通過外界手段,將一種繁殖能力很強的昆蟲的某個器官摘除,摘除該器官對該昆蟲有一定的致死率,對其存活後代反覆進行該操作。進行長期實驗後,其後代中會出現該器官退化的個體嗎?
題主的意思可能沒有表達清楚,補充問題:
- 長期的人工選擇可以模擬自然選擇嗎?
- 對於該昆蟲來說,「我」是一種會使該昆蟲某個器官衰竭的病毒(比喻),該昆蟲對「我」無免疫性。該器官衰竭後,這隻昆蟲有一定幾率死亡。長期(假設繁殖1000代)反覆該操作,我是否可以用這個實驗篩選出一批不需要該器官也可以存活的昆蟲?
你的問題就好像在問,連著很多代都摔斷腿的家庭,新的小孩會不會一出生就是斷腿的?
當然不會,因為基因並沒有改變。
人工物理方式製造殘障並不會改變基因。
相反,如果殘障不是人工製造的,而是大自然製造的,就可以。
比如因為環境特殊,這個家族每一代都會生出三條腿的孩子,如果選擇三條腿的繼續繁衍,最後可能大概率出生就是三條腿。
如果能達到無限代,這麼做是可以的。
因為能摘除這個器官還能保證這個生物繁殖,說明這個生物的生存不再依賴這個器官。
一個器官的退化,始於這個器官的存在不再是生物體能否完成繁殖的決定因素,因此,當下一代這個器官相關基因發生變異從而引起器官功能變化的時候,由於這個功能器官被摘除,這種變化幾乎影響不到生物的繁殖,相關的已變異的基因就被保留了下來並遺傳下去。
而變異存在不定向,害多利少的性質,因此大部分時候變異都是導致器官功能減退,體積縮小,而如果這一變化不會影響生物的繁殖,那麼這種變化在這個種群中將持續積累下去。那些偶然變異出使器官功能增強的基因也因為同樣的原因在後續的遺傳中因變異失效等原因,攜帶這種基因的個體在種群中所佔比例持續降低到可以忽略。
這種變化只要能持續積累下去,這種生物的這個器官最終就會因為大量積累的失效突變而徹底消失。
如果存在競爭的話,這種變化還會加快。
不再發育這種器官的個體反而會因為節省物質和能量,在競爭上獲得優勢。此時,「選擇」傾向於不再長出這個器官的個體,因此,它們的後代中如果存在競爭,不再長出這種器官的個體佔據主流的情況會更快出現。
另外啊,人工選擇,其實就是自然選擇的一部分,人的一切行為都沒有脫離自然規律。
比較典型的例子比如果蠅黑暗多代培養眼部退化,以及發酵生產中常見的菌種退化。
提處女和類似人類結構的,先想想幾千年和無限繁殖的區別,再查查處女膜到底是怎麼回事,如果這點理解能力都么得,直接拉黑不解釋。
啊對了,如果還覺得我是鼓吹用進廢退,請珍惜評論區發言的次數,我會選個我樂意的回復量拉黑,噴子沒人權。
是否出現退化的個體,要看是否出現相應的基因突變。理論上說,只要生存和繁殖條件合適,你不進行任何操作,它們自己也可能出現該部位退化的個體,只要這一性狀不致死、不面臨巨大的選擇壓力,就能夠代代延續下去。
如果這種突變本身很難產生,那你在宏觀層面進行的干預沒什麼用。
我舉個例子吧,根據問題描述,我們假定:
1.純合子的長翅果蠅種群被養在一個適宜的環境里,食物什麼的都充足,可以無限繁殖。這個種群沒有機會被外界殘翅果蠅(天生翅膀退化的果蠅)基因污染。
2.對剛羽化的果蠅都做一個小手術,就是把翅膀摘除,而這個操作會提升果蠅暴斃的概率(實際並非如此,劇情需要),很明顯這會導致整體上繁殖速度降下來了。
3.繼續假定,長翅果蠅有一定的概率(很小)自己變異,產下殘翅果蠅後代,而殘翅果蠅被摘除翅膀後暴斃率比被摘除翅膀的長翅果蠅低,其他器官有機會發育得更好(劇情需要)。
那麼這樣持續操作,只要殘翅的突變出現了,確實可能導致殘翅果蠅越來越有優勢。而題主的問題描述說的是「出現」,這個詞描述的是有與無的問題,不是多與少的問題,你是否摘除它們的翅膀,並不會提高或降低出現突變的概率,而這個突變一旦出現,只要不面臨選擇壓力、都能正常繁殖,也就有機會一直代代延續。
如果你再假定,這種突變在正常情況下極難發生,相當於不可能事件,那麼你再怎麼折騰也折騰不出來退化個體。
如果這個突變註定要產生,那麼顯然,要想儘快出現突變個體,應該是什麼也不做,因為做手術會降低繁殖速度,減少個體數量,而想要儘早產生突變,應該儘可能增加個體數量才對。
還有,某器官退化並不一定意味著另一器官得到更多營養而變發達,這都是非常複雜的問題,而且突變的出現與否,跟環境也好、人為選擇也好,毫無關聯。環境和自然選擇的作用,只能在突變出現以後才發揮,如果一直沒有這個突變,你改變環境也好,人為干預也罷(直接在基因上動手腳除外),都不會導致突變出現。
題主大概是個高中生…感慨一下…現在中小學教師的素質也是在不敢恭維,估計講進化論,說著說著就變成拉馬克的進化論了…
然後被荼毒的學生,總是以為環境能影響基因,殊不知環境對基因的變異毫無定向作用,基因變異和基因漂移對環境沒有任何依賴,本來就會出現,環境只是提供選擇壓力而已。
懶得打字了,發一張我跟題主的私信