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尼安德特：灭绝的史前欧洲人: eloa 2009-1-24 23:25; april绿衣发表于 2009-01-18 8:26 2008年4月，美国人类学家罗伯特麦卡锡以5万年前尼安德特人化石为模版，构建发声器官模型，用电脑合成器模拟出他们发元音e的声音。 10月，《国家地理》发表了艺术家肯尼斯兄弟复原的尼安德特人模型：一个红色皮肤、亚麻色头发、身材粗壮的女人。而同年12月，一项更重要的数据面世德国马普学会人类进化学研究所、美国454生命科学公司共同发起的尼安德特人基因组计划即将结束，对尼安德特人基因组测序工作完成。前两项工作，让人们直接感受到尼安德特人的音容笑貌，而最后一项，虽然那密密麻麻的数据没法给人任何直观的感受，但它却是让人回看尼安德特人历史的最犀利武器。就这样，20万年前出现在欧洲，4万年前消失，然后在150多年前被重新发现的，著名的尼安德特人，从昏暗的历史中走了出来，重新站到人们的眼前。错误的祖先 1856年8月，在德国杜塞多尔夫城附近一个山洞中，尼安德特人被发现这个名字意为新人谷中的新人，有些讽刺的是，这些化石实际比现在欧洲大陆所有人的老祖先都古老的多，他们是与欧洲人血缘最近的史前人。过尼安德特人被发现之初，人们并不知道这一点。1856年进化论还没有被提出，自然没有人想到，这些化石与人类起源的关系，1871年，达尔文的《人类的由来及性选择》发表，人们大惊失色，进而半信半疑地开始思考，十几年前出土的那些既像人，又像猿猴的化石，是否和人是从猴子变来的有什么关系。随着尼安德特遗址的发现和研究也在逐步取得进展，人类学家对尼安德特人的了解也越来越多前额低而倾斜，眉峰骨向前突出很多，在眼眶上形成整片的眉脊，看起来更像大猩猩、而不是人类，身材矮小，一般只有165厘米，却非常结实、胸肌惊人、四肢短粗，这大概是当时严酷的气候，以及捕获大型猎物所要求的。他们属于早期晚期智人，其化石发现时间横跨距今20万年左右到距今约4万年一段时间段，可见他们曾经主宰欧亚大陆近20万年，同时足迹遍布各处以色列、意大利、英国、法国、俄罗斯、甚至蒙古。这些尼安德特人已经会使用石器，只是还非常简陋，仅是一些石片、石刀等，他们还会照顾生病的族人并且埋葬尸体，这些线索使得他们多了一丝人味。逐渐，随着进化论被欧洲大多数人接受了，尼安德特人也被当作欧洲人的祖先。自此，尼安德特人便成为一个吸引公众兴趣的话题，就好像恐龙一样，4万年后，尼安德特人的化石便不再出现，他们如恐龙般突然之间销声匿迹，对他们为何消失的各种猜测一直不断。有的时候，他们因为外表与人类的差距，被看作陈旧过时的化身，因智力不足以应付环境的变迁而导致灭亡。事实上，在尼安德特人被广泛认为是欧洲人祖先之时，矛盾就隐约的存在着就在尼安德特人被发现后12年，1868年，在法国西北部出土了另一种古人类化石，这些人体形细长，头盖骨较高、圆、四肢较长、身高约有180厘米，考古学家认为，这说明他们来自一个气候较为温和的地区，他们被称为克鲁马农人。这些人和尼安德特人外貌明显不同，他们更像现代的欧洲人，而从文化上，他们也更加先进，他们使用的工具更加精细，有磨制石器，同时他们还是艺术家，在洞穴墙壁上留下了很多岩壁画。根据放射性碳元素检测，这些克鲁马农人兴起于4万年到3.5万年前。然而尼安德特人也正是在这些人出现之后，仿佛退出了历史舞台。克鲁马农人是谁，和尼安德特人又是什么关系？由于考古学上的线索如同四散的线头，一时没有能够收拢，所以开始的很多想法，都只是猜测也许他们曾和尼安德特人共存在这片大陆，后来则代替了尼安德特人。 20世纪80年代，分子生物学的方法开始用于人类学研究，科学家通过DNA的遗传谱系的差异来判断不同人群的亲缘关系及来源，根据研究，现在地球上的所有晚期智人都起源于非洲，然后扩散到世界各地，而走往欧洲这一脉取代了当时欧洲的原始人，现在欧洲人普遍拥有的一个名为M173的Y染色体变异来自于3万年前，这意味着大多数欧洲人的祖先在3万年来到西欧，这个时间与克鲁马农人出现的时间一致。这一研究确定，尼安德特人并非欧洲人的祖先，克鲁马农人才是。其实，3万年前并不是这些非洲人第一次来欧洲，分子人类学家还发现，大约在10万年以前，晚期智人类的祖先就尝试通过中东进入欧洲，当时人类祖先与尼安德特人的脑容量相差无几，在体力上却没有尼安德特人强壮，因此大约8万年左右，晚期智人中可能非洲，或者绝种，尼安德特人在欧洲独领风骚长达数千年。但是当而4.5万年，晚期智人再次出现在中东时，尼安德特人这时却要退让了。种族屠杀还是和平相处韦尔斯（H. G. Wells）1921年写作的《可怕的人》（Grisly Folk）中描述尼安德特人和晚期智人也就是克鲁马农人的初次遭遇晚期智人昂首挺胸，在智慧方面显得已经可以和19世纪开拓殖民地的欧洲人平起平坐；尼安德特人则丑陋、强壮、笨拙，还无法脱离猿的影子。落后而凶恶的尼安德特人抢走一个晚期智人儿童，引起了两族的争斗。这个故事写在第一次世界大战之后，韦尔斯说对于尼安德特人来说，这是战火连绵的开端，最后只能以消灭终结。这些可怕的族类逐一被包围和杀死，直至一个不存。晚期智人和尼安德特人共存的近万年间，发生了些什么，晚期智人对尼安德特人进行了种族灭绝的屠杀吗？晚期智人的骸骨常有打斗痕迹，说明这个族群可能没有那么和平，肯定有暴力行为，他们和尼安德特人共存时，冲突在所难免。但是肯定不会如同后来的殖民行动那样，大批迁徙，面对面冲突，更多的可能是，随着晚期智人的侵入，尼安德特人逐渐缩到更加崎岖的地方。尼安德特人占据西欧的时期，人数也未超过1万5000人。当时气候减冷，如同今天的北斯堪地那维亚，严寒使得食物难以获得，尼安德特人生存艰难，也难有精力爆发冲突。大部分尼安德特人可能只在交界处远远看见晚期智人，也有可能他们相互驱逐。因此人们想象的大规模战斗的可能性是非常小的，更多的是随着克鲁马农人从非洲迁徙到这片大陆，进入中东，尼安德特人不断向西迁徙，生存区域缩小在伊比利半岛、中欧某些独立小区域和地中海南方沿岸，克鲁马农人占据了曾经尼安德特人的地盘，3万年的时候，尼安德特人已经被迫生存在西班牙的拉法热亚这种偏僻贫瘠之地，又过了5千年，尼安德特人逐渐消失，这可能是各自出现的以色列、意大利、英国、法国的尼安德特人，并不在同一时期消失。但不管如此，尼安德特人粗壮的身影佝偻着，渐行渐远，没入了黑暗之中。而克鲁马农人则欣欣向荣的发展，他们围猎，采集，人数越来越多，逐渐农田出现、蓄养家畜也开始了，几万年如一瞬，欧洲大地已经被克鲁马农人改变得面目全非，甚至他们的后代有智力及精力来研究消失的尼安德特人的故事。腿骨的证词尽管尼安德特人不是现代欧洲人的祖先，但是两族共同生存在一片大陆的时候，尼安德特人和克鲁马农人和尼安德特人是否有过杂交？这是人类学家关于尼安德特人最关注的问题之一。某些古人类学家相信在一些晚期智人的骨骼化石上，仍然保留着早期人类的某些特征；比如美国圣路易华盛顿大学的古人类学家艾里克特林考斯，他认为某些化石证据可以看出尼安德特人和晚期智人的混合，比如葡萄牙拉加维尔荷遗址发现，有2万4500年历史的幼童骸骨，以及一块罗马尼亚穆耶里洞穴出土的3万2000年之久的颅骨。但仅从骨骼的外表来进行推测毕竟是不可靠的，最好的证明方法是对照二者的DNA如同亲子验证一般准确无误。不过要作到这一点，必须先获得尼安德特人的DNA，但我们明显无法坐上时空机找一名尼安德特人抽血。幸运的是生物死亡后，DNA并不马上成为尘土，骨骼化石中的DNA可以保存上万年。但当时要从尼安德特人的骨头上取一截下来获取DNA，就好像要求切割名画《蒙娜丽莎》，因为化石都小心翼翼的保存在博物馆。不过1996年，德国的考古学家施密兹和遗传学者史旺特帕博终于成功游说博物馆同意他们割下小块骨头进行研究，一名骨骼处理人员小心翼翼从尼安德特人的右臂锯下重量只有1/8盎司的一小块骨头。帕博将其交给实验室的一名研究生克灵斯，后者曾经花费三年时间在木乃伊身上找DNA，没有成功，这次他试图在3.5万年的尼安德特人骨上提取DNA，希望看起来更加渺茫。但克灵斯从化石里成功得到了327基对的线粒体DNA顺序，这一顺序和晚期智人很不同，比如线粒体序列16233号位置上，大部分人应该是胞嘧啶，样本却是胸腺嘧啶，16254号位置不是鸟嘌呤，而是腺嘌呤，但可以看出它来自一个50万年前和晚期智人拥有共同祖先的原始人。通过这份DNA读出的数据，说明尼安德特与晚期智人在DNA上的差距至少隔了50万年，这和化石记录完全吻合。而他们后来相遇时有杂交，也会十分稀有，以致在晚期智人的细胞中，很难找到尼安德特人的DNA痕迹。这可能有多种原因，也许尼安德特人和晚期智人间有生殖壁垒，晚期智人的精子细胞和尼安德特人的卵子细胞结合时，染色体无法成列，也许卵子表面的化学信号不许对方的精子穿透细胞壁。不过比晚期智人和尼安德特人分隔更久的物种都可以杂交，赤道有两种黑猩猩黑猩猩和侏儒黑猩猩，他们遗传上的差距达到两万年，却仍然可以交配产生后代。另一可能是，尼安德特和晚期智人的混血儿可能因为外貌奇怪而遭到排斥，因而他们的基因无法进入基因库。但仅从327基对的线粒体DNA并不能完全说明尼安德特和晚期智人没有基因交流。因此帕博领导的科研小组继续努力，希望绘出尼安德特人整个基因组的草图。在2008年8月8日出版的《细胞》（Cell）上，他们公布了一个尼安德特个体的完整线粒体DNA基因组序列，从这份基因组序列中，仍然没有发现现在欧洲人和尼安德特人有任何基因上的联系。谜底为什么尼安德特人消失，而晚期智人却留存了下来？