《生命科学50讲》课程笔记8--社交

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真社会性生物

针对蜂群里工蜂毫无保留的牺牲掉自我的繁殖能力,贡献给种群的利他主义,达尔文的自然选择学说受到了严重的挑战。

达尔文说自然选择的对象很明确,是一个个的生物个体,是“个体选择”。

而这和工蜂的做法矛盾。

  • 群体选择

把自然选择的对象扩展到群体,甚至整个物种

这种说法的麻烦在于,它没办法解释为什么工蜂里没有出现自私自利的叛徒

连多细胞生命,都会有叛徒,比如癌细胞,为什么蜂群里没有

  • 亲属选择

自然选择的胜利者是能把自己的基因尽可能地传递下去的生物。

至于这些基因是自己亲自携带和传递,还是通过自己的亲属间接传递,都无所谓。

甚至在极端情况下,如果牺牲自己,可以帮助自己的亲戚更好地传递基因,那就会出现利他主义。

比如,工蜂和蜂后的基因高达75%的相似性。

这里自然选择的对象,不是个体,而是生物体内部的基因。

自我牺牲和利他主义的背后,仍然是生物学的精密计算,不需要动用人类世界更崇高、更抽象的集体主义感情。

语言:伟大社会的基础

为什么人类没有走上蜜蜂社会一样的道路呢?因为语言。

语言能力在自然界并不罕见,而人类语言的特点就是可以将不同的词汇,按照特定的结构和顺序组装起来。

而语法就是区别于人类和其他动物的关键点。

这个将不同词汇按顺序组成句子的能力由于只有人类有,所以一直以来没有被研究过。

19世纪下半叶,一个叫布罗卡的法国医生收到了一个损失语言组织能力的病人,这个病人死后,布罗卡医生为他做了解刨,发现他的左半球大脑区域,额头下面靠后一点的位置受了严重的内伤。

布罗卡医生猜测这个区域负责语法。后来这个区域就叫做布罗卡区。

对比人类和黑猩猩,布罗卡区在人类中更大,更复杂。

人类这个区别是怎么来的呢?2001年,英国科学家发现,如果人体中的FOXP2基因出现缺陷,病人的表现就和布罗卡区出现损伤的患者差不多。

而且这个基因在黑猩猩体内也有,但是和人有非常微小的差别,只相差两个氨基酸。

所以科学家就猜测,之所以人类可以超越黑猩猩,形成语言,是不是因为和这个基因的变异有关。

性别

为什么会出现性别?

在地球生物圈,所有的复杂生命形态几乎都存在性别。

但是在生物学上性别是一件很累赘,代价很大的事情。

因为当一种生物没有性别的时候,比如细菌,想要繁殖后代,是一件很简单的事情,一个细菌只需要复制自己的DNA,然后从中间断开变成两个细胞就行了。

这个时候,生物体遗传物质的传递效率是最高的。

而性别的出现,繁殖后代则需要寻找配偶,每个个体都只能传递自己一半的遗传物质。

  • 性别提高了生物的存活概率

性别的出现让生物能够快速实现多样化,更好的适应多变的地球环境。

假如一种小生命同时具有无性别和有性别两种状态,突然它生活的环境海洋发生了变化,温度和酸碱度都变化了。

如果在这个时候的海洋里,恰好这个小生命有两个基因发生了变异,一个帮助它提高了对高温的忍耐力,另一个提高了它对酸碱度的忍耐力。

那么这个突变的个体就会存活下来。

然而DNA复制的时候,如果一个基因突变的概率是10亿分之一,那么无性别状态的生物要想存活下来,就需要两个基因同时突变,也就是10亿分之一的平方概率。

而如果是有性别的,想要创造一个带有这两个基因突变的生物,只需要一个产生耐高温的和一个产生耐酸碱度的生物结合,孩子就可以同时拥有这两个基因,从而存活下来。

这样它们存活的概率提高了10亿倍。

两性的核心差异:生殖细胞

两性的最核心差异就是生殖细胞不一样。

雄性产生众多个头较小的生殖细胞。

雌性产生数量较少,但是营养丰富的生殖细胞。

雄性提供的仅仅是遗传物质,而雌性除了提供遗传物质,还提供营养物质,支持了受精卵的发育成长。

为什么有这样的区分?

