生物進化(演化)從巨集觀時間與空間尺度上看到底有沒有方向?

時間 2021-05-31 12:51:25

1樓:風行隱影

生物的演化肯定是有方向的,只是這個方向太複雜,涉及的因素太多,我們難於確定。生物的進化不是為了變得更自由,也不是為了變得更複雜,而是為了變得更能生存。高等生物如人類為什麼變得今天這樣複雜,只是因為變成這樣更有利於生存。

可以設想人類生存環境如果發生變化,完全有可能從複雜走向簡單。所以我覺得生物進化不一定是題主說的那個趨勢。

2樓:luson

我嘗試構建了乙個模型,很有意思,推出一堆很有趣,也很反主流的結論。

其中有乙個結論是:從巨集觀上看生物進化是有方向的。

有意思的是:生物集群滅絕、寒武紀大爆發(大復甦?)也是這個模型的推論結果之一。

這是個高質量的提問。個人認為這是個複雜系統的問題。即:乙個複雜系統,是什麼樣的機制原理,產生有序度提高的現象?

個人認為,原因的核心是激盪(正、負反饋)導致的結果。跟熱力學、中性理論沒什麼關係。

這個問題太前沿了,即便乙個不見得正確的看法,也不是三言兩語能講清楚的事。

「進化」是有意識的嗎?「進化」的目的是什麼?「進化」最終是想「生」出個什麼東西來?

3樓:summerfly

這個相類似的問題在另乙個問題下答過。

為什麼會先有侏羅紀時代才有人類,物種起源不是應該從小到大進化嗎? - summerfly的回答 - 知乎

為什麼會先有侏羅紀時代才有人類,物種起源不是應該從小到大進化嗎?

結論就是簡單型別能適應環境就行,演化出現複雜型別也是為了適應。紅皇后假說解釋複雜性很好。evolution翻譯為「演變」是更好的備選。

4樓:Tiannan Hu

看似複雜的乙個問題,不過換個角度想想可能根本沒有這麼深奧。還是那句話,先問是不是,再問為什麼。

因為生命起源的時候是從最簡單的生物開始的,即便生物往簡單和複雜的方向進化的機率相等,也會出現越來越多的複雜的生命形式。但從數量上說,簡單的生命形式仍是遠遠超過複雜的高等生物的。

另外從群體意義上說人類這樣的高等生物並不見得就比病毒等簡單生命有優勢。雖然生命形式越複雜個體就越強大,但這是以犧牲個體的數量為代價的。地球上的生命大滅絕的很多次,反而是最簡單的生命形式一直生生不息。

所以我認為生物進化有自發的巨集觀方向這是個偽命題。另外作為乙個接受過系統的物理化學教育的人,我反對什麼事情都往熱力學第二定律上扯。實際上,按照熱力學第二定律,生命的複雜程度是有極限的。

說簡單了就是DNA等遺傳物質都有不穩定性,很容易被各種各樣的外因損傷(這就體現出熵增,因為這些反應有很多是不自發可逆的)。生命的複雜程度與DNA鹼基數目有一定正相關性,當DNA鹼基數目多到幾乎每乙個子代都會出現乙個有害突變的時候,這基本就是進化的上限了。

5樓:紂桀寒

我一直就認為,該叫進化而不是演化。進化發生的微觀機制可能是隨機中性的,但是巨集觀上確實是朝著更適應環境,功能更強的方向發展的。

題主說的自由能密度變高由於不是很懂就不談了。熵減(功能更強,更有序)這個確實是大體上生物進化的趨勢,所以是有方向性的。

天(自然)之道損有餘而補不足,人(生物)之道損不足以奉有餘。老子的這句話用來表述生物進化是再精煉不過了,不論是適者生存,熵變抑或是其他方面。

6樓:心田馬

看完之後我覺得題主關注的方向更多是社會形態而不是生物形態(雖有提及演化論)

社會形態我不太清晰隨便一答別較真我只看到乙個現象正負相抗彼此增長損生態長人態

生物形態參考太極陰陽圖

7樓:白開

我想到乙個模擬的方法,可以模擬宇宙。比如宇宙空間內的氫分子受到引力作用凝聚、突破臨界形成恆星,恆星內部發生的核聚變產生了更複雜的物質,這個可以視為熵減少的過程。但是宇宙會因此而整體熵減少麼?

同樣,生物進化也不是持續的、線性的,不是所所有生物都要熵減少的,壓倒性數量的細菌們便是個例子,而我們這些一小群變複雜的生物就像龐大星雲中的幾顆恆星一樣,只是在漫長的時間裡填充所有的可能性,所以生物整體並沒有熵減少,而是那些反覆進化(核聚變)的生物似乎在熵減少。