很多考古学家将其归因于4万年前欧洲的一场技术大跃进，当时晚期智人会制造石头与骨头的工具组，身体装饰品，而尼安德特人的石器工业仍然粗糙落后，《欧洲末次冰川期的尼安德特人和晚期智人》对6万5千年至2万年前期间的气候、环境、考古等进行了综合研究，作者范-安德尔认为，尼安德特人的衰败并非天气的原因，而是由于赖以生存的、温顺的成群野牛和庞大麋鹿等草食动物的减少，而且为数不多的野兽不断迁徙，从而必须奋力追赶才能捕获猎物。这样，现代工具的掌握者在猎食和生活上更有优势。但是，1979年，在法国西南部的圣塞赛尔发现了一具尼安德特人的骸骨，环绕在他周围的是一组先进得让人不可思议的工具，1996年，德国莱比锡马普研究所的尚－雅克胡柏和英国伦敦大学的弗雷德斯布尔，在法国亚西苏居尔附近一个洞穴中，发现了随尼安德特人头骨一起出土的装饰品，包括有孔的动物牙齿，这种属于晚期智人时代的装饰品，本不该出现在尼安德特人的家中，某些科学家将这一情况描述为不合理的巧合，尼安德特人被代替前的回光返照。不过这其实说明，代替有着更加复杂的原因。尼安德特人和晚期智人的生活方式的差距，可能是重要的一环这是考古学家所谓的文化缓冲。美国亚利桑纳大学的玛丽史坦纳和史蒂芬昆恩认为，晚期智人就是带着一种文化缓冲物离开非洲的，这种缓冲物指更群体间的分工合作，更有效的狩猎采集方式等。尼安德特人在猎食中从来没有进行过分工，并且食物几乎完全依靠捕猎大型动物，没有使用研磨石和其他工具处理植物类食材的证据，这标志着蔬菜对于尼安德特人只是次要食物。由于天气寒冷，对热量的大量需求，可能使得尼安德特人妇女和孩童也参加狩猎根据是尼安德特人上肢和颅骨中有许多骨折痕迹，在狩猎中尼安德特人妇女则被迫变得强壮而坚韧，但肯定还不够，不少妇女儿童将会在严酷的环境中丧命。而晚期智人呢，在男人追逐大型动物的时候，女人和小孩采集小型猎物和植物类食物，晚期智人食物多样化，每人从事不同工作的分工使得他们有一个风险分担方案，对于妇女和儿童不必参与危险的狩猎，降低了死亡率，整个族群繁衍生息的能力也便更大。由于迁徙而来的晚期智人在食物获取上的高效率，尼安德特人能够得到的食物资源也越来越少，生活区域也是，他们被迫向偏僻贫瘠之地迁徙，根据人类学家伊斯拉舒伯特的推算，如果出生率下降1％或者死亡率增加1％，1千年后，尼安德特人就会灭绝。这样看来，尼安德特人的灭绝不可避免。还有一些考古学家则主张因为晚期智人掌握了语言，这种文化的优势导致了尼安德特人的衰亡。晚期智人第七染色体上，有个FOXP2基因，这是一个控制语言发展的基因。然而马普学会的佩柏发现，尼安德特人也有晚期智人所有的FOXP2基因的另一种版本，因此尼安德特人很可能也有语言能力，但它是高度发展，还是低级的咿咿呀呀，却无法证实。不过根据美国布朗大学语言学家莫利普利伯曼提出的解剖学的证据，尼安德特人的发声系统与黑猩猩一样，是一种单道共鸣系统，这种系统的发音能力很差，不能正确和清晰地发出元音。尾声到目前为止，在尼安德特人与欧洲人祖先间，科学家并未发现DNA转移的遗传标记，但利用古人类化石提取的线粒体DNA的基因学证据表明尼安德特人和早期晚期智人没有发生过通婚，但这一结论并不是决定性的。一直在进行尼安德特人基因组序列测试的帕博说：我们的确没有发现这方面的证据，但目前还不能排除尼安德特人与晚期智人类祖先有过交配行为的可能性。因为现在测定的仅是在母系遗传的线粒体DNA，来自细胞核核细胞DNA还下落不明。此外，如果晚期智人与尼安德特人通婚的比例很小，晚期智人中的尼安德特基因会随着遗传漂变而逐渐丧失。而且目前可供分析的古人类化石的数目是如此之少，从前的研究只能排除尼安德特人的(基因)贡献超过25%的情形。美国加利福尼亚大学戴维斯分校的人类学教授蒂姆韦弗（Tim Weaver）说：现在仍然没有办法完全确信，尼安德特人和晚期智人的祖先完全没有过杂交，因为总有可能有极小的部分，因为极小部分的基因可能的因为遗传漂变而消失，但是从化石和DNA的证据来看，即使如果发生过，也是几率非常之小的。从进化论、人类的由来、到尼安德特人、再到人类起源非洲说，现代科学一直在改变着我们对于自己关于过去的认识，尼安德特人的研究如同欧洲人类学界的圣杯，尼安德特人在漫长的过去，究竟扮演了什么样的角色，他们和现代欧洲人的祖先有说明关系，仍待发现。圣杯仍然摆放在高高的祭台上，等待夺取。; 个人分类: 生物|1377 次阅读|0 个评论

别了，宝贝儿: eloa 2009-1-24 23:15; 小红猪小分队发表于 2009-01-15 3:30 译者 Robot 悲惨（或者幸运）的女人为什么不能永远生baby？这要怪你的儿媳妇～有一条对全人类都适用的准则似乎并不符合自然选择的规律，那就是，正常的健康妇女们刚过了半辈子，在五十岁左右就会丧失生育能力。实际上，女性的整个生殖系统在彻底罢工之前的十年，就开始慢慢萎缩了。就好像女人们本来用双光眼睛看得好好的，（译者注：一种由两种折射率的玻璃粘合或熔合而成的眼镜，一般主片可看远影，而镜片下一半部分可看近景。）之后，突然有一天就瞎掉了。绝经到现在还是个谜。从进化论的观点来看，它似乎浪费了女人20、30，乃至50年的生命，在这么多年里，基因无法被传递给下一代。然而，世界上所有的女人都要过这一关，这说明在进化过程中，一定有某种强大的压力使人类选择了它。所有的证据都显示，绝经这种现象已经存在了相当长的时间。自从它出现的那天起，尽管人类的寿命增长了，生活的方式改变了，但女性出现绝经的年纪并没有明显的变化。无论你是原始渔猎部落的野蛮人，还是纽约街头的时尚女郎，它几乎在同一时间悄然登场。如何解释这种现象呢？有人类学家认为绝经使得女性可以看到最小的孩子长大成人，或者让她们有机会抚养孙儿孙女。这两种观点就进化而言似乎都说得通，因为这会让母亲可以将更多的基因传递给后代。然而，当我们坐下来仔细分析数据之后就会发现，这些观点不能很好地解释为何女性会放弃生更多的小孩。传递给后代的基因总量并没有增加，绝经所带来的益处并不足以让女人们停止生育，一定还有什么是我们所不知道的。来自英国埃克塞特大学的Michael Cant这样认为。这位研究非洲獴和胡蜂的动物学家似乎找到了这个漏掉的原因，简单的说，要怪你的儿媳妇。是改变，而不是凋谢对自然界的其它动物而言，生殖系统的老化意味着身体其他器官的恶化。而人是不同的，进入更年期的女性，衰老的脚步并没有加快，她们只是随着岁月的流逝在自然地变老：心脏没有年轻时候那么有力，听力慢慢变得迟钝，皮肤的弹性开始渐渐减退，只有生育能力是完全消失了。世界上发达地区的女性平均寿命大约是80岁，即使在现代狩猎采集部落中，女性预期寿命也能达到65岁到70岁，而在那些不采取避孕措施的人群中，女性生育最后一胎的平均年纪是在38岁。到了51岁，半数的女性已经绝经，停止排卵，不再大量分泌与生育相关的雌性激素；而到了60岁的时候，超过百分之九十九的女性都完成了这个转变过程。科学家们提出了两种假说来解释女性的绝经现象。母亲假说认为，到了一定的时候，避免生育更多小孩带来的风险并将注意力集中到抚养现有的孩子们身上，从遗传学上说是一个母亲更好的选择。这种观点指出，对人类而言，抚养幼儿是一件特别费时费力的事情。相比其他灵长类动物，人类可以以更短的间隙生育后代，同时我们的后代又更加需要照顾：让一位孩子独立至少需要十年以上的时间。毫无疑问，失去母亲的幼儿更难以存活，而分娩本身又是高风险的。这样，如果一位母亲在生产中死去，那么就可能减低她另外两三个尚未独立的孩子们的生存机会；因此，生殖系统的提早衰老使每位女性少生了两三个小孩。尽管母亲假说能对绝经现象作出一定的解释，我们依然奇怪为什么它来的如此之早。要知道，从古至今，大部分的女性不仅活着看到了最小的孩子长大成人，而且看到了孙辈的成长过程。这种疑问引出了第二套理论：祖母假说。这种观点认为，一位没有儿女拖累的健康祖母，能够通过照顾她的孙辈来保护她自身基因的延续。有证据显示祖母的照顾确实能够提高孙辈的存活率（参见《自然》），但这是否足以让她们放弃为自己生育更多子女的能力呢？要知道，女性能将自己百分之五十的基因传给子女，而孙辈们只能得到百分之二十五，她们本来能更多地传递自己的基因。做祖母还是继续生育？针对这两种可能，亚利桑那州立大学的Kim Hill和新墨西哥大学的Magdalena Hurtado对巴拉圭Ache部落（译者注：一个生活在巴拉圭东部的印第安狩猎采集部落）的年长妇女们作了调查，结果显示，选择做祖母而带来的基因上的收益并不足以解释为什么女性这么早就停止生育（参见《Human nature》）。英国纽卡斯尔大学的老年病学家Thomas Kirkwood认为（参见《BioEssays》），即便是母亲和祖母所得到的收益总和，也不足以解释女性如此早就绝育的现象。这也正是Cant理论的由来（参见《Proceedings of the National Academy of Science》）。受到整个绝经起因辩论的启发，Cant和他来自英国剑桥大学的的同事Rufus Johnstone觉察到一个惊人的疏忽：以往的研究者们只停留在关心女性自身绝经后的利弊得失，而没有考虑到这一事件对同一群体中的其他女性带来的影响。作为一个动物学家，Cant留意到在一个妇女们合作抚养小孩的群体里，所有女人的利弊得失都应该考虑进去。在这样的群体里，食物是共享的，没有做母亲的女性也会帮着照顾小孩，而所有的女人们都在尽量争夺这稀缺的资源。Cant说，在有关人类的研究中，繁衍竞争被忽视了，而这也许能让我们了解为什么女性在还能继续生育的情况下却自动停止了。当Cant和Johnstone将几代人的生育时间段排列出来之后，他们发现了第一条线索。