,組織的合理,科技的發展......如果把這個當作進化,那麼人類的確是進化了。
@負二 所說的"以目前人類的基因技術和應對逆轉錄病毒的技術,要達到影響進化的水平還差得遠。 "
這一點上的確是,從自然意義上可以看作是進化,而且是真正的自然生物層面的進化(雖然是人工手段)。但如果醫學真的發展這一地步又要開始陷入倫理爭論中了。是否會像英國某機構的預測一樣,人類「進化」分為兩種完全不同的人種呢?
最後回答題主醫學阻礙了人類的進化么?
從自然意義上:不單單是醫學,而是自從人類會使用工具以來,所有的生產力(技術)發展都在阻礙人類的自然進化。
從更大的層面來:人類使用工具不也是「進化」的表現么?
(答畢。)
關於人類進化這個話題,其實說到底,很多人誤解了「進化」的內涵。
進化並不是一說一定從低級走向高級,而是說生物體會不斷向著更適合環境的方向演變。而環境本身是可變的,因此進化的方向也並不是一成不變。
認為醫學阻礙了「進化」,就是忽視了,醫學所創造的條件也是人類所處的環境的一部分。
比方說吧。剖腹產,這個技術,是不是就使得那些不利於自然生產的基因得以保留呢?是的。但這並不能說是阻礙進化。因為剖腹產創造的條件——即便有著種種不利因素,胎兒也能順利生產——已經成為了人類生存環境的一部分。在這個方向上的進化壓力沒有了。
類似地,現代工業化農業同樣降低了人們在能量攝取方面的環境壓力。古代的時候,一個「喝涼水都能長胖」的人,具有很強的生存優勢。而一個怎麼吃都吃不胖的人,可就要當心了。而如今,這恰恰反過來。
古代,男性「快槍手」具有生存優勢,因為猛獸四伏的環境中,交配過程越短越好。而現代,這就變成了劣勢。
由於人類社會的發展,客觀條件改變了,人類所受的環境壓力變化了,進化方向也就變化了。
那麼我們不妨回過頭來看,醫學的進步,到底對人類社會產生哪些影響?
實際上,我們可以看到,由於人類生存條件越來越好,體質、疾病、飲食方面的的壓力越來越小。那麼在人類生存繁衍方面最大的壓力來自於哪裡呢?當然是大腦。
人類之所以壓倒了其他物種,說白了都是因為這顆大腦。人類部落規模——150人上下——遠遠超過了其他任何靈長類動物。這種規模,並不是螞蟻或者旅鼠的那種模式,而是建立在每個個體基本上都熟悉其他每個部落成員的前提上。到今天,一個人能夠保持緊密聯繫的朋友數量上限,仍然是150人上下。我們可以想像,在這樣一個溝通互聯無比通常的時代,如果你能與更多的人維持緊密聯繫,自然擁有更強的生存優勢。可以想見,人類在這方面的進化,是一種必然。
而另一方面,由於有了剖腹產,女性生理結構對胎兒顱骨大小的限制大大放寬了。在未來,人類顱骨和大腦很可能會進一步擴大。
更近一步地,什麼樣的人更有可能在社會中獲得成功?這應該是那些能夠專註做事、能夠抗拒興奮劑、遊戲等等對其生存發展沒有顯著幫助但卻能提供極大快感的事物的人。這必然導致人類進化不斷改變腦部結構,改變多巴胺、血清素、催產素等腦部化學分泌和受體結構、分布。
也就是說,當疾病、飲食等方面的生存壓力降低之後,引領人類進化的,就應該是社會化的生存壓力了。
因此,不能說醫學阻礙了人類進化,而只能說它改變了人類進化的方向。所謂進化,是讓物種得以存在,在自然界更有優勢。
醫學是在人類中發展起來的,本身就是屬於人類的一個特徵,並且也發展出了動物醫學,單從這一層面來說,已經大大加強了人類和一些動物的生存機會。
你還想人類"進化"成什麼樣子....