多細胞生物一開始出現的時候有很大的發展空間,所以越來越複雜也沒什麼不對,但是我認為複雜是有上限的,不會一直複雜下去,就像太重的原子無法長時間穩定存在一樣。從趨同進化來看,進化就是要不停接近環境中的最優解,直到環境發生變化,新的最優解出現。這裡就有乙個相容性的問題,如果新的最優解和上個最優解差別太大,生物就有可能喪失掉原本的一些能力,就比如鯨魚,這樣就對生物的複雜性有了限制,所以我認為進化的方向就是趨近當前環境的最優解,對複雜度沒什麼要求。

ps:進化是有方向的,自然選擇是進化的原因,你不能說在無限的時間下自然選擇是變動的所以進化是沒方向的,這叫概念混淆,進化一直都是朝著最適應環境的方向的。

8樓:透明栗子球

如果可以強行加乙個定義的話,趨向熵減的是智慧型生命的特徵,或者說是文明的特徵,而不是單純的生命的特徵,單純的演化是近視的,對於低頻次的低復制度的危機缺少對應的適應機制,只有文明才可以做到調集資源防禦一顆一千萬年一次的巨大隕石攻擊。時間不是無限的,宇宙的壽命星球的壽命都不是無限的,單純的演化並沒有到達可以取代文明的程度,而別的形式的生命,以宇宙目前的平均熵密度來說,也不可能有這樣的進化速度,量子級別的可能性除外

9樓:白利鋒

非相關專業,但我覺得演化這個詞更適合,演化是沒有方向或是隨機的,我個人覺得初始的演化更像是DNA正常複製引起的錯誤(當然不可以百分百準確無誤複製)即突變或變異引起個體或種群差異。比如演化出感光細胞會比沒有感光細胞的生物更有生存優勢,進而有複雜眼睛的出現。,但是這種器官一旦消耗的能量過多反而會變成生存劣勢,會被淘汰。

所以有用進廢退。

10樓:閒鶴子

我覺得物種演化開始是沒有方向性的,但是一但確定了方向就會沿著方向走下去,比如說飛行肯定是身體輕帶翅膀的方向。下水肯定是流線型軀體。但是生物一開始知道自己朝著飛行的方向演化嗎?

不知道的,只是偶然。

11樓:水月蒼蒼

你被進化樹騙了,生物並沒有朝向複雜方向演化的趨勢。處在食物鏈頂端並不意味著進化的優劣。況且也只是元素迴圈而已,我們最終都是細菌的食物。

單細胞與多細胞只是選擇了不同的策略,多細胞並不一定就比單細胞強。從分布深度和廣度來看多細胞都不佔優勢。複雜性的產生從概率上來講似乎只與時間相關。

12樓:Cool Ape

非常有趣的問題和猜想。人類現在肯定無法給出乙個絕對的答案。

現在進化生物學越來越多人認可中性理論,即絕大部分性狀是既無益又無害的,這些性狀的保留完全是隨機的。選擇只在少數蛋白上起作用。分子進化通過算各個蛋白的Ka/Ks Ratio,大部分蛋白的ratio是1,也就是同義突變和異義突變沒有傾向性,這個結果支援中性理論。

如果巨集觀層面真的是中性理論中的幸運者生存,那麼這個問題就是你說的熱力學問題了:系統自組織的過程中,內部元件的自組織到底有沒有傾向性。這個問題真的回答不了了,畢竟地球生命存在的時間在宇宙時間尺度上也只是乙個響指罷了。

13樓:雷孟龍

其實我也有類似的想法,就是,生物是否並不是僅僅演化,而是向著更聰明,更有力量,綜合能力更強的方向進化,但是目前並不能有乙個綜合的評價系統。您提出的這個熵的想法應該說還是很有參考意義的,但是我覺得如果能有乙個生物方面的評價體系的話會更生物學一些。。。。。畢竟從單細胞生物到多細胞生物最後到各種高階的生命體,如果說不存在乙個確定的演化方向的話,和直觀感受是不太符合的。

我個人感覺生命系統的演化方向是向著乙個更穩定的方向前進,也就是說外部環境的改變對個體的影響越來越小,從生存角度來講,這樣的穩定是更容易生存的,個體的系統越來越穩定,如果從這個生物學角度來看的話,是不是和熵的結論是一致的呢?

14樓:「已登出」

空間是一成不變的,隨著生物越來越適應這個世界,他們繁衍的越來越多,然後直到有一天,食物,空間等各種資源匱乏,就會促進他們向小形態進化;你可以從恐龍時代到現在來看,生物的體型一直在縮小。。。也許未來有一天,我們會變得跟螞蟻一樣大。也許這個我們,並不是我們

15樓:

xy)這個問題大概是很長一段時間以來這裡可以遇到的質量最高的問題......謹拋磚。

我並不懂生態學,現在的方向也是主要由生化相關的一些東西衍生而來(包括現在的老闆也是),所以其實也不懂進化的一些核心概念。希望相關的人士指正。

進一步的這兩個方面是不是可能統一,也就是複雜性的增加是不是也可以用來解釋中性的進化(不考慮選擇作用)中表現出來的不均勻的性質,這大概是有可能的,只是需要引入更多的一些假設。我覺得就人類當前的技術方法的侷限上不足以充分地解決這一類問題,因為充分解決涉及到的資訊量is cosmic。我們僅僅可以借助理論來消除一些不必要的疑慮(或者得到最簡的公理)。

最後提一下乙個玄幻的東西叫Causal Entropic Forces...如果你對理論感興趣可以讀一下。

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