惊人的模式Cant说，虽然母亲在女儿的绝大部分生命时间段里都会活着，但在女儿的生育时间段里，母亲继续生育的时间最多占很小一部分。这将人和其他的灵长类动物区分开来（参见图表），不过这种分别繁殖的情况在其他哺乳动物里也存在，例如狐獴和裸鼹鼠的母女们也不会同时繁殖后代，但是和人类恰恰相反，它们中年轻的雌性会放弃生育以顺从长辈。 Cant和Johnstone相信人类这种生育时间段的不重叠性使得上一代与下一代之间的生育矛盾减到了最小。接下来他们开始研究人类的迁移模式，这决定了在一个社会群体中女性之间的竞争关系。在大多数哺乳动物中，年轻的雄性会离开他们的出生群，加入其他群体，而雌性会留下来和母亲待在一起。这样，当这些雌性发育成熟之后，她们同所在的群体之间有着密不可分的联系，从进化的角度来看，这会促使她们去帮助母亲或阿姨来抚养（表）弟妹而不是只顾着自身繁衍后代。然而人类似乎发展出了一套不同的模式。根据Cant和Johnstone的研究，数种证据，包括分析线粒体DNA和Y染色体以及观察现代狩猎采集部落，都显示出在人类的远古时期，通常是由女性来扮演迁移的角色。这样一来，一个群体中年长的女性必定要与从别的地方新加入来的年轻女性争夺资源。Cant指出，当一个年轻的女性离开自己的出生群，加入一个新的群体时，她与新群中的其他人并没有什么关联，因此不会意识到自己生育后代会给群体中年长的女性带来负担。而当时间渐渐过去，她与这个群体更加息息相关，关照和供给更年轻的一代则变得得大于失。绝经现象的出现是否正因为这些年长的女性认为让儿媳们去繁衍后代可以使进化成本更低？Cant说，如果一个系统中女性与整个群体的相关性随着年龄的增加而增强，那么绝经现象是可预见的。他将绝经称作远古繁衍竞争留下的证据。绝经开关加州大学河滨分校的Wendy Saltzman受到了这种观点的启发。在她研究狨猴时，她发现处在从属地位的雌性不会进行排卵或交配，她认为这正是它们在回应来自于领导地位的个体发出的杀婴威胁。然而这种现象跟绝经有本质上的区别：对狨猴而言，排卵与否是它们自己的决定，只要愿意，它可以在两种状态间来回切换；而人类却别无选择。让Saltzman好奇的是，为什么女性的生育能力只能一停到底，不能反复变化呢？另外，Saltzman还质疑女性之间竞争的强度究竟有多大。她说，我需要确定女性之间的竞争确实是非常激烈的。加州大学戴维斯分校的人类学家Sarah Blaffer Hrdy也抱有同样的怀疑，她说，并没有证据证明生殖抑制的存在，相反地，我们有理由相信，一个小群体中的妇女可以从另一个共同抚养孩子的女性那里得到帮助。女性迁移模式也引起了不少疑问。其中之一就是同样的情况也发生在另外两种灵长类动物中，却并没有导致绝经现象的出现。作为人类的近亲，黑猩猩和倭黑猩猩的迁移模式与我们的老祖宗完全一样，但是它们中雌性的生殖能力是随着年龄的增长而慢慢退化的。对这个问题，Cant指出它们并不像人类一样合力抚养后代，因此不能用同样的竞争理论来解释。另一个异议就没这么容易驳回了。犹他大学的Kristen Hawkes对人类迁移模式是否真像Cant描述的那样倾向女性离开提出了质疑。Cant曲解了他引用的数据，她说，现代狩猎采集部落的研究表明很多年轻女性只有在有了一两个孩子之后才会离开她们的出生群体，这些细节并不太吻合Cant和Johnstone提出的模型。Hrdy也对此提出了反对的评论：狩猎采集部落的居留模式是出了名的灵活多变。更糟的是自然界里还有一个反例：虎鲸，这也许是除人之外，唯一能够在彻底绝经之后还能活好些年的动物了。虎鲸群中并没有雌性出走的现象，相反的，雌虎鲸和雄虎鲸都会留在它们的出生群里，同它们遇到的其他虎鲸群中的个体交配。不过Cant还是对此作出了解释：随着年龄的增加，雌虎鲸与群体的关系在进一步增强，这就更大程度地鼓励了更年迈的雌虎鲸停止生育。面对各种批评，Cant和Johnstone非常坚定。cant说，女性迁移导致的失衡引发了生殖竞争，但也许这并不是绝经现象唯一或主要的驱动力。即使女性迁移论不成立，生殖竞争应该还是对的。绝经之谜当一个女孩还在母亲子宫里时，她便有着远比她需要的多上成百万的卵子，然而，在她出生之前，它们就开始脱落。等到她进入青春期的时候，还剩下大约四十万个卵子。在她的生育年龄段里，大约有400个卵子会经由排卵而释放。当她进入更年期的时候，一般来说体内还留有大约1100个卵子。为何这些剩余的卵子不能用于繁衍后代，至今还是一个迷。没人知道为何如此多的卵子被白白浪费掉。我们知道的是，从女人奔四十开始，排卵速度就开始增加，直至翻倍。至今还不清楚这种变化的起因，但是如果没有这样的加速，女性的生育期将很可能会延长至70岁左右。到底是什么触发了绝经还有待争论。一些专家认为这是由卵巢引起的。根据这种观点，体内剩余卵泡的数量将在很大程度上决定绝经的时间点，或许因为库容量的减少，身体不得不更努力去补充卵子。这种过度的激励释放出越来越多的卵泡刺激素，从而加快了排卵的速度。另一些专家则认为这并不只是一个供给的问题，也许和脑部有关。维持经期依赖于脑部和卵巢之间精心安排好的对话。如果脑部脉冲发动器，这个控制促性腺激素释放激素（这种激素主导着整个生殖系统）的机关出了一点故障的话，就有可能产生过多的卵泡刺激素从而排出更多的卵子。 - 时钟滴答地有多块？荷兰一项针对来自118个家庭的243个姊妹的调查显示：预测一位女性的绝经年纪主要需要看她家族中其他女性的情况，这个时间点百分之八十五是由基因决定的。意大利一项针对3000人的调查显示：春天出生的女性常常比秋天出生的女性更早一年地绝经。研究者们还不能达成一致的解释。挪威一项针对2123名妇女的调查显示：吸烟者在四十五岁前绝经的可能性比非吸烟者高出百分之五十九。意大利一项针对31000名女性的调查显示：低身体质量指数，较早的初潮，稳定的经期，没有生育以及低教育水平，这些因素都与较早的绝经有一定的关系。; 个人分类: 小红猪翻译小分队|1597 次阅读|0 个评论

进化的动力源于想(愿望): zhulin 2009-1-17 13:53; 大千世界里，所有生物都是物质世界演化而来。最初从无机物形成有机分子，再到细胞直至演化发展出形形色色的不同生物。进化论和遗传变异等解释了生物的适应性、多样性，物竞天择，适者生存，可以说已很全面考虑了生物内在因素和环境因素。但是，对于已进化出具有意识的生物和甚至更高级的人类来说，意识、思维方式乃至思想和文化则成了一种新的甚至对心里和生理作用更大的内在因素和外在环境，所以可以说，对具有意识的高级生物来说，进化的主要动力源于想（愿望）。人在本质上不过是宇宙发展到现在阶段宇宙自我意识的产物，是宇宙精神在现阶段的一种深刻体现。实际上宇宙是最富智慧、最具法则的,宇宙本身就是神，她创造了一切。不再多说了，天机不可泄，还是靠个人自己体察、领悟吧。; 个人分类: 问题讨论|1935 次阅读|1 个评论

[小红猪]花！花！花！: eloa 2009-1-7 15:05; 小红猪小分队发表于 2009-01-07 6:00 译者：renard，她的更多译文请见这里，那里。花儿的艳装背后是残酷的进化机制， James O Donoghue 说。有一天我漫步在崎岖的山间小道，四周全是些奇怪的树。它们看上去很不牢靠地挨着山坡，那扭曲的树干和锯齿状的叶片再加上华丽丽的桔色球果，实在是我见过的最怪异的树。那其实是神圣的苏铁森林，属于南非林波波省（Limpopo）波罗波多部落（Balobedu）的世袭首领雨之皇后（the Rain Queen）。此地有全世界生长得最茂盛的苏铁，据说是受到雨之皇后的神奇魔力所庇佑。魔力也好，其它也罢，当前这些奇特的植物亟需得到保护，以抵挡穷凶极恶的掠夺者对它们的摧残。然而很久以前，在尚未受到人类威胁之前，苏铁曾遇到过更大数量级的挑战。穿越到一亿五千万年前，你会看到地球上有数目奇多大小各异姿态万千的苏铁以及它们的近亲针叶树。这两类植物同属于古老的裸子植物，其起源可以追溯到三亿七千万年前。裸子植物曾称霸二亿五千万年，但荣耀的统治早已结束。许多种类已灭绝，存活下来的也沦落到靠边站的地位。针叶树只在气候恶劣的北方森林及一些边缘栖息地还留住宝座，苏铁的情况更加糟糕。裸子植物的没落伴随着新生力量的惊人崛起，那就是，有花植物！自然殖民者被子植物，又称有花植物，乃是全世界植物中最有势力的类群，它们为无数生物（包括我们自己）提供了食物和蔽荫。它们是自然界伟大的殖民者容易适应环境，生命力顽强，种类繁多。小到浮萍，大到猴面包树 1 ，被子植物有三十万种，而裸子植物不过千种。尽管有花植物资历较浅却后来者居上，出身卑微却在白垩纪时期（距今6500万年至1亿4500万年）占据了全世界最庞大的地产。被子植物的出现曾使生物学家们困惑了一个多世纪，成为达尔文在1879年提出的著名的恼人之谜。近些年的研究逐渐填补许多空白。人们发现植物的改朝换代并没有过去所想的那么突然，然而一旦开动却是迅雷不及掩耳。就在三十年前，花化石还难觅其踪。此前人们推测原始的开花植物生活在大约一亿年前，开着木兰那样大朵的花，因为木兰植物被认为是现存被子植物中最原始的种类。这一切想象在1981年被终结，距今已有8300万年的大批花化石率先在瑞士Asen的某粘土矿坑被伦敦Bedford学院的Else Marie Friis发现（现已供职于斯德哥尔摩的瑞典自然历史博物馆）。这些发现立刻揭开了花化石之所以鲜见的奥秘：它们的大小同木兰大相径庭。 Friis及其团队的成功秘诀在于他们使用的方法。新方法是大量筛选软沉积物。数以千计保存完好的小小花化石浮了起来。