生物是為了生存而進化的,而不是為了進化而生存的。
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補充說明:
1) 「進化」此處指 evolution,更準確的翻譯應該是「演化」,此處為了配合問題中的遣詞而寫作「進化」;
2) 種群中基因頻率的改變,叫做進化;基因突變是沒有方向的,但種群的進化是有方向的,即向著適應環境的方向進行;
3) 本回答的 point 是:有沒有阻礙是無所謂的,因為無論是醫學的發展還是種群的進化,目的都是為了提高種群(人類社會)在生態系統中的競爭力。
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換個思路回答:
發展出醫學,也是人類進化的一部分。
這樣一個題目,看到不懂「進化」生物學定義的答主們「我覺得……」,我的內心是崩潰的。本人博士期間及實驗室主要研究方向就是微進化,所以希望拋磚引玉。
定義:
進化。 該詞是訛傳,應糾正。生物學本義是」演化「,即變化。那麼,說的是什麼的變化呢?進化在不同時間尺度有不同的含義。在物種間的尺度上,多指物種的形成,是宏進化(macroevolution)。而在物種內的尺度上,指基因頻率的改變,是微進化( microevolution)。談人的進化,因為人均為同一個物種,所以講的只可能是微進化範疇的問題。
那麼原題轉化為「醫學是否阻礙了人類基因頻率的改變」。
基因頻率的改變來自於兩種動力,一種是中性漂變,另一種是由於兩種等位基因對個體的適應性影響不一致(帶有一種等位基因的個體的適應性更強),選擇發揮作用。醫學的產生,會使得那些本來適應性更差的基因型更不容易被自然淘汰,而保留在人類的基因庫中。所以,醫學的目的和實際效果都是阻礙了人類基因頻率的改變,即阻礙了人類的進化。
醫藥什麼另說
但是避孕套屬於醫療器械,這絕對說明了醫學妨礙了進化。
我認為有理有據沒毛病。
很有趣的問題。首先需要解釋一下「進化」。
「進化」是生物適應環境、利用環境的結果,而不是能力,更確切點,這個概念應該稱為「演化」。所以嚴復翻譯的那本書叫《天演論》。脫離環境談演化完全沒有意義。演化受環境所控制(自然選擇、人工選擇),實質是基因的改變。
人類是不是比細菌更「先進」?從生物學上講,不是的。人類將來有無數種滅絕的可能性,但細菌在人類出現之前很久就存在,並有很大可能在人類滅絕之後依然長期存在,至少也會和人類存在時間一樣長。所以,現代人跟古人比身體素質啊什麼的來談所謂進化完全沒有意義。現代人之所以是現在的樣子而不是古人的樣子就是「進化」的結果。
回到問題,「醫學是不是阻礙了人類的進化?」答案是二者沒有聯繫。
進化不僅僅是生物遺傳上的,系統之所以會出現人類這樣能干預其它物種進行人工選擇的物種,就是因為單純的遺傳學進化效率已經不夠高了,為了保證系統指數型發展,需要更高效的手段,這裡就包括醫學
如果醫學等能夠比自然遺傳的進化更有效的達成目的,自然遺傳就不是首要保證的,同理,如果轉基因這類人工遺傳學技術比自然遺傳選擇更高效,系統就會讓新技術得到更多的資源生存下去
這裡我們把醫學和某種技術也當作參與自然選擇的競爭者,統一的看作信息遺傳,誰的信息更具有競爭適應性,誰就能生存發展下去
所以,醫學可能協助保留了很多有毛病的生物學基因。不光是醫學,人類培養的寵物,那些名貴品種的貓狗之類都是怪胎,人類的農業物種也都是反自然的,沒有人工干預都存活不了,但原生自然界的生物遺傳搞不過人類的這些技術干預,於是……人類的生物遺傳淘汰率越低,對生物遺傳的妨礙度越高,這裡面醫學還沒佔多少份額,出力更多的還有婚姻制度、福利院、養老院等等。其實真正被系統邊緣化乃至淘汰的是原生自然界的生物遺傳吧呵呵
當然,接下來,人工遺傳學會讓生物遺傳的潛能再度輝煌的,這也是進化選擇的適應性,誰都阻擋不了來勢兇猛的生物工程
題主說的醫學限制人類進化,大概是指選擇放鬆吧?選擇放鬆是指由於環境改善,選擇減弱,對有害基因的淘汰減緩或消失。
————————————————以下內容摘自高中生物書————————————————
- 遺傳病與人類未來
遺傳病影響了人類的生存和健康,雖然有些遺傳病患者可能未到生育年齡就被自然界淘汰了。但隨著人類對疾病預防及治療措施的改進,有許多遺傳病患者不僅活了下來,而且還生育了後代。那麼,這種「選擇放鬆」對人類有害基因的頻率有何影響呢?
