自交是什麼意思

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

很多人覺得人類是由猴子進化而來。於是，就有人在問“猴子和人都會生老病死，那麼猴子進化成人有什麼意義？”。實際上，這個想法是錯的，人類並不是猴子演化而來的，而是類人猿。再者，演化並不受人為控制。

很多人提起進化論，會對進化論有一個錯誤的認識，

認為進化就是從低階到高階，從低等到高等進化而來的。

其實進化不是這樣的，

進化並沒有一個明確的方向，

如果地球能夠重啟一次，哪怕經歷同樣的環境、同樣的時間，地球生物都有可能演化出與今天截然不同的樣貌。

為什麼演化會如此沒有規律呢？其實這個答案，要從基因裡尋找。

孟德爾第一定律

達爾文的演化論核心內容是：物競天擇，適者生存。

意思是說，能夠適應環境的個體會留下來，不適應環境的會被自然淘汰。

但是達爾文的進化論有一個問題沒有解決，就是

物種之間的個體差異究竟是怎麼來的？

當然了，在今天這個問題已經被解決了。

1866年，孟德爾發表了他的著作《植物雜交試驗》，在這個論文中，他發現並總結了遺傳學的兩大規律，被後人稱為孟德爾定律。

孟德爾第一定律是分離定律：

在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子（或者我們現在稱之為：基因）成對存在，不相融和。在形成配子的時候，成對的遺傳因子（基因）會發生分離，分離後的兩個遺傳因子就會隨機進入到不同的配子，隨著配子遺傳給下一代。

比如：開紫花的豌豆和開白花的豌豆雜交後，會得到一個開紫花的F1代，而F1代自交後的後代，紫花與白花的數量為3：1。

孟德爾第二定律是自由組合定律：

控制不同性狀的遺傳因子（基因）的分離和組合是互不干擾的，在形成配子的時候，決定同一性狀的成對的遺傳因子（基因）彼此相互分離，決定不同形狀的遺傳因子（基因）會自由組合。

比如：控制豌豆開紫花和白花，以及豌豆表面是圓粒還是皺粒的基因可以同時存在，互不干擾。

這就是生物學上的基因重組，也就是我們的基因有一半來自父親，有一半來自母親。（這裡不討論細胞質中的基因，僅僅是談論細胞核中的遺傳問題）

顯性基因控制著生物的性狀，如果沒有顯性基因，那麼子代的性狀就由隱形基因控制，比如雙眼皮是顯性基因，單眼皮是隱形基因。

這是大多數個體之間形成差異的原因，除此之外，在極少數情況下基因還會發生變異。

基因變異

我們知道，染色體縷直了之後就是一條常常的鏈條，像是拉鍊一樣，而拉鍊的齒粒就是鹼基，中間連結的地方就是氫鍵。

一條完整的染色體，鹼基是成對出現的，就像是拉鍊兩端的齒粒是成對出現的，而某些鹼基對的有序排列，構成了基因。

而有些鹼基對並沒有控制形狀，或者說人類不知道有什麼用。

有些蛋白質充當了拉鍊的拉環作用，比如：

DNA解旋酶

，它們會將鹼基對之間的氫鍵斷開，讓拉鍊拉開，形成單獨的一條。

然後再由其他的蛋白質將這兩斷拉鍊重新複製形成兩條新的拉鍊，與之前的鹼基排列順序大致相同，之所以說是大致相同，是因為可能在這個過程當中發生基因突變。具體咋回事呢？

一般情況下，形成的兩條新拉鍊應該和原來的拉鍊一模一樣，但有些蛋白質在工作時會偶爾出錯，導致“翻譯”錯誤，

比如：原本應該搬運T，結果搬運成了A。或者是原本應該搬運T，結果漏掉了。

如果發生錯誤的鹼基，處於無用的基因片段上，那麼對人類沒有什麼影響；

如果發生複製錯誤的鹼基剛好處於某個重要基因上，那麼就有可能導致生物個體變異。

比如：人類的語言功能，有科學家研究FOXP2基因發生了一個位點的複製錯誤，而這個錯誤可能導致人類演化出了語言。（該假說目前遭受質疑中）

也就是說，

生物體內偶爾會發生基因變異，而基因變異的前提是鹼基在複製時發生錯誤，由於我們無法準確判斷哪個鹼基會在複製時發生錯誤，以及發生什麼樣的錯誤，因此導致我們無法掌握生物演化的方向。

我們只知道，生物的演化是沒有方向的，但環境選擇會將有利的基因或者中性的基因保留，並遺傳給下一代。

就這樣，經過一代代累積之後，這些後代就會與原來種群產生甚至產生生殖隔離，生殖隔離的產生代表著生物演化出了一個新的物種。一般一個物種演化出一個新物種的時間需要幾十萬年，甚至幾百萬年。

既然都要經歷生老病死，那麼演化還有什麼意義？

其實，對於很多生物來說，演化並不是避免生老病死，而是繁衍和生存。

我們知道，

一個個體的基因是固定的，但外界的環境卻是不斷變化的，

也就是說，今天適宜該生物生活的環境，可能明天就不適應了。

在地球歷史上，這樣的事情發生過無數次，比如：原本地球上沒有氧氣，早期的生命幾乎都是無氧生物，但大氧化事件時，地球產生了大量的氧氣，此時那些不適宜氧氣環境的生物就滅絕了，而有一些生物在演化中，恰巧演化出了有氧呼吸系統，因此該生物就被保留了。

為了對抗環境的變化，生物自身演化出了不太精確地複製，也就是說生物用不斷變化的基因，去適應不斷變化的環境。

地球生物就這樣，從生命誕生一直延續至今。如果非要說生物進化有什麼意義，我想這就是生物進化的意義。