芝加哥大学的植物学家Peter Crane说。这一瞬间，无数人寻寻觅觅的花就呈现在眼前，而且还是很多很多！这些仅1、2毫米的花是胡桃木、悬铃木和虎耳草等植物的近亲，在一场森林大火中成为木炭（详见《自然》291期，485页）。受这一发现启示，其他小组也开始关注更为微小的花，在世界各地发现的许多小花中甚至有距今1亿1200万年之久的。不过这还不是最古老的花化石呢。桂冠属于盛开在1亿2500万年前，被称为古果植物的池塘野草，于1998年在中国东北义县的沉积物中发现。义县所在的热河地区原以带羽毛的恐龙闻名，不过如今植物也毫不逊色。古果植物的根，茎，叶，花，果实都同时保存在化石样品中（详见《科学》282期1692页）。这种植物长在池塘里，其花开在水面上方，不过你可能认不出它们是花。古果还未进化出让我们联想到花的那些华丽器官。古果的发现者之一，佛罗里达自然历史博物馆的David Dilcher解释道。话虽这么说，古果毫不起眼的小小生殖器官足以说明它是被子植物，因为雌性生殖器官完全被一种起保护作用的肉质结构包裹，就是心皮！闭合的心皮乃是定义开花植物的一项特征。正是这种有性生殖的进化创新让被子植物领先于对手。在花的生殖发育过程中，花粉内的精子必须穿越心皮才能到达卵细胞。一旦进入心皮内部，被称为双受精的过程启动，其中一个精子与卵细胞结合，另一个精子与卵细胞的邻居细胞结合将来发育成供给胚胎营养的食物。双受精是被子植物的独门秘技，具有两大进化优势。首先，胚胎和食物供给的发育同时开始，就比裸子植物生长更快；再者，营养组织只有当受精开始才发育，节约了宝贵的资源。相反，裸子植物的种子就是松果里的那种哦在受精前就充满着营养物质，很大程度上拉长了生殖过程，意味着无论受精与否每颗种子都得做好食物储备。花的策略赢在了起跑线上。古果或许是最古老的被子植物化石，但还不是最早的被子植物。要回到更久远的时代，就得寻找更多隐蔽型证据。证据之一就是花粉。沉积岩中常能见到各种花粉化石，其中当然也包括开花植物独有的花粉。在被确认为被子植物的花粉当中最高龄者距今1亿3500万年，这一小撮珍贵花粉来自英国南部的沉积物（详见《古微生物学》第10期，75页）。但被子植物的花粉数量远不及裸子植物的。用Crane的话来说：开花植物刚出现那会儿，花粉的数量不多，类型也少，地位那叫一个低。针叶树和苏铁以及他们已灭绝的亲属团才是当年的王者植物。基因打开了另一扇通往过去的窗。1999年人们通过对数百种现有植物物种进行DNA序列分析得到了被子植物的系统树。分析显示Amborella，一种开奶油色小花、结红色浆果的稀有常绿灌木，是现存起源最早的被子植物，因此很可能保存着其家族祖先的特征（详见《自然》402期，404页）。仅存于南太平洋新喀里多尼亚岛的Amborella源出最早出现的有花植物。新喀里多尼亚岛曾是冈瓦纳超大陆南部的一部分，5500万年前脱离超大陆。结果它成了古代植物物种在其它地方失去竞争力而灭绝时最后的诺亚方舟。进一步遗传研究发现，睡莲及其亲缘种属排水草以及木兰藤（其中包括著名的八角香料）几乎与Amborella一样古老。这些尊贵的现存物种可以填补另一些空白：开花植物从何进化而来？裸子植物固然是被子植物的祖先，因为只有它们和被子植物一样有种子。但究竟发生于哪一种植物呢？候选者包括业已灭绝的本内苏铁目，以及类似棕榈的Caytoniales。尽管目前未有定论，但针对现存植物的近期研究往揭开真相又迈了一步。科罗拉多大学的William Friedman花费了十年中最黄金的光阴研究原始被子植物。他和同事Joseph Williams在2002年发现了睡莲与木兰藤都有某种特别的胚胎营养组织，看起来很像裸子植物。因而很可能这两种植物构成了其它被子植物与裸子植物之间活的丢失环节（详见《自然》415期522页）。今年早些时候Friedman又有了更大的进展，他发现排水草的种子在受精前就有营养支持。换句话说，它同裸子植物一样属于浪费型繁殖，不管会不会受精都先给种子充上食物（详见《自然》453期94页）。Friedman表示我们正在填补被子植物与裸子植物间的鸿沟。无论被子植物从何演化而来，其进化根据DNA序列数据提示比花粉纪录所显示的发生得更早一些。佛罗里达大学Doug Soltis领导的小组认为，最早的开花植物可能在一亿八万年前即侏罗纪早期就已出现（详见《纽约科学院纪事》1133期第3页）。这批朴素的新生物当时还没啥影响力，又过了五千万年，到了侏罗纪晚期，主要的被子植物世系终于登场。在1亿4400万年到1亿4000万年前突然发生了爆发式的进化，产生了有花植物的所有主要世系。Soltis说，它们出现得非常快，简直让人震惊！这一狭窄的时间窗口标志着它们从此走向统治植物世界的征途。（详见《国家科学研究院学报》104期19363页）的确，生态统治伴随着开花的蔷薇分支 2 树木在一亿一千万年至九千万年前出现而到来。佛罗里达自然历史博物馆的Pam Soltis说，多种蔷薇分支植物同时进化发展，意味着全世界范围的被子植物都在壮大。被子植物中树木多属于蔷薇分支，例如橡树、山木榉、猴面包树、枫树等。随着它们的繁茂，有花植物前所未有地霸占了从林下层到冠层植被的整个森林生态系统。随蜂而来被子植物的繁茂造成了大量的进化连锁反应，尤以昆虫为重。这些参加植物革命的步兵们，为了小小的食物回报，渐渐练就扛着花粉在花间奔波的本事，帮助有花植物节省花粉的生产以保留更宝贵的能量。相反，裸子植物大多依靠风力传播。蜜蜂在这种双赢策略中尤为受益。它们自白垩纪早期的黄蜂进化而来，到如今早已和花儿们焦不离孟孟不离焦啦。蜜蜂的崛起推动花儿为了在越来越眼花缭乱的授粉市场上占得先机而走向更大更艳丽之路。今年发表的一项研究说，根据明尼苏达州的花粉化石显示，9600万年前就有大约四分之三的被子植物为虫媒花，这个比例是跟现在差不多的。这项研究的领头人Dilcher说：很多漂亮花朵们就是那时候起开始变美的。（详见《国家科学研究院学报》105期240页）于是，全世界都开花了。即使是被认为起源较晚的兰科植物也赶上了这场白垩纪后期的开花潮流。尽管拥有22000种属的兰科植物是植物界中的大科，它们的化石记录却少得可怜。然而2007年有一只小蜜蜂转变了我们对兰科植物起源的认识。大约1500万年到2000万年前，在今天多米尼加共和国的某个地方，这只小蜜蜂邂逅了一朵花，还采集了一些花粉，接着它陷入了琥珀中。保存下来的花粉几乎和现存的某种热带美洲兰花的花粉一模一样，研究人员因此对分子钟作了校正。他们认为兰科植物在8400万年前至7600万年前之间出现（详见《自然》448期1042页）。这一期间还发生了另一桩被子植物进化历程中的大事件：对塑造现代世界立下汗马功劳的禾本科植物茁壮成长了！小麦，玉米，水稻等农作物为我们提供粮食，野生杂草则统治着稀树草原和草原景观。草草们是在2500万年前至1500万年前才大行其道的，当时环境寒冷干燥，而它们却很适应这种恶劣气候。由于草草们多数地下部分生长旺盛因此更能在干渴中求生存，也能在大火或放牧后更快地重生。同样，禾本科植物的历史也比我们的想象更悠久。最近，人们在恐龙的粪便化石（距今七千万年）中找到某种含硅物质，而此物只在禾本科植物中有。由此足见草草们早在恐龙灭绝前就已种类繁多啊（详见《科学》310期，1177页）。被子植物的种类和数量在白垩纪持续增多，继而进入早第三纪前期。到了距今5000万年的时候，植物革命以被子植物统治几乎所有栖息地而宣告结束。被子植物用了数千万年时间从不起眼的小不点成长为世界级巨人。而被子植物的影响力绝不止于此。我们那遥远的灵长类祖先，曾在古老的有花植物森林中茁壮成长，而早期人类更是在东非热带大草原的草丛中获得前所未有的新契机。再往后则是人类从谷类蔬菜水果的栽培中获益无数。人类成功道路上的每一步都离不开被子植物。花的力量无疑真正地统治着世界。译注： 1 猴面包树锦葵目，木棉科我一直以为猴面包树是《小王子》里面杜撰出来的（图在这： http://www.xiaowangzi.org/images/xwz16.jpg ），好吧，是我土。。。有一样土的同学请看：来自维基百科的介绍： http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%8C%B4%E9%9D%A2%E5%8C%85%E6%A0%91 来自百度百科的介绍： http://baike.baidu.com/view/61380.htm 来自Clarins的介绍，他家的防晒霜有来自猴面包树的成分，爱美人士可以关注： http://cn.clarins.com/main.cfm?PlanteID=335 2 蔷薇分支被子植物种系发生学组（APG）分别于1998年和2003年出版了《被子植物APG分类法》及《被子植物APG II分类法（修订版）》，主要依据植物三个基因组DNA顺序等方法对被子植物进行分类，用以说明植物的基因亲缘关系。其中真双子叶植物分支主要由蔷薇分支与菊分支组成。被子植物中约30%属于蔷薇分支。更多信息来自维基百科： http://zh.wikipedia.org/wiki/II%E7%B1%BB%E7%9C%9F%E8%94%B7%E8%96%87%E5%88%86%E6%94%AF; 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进化中的救赎：多倍体和异倍体存在的合理性: drqian 2008-12-16 07:17; 多倍体和异倍体常常在一些有缺陷的细胞、肿瘤细胞以及特殊环境刺激的细胞中出现。