- 基因是否有害與環境有關
個體的發育和性狀表現偏離正常,不僅僅是有害基因造成的,還與環境條件不合適有關。如苯丙酮尿症,由於患者體內缺苯丙氨酸羥化酶,因此不能代謝食物中常有的苯丙氨酸。顯然,造成苯丙酮尿症的基因是有害的,因為純合子不適應於正常環境。蠶豆病(進食蠶豆後會引起急性溶血性疾病)患者的葡萄糖-6-磷酸脫氫酶基因有缺陷,患者進食蠶豆就會發病,然而,蠶豆並不是非吃不可,若不將它歸入「正常」的環境因素,則不能說蠶豆病致病基因與苯丙酮尿症致病基因同樣都是有害基因。另一個例子是有關維生素C合成的能力。靈長類無法自己合成維生素C,如果食物中缺乏維生素C,就會患壞血病;其他哺乳類則不同,由於體內有古洛糖酸內酯氧化酶,可以合成維生素C,因此不會遭受此病困擾。由於所有人都缺乏古洛糖酸內酯氧化酶基因,但正常環境中般可以滿足人們對維生素C的需求,因此我們未發現缺乏此基因有什麼害處。所以,判斷某個基因的利與害,需與多種環境因素進行綜合考慮。
- 「選擇放鬆」對人類未來的影響
隨著醫學和保健科學的發展,遺傳病患者得以存活和生育後代。很多人擔心,這樣會不會造成對遺傳病的「選擇放鬆」,導致致病基因頻率增加,有更多的致病基因保留在人群之中,在我們的後代中出現更多的遺傳病患者?由於遺傳病基因頻率一般都很低的,因此人群中的發病率也很低。例如,苯丙酮尿症的發病率只有1/16000,根據遺傳平衡定律計算,其致病基因頻率只有(1/16000)^1/2=0.008。我們假定,經過遺傳病基因診斷和飲食治療,所有的苯丙酮尿症患者能都能與正常人一樣生活,都能一樣產生後代,也就是說對於苯丙酮尿症患者來說沒有選擇發生,這時遺傳應該是平衡的,其基因頻率隨著世代相傳而保持不變。因此,我們說「選擇放鬆」造成有害基因的增多是有限的,現今臨床醫學、預防醫學和保健科學的迅速發展,先進醫療技術的不斷湧現特別是基因治療所展示的美好前景,使人類有足夠的能力面對「選擇放鬆」改變其對健康和生存帶來的影響。
- 不必擔心「選擇放鬆」
隨著人們物質精神生活的豐富,人類控制環境的手段越來越多,能力越來越強。人類進化的歷史也說明了這一點。人類的祖先是多毛的靈長類,由於「有害」基因的積累和固定,現代人的體毛已十分稀少(僅少數返祖遺傳引起「毛孩」現象)。然而,當人類穿上衣服後,抵禦惡劣環境的能力又「恢復」甚至超過了多毛的祖先。於是,體毛稀少不再被認為是病態,人類也不再羨慕多毛的祖先。所以,隨著環境條件和生活方式的改善,「有害」基因所造成的影響是可以得到改變的,更何況現代科學技術的快速發展,人類可以有更多的手段來控制、治療和預防遺傳病。因此,儘管存在「選擇放鬆」,未來遺傳病最終對人的危害是很小的。
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所以說,醫學發展確實改變了人類的進化歷程,但是這個改變不能直接稱為阻礙。因為改變後的進化歷程與「正常」的情況孰好孰壞很難區別。即使這個改變被認為是「不利的」,在不久的將來人類也將有足夠的能力來直接修繕自己的基因。到那時,醫學的力量不僅可以扭轉如今的「不利」改變,也能順帶著把進化產生的「不利」因素一齊抹去。
ps:自然進化永遠不是最完美的
