Evolution myths: Evolution promotes the survival of species
- 18:00 16 April 2008 发现一个专业英语词汇blog:滴水石穿
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- Michael Le Page
The phrase "survival of fittest" is widely misunderstood (see 'Survival of the fittest' justifies everyone for themselves). Many wrongly assume it means that evolution always increases the chances of a species surviving.
Evolution sometimes results in individuals or populations becoming less fit and may occasionally even lead to extinction.
There are several ways in which evolution can reduce the overall fitness of individuals or of populations. For starters, natural selection can take place at different levels – genes, individuals, groups – and what promotes the survival of a gene does not necessarily increase the fitness of the individuals carrying it, or of groups of these individuals.
For example, parasitic DNA elements, 寄生虫的DNA构成因素or transposons颗粒，例子，病毒颗粒, can spread through a population even though they make their host organisms less fit. Transposons are one cause of genetic diseases such as haemophilia.血友病
Similarly, selfish individuals may thrive at the expense of altruistic individuals in a group – making them the "fittest" – even though they make the group as a whole less competitive. Such cheaters can have disastrous consequences.
In 1932, J. B. S. Haldane suggested this could even lead to the extinction of populations – a phenomenon called evolutionary suicide. 进化自杀（不生孩子？）Models and some experimental evidence suggest he was right.
For instance, when nutrients营养物 run low, individual myxobacteria粘丝菌 (slime bacteria粘液细菌) may come together to form a fruiting body to produce spores。孢子 Lab studies have shown that cheating myxobacteria that only produce spores and never help form the non-spore producing parts of the fruiting body can drive populations to extinction.
Genes capable of driving populations to extinction might have a practical use, however. Biologists are exploring the possibility of releasing engineered parasitic DNA into populations of malaria-carrying mosquitoes.携带痢疾病毒的蚊子
There is concern that something similar could happen accidentally. Fish that have been genetically modified to produce a growth hormone 荷尔蒙grow faster and larger, mature earlier and produce more eggs. But they are less likely to survive in the wild than unmodified fish. According to the Trojan gene hypothesis,特洛伊（木马）基因假设 a gene variant变体，差别的 that produces such characteristics could spread rapidly through a wild population despite reducing individual fitness, and eventually drive the population to extinction.
有人对类似可能发生的意外表示担心。被修改了基因的鱼类更快的产生更多的荷尔蒙生长激素，早熟并且产更多的卵。但是它们在大自然中的生存能力将远逊于没被修改基因的同类。根据基因木马假设，一个可以表达类似特征的基因变体可以在野生群体中迅速传播，尽管它削弱了个体的适应力，并最终导致群体灭绝。
Another way in which evolution can reduce a species' chances of survival is through the accumulation of detrimental [detri'mentl]有害的mutations. Mutations provide the vital raw material for natural selection, so if the mutation rate is too low a population will not be able to evolve fast enough to keep up with environmental changes.
演化降低某一物种生存机会的另一途径是在生物体内积累有害的变异。变异为自然选择提供重要的原材料，所以如果变异频率太低，那个群体的演化速度将跟不上环境变化的步伐。
If, on the other hand, a population's mutation rate is too high, detrimental mutations may accumulate faster than natural selection can eliminate them. Eventually, the number of mutations can exceed【i】胜过，超出 the "error catastrophe [kə'tæstrəfi]大灾难threshold阈，门槛", again leading to the extinction of a population.
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突变 |
catastrophe |
| 突变论 |
catastrophe theory
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假如，换一个角度来讲，群体的编译频率太高，有害变异积累的速度将超越自然选择消灭它们的能力。最终，这种变异的数量将越过“灾难的门槛”（阈），又将导致群体灭绝。
In theory, any species with a very small population could accumulate deleterious mutations 积累有害的变异faster than it can eliminate them. The problem is especially severe【si'via】 for asexual organisms 无性生殖的such as the Amazon molly 亚马逊帆鱼– an effect known as Muller's rachet(防倒转的)棘齿.