这种异常的染色体为什么会出现，它们的出现是细胞死亡的前兆还是进化的号角？此中的机理，科学家们也非常感兴趣。最近Cell上的一篇文章中（ Rancati et al., 2008 ）就对这种机制进行了探讨。他们利用MYO1基因缺陷（导致有丝分裂后原浆移动失败，具有致死性）的出芽酵母菌进行约400代的培养（短期进化），发现幸存的酵母菌株中出现了不少多倍和异倍染色体（当然，点突变什么的也会有，但是很少，基本可以忽略不计）。关于多倍体和异倍体形成机制，在以往的研究中都有提到，这里暂时不谈。那么要问的是，为什么异常染色体体形成后，细胞存活下来了呢？该文章的作者发现这些多倍体细胞可以借助于高表达某些基因（染色体内容物增加了，相应基因也能成一定关系增加，也就有更多的基因被表达了吗?）通过旁路途径实现原浆移动。虽是另类的原浆移动，但结果总算能让细胞完成了分裂，得以继续繁衍生息下去。异倍体对细胞的进化选择同样重要，它的出现使细胞染色体内容物的原有比例发生了变化，这种变化也许就能给细胞创造一线生机。染色体变异与进化点突变等温和形式的突变需要长时间的累积才能发生基因型的改变，这显然无法满足细胞在短时间内（400代）实现自救的需求。而多倍体和异倍体的出现，显然要比点突变等来得激进和迅猛，在短时间内就能帮助细胞摆脱困境。虽然这种激进的帮助本身也增加了细胞产生更多缺陷的机会，但是只要有一部分能活下来，它们就能继续繁殖，成为自然选择的宠儿。这样一来，在严酷的生存环境中，壮士断臂或饮鸩止渴就显得非常有必要。DNA修复中的SOS机制也颇有这种味道。那么这些多倍体和异倍体的细胞形成后，又是如何继续进化的呢？它们会继续保持原有的染色体组成吗？还是会通过某些途径来改头换面，重新变成正常倍数的染色体呢？如果是前者，那么是不是意味着随着进化的脚步，细胞染色体的倍数将越来越多呢？那么十倍体细胞的祖先是不是一定就在进化树的根部呢？如果是后者，那么我们显然不能用染色体的倍数来估算进化进程，那么染色体又是如何回复原状的呢？如果两者兼而有之，那情况就更加复杂了。异常染色体的存在让人联想到黑格尔的一句名言存在即是合理，它给很多不解之谜找到了安身之处，也使我们对未知事物的恐惧感得到了释放，但是我们也应该意识到，同样是这句话，也会抹杀人类探索大自然的好奇心。所以我们最好换个角度思考--即合理才能存在。只有在追问合理性的道路上，我们才能在探索未知世界的过程中走得更远。; 个人分类: 科学2.0|5387 次阅读|0 个评论

过银行自动门时的人工智能幻想: liufeng 2008-12-10 10:41; 作者：刘锋周末到银行办事，入口是一个自动门，因为要排号，就坐在椅子上观察自动门的一开一合，甚是有趣。看了良久，忽然有一个自动门与捣乱者斗争的设想。 1。自动门其实就是一个最初级的机器人，当红外线探测有物体靠近时，会自动打开。 2。如果捣乱者在门前晃来晃去，自动门就会不停开合，这时自动门的对策是：人们在程序中设置：如果一个物体在门前连续晃5次而不通过，就停止开合。 3。但捣乱者可以在门前晃4次然后穿过自动门，继续在对面晃4次，然后穿过大门，依次类推，自动门还是会受到捉弄。自动门对策是：人们在自动门上安装摄像头，识别物体图像，如果是同一物体连续穿越，就停止运作。 4。捣乱者可以携带木棍，将自动门的摄像头击碎，阻止图像识别，自动门对策是：人们给自动门两侧安装机械手，当图像识别捣乱者进行攻击时，机械手可以进行防御和抵抗。 5。捣乱者可以使用弹弓，砖头，甚至是枪远程攻击摄像头，阻止图像识别，同时避免机械手的抵抗，自动门对策是：人们给自动门安装内置的喇叭，当摄像头毁坏时，喇叭可以发出报警声音。提醒警卫支援。经过自动门和捣乱者的几次攻防，人们的不断改进，自动门就进化成一个有眼，口，手，具有一定智能的机器人。第一个问题是机器人能不能超越人类？从自动门的进化看，没有人工干预，自动门不会自动进化。因此我们根本不用担心机器人会超越我们，因为他们不会自动进化。第二个问题是生命没有任何干预，是如何进化的如此聪明？只有我们解开了推动进化之谜并应用到机器人中，导致机器人自我进化速度超过人类进化速度，那时人类才会面临危险。; 个人分类: 观点评述|4591 次阅读|0 个评论

过银行自动门时的人工智能幻想: liufeng 2008-12-10 01:23; 下午到银行办事，入口是一个自动门，因为要排号，我就坐在椅子上观察自动门的一开一合，甚是有趣。看了良久，忽然有一个自动门与捣乱者斗争的设想。 1。自动门其实就是一个最初级的机器人，当红外线探测有物体靠近时，会自动打开。 2。如果碰到捣乱者在门前晃来晃去，自动门会不停开合，自动门对策是：人们在程序中设置：如果一个物体在门前连续晃5次而不通过，就停止开合。 3。这时捣乱者可以在门前晃4次然后穿过自动门，继续在对面晃4次，然后穿过大门，依次类推，自动门还是会受到捉弄。自动门对策是：人们在自动门上安装摄像头，识别物体图像，如果是同一物体连续穿越，就停止运作。 4。捣乱者可以携带木棍，将自动门的摄像头击碎，阻止图像识别，自动门对策是：人们给自动门两侧安装机械手，当图像识别捣乱者进行攻击时，机械手可以进行防御和抵抗。 5。捣乱者可以使用弹弓，砖头，甚至是枪远程攻击摄像头，阻止图像识别，同时避免机械手的抵抗，自动门对策是：人们给自动门安装内置的喇叭，当摄像头毁坏时，喇叭可以发出报警声音。提醒警卫支援。经过自动门和捣乱者的几次攻防，人们的不断改进，自动门就进化成一个有眼，口，手，具有一定智能的机器人。第一个问题是机器人能不能超越人类？从自动门的进化看，没有人工干预，自动门不会自动进化。因此我们根本不用担心机器人会超越我们，因为他们不会自动进化。第二个问题是生命没有任何干预，是如何进化的如此聪明？只有我们解开了推动进化之谜并应用到机器人中，导致机器人自我进化速度超过人类进化速度，那时人类才会面临危险。; 37 次阅读|0 个评论

信用定律--互联网进化七定律之三: liufeng 2008-12-7 21:44; 作者:刘锋随着互联网进化连接定律和映射定律发生作用，互联网对人类的生活影响越来越大，新闻，娱乐，交友，购物，学习，工作，甚至是政治活动，越来越多的现实生活被搬到互联网虚拟世界里。为了保证互联网虚拟世界有序和安全的运转，互联网中的信用就成为一个重要问题。互联网信用体系目前已经发展到网络实名制。沿着这一规律的提示，我们可以描绘出一条完整互联网信用进化路径。 1) 科研人员直接登陆到互联网服务器中-------------------------进入互联网 2) 互联网服务器管理员分配用户名和密码---------------------------进入互联网 3) 互联网用户自由注册用户信息-----------------------------------进入互联网 4) 互联网用户自由注册用户信息，管理员审核通过-------------------进入互联网 5) 互联网用户实名注册，通过权威身份验证机构审核-----------------进入互联网 6）互联网用户用指纹或瞳孔识别技术通过身份审核-------------------进入互联网 7）互联网用户用DNA技术通过身份审核------------------------------进入互联网互联网信用进化到用DNA技术验证身份，这一点将和前文提到的晶状体接驳设备产生关联，即晶状体接驳设备将具备检测DNA的功能，并通过无线通讯与互联网进行验证和连接。互联网信用体系的发展对人类社会的影响将会十分深远，商业活动，政治参与，犯罪预防，科研活动等领域都会得到巨大帮助。小结：互联网进化的信用规律(law of credit)是指为了保证互联网虚拟世界有序和安全的运转，互联网用户在互联网虚拟空间中的身份验证将会越来越严格，互联网的信用体系将会越来越完善。更多内容欢迎访问互联网进化学术网站 www.intevl.com; 个人分类: 互联网进化论|3281 次阅读|0 个评论

达尔文与物种起源: 李丕鹏 2008-11-30 01:35; 查理士达尔文（ Charles Darwin ）（ 1809 1882 ）是英国博物学家和生物学家，进化论的奠基人。以关于生物进化的理论专著《物种起源》而闻名于世，达尔文的进化论与细胞学说和能量守恒与转化定律被恩格斯认为是 19 世纪自然科学的三大发现。今年11月是达尔文发表《物种起源》150年，明年2月是达尔文诞辰200年。探索进化足迹的巨人达尔文达尔文是 19 世纪英国杰出的生物学家，也正是他找到了生物发展的规律，成为进化论的奠基人，他的《物种起源》对近代生物科学产生了巨大而深远的影响，具有划时代的意义。 1809 年 2 月 12 日出生在英国的施鲁斯伯里。祖父和父亲都是当地的名医，家里希望他将来继承祖业， 16 岁时便被父亲送到爱丁堡大学学医。因为达尔文无意学医，进到医学院后，他仍然经常到野外采集动植物标本。父亲认为他游手好闲、不务正业，一怒之下，于 1828 年又送他到剑桥大学，改学神学，希望他将来成为一个尊贵的牧师。 1831 年他毕业后就参加了测量考察舰贝格尔号历时 5 年的环球旅行。这对达尔文是有决定意义的 5 年。南美洲等地大量的物种变异的事实，使他对《圣经》产生了怀疑。通过对采集到的各种动物标本和化石进行比较和分析，他进而认识到物种是可变的。由此，他逐步摆脱了神创论的束缚，坚定地走上了相信科学和追求真理的道路。 1828 年的一天，在伦敦郊外的一片树林里，一位大学生围着一棵老树转悠。突然，他发现在将要脱落的树皮下，有虫子在里边蠕动，便急忙剥开树皮，发现两只奇特的甲虫，正急速地向前爬去。