醫學阻礙了人類基因庫的進化,但是加速了人類社會這個整體的進化。
首先你要知道什麼是進化。
進化從最普通的角度講,是形成了新的物種與原來的物種無法雜交獲得後代。
當然微觀進化也可以。但是微觀進化只會產生微小的差別,不太可能會出現絕對意義的進化。
然後要說一個比較繞的問題。進化論或者自然選擇,是以群體為基本單位的。這是高中生物書上必然教的。
但是自然選擇卻是以個體為單位開始的。一花獨放不是春,必須百花齊放,還得都一個顏色,才是春。但是自然選擇卻要在個體層面開始,以群體進化結束。
好吧我承認很繞。
現在人類社會逐漸形成了地球村。被物理隔離的種群越來越少了。比如非洲野生部落那種,肯定越來越少是吧。
那麼假設人類只有一個種群了,這個種群包括了所有現代社會上的人,所以一旦進化出新種群,那麼後果如同《X戰警》和《未來青年》……
所以,人類社會可能是全體一起進化的。而且這個進化可能更多是腦力上的,但是人類真的可能會變成四肢短小腦袋巨大的物種么?對不起不要看科幻了,那樣的科技怎麼也要幾百年以後吧,咱們早就不在了。進化就更慢了。
另外進化大多數情況下是漸進的,突進非常少,即便是所謂寒武紀大爆炸現在發現也不是那麼回事了。
所以你看出來了,我說了這麼多就是想說,進化挺難的,現代醫學歷史才多少年還是不要給它扣帽子了……
當然如果確實要說的話,醫學,包括以後的分子醫學(就是從分子生物學層面去修復人體)確實是在阻礙自然選擇。因為生病或者外傷的人沒死,確實一定程度沒起到汰弱留強的作用。
但是人還是會死的是吧。所以自然選擇還在勉力為之。
而且,人類已經逐漸插手進化與選擇了。比如基因治療,設計嬰兒。這是未來很可能出現的事情。
所以也可以認為醫學在幫助自然選擇彌補錯誤,人道主義的。
就是這樣。
現在談人類基因進化已經沒有意義了,因為技術進化太快。
進化的時標以萬年計,而人類基因改造、AI、硅基生命體不過是未來幾十幾百年最多不超過一千年的事。不會阻礙進化(演化),只是改變了進化(演化)的方向而已。還有,醫療技術也只是自然的一部分。
特來反對@Lewind
闌尾有生理作用,最近發現闌尾在腸道微生物平衡和免疫系統有重要作用。
搞科普的,能經常看看最新進展嗎?八百年前的老材料還在用。。。
我的觀點是:醫學大大促進了人類的進化。
進化是什麼?大多數人都被這個詞的「進」字迷惑了。進化指的是基因的延續與優選,而優選的條件是翻雲覆雨的生育行為。換句話說妹子們覺得自己應當生下什麼樣的後代,她們就會向這個目標勾勾搭搭。
但妹子們的眼光並非一成不變的,在數萬年前,她們追求的是高壯大;數十年前,她們愛上了老實男;這幾年高帥富又開始熱門。從歷史的眼光來看,妹子們的眼光變化就像她們換衣服一樣快,所以人類的進化方向也變得亂七八糟無從捉摸。所以進化的「進」字只是人口代數的增疊,並沒有指向某個具體的品質。
人口數量的增加會容納更多的基因多樣性,而基因的多樣性是任何一個種族得以繁盛興旺的基礎:有高大強壯的軍人,有婀娜靈巧的舞者,有專註博學的學者,有勤勉刻苦的工匠……這才是一個完美的人類社會。儘管這樣的社會裡有因為發燒而失聰失明的海倫凱勒,有身材矮小的拿破崙,還有略微痴呆的陳景潤……但你能說他們是進化的對立面嗎?他們屬於劣種基因嗎?