理论上讲，任何数量稀少的物种积累有害变异的速度都超过了它们消灭这些变异的速度。对于某些无性生殖动物这个问题尤其严重，比如亚马逊帆鱼——一种被成为穆勒的棘齿的现象。
资料1：亚马逊帆鱼（BBC报道，有一种全为雌性的小鱼，专家相信7万年以来它们根本就没有过雄性后代，这种繁殖方式理当会让它灭绝。爱丁堡大学的科学家猜测亚马逊帆鱼（Amazon Molly）可能具有特殊的遗传学生存技巧让它避免灭亡。这种生长在得克萨斯和墨西哥州的小鱼，会勾引其它种类的雄性帮她完成生育过程，但后代的基因却完全克隆自母亲，没有一丁点父亲的DNA。生物科学学院的Laurence Loewe博士说道，“这种鱼真的很特别，简直像是在变魔术。”交配的目的只是为了刺激生育。matrix 发表于 2008年4月25日）
资料2：来自生物谷。据英国《每日邮报》报道，一项新研究表明一种神奇鱼类全是女儿身，7万年来从未交媾，但一直繁衍至今，在公然挑战达尔文的进化论。这种鱼就是亚马逊帆鳍鲈（Molly）。 英国科学家表示，一般来说，有性物种若以无性繁殖，过不了几代就会出现基因残障，最后绝种。按理说亚马逊帆鳍鲈应该绝种，但它们巧妙地利用遗传基因来得以幸存。 众所周知，有雄鱼精子才能形成胚胎，但亚马逊帆鳍鲈的所有后代似乎没有爸爸的一点DNA，而是全部继承了妈妈的基因物质。 但亚马逊帆鳍鲈仍旧繁衍在美国德州东南部和墨西哥西北部的河流中，这令科学家大为意外。 为解开这一谜团，英国爱丁堡大学的科学家通过高性能的计算机系统来研究复杂的数学模型，以分析亚马逊帆鳍鲈的这一特别案例。根据模型计算亚马逊帆鳍鲈数千代鱼的基因变化情况，科学家得出它们应该在7万年前就灭绝了。 为此，科学家理论分析了它们依旧存活了数万年的原因，提出了亚马逊帆鳍鲈的一种“自救”理论――认为它们偶尔会从其它品种的雄鱼中获取一些DNA，以此来触发繁殖，以更新它们的基因库。爱丁堡大学生物科学学院的劳伦斯·洛伊博士说：“我们的研究表明这些鱼真有其特别之处，还有特别的生存诀窍来帮助这种鱼幸存下来。也许是偶然与陌生客交配一下，以保持此物种的繁衍。未来的进一步研究将给我们更多的答案。” 洛伊博士补充说，他们的发现还能帮助他们更多地了解其它物种是如何运作的。“我想一件有趣的事情是我们更多地知道了其它物种也会使用同样的诀窍来生存下来。这可能有更普遍的重大意义。” 此研究成果发表在最新一期的《BMC进化生物学》杂志上。洛伊博士计划采取更进一步的数学检测来继续分析亚马逊帆鳍鲈的自然习性。
It is far less of a problem for sexually reproducing species because the exchange of genetic material between chromosomes can separate good and bad mutations. 染色体能分离有益和有害的变异Some unlucky offspring get saddled with lots of nasty mutations and die out一些后代不幸继承了大量有害变异然后死光了, while the lucky ones get hardly any.
对于有性生殖物种，它还构不成麻烦，因为染色体之间的物质交换能分离有益和有害的变异。一些不幸的后代在继承了大量有害变异后死掉，幸运者没有得到任何那些可怕的变异。
In theory, a mutation catastrophe 变异大灾难can also occur as a result of linkage联合，连锁. This refers to gene variants that are inherited 内在继承的together because they sit next to each other on a chromosome. Suppose a mutation that greatly increases the mutation rate somehow ends up next to a new mutation that greatly increases fitness. The immediate fitness benefits of the beneficial mutation will initially mask从一开始就屏蔽 the deleterious effects of the "mutator(mutator gene增变基因)" mutation, meaning both mutations will rapidly sweep through a population, （联想：日本鬼子扫荡）ultimately with disastrous consequences.最终是在男性的结果。
从理论上讲，变异大灾难也可能因为基因联合而发生。就是说基因变体被一起内在继承，因为它们在染色体上比邻而居。假设某个变异大幅增加了变异频率
A few doctors hope to exploit mutation accumulation to treat diseases. Certain viruses such as HIV are already close to the error catastrophe threshold. Drugs that increase the mutation rate of the viruses still further might push them over the threshold and drive a population of viruses inside a person's body to extinction.