这位大学生马上左右开弓抓在手里，兴奋地观看起来。正在这时，树皮里又跳出一只甲虫，大学生措手不及，迅即把手里的甲虫藏到嘴里，伸手又把第三只甲虫抓到。看着这些奇怪的甲虫，大学生真有点爱不释手，只顾得意地欣赏手中的甲虫，早把嘴里的哪只给忘记了。嘴里的那只甲虫憋得受不了啦，便放出一股辛辣的毒汁，把这大学生的舌头蜇得又麻又痛。他这才想起口中的甲虫，张口把它吐到手里。然后，不顾口中的疼痛，得意洋洋地向市内的剑桥大学走去。这个大学生就是达尔文。后来，人们为了纪念他首先发现的这种甲虫，就把它命为达尔文。 1831 年，达尔文从剑桥大学毕业。他放弃了待遇丰厚的牧师职业，依然热衷于自己的自然科学研究。这年 12 月，英国政府组织了贝格尔号军舰的环球考察，达尔文经人推荐，以博物学家的身份，自费搭船，开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。达尔文每到一地总要进行认真的考察研究，采访当地的居民，有时请他们当向导，爬山涉水，采集矿物和动植物标本，挖掘生物化石，发现了许多没有记载的新物种。他白天收集谷类岩石标本、动物化石，晚上又忙着记录收集经过。 1832 年 1 月，贝格尔号停泊在大西洋中佛得角群岛的圣地亚哥岛。水兵们都去考察海水的流向。达尔文和他的助手背起背包，拿着地质锤，爬到山上去收集岩石标本。在考察过程中，达尔文根据物种的变化，整日思考着一个问题：自然界的奇花异树，人类万物究意是怎么产生的？他们为什么会千变万化？彼此之间有什么联系？这些问题在脑海里越来越深刻，逐渐使他对神创论和物种不变论产生了怀疑。 1832 年 2 月底，贝格尔号到达巴西，达尔文上岸考察，向船长提出要攀登南美洲的安第斯山。当他们爬到海拔 4000 多米的高山上时，达尔文意外地在山顶上发现了贝壳化石。达尔文非常吃惊，他心中想到：海底的贝壳怎么会跑到高山上了呢？经过反复思索，他终于明白了地壳升降的道理。达尔文脑海中一阵翻腾，对自己的猜想有了更进一步的认识：物种不是一成不变的，而是随着客观条件的不同而相应变异！后来，达尔文又随船横渡太平洋，经过澳大利亚，越过印度洋，绕过好望角，于 1836 年 10 月回到英国。在历时五年的环球考察中，达尔文积累了大量的资料。回国之后，他一面整理这些资料，一面又深入实践，同时，查阅大量书籍，为他的生物进化理论寻找根据。 1842 年，他第一次写出《物种起源》的简要提纲。 1859 年 11 月达尔文经过 20 多年研究而写成的科学巨著《物种起源》终于出版了。在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出了进化论的思想，说明物种是在不断的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。这部著作的问世，第一次把生物学建立在完全科学的基础上，以全新的生物进化思想，推翻了神创论和物种不变的理论。《物种起源》是达尔文进化论的代表作，标志着进化论的正式确立。《物种起源》的出版，在欧洲乃至整个世界都引起轰动。它沉重地打击了神权统治的根基，从反动教会到封建御用文人都狂怒了。他们群起攻之，诬蔑达尔文的学说亵渎圣灵，触犯君权神授天理有失人类尊严。与此相反，以赫胥黎为代表的进步学者，积极宣传和捍卫达尔文主义。指出：进化论轰开了人们的思想禁锢，启发和教育人们从宗教迷信的束缚下解放出来。紧接着，达尔文又开始他的第二部巨著《动物和植物在家养下的变异》的写作，以不可争辩的事实和严谨的科学论断，进一步阐述他的进化论观点，提出物种的变异和遗传、生物的生存斗争和自然选择的重要论点，并很快出版这部巨著。晚年的达尔文，尽管体弱多病，但他以惊人的毅力，顽强地坚持进行科学研究和写作，连续出版了《人类的由来》等很多著作。达尔文本人认为他一生中主要的乐趣和唯一的事业 , 是他的科学著作。还有一些在旅行中直接考察得到的最重要的科学成果，如：达尔文本人所写的著名的《考察日记》和《贝格尔号地质学》、《贝格尔号的动物学》等。在他的著作中，具有特别重大历史意义的是《物种起源》，表明达尔文的进化论思想和自然选择理论的逐步发展过程。《物种起源》的出版是一件具有世界意义的大事，因为《物种起源》的出版标志着十九世纪绝大多数有学问的人对生物界和人类在生物界中的地位的看法发生了深刻的变化。《物种起源》的出版，引起造化论者和具有目的论情绪的科学家们（而这些人却是占绝大多数）对达尔文学说的猛烈攻击，也引起维护达尔文主义的相应斗争，积极参加这一斗争的除达尔文本人外还有进步的博物学家；他们到处都成为达尔文学说的热烈拥护者。达尔文是一位不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人。在《物种起源》发表以后的 20 年里，他始终没有中断过科学工作。 1876 年，他写成的《植物界异花受精和自花受精的效果》一书，就是经过长期大量实验的结果。书中提出的异花受精一般是有利的结论，已在农业育种中广泛应用。到了晚年，达尔文心脏病严重，但他仍坚持科学工作。就在去世前两天，他还带着重病去记录实验情况。 1882 年 4 月 19 日，这位伟大的生物学家逝世了。由于达尔文一生对生物科学作出划时代的贡献，人们将他葬在伦敦威斯敏斯特寺院中堂的北廊，和杰出的科学家牛顿葬在同一个地方。录自 http://news.xinhuanet.com/st/2005-04/19/content_2849168.htm ，略有改动《 Nature 》 special issue Darwin 200: Beyond the origin February 2009 sees the 200th anniversary of the birth of Charles Robert Darwin and November 2009 the 150th anniversary of the publication of his great work, On the Origin of Species. In the intervening two centuries, no single scientist has matched Darwin s impact on the sciences, politics, religion, philosophy and art. This issue of Nature brings together news, research and analysis of Darwin , his life, his science and his legacy. Darwin saw the eye so complex and seemingly useless with any of its components part-formed as an obstacle to the acceptance of natural selection. Today we know it as one of evolution s crowning glories celebrated with a fold-out pictorial feature and current research that refers right back to the protoeyes hypothesized by Darwin. In later writings (Descent of Man ,1871), Darwin touched on a topic that still divides evolutionary biologists group selection. Does natural selection work for individuals against the interests of the group? Or is such thinking a historical mistake? We report on the debate and why it is important , and review a landmark book on the superorgansims of the insect world, where the group looms large . Extinction comes with the evolutionary territory. But is it for ever? With the publication of the genome sequence of the long-gone woolly mammoth , some researchers are even claiming that mammoths will one day be recreated . Biologists tend to see evolved living systems as finely tuned machines, prone to failure if one component is faulty. But, as Tanguy Chouard reveals, this is not what happens in the real world . Plenty for biologists to celebrate and plenty of places to do it: we have trawled the world for events commemorating Darwin s life and works and trawled the publishers lists for books doing the same . Not quite everybody will be in celebratory mood. The scientists we spoke to mostly are , but past celebrations have had to tread carefully . The Darwin-related content from this issue and extra online-only material can be accessed via: www.nature.com/darwin. Cover graphic: Jonathan Williams; 个人分类: 研究生教育|9358 次阅读|3 个评论