如果按照某些人臆測的那樣,我們的種群都是四肢發達不罹病患不需要醫學的個體,那不叫人類,那叫一群大猩猩!先上結論:醫學不僅沒有阻礙了人類進化,而且加速了人類進化
為了方便理解,我列一下提綱
一,進化說明
二,進化的兩個條件
a材料
b選擇
三,為什麼醫學加速了人類的進化
四,未來人類進化將實現飛躍
提前說明:畢竟能力有限,我的科普可能會存在不少錯誤,歡迎大家批評指正。由於個人習慣,寫東西是又臭又長,所以,辛苦各位。
第一部分 關於進化
最開始之前,我們首先來稍微矯正一下進化這個名詞。
進化(evolution),其實更應該稱為演化,因為,在中文裡,進有了一個向前或者好或者更高的趨勢。而進化,事實上是總體上無方向的,不存在好壞,所以在嚴復翻譯《天演論》的時候,提到了「物競天擇,適者生存」,適者生存,使我們看到的,感受到的最直觀的進化結果。(這就是很多回答認為醫學阻礙進化的人的看法,其實他們誤解了進化的概念,也高估了人類的力量。闌尾進化消失是醫學解決不了的,靠的是自然進化。目前還沒聽說根據有沒有闌尾或者闌尾長度來殺掉人類的。如果有的話,那就類似於馴化。否則的話,你割掉闌尾,後代依然有闌尾,除非刪除基因。)
這也是為什麼今天,作為真核生物大軍的所謂萬物之靈人類,還可以看到其他靈長類近親,哺乳類遠親,還有兩棲類,爬行類、魚類等無數幾億年前是一家的物種,當然,還包括植物以及原核生物類的細菌以及古生菌大軍。
這個世界,波瀾壯闊!
言歸正傳
二,進化的兩個基本條件
進化,分為兩部分,素材和選擇。大部分人關注的是後者,事實上,前者才是關鍵。素材是必要條件,而選擇則是造成結果的一個緣故。
所以,我們從兩部分來分析這個問題。
2.1素材是關鍵
其實,之所以我們人類可以和我們的祖先如此懸殊,就不比人類和細菌這種更古老的跨界區別了,直觀的,人類和我們的近親的樹鼩之間的區別之大,恐怕也是讓人大跌眼鏡。
(樹鼩是一個比較新的研究,最初劃分到獸類,後來又歸到靈長類,目前認為是與靈長類最為接近的一種物種[1,2])
(樹鼩是一個比較新的研究,最初劃分到獸類,後來又歸到靈長類,目前認為是與靈長類最為接近的一種物種[1,2])而最關鍵的關鍵就是突變。
我們知道基因組是由ATGC組成的雙螺旋。而人類基因組容易發生突變。
突變的原因有二
a 主要原因-隨機複製錯誤
人類基因組的複製並不是完全嚴格的進行鹼基配對來完成的,而是在複製過程會發生一定概率的錯配,這個錯配的比例大概是千分之一,即,每複製一千個鹼基,將出現一個突變,而人類基因組有30億個鹼基。這些突變就是我們進化的素材庫。有些突變由於致病或者有害,被修復掉了或者導致個體發生重大變故(癌變),從而無法被淘汰,而其他突變則遺傳下來,一代代積累起來,這就是進化。
b 次要原因-各種誘變
由於我們生存的環境千差萬別,有各種因素會導致突變發生
常見的包括物理誘變(紫外線,X—射線,γ-射線,快中子,激光,微波,離子束等),化學誘變(有烷化劑,天然鹼基類似物,氯化鋰、亞硝基化合物、疊氮化物、鹼基類似物、抗生素、羥胺和吖啶等嵌入染料)以及空間技術誘變(原因不明,可能涉及到了重力和宇宙射線)
當然有人會問,突變能否修復?答案是肯定的,2015年諾獎就是授予了鹼基修復2015 年諾貝爾化學獎為什麼授予「DNA 修復機制的研究」 ?這個研究的影響是什麼?帶動了哪些發展? - 知乎用戶的回答
然而,修復畢竟不是百分百完成的(事實上,生物學中,精度一直是個大問題)
此外,由於突變速率是相對穩定的[3],俗稱分子進化鍾,所以這是我們估算歷史的一個重要參考(人類為什麼是起源於非洲,人類到底怎麼進化的,為什麼我們祖先是在恐龍時代就存在),當然,這是一個超級大標題,內容就不一一細說了
以上部分,就是解決了素材問題,即,人類存在大量突變。
2.2 選擇是決定結果的關鍵
