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:

  1. 長期的人工選擇可以模擬自然選擇嗎?
  2. 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


看題主的問題描述……這摘除以後的致死率還挺高?那就更難用這種辦法篩選出「進化」後的個體了……因為這樣有個立竿見影的效果,就是減少數量,繁殖能力超強又如何,突變不是隨心所欲產生的,要靠運氣 ,這個真的一點辦法也沒有。曾經統治古生代海洋的三葉蟲類,數量和繁殖能力都不錯吧,但是還是全滅了,沒有留下後代,運氣差有啥辦法?劍齒虎亞科是貓科動物里非常成功的一支,橫行天下幾千萬年,照樣全滅了。旅鴿,禾花雀,前者曾經是數量最多的鳥類之一,已經滅絕,後者情況很像,也逐漸走向滅絕了。你猜為什麼會這麼慘?人類的屠殺是一個原因,另一個原因就是它們天生喜歡在熱鬧的環境下繁殖,群落數量少了以後連交配都慾望都沒有,其實願意在鳥丁稀少的環境下繁殖這種變異按理說不難產生,但是就是沒產生,這兩種鳥類本身繁殖能力非常好啊,但是運氣不好,沒產生救命的突變,後來人類想幫都沒辦法幫。

歷史上,遇到強大選擇壓力的物種,有的產生了有益突變並得到積累,適應了環境,但是絕大多數物種都沒有留下後代,為啥,就是時間不夠它們去產生有意義的突變了……

看看這些晚期的三葉蟲化石,這些厚甲和尖刺——可以想像面對越來越強大的掠食者,這個古老的類群是多麼努力地苦苦掙扎。但是關鍵的突變就是沒有產生,於是曾經的最成功的主流節肢動物類群就這麼徹底消失了。

以及,即便問題描述修改了,依然完全符合我假定的果蠅的例子,把突變概率、致死率進行上下調整也可以,結論還是一樣的,就是想通過這種辦法篩選突變個體基本上顛倒了自然選擇和突變的邏輯順序才會產生的想法。具有不同遺傳特徵的生物體的誕生,必要條件就是是基因的突變,基因突變的概率不可能受這種操作影響。

實用主義的做法,還是提供充分優渥的條件讓它們無限繁殖,看看有沒有你想要的突變個體。如果有,那麼什麼都好說,你是把它們篩選出來選育積累特徵也好,改變飼養環境讓突變個體得到更多機會活下來也好,把沒突變的個體無差別隨機殺死殺傷也好,都是路子。

但是關鍵不在於後續操作,在於突變。


然後再舉一個例子,就是非洲象。這幾年,科學家發現,由於人類的盜獵,不長象牙或者象牙很小的非洲象在種群里比例上升了,是不是非常像題主想要的效果?但還是要明白,這種變異並不是因為盜獵而產生,它本來就會產生,基本上很容易產生,只不過因為性選擇的關係,這種基因不具有優勢,因此無法積累,容易失傳。而人類做的,只是讓這些不長牙的象得到更多存活機會而已。不過並不是說非洲象的危機解除了,它們的種群依然需要保護。如果非洲象的運氣再差一點,連不長象牙都突變都很難產生,可能情況會更惡劣。


這個說法有點像最早的進化論,好像是華萊士提出的吧,和達爾文的有點不一樣。他的觀點是子代會繼承父代的特徵。所以個高和個高後代必然個高,皮膚黑的和皮膚黑的結合會越來越黑。但是有個漏洞,就是為什麼沒有單手的人呢?因為當時還不知道基因這事,不知道基因決定性狀。所以那時候有經典的長頸鹿言論因為鹿想吃樹上樹葉,每代把脖子伸長一點,變成了長頸鹿。

但目前最型研究表明基因和環境共同決定性狀。這就要看錶象遺傳學的研究了。但是你僅是人物摘取器官。就好像兩個意外斷臂的殘疾人結合生出後代不會斷臂一樣,是不會生出單臂人的。


~~~~註:寫跑題了,但還是有些用的~~~~

~~~~想看最後的答案,直接下滑到底~~~~

這個問題很有意思

此處以該器官有一定用處為假設

但是,1000代可能並不足夠

而之所以這麼慢,原因主要在於想要基因出現假定的突變可以說難上加難。基因突變有無向性和多害少利性!所以想要它出現假定的突變所用的時間之長是可想而知的。

那回答一下這個問題。

首先,我們要看幾點

一,該器官的缺失是否會對它的生存率產生影響。

二,突變出沒有該器官的生物是器官丟失,還是功能轉移。簡單說就是這個突變只是簡單的器官缺失不用手術就沒有該器官,對比正常的只是少挨一刀。或是該器官的功能轉移了,不僅可以少挨一刀還有被切器官功能。

好,那麼題目就很簡單了

假定挨刀會使生存率降低,那麼無論是那一種,結果都是無器官的生物最終會獲勝!

所以最後無該器官生物會佔絕大多數,但想讓正常的徹底消失難度極大!!

為什麼?還是因為生存率!!無該器官生物看似少挨了一刀,但是重點在於,挨刀的或許會死,但活著的基本都可以正常繁衍後代,這就直接導致了二個新的問題!那就是生物總量,和生物可容納量之間的問題。還有就是該器官對生存環境的爭奪是否產生影響的新問題!

簡單說,只要你的一刀不是100%致命,那想要正常個體消失,那就要看該器官是否會對生存空間的爭奪產生影響了!如果產生影響,那未來必定是器官功能轉移的生物勝利,並且會對正常個體(挨了一刀的)趕盡殺絕!如果不產生影響,那就會出現二者長期共存的情況!

好了,其實這個問題沒那麼簡單,自然的進化不是單靠一已之力就可以推動的

捕食者和被捕食者之間的鬥爭,種群之間生存能力的鬥爭,兩性之間的性選擇!自然因素的改變,以及物種入侵,等等等。。

大自然用微秒而又複雜的機制寫出這一套進化規則,而題主想用簡單的切害器官就想模擬它,想的是不是有一些簡單了呢?

但是這個想法是好的,學物理時我們經常忽略摩擦力,把物體看成質點,密度均勻,剛體等等

所以,這個問題就像物理中把某某看做質點,看似簡單,實則細講,內容實在是複雜啊

最後題主似乎忽略了一件事情!

動刀的行為是模擬的自然選擇,而非人工選擇!人工選擇和自然選擇有很大差別,題主的行為只是人工模擬自然選擇!而非題目只所說的人工選擇模擬自然選擇!人工選擇和自然選擇都可以算是進化的規則,對題中生物而言是並例的,沒有誰模擬誰之說!

~~~~~~分割線~~~~~~~~

發出前又看了一次題目,跑題了跑題了。。

白寫這麼多,嚶嚶嚶~

好了,我才注意到,題主只是想問,這麼做能否得到一個無該器官的生物,近而篩選出一批無該器官的生物。。。

怎麼說呢,只要你能堅持,一定能得到!

但是,你之所以能得到,和你給它們一刀根本就沒關係啊親!

那一隻之所以出現是由於基因突變!!也就是說,就算你不切它,它們也是有機會出現這種突變!!!也就是說,能不能出現,和你一點關係沒有,就看你幸不幸運了~


推薦閱讀:
相关文章