互联网进化示意图第一次修正版: liufeng 2008-11-21 14:36; 互联网进化示意图第一次修正版作者：刘锋前言： 2007年12月我们绘制了《世界第一个互联网进化示意图〉，一年时间过去，关于互联网进化的问题，我又有了新的认识： 1。原本我们把互联网的应用层组成部分主要划分为FTP BBS类电子邮箱和网络游戏四个基本要素，从互联网的发展历史看，这四个要素也是互联网早期最先出现的应用，但在研究过程中发现象即时通讯软件，视频播放软件，网络办公软件等没有包含在我们的分类中，这说明我们没有注意到的网络应用软件这个领域。在新的一版中我们将把这个部分加入进去。 2。在第八张图中将虚拟神经元的结构进一步清晰描述为博客+威客+电子邮箱+网络应用软件 3。2008年5月我们绘制了互联网虚拟大脑结构图，指出互联网最终将进化成一个类人脑的组织结构。在新版本中也将这个结局画入到图中。 4。描绘互联网进化示意图将是一个不断丰富和改进的过程。我们理出主线，更多的细节还需要研究和添加，这将在未来的日子里不断完成。互联网进化示意图（第一次修正） 1。从人类的发展史看，人类的进步就是其若干关键性器官不断延长和连接的历史。 2。从1753年CM在苏格兰人杂志上阐述电流通信机开始，人类用216年的时间为互联网的诞生作技术储备 3.1969年互联网诞生，人类第一次实现人类大脑的最初级联网 4。70年代到80年代初，互联网虚拟大脑初具雏形，拥有电子公告牌，电子邮箱，FTP,原始游戏，网络应用软件五大功能。 5。80年代到21世纪初，电子公告牌九个重要功能发布新闻，求购商品，心情感悟描述，互动问答，热点点评，帖子修改权，注册信息，交换物品，资料索引功能一个个分离出去，形成互联网虚拟大脑的功能区。 6。从21世纪前十年，电子公告牌及其分离的功能区开始和电子信箱，FTP,网络游戏，网络应用软件进行融合。 7。笔记本电脑，手机，无线互联网的出现不断延长人类大脑与互联网的接驳时间。 8。博客，威客，应用软件和电子邮箱等功能开始进一步融合形成互联网的虚拟神经元-大脑映射区。与现实中的人进行信息同步。 9。随着互联网带宽的增加，文字，图片，平面操作系统为主的二维互联网虚拟世界开始向视频，声音，三维应用系统为主的三维互联网进化。 10。随着互联网虚拟神经元，虚拟视觉，虚拟听觉，虚拟感觉，虚拟记忆系统的完善，互联网最终将进化成一个类人脑组织的结构，这一结构对于揭开人脑之谜将起到启发作用。; 个人分类: 互联网进化论|4505 次阅读|1 个评论

计算生命起源-环球科学: eloa 2008-11-8 22:33; 桔子帮小帮主发表于2008-11-7 星期五 10:08 撰文希瑟瓦克斯（ Heather Wax ）；翻译桔子题图：马丁 A 诺瓦克牛人： 2003 年，他被哈佛大学聘用，是该校第一位由数学系和生物系联合聘请的人。数字游戏：这个被称为进化动力学的学科利用数学方法建立模型，描述基因、有机体及其他生物学参数的分布状况如何随时间变化。生命之初：利用动力学方程组来探究进化选择是否会在复制之前发生，这种方法可以解释生命聚合物如何产生。能够自我复制的分子如何统治了早期地球？利用进化动力学的计算方法，马丁 A 诺瓦克能够解释生命如何从无到有。 2008 年 3 月，媒体铺天盖地地报道了马丁 A 诺瓦克（ Martin A. Nowak ）对于惩罚价值的研究。这位哈佛大学的数学及生物学家让大约 100 名学生参与了一项计算机游戏，在游戏中，他们使用硬币对彼此进行奖惩。人们通常的观念是，严重的惩罚会促进双方合作，但是诺瓦克和他的同事们证明，这一理论完全站不住脚。与此相反，他们发现惩罚经常导致一系列报复行为，使得惩罚非但毫无益处可言，反而是有害和消极的。惩罚别人的人不仅不会获利，还会使矛盾升级，使自己运气变差，最终导致失败。新闻标题喜出望外地宣称：和善的人率先完工。诺瓦克的计算机模拟和数学方法迫使人家重新审视某个复杂现象，这已经不是第一次了。 2002 年，他设计出一个方程，能够预言癌症产生及扩散的过程，比如癌症转移过程中何时产生突变、染色体何时失去稳定性等。 20 世纪 90 年代初，他提出的疾病扩散模型证明，只有当病毒的复制速度快到一定程度，以至于病毒株的多样性达到某一临界水平，足以令免疫系统措手不及时， HIV 携带者才会发展为艾滋病病人。免疫学家后来发现，这一机制完全正确。现在，诺瓦克再施绝招，这一次他打算模拟生命的起源。用他自己的话来说，他具体要做的是捕捉生命从无到有的转变过程。诺瓦克今年 43 岁，学生时代念的是生物化学专业，他相信数学是真正的科学语言，是开启远古秘密的钥匙。在奥地利维也纳大学读研究生时，他便跟随进化博弈论先驱、奥地利科学家卡尔西格蒙德（ Karl Sigmund ）开始探究进化中的数学原理。这个被诺瓦克命名为进化动力学（ evolutionary dynamics ）的领域所涉及的内容，便是建立方程来描述进化过程的各个构成因素，例如选择、突变、随机遗传漂变及种群数量结构等。特征不同的个体以不同速度繁殖后代会带来什么结果？一个突变如何传播至整个种群？诸如此类的问题都可以利用这些公式进行模拟研究。哈佛大学进化动力学项目组办公室的黑板上写满了算式。诺瓦克正忙于将生命起源简化成最简单的化学体系，这样他就可以用数学语言来描述它们。他用 0 和 1 来表示最早期生命的化学组件（最有可能是腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶组成的化合物）。诺瓦克把这些组件称为单体，在他的体系中，单体随机自发组合，构成一系列二进制信息串。现在，诺瓦克正在研究该体系的化学动力学，也就是说要描述不同序列的信息串会如何生长。他说，对于任何可以实现单体自组装的实验室化学体系，这一理想化流程的基本原理都能适用，就像牛顿方程能够描述行星如何围绕太阳运转，这与行星的化学组成完全无关。诺瓦克还说：数学帮助我们看清什么才是最关键和最有趣的实验。它描述了一个可以被建立起来的化学体系；一旦该体系被建立起来，你便可以观察进化的起源了。真的有这么简单吗？如今，该体系还只存在于论文和计算机中。尽管很容易构建数学模型，但是让这一体系在实验室中运转起来却并非易事，因为最初既没有酶，也没有任何模板，能够帮助单体实现组装。实在想象不出有什么简单的方法可以制造核酸，美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的生物分子工程学家戴维 W 迪默（ David W. Deamer ）说，初始原料肯定是必须的，但我们已经进入了一个完全未知的领域，我们不知道如何在实验室中重现这一过程，也不知道在没有酶的情况下，单靠化学和物理过程如何制造出核酸。 20 世纪 80 年代，美国圣迭戈市索尔克生物学研究所的生物化学家莱斯利 E 奥格尔（ Leslie E. Orgel ）带领他的研究小组证明，一条 RNA 链可以作为模板合成另一条互补 RNA 链这一现象被称为非酶模板指导的寡核苷酸合成。然而事实证明，要弄清核苷酸在没有模板的情况下如何实现自组装就困难得多。诺瓦克说：我希望得到一个可以形成多聚体的过程。美国哈佛大学细胞起源研究人员艾琳陈（ Irene Chen ）说，在 RNA 或 DNA 单体的一端连上一种叫做咪唑（ Imidazole ）的物质，它们或许就能在没有酶的情况下形成多聚体。这种物质可以增强单体的化学活性，让它们的聚合作用更容易发生，速度也变得更快。脂质和粘土可能也必不可少，其他科学家已经证明，它们有助于加速化学反应。美国伦斯勒理工学院（ Rensselaer Polytechnic Institute ）的化学家詹姆斯 P 费里斯（ James P. Ferris ），曾经诱导腺嘌呤在一种矿物质粘土表面组装成 40~50 个核苷酸长短的 RNA 短链，这种矿物质粘土在前生物时期可能普遍存在。诺瓦克利用他的数学模型，研究了可以生成类似短链的化学反应，并为各个反应定义了反应率常数。也就是说，他设想携带不同二进制信息的链会以不同的速度生长，有些链会以比其他链更快的速度吸收单体。然后，诺瓦克计算了这些链的分布状况。他注意到，生长速率的微小差异会影响它们在群体中的含量；生长较慢的序列含量相对较少，会逐渐被生长较快的序列取代。我觉得这真是太伟大了，诺瓦克激动地说，因为在一个完全自然的条件下，进化选择居然在生命复制出现之前就发生了。