上文解釋了進化的最基本條件,即素材庫的問題。那麼這一步解決的是選擇的問題。
達爾文進化論里認為,自然選擇是進化的動力。其實這句話,一定程度上是存疑的。即,過分的高估了自然選擇的能力。誇張點說,你選擇不選擇,進化都在進行。而我們看到的結果,是選擇的結果,多少帶有後驗或者說倖存者效應。
適者生存,可以說是最直觀的進化理解。由於我們生活在自然界,是一個相對確定的內容,我們無法幹掉太陽,所以,自然界必須選擇可以防止太陽光損傷的生物,我們無法更改大氣組成,所以,有氧呼吸成為主流(在氧氣含量最高的時代,高大35%氧含量讓地球進入了一個巨型時代,無論是恐龍還是幾米長的昆蟲),當然,還是有厭氧菌存在,而且,我們人體也保留了這一歷史進化的功能,比如運動後酸痛就是無氧呼吸的結果。我們選擇了陸地生存,所以,那些突變出來無法忍受陽光,喜歡無氧呼吸或者海里生存的人,都被自然淘汰了。
以上部分是解決了選擇問題,即,選擇,是基於現有條件的。
第三部分,為什麼醫學加速了我們的進化
還是分為兩部分
3.1 醫學解決了進化的兩個制約因素
第二部分我們提到了進化的兩個核心問題一個是突變,另一個是選擇。其實,還有一個問題,就是種群數量的問題。
關於突變,這是自然發生的,所以,就不用考慮了。
選擇問題:
第一,避免了過多的基因流失
過去,由於醫學不發達,導致大量的人類死亡,那麼,他們很多優秀的基因都無法遺傳下去了,這是人類基因資源庫的巨大損失。在古代,人類死亡的主要原因包括:1傳染病〔Infectious Diseases〕2 外傷injury 3感冒(common cold)Ancient Diseases
比如天花,鼠疫,霍亂,瘧疾等,基本上在現代醫療條件下,很難大規模爆發了,一次黑死病,可能讓歐洲大量的達芬奇全死光了。尤其是天花,更是被徹底消滅了人為什麼很少得許多現代疾病? - 知乎用戶的回答
而醫學的發達,使得這些基因可以完全遺傳下來,這就是巨大的進化力量
第二,保證了更多的基因傳遞
由於醫學發達,使得人均壽命越來與長,所以,更多的有效基因可以被遺傳下來。
古代,人均壽命可能只有35以下(這個是引用數據,請參照4,5,6),這樣,很多人性成熟後還沒來得及生育就死去了,而且那個年齡段,人類生殖尚未結束(女性絕經時期約為45-55,男性無限制)
人均預期壽命的變化
人均預期壽命的變化
第三,擴大了種群數量
由於現代醫學的進步和糧食問題的解決,人類數量越來越大。
而種群數量的擴大,對人類意義非凡,這意味著,我們的多樣性是越來越龐大,我們的基因庫的規模也是呈現一個快速增長。未來,使得我們對抗自然界危機的能力也越來越大(種群數量是一個進化上的非常關鍵概念,只有種群足夠大,生物規律才可以實現,而小群體,即遺傳漂變,很容易出現問題。比如,如果一個幾千人的群體,這個群體太小,突然遇到一場瘟疫,全掛掉,而幾十億人,則沒關係,這就是為什麼現代很多疾病,SARS,禽流感,埃博拉,甚至艾滋病,依然對全人類沒造成根本性傷害,而澳洲和美洲土著大量死於瘟疫)
第四部分,未來人類進化將實現飛躍
由於生物學的進步,特別是基因編輯技術的進步,使得人類對進化的干預能力越來越強,我們已經不再滿足於漫長的自然突變和自然選擇了,我們選擇了直接編輯基因
從定點突變技術,到轉基因,到目前基因編輯,我們對基因的處理越來越得心應手
最新的crispr技術,更是讓我們可以隨意處理我們的基因,所以,我們的進化會走上快車道。
2015年,首次編輯人類胚胎DNA——中山大學的一組研究人員利用CRISPR/Cas9基因編輯技術,將CRISPR/Cas9酶複合物注入胚胎中,這會在特異的位點結合併拼接DNA,用於改造了導致一種潛在致命血液疾病——β-地中海貧血的基因。
2015 年在你的研究領域最重要的研究成果是什麼? - 知乎用戶的回答