一些医生希望通过研究变异积累来治愈疾病。某些病毒，比如HIV，已经接近灾难的门槛。将来可以加快某病毒变异频率的药物也许能把它们推向灾难的门槛，灭掉人体内的病毒群落。
Finallly, it has long been recognised that the competition between members of the same species to reproduce – sexual selection 性选择– can favour traits that reduce a species' overall fitness. Male peacocks with the biggest and brightest tails might get the females' attention, but lugging 使劲拉，用力拖；〔引擎〕过载 around a heavy, conspicuous tail reduces their chances of survival.
最终，人们很早就认识到的同物种个体之间通过竞争去生产后代——性选择——对一些会削弱一个物种整体适应力的特征有利。公孔雀大且华丽的尾巴也许会吸引母孔雀的注意力，但是拖着条沉重又惹眼的花尾巴降低了他们的生存机会。
资料3：性选择 sexual selection 达尔文C．Darwin（1871）所创立的学说。他认为，鹿的角、鸟的美羽誇耀行为和鸣声、狮子的鬃毛、男性的胡须等的起源用普通的自然选择是难以说明的，这些性状是显示对异性的魅力，是在异性选择配偶过程中作为一种有效的性状发展起来的。达尔文称此为性选择。对达尔文的这一学说，认为有迷惑的观点，起初遭到很多人的反对，并列举过种种事例说明雄（或雌）体之间获得异性的竞争并不像达尔文所说的那么激烈。华莱士（A．R．Wallace）提出雌雄性状的强弱是生活力丰富程度的一种表现，后来，雌雄性状和性激素之间的关系被阐明了，再加上对雌雄性状如何作为一种信号刺激激起异性的性兴奋等动物心理学、行为学的深入研究，现在对个体中雌雄性状的发生机制及意义已经有了较多的了解。例如，已经清楚誇耀行为是一种极为普遍的和复杂的行为，又如昆虫种间（果蝇各种间）的行为和体臭的微妙差异在诱发异性上是重要的。据此，对达尔文的这一学说似乎要作新的评价。
Studies of threatened bird species suggest that sexual selection can indeed drive populations to extinction. Some biologists go so far as to blame sexual selection for the conspicuous consumption [kən'spikjuəs]that threatens humanity's future.显眼的出众的消费将毁灭人类的未来。——查找几位意大利科学大对此的观点。
对濒危鸟类的研究显示性选择确实能导致群体灭绝。一些生物学家甚至走得更远，他们把“显眼的消费将毁灭人类的未来”归为性选择的罪过。
According to the handicap principle不利条件原理, features such as peacocks' tails evolve precisely because they are disadvantageous. Consider an individual who is trying to signal to females how fit and strong he is. If the signal is easy to make, weaker males can easily cheat by making the same signal. But if making the signal is costly – such as growing a large, clumsy tail or giving away food – there's no way to cheat.