有性生殖的麻烦就在于,一个生物必须要找到另一个异性生物结合,才有繁殖的机会。

所以,一个生存策略就是,尽可能产生天文数字的生殖细胞,广撒网,这样也许总有机会碰到另一半,产生后代。

但是产生大量生殖细胞就注定了每个生殖细胞里面携带的营养物质会很有限,这对于受精卵的发育是很不利的。

所以进化的结果就是,两种性别的生物,演化出了不同但是相互配合的繁殖策略。

一方生产数量庞大的精子,另一方营养丰富的卵子,这样孕育后代的成功率最高。

决定性别的基因

两性的核心区别在于生殖细胞,想要在技术上创造性别,需要的就是制造雄性或者雌性生殖细胞的能力。

比如在人类中Y染色体是男性的标志,其中最重要的基因是SRY基因,如果一个人有Y染色体,但是没有这个基因,那么这个人看起来就完全是个女人。

同样,如果把SRY基因强行插入雌性小鼠体内,这只小鼠会看起来完全是一个雄性。

SRY基因的核心功能就是指导男性睾丸的发育,制造精子。

而男性的其他特征,比如胡须,喉结,脾气性格等都是男性生殖器官发育带来的衍生品。

同性竞争:暴力的逻辑

根据两性生殖策略的不同,雄性恨不得逮住机会就交配,反正他们的精子多得根本用不完。

而雌性就会对配偶精挑细选,反正就算配偶再多,卵子的数量也是有限的。

这样一来,雄性之间的竞争就自然出现了。

首先,超过95%的哺乳动物,实行的是一夫多妻制。雄性的胜利者可以拥有巨大的繁殖权利。

与此同时,雌性动物为了后代要付出更大的投入,除了生产个头较大的卵子之外,还需要付出怀孕和哺乳的代价,所以,雌性对于配偶会更加挑剔。

两者都会使得哺乳动物的雄性更加暴力的争夺雌性。

同性竞争的准备

在进化中,由于需要竞争,所以雄性的体型明显比雌性大,在漫长的演化史中,选择出了体型较大,在争斗中更容易获胜的雄性特征。

实际上,人类男女体型的差别不是很大,人类在进化史上,一夫一妻或者是温和的一夫多妻比较多。

极端情况下,南极象海豹雄性比雌性重上四五倍。

在很多生物学的研究里面,斗争行为的出现,并非雄性临时起意,而是有着深刻的生物学逻辑。

比如有女生围观的时候,男性打球都会更加激烈一点。

  • 暴力的生物学逻辑

首先,在同性竞争时,很多食肉动物都是雷声大雨点小的通过吼叫或恐吓来炫耀武力,自认为没有胜算的一方会撤出战斗,就算是近身肉搏,一般而言也会见好就收,很少会打到一方遍体鳞伤或者死亡才罢休。

在动物世界,对同类下杀手不是什么正常现象。

那为什么人类社会中会出现暴力杀人狂这样的现象呢?

一个看起来合理的解释是,人体类负责同性竞争的基因出现了异常,无法把竞争的强度控制在合理范围内,就会演变出暴力行为。

这方面有一个很著名的基因叫单氨氧化酶基因。如果人体内这个基因的DNA序列较短,活性较低,这群人就更有冒险和攻击的倾向,出现暴力行为的频率就更大。

求偶社交

总有人批评说,男孩子追求女孩子,怎么老是搞一些华而不实的花架子,送玫瑰花,送巧克力,弹吉他唱情歌等。

孔雀开屏其实是雄孔雀送给雌孔雀的礼物,这些花斑对于雌性来说只能看,除此之外毫无用处,相反,对于雄性来说,拖着长长的尾巴活动很不方便,反而更容易被天敌抓了吃掉。

雄性送的礼物有时候挺匪夷所思的,不光毫无用处,甚至看起来还是有害的。

达尔文面对这个问题的时候一度很头疼,他说他一看到孔雀开屏就烦。

在动物世界里,雌性没办法去给雄性做体检,只能通过雄性自己展示健康状态和竞争力来判断。

雌鸟根据这些显而易见的外在指标,选择配偶。

在漫长的演化历史上,雄性就会更加强化自己的这些特性,送出让雌性更满意的礼物,哪怕为了送礼,让自身处于危险当中国也在所不惜。

而雌性挑选符合这些外在标准的雄性,除了可以反映雄性的健康状态和竞争力之外,还因为它们交配产生的后代,如果是雄性,也有可能带有这些很有竞争力的外在特点,比如长尾巴,鲜艳的羽毛,这样一来后代寻找配偶,繁殖下一代的概率也因此提高了。

自然选择的压力,要求雄性能够明确表示出自己的健康状态和竞争力,来获得与雌性交配繁殖的机会。

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