那麼預計未來,人類將實現進化上的飛躍,至於如何飛躍,你們看到的科幻電影,很多都可能變成真相。
最後在補充幾句。進化是一個漫長的事件,漫長到讓我們難以想像。
我們人類的祖先大概是1200萬年前的人猿,而靈長類大概在侏羅紀時代就存在,哺乳動物則出現在三疊紀末到侏羅紀初
而人類走出非洲後(10-20萬年),我們沒有實現基因級別的進化。我們只實現了部分點突變的保存
典型的包括
1,東亞人狐臭基因點突變篩選
這是一個典型的遺傳漂變,狐臭部分是由第16號染色體中部的ABCC11基因決定的,而人類進化過程中,東亞人祖先恰好在該基因538位鹼基發生了突變,而且,由於期間,這個群體足夠小,所以這個位點都是純合,而且,他們沒跟其他具有該突變的位點發生基因交流(啪啪啪),於是,最後越來越純,到了現在,狐臭在東亞反而是一種少數現象。
圖:去除狐臭的突變型基因在全世界的分布(黑色=狐臭型,白色=突變型,來源於參考5)
2,東亞人膚色基因突變(進化時間約為1萬年)
深膚色的南亞語系人群(生活在我國雲南以及東南亞國家)與淺膚色的中國漢族人群之間遺傳差異最大的色素基因——OCA2。 進一步的分子進化分析表明,OCA2在東亞人群中受到了強烈的達爾文正向選擇,其中的一個氨基酸突變(rs1800414, His615Arg)在東亞人群中廣泛分布,而歐洲和非洲人群中則沒有這個突變。
圖:膚色突變型基因在全世界的分布(深藍色=黑,黃色=白,來源於參考6)
研究者在小鼠里做了一個實驗,結果發現,跟天生黑色小鼠(WT)相比,含有這個突變的小鼠(WT")膚色明顯變淺,如果把這個基因徹底敲除(KO),那麼小鼠就變成白色的了,而部分修飾一下這個小鼠基因(TM)膚色也會變淺
http://zhuanlan.zhihu.com/longevity/20485929
你看,1萬年時間,就是一個位點突變,就足夠決定部分膚色,因此進化,是一個極其漫長的時間,我們,不要太急了
1 樹鼩基因組測序 Genome of the Chinese tree shrew : Nature Communications : Nature Publishing Group
2 樹鼩資料庫 Tree shrew database (TreeshrewDB): a genomic knowledge base for the Chinese tree shrew : Scientific Reports
3 Nachman M W, Crowell S L. Estimate of the mutation rate per nucleotide in humans[J]. Genetics, 2000, 156(1): 297-304.
4古代中國人壽命與人均糧食佔有量
基於生命表法的大汶口文化時期古人平均預期壽命初探
唐人壽命水平及死亡原因試探——以墓誌資料為中心
5 Yoshiura K, Kinoshita A, Ishida T, et al. A SNP in the ABCC11 gene is the determinant of human earwax type[J]. Nature genetics, 2006, 38(3): 324-330.
6 A genetic mechanism for convergent skin lightening during recent human evolution
從生物學上講,是這樣的。醫學極大地放寬了基因缺陷的生存可能性,甚至使得與健康基因沒有明顯差異,自然選擇也就失去了作用,所謂優勝略汰就不再有效成立。
醫學沒有阻礙演化,也沒有促進演化——醫學是演化的一部分。
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