根据不利条件定理，像孔雀的尾巴一类特征的精确演化是因为它们是不利条件。想想某个公的努力向母的传达他的适应力和强壮程度这些信息时的情形。如果信号容易传达，弱者可以通过发出相同信号来轻易的进行欺骗。但是如果传递相同信号要付出代价——比如长一个大而拙劣的尾巴或者献出食物——行骗就不可能了。
资料4：来自——广州浪客的BLOG。这是个令人难以接受的论点；自达尔文初次提出这个论点并把这个现象称为性选择以来，已有不少人对之表示怀疑。扎哈维（A.zahavi）就是其中之一，他的“狐狸，狐狸”论点我们已经看到过。作为一个对立面，他提出截然相反的“累赘原理”（handicap principle）。他指出，正是因为雌性个体着眼于选择雄性个体的优质基因，才使雄性弄虚作假有了市场。雌性个体所选择的发达的肌肉可能真的是一个优点，但有什么东西阻止雄性个体卖弄假肌肉呢？这些假肌肉并不比我们人类的棉花垫肩更具实质内容。如果雄性个体卖弄假肌肉反而比长出真肌肉省事，性选择应有利于促使个体长出假肌肉的基因。可是，要不了多久，逆选择（counter-selection）将促使能够看穿这种欺骗的雌性个体的进化。扎哈维的基本前提是，雌性个体终将识破虚假的性卖弄。因此他得出的结论是，真正能够成功的是那些从不故弄玄虚的雄性个体。它们掷地有声地表明它们是老老实实的。如果我们讲的是肌肉，那么，装出肌肉丰满的样子的雄性个体很快就要为雌性个体所识破。反之，以相当于举重等动作显示其肌肉真正发达的雄性个体是能够获得雌性信赖的。换句话说，扎哈维认为，一个大丈夫不仅看上去要象一个健全的雄性个体，而且要真的是一个健全的雄性个体，否则不轻信的雌性个体是会嗤之以鼻的。所以，只有是货真价实的大丈夫，它的炫耀行为才能进化。
到现在为止，扎哈维的理论还没有什么问题。下面我们要谈的是他的理论中使人难以接受的那一部分。他认为，尽管极乐鸟和孔雀的长尾巴，鹿的巨角以及其他的性选择的特性，看起来是这些个体的累赘，因而始终是不合理的现象，但这些特征之得以进化正是因为它们构成累赘。一只雄鸟长了一条长长的、笨重的尾巴，为的是要向雌性个体夸耀，说明尽管它有这样一条长尾巴，象他这样一个健壮的大丈夫还是能够活下去。 来自：http://www.oioj.net/blog/new4/Silverfox/index.shtml
资料5：扎哈维是一位鸟类学家，他提出的不利条件原理在当时的社会引起了巨大的反响，试以用此原理来解释羚羊为什么要跳跃`孔雀为什么要拖着相当于它身长两倍的美丽的却又碍事的尾巴`以及人类为什么要投入那些不寻常的炫耀行为。
羚羊在逃命时的跳跃尽管是很费体力的危险行为，但是它仍然愿意冒这个险，因为它等于是在告诉猎豹：“你休想猎杀我这么强健的羚羊。”有一项研究指出，非洲鬣狗的确会避免追猎那些会跳的动物。
北极狐的腰上如果长着一片红色的毛就如同在身上写着“吃我”的字样，很快会成为北极熊的点心，但是雌性动物往往抗拒不了腰上有“吃我”字样的雄性的吸引力。
动物世界有太多雌性专爱一些看似很愚蠢的雄性炫耀，包括鲜艳的羽毛，宽大的角……人类有时也很相似，我们华工昨天晚上有同学在楼顶放烟花为女友庆祝生日，这种冒着被校方批评的危险炫耀就是为了博得女人的欢心，不是吗》？
男性的性选择有时也会迫使女性做荒谬的炫耀。例如，小乳房的哺乳功能和大乳房的是一样好的。在我们远祖的生活环境里，胸部平坦的女子爬树逃避掠食着的追赶比较方便，因此，按照自然淘汰的道理，人类应该是使用双A 罩杯的物种。远古时代的女人有着大乳房，淡然是一种不利条件，按扎哈维的说法，她们以明显可见的身体脂肪来炫耀自己的良好营养条件，。自然界的原则既然是把效率不佳的一律淘汰，怎么会进化出这么昂贵的炫耀。
某日他正在思索：鹛见了隼为什么不悄悄地躲进树丛，反而不断地对隼大叫？“于是我明白了，它们是在对掠食者说话”鹛向隼暴露自己的位置，乃是将不利条件加诸自己，也是以类似广告的方式宣布：你的奇袭不会成功。
最后用一句话，精髓：一桩事可能因为它有危险却能带来更大的机会。
Proving that any of these phenomena have ever led to extinctions in the wild is far from easy, because any species to which this has happened are, of course, no longer around to study. The indirect evidence is growing ever stronger, though.
想要证明自然界任何此类导致物种灭绝的现象都不容易，因为遭受此难的物种都已绝种，当然，就无法系统研究它们。虽然间接的证据在不断涌现。
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