一些链会发生突变，有时一个序列会加速其它序列的反应速度，这验证了诺瓦克长期坚持的一个观点这种合作是进化的基本原则之一。综合在一起，模拟的结果显示了一种类似于生命的化学体系，而且遵循进化动力学的规律。诺瓦克把这一体系称为前生命（ prelife ），因为它具有许多生命属性，比如遗传多样性、选择和突变，只是不具备复制功能。突变和选择通常被看成是复制的结果。举例来说，如果突然之间加拉帕戈斯群岛的雀鸟只能得到又大又硬的种子，那些喙更大更强壮的个体就更可能存活下来；若干代之后，种群中这种雀就会更加常见。对某一性状的进化选择，比如这个例子中喙的大小，是借助该性状的相关基因在后代中的传递而实现的。但诺瓦克说，他的模型显示选择可以发生在复制出现之前这意味着复制也有可能是进化选择的结果。他指出，如果这种进化选择真的存在，它就有助于解释生命的起源。在诺瓦克的体系中，生命起源所需的唯一条件是，有几条链突然获得了自我复制的本领一些研究人员相信，正是这一过程使某些 RNA 链在原始地球上逐渐占据了统制地位。诺瓦克指出， RNA 链周围必须有足够多的自由单体才能使复制倾向于发生，而且能够自我复制的链必须比无法自我复制的链更快速地耗尽这些单体。根据他的计算，只有当复制速度超过某一特定阈值，系统平衡才会被打破，这时生命就诞生了。生命摧毁了前生命，他说，所有这一切都发生在某一特定时期之内。诺瓦克希望他的模型能够指导实验。他从数学上描述了一个体系，其中仅有两种单体能够自组装，后来实现了自我复制。诺瓦克说，当人们开始对进化起源展开实验研究时，建立起这样一个化学体系是我们所能做到的最简单的事情。在他看来，数学是描述进化的恰当语言。他说：我不知道生物学的最终诠释会是什么，不过有一点可以肯定：一切都是为了让这些等式恢复平稳。初具雏形：在生命出现之前的地球上，粘土表面（褐色）或许帮助核糖核酸（蓝色和白色）形成了 RNA 链。转载原创文章请注明，转载自：科学松鼠会本文链接: http://songshuhui.net/archives/3869.html; 个人分类: 生物|1368 次阅读|0 个评论

【小红猪】仿佛来自虚空: eloa 2008-11-6 08:37; 小红猪小分队发表于2008-11-6 星期四 0:00 原文在这里。作者：Christine Kenneally，译者：anselmwang 译者简介：计算机phd在读，科研适应不良症患者。翻译篇科普文章想重新找回对科学的热情。要是大自然最精密的创造只是就那么出现了呢？进化观念的新转折引起了Christine Kenneally 的好奇心。孟加拉雀是一种家养鸟类，它以其漂亮的羽毛而被人类驯养了几个世纪。孟加拉雀的颜色通常是白色、黑色和褐色的不同组合。但有一种特别漂亮的品种，其羽毛是银色的。它为人称道的特点还有它爱交际、与人友好相处的性格和它那复杂的鸣唱。但是，令人奇怪的是，在野生环境中与它最相似的近缘种白腰文鸟和它大不相同，白腰文鸟的叫声简单、可预测，性情也非常的害羞和胆小。为什么因为漂亮的颜色而被驯养的鸟雀，发展出了其他一些精致的特征呢？解答孟加拉雀之谜为解决生物学中更一般的问题带来了曙光，这个问题是：自然是怎么创造复杂事物的？我们倾向于认为进化是一场野蛮的竞赛，而行为的复杂性是这场竞争中被锤炼出来的辉煌战略。在跑道上，奔跑者努力超过可怕的气候、凶猛的病毒和饥饿的捕食者。在一切的幕后，DNA不断的复制并匆忙地变形，沿着突变DNA所开辟的道路，某些个体获得了异乎寻常的能力，这使得它们在这场奔跑中取得了竞争优势。可是，如果生物并不以这种方式进化呢？如果大自然最复杂的创造并不是如此辛苦的点滴积累，而更多的来自于一场随意的异想天开呢？在Terry Deacon看来，与其说复杂性是适应环境的结果，不如说它更多的源于懒惰和幸运。Deacon是生物人类学和语言学方面的知名学者，他目前在加州伯克利大学工作。他对自然选择很感兴趣，但他不关心自然选择能够做什么，反而很好奇一个不经历自然选择的物种会发生什么。他相信，自然选择的缺席以一种重要但不为人知的方式推动着进化过程。事实上，他声称当选择的压力消除时，基因组开始漫无边际的散步，而一组无法预知、引人入胜且相互作用的效应开始展现。他相信这些效应不仅仅包括孟加拉雀的歌声，还包括我们人类的某些特别的身体和精神方面的属性，如我们的技术才华和语言天赋。如果这是真的，那么咱们也许得换个角度看待人类了：从适应环境的角度来看，与其说咱们是进化的顶峰，Deacon认为咱们更像退化的猿猴。 Charles Darwin第一个在他的大作《物种起源》中提出自然选择的概念。当基因变异造成动物在身体和行为方面发生变化，而这种变化又影响了动物生存和延续基因的能力时，自然选择就发生了。某些基因变异有着积极的作用，其它的一些变异可能杀死其携带者，或影响其携带者的后代生存和繁殖的能力。严酷的气候、稀少的食物和无情的捕食者可以使大量个体失去生命，只有那些最适应这一切的个体才能活下来。因此，自然选择的压力越强大，某一物种与它的生态位的适应程度越高。那么，当压力消失时会发生什么呢？你也许会认为，缺少了进化动力的物种会老老实实的待在原地不变。并不是这样，Decon说。动物继续变化着，因为基因永无休止地变异着。不断被改写的基因为自然选择提供了丰富的差异化素材，自然选择从中挑选胜利者和失败者。当选择的力量降低时，清除不合格者的过程也变得不那么苛刻。这时，一种称作基因漂移的过程开始了。基因的各种变异都丰富起来，拥有各种各样不同特征的生物都得以生存和繁衍。有些老的特征消失可能会消失，有些新的特征又无缘无故的出现，只是因为，它们都无关生死。 Deacon说，这个过程解释了孟加拉雀的歌声。当这种鸟在人类环境中成长时，那些令野生文鸟歌声保持简单的压力都消失了，这些压力包括寻找配偶、觅得食物和寻求庇护等。当影响歌声的基因变异发生时，因为无碍生存，它们被延续了下来。因此，孟加拉雀的歌声比野生文鸟的歌声多出了许多音符，也有了更难以预测的旋律和某种语法。除此之外，野生文鸟的歌声是固定不变的，而孟加拉雀必须通过学习、更多地通过大脑来创造和控制歌声。驯养拓宽了生存的瓶颈，这可以解释为什么雀鸟的歌声发生了变化，可是，为什么这歌声变得更复杂而不是更简单了呢？ Deacon说，从一般生物的发展过程来看，从幼年到成熟的旅程可以视为一系列约束的叠加。基因被表达，身体变得完善，大脑学习并适应，整个个体最终完成整合进入成年。他说，当越来越多的基因被表达，它们的效果也相互叠加起来，个体开始分化，变成了一个更加特殊的生物。但是放松的选择弱化了分化过程。这种放松使得变异可以修改某些基因，或让另外一些失去活性，使得这些基因都不再承载过去所具有的特殊功能。关键问题是：当生物的基因不再彼此分化，与这些基因相关的特征也一样从直接的身体表现到复杂的大脑的功能都是如此。它们变得更加灵活了，Deacon说，换句话说，它们变得更不特殊了。 Terry Deacon的不劳而获理论正在挑战我们关于复杂的特征如何形成的想法。向歌曲进发正如Deacon所见，当施加于文鸟的选择变弱时，某些基因对于大脑发展的严格控制被打破了，对歌曲结构施加的神经控制也相应的放松了。当这些变化发生时，大脑的其他部分就有机会影响歌曲的发展和歌唱了。这些影响，一个接一个的让歌曲变得易受大脑感知的影响，例如鸟类对环境的经验。结果是，通过学习而不是根据与生俱来的本能，歌曲变得更加灵活、复杂。这种不劳而获的分析听起来似乎违反直觉，可是Deacon的想法最近得到了计算机模拟实验的支持。这个实验由英国爱丁堡大学的Graham Ritchie和Simon Kirby完成。他们用软件模拟了一个种群，种群中每个个体的生存依赖于它们能够识别其他个体的鸣唱，结果种群发展出了简单不变的歌声。在另一个代表驯养环境的实验中，实验者放松了对于歌声的选择压力，允许每个个体自由选择伴侣而不考虑它们的歌声。结果，这些个体（或者说实验对象）发展出了更加复杂和多变的歌声，不同代的歌曲之间又有许多创新和变化。人们通常不会注意到的一件趣事是：放松的选择使得扰动非常容易积累下来，从而破坏已有的功能。Deacon说。放松的选择可以造成迅速的改变。相比之下，很难通过它积累出一个特殊的让生物变得更好的改变，在这点上，自然选择做得更好。驯养并不是降低选择压力的唯一途径。气候、生物食谱和竞争者/捕食者的变化，都可能降低选择压力。Deacon指出一类非常普遍的选择压力降低的情形，那就是当一种生物迁移到一个没有竞争者的环境中。那时，所有的个体都自由的繁殖，基因漂移在塑造这个种群的基因库的过程中扮演了更大的角色。这个现象最令人印象深刻的一个例子，Deacon说，是原始人类在旧大陆上的迅速扩张，第一次在1700万年前的直立人时期，另一次在距今8万到6万年前的智人时期。这些扩张也许是人类进化的重要时期，去分化过程使我们的基因组做好准备，使我们令人惊叹的行为复杂性成为可能。然而，放松选择最迷人的形式发生在一种生物主动的抵御自然选择时。这种被称作Baldwinian进化的现象在我们种群的进化过程中扮演了特别重要的角色。例如，在石器和烹饪方面的技术创新使得我们的祖先无须再咀嚼难咬的蔬菜和肉食，这改变重构了我们的外貌。大的磨牙、厚厚的牙釉，结实的脸部和颚部结构和强壮的颚部肌肉都被彻底削弱了。Deacon说。接着，农业让食物变得更可口，这降低了自然选择对我们的消化系统提出的要求。随着消化变得更容易，更多的能量可以被用于别的目的，特别是建立和运作一个更大的大脑。我们的祖先一次又一次的使用增强了的认知能力发明出越来越多的技术和文化方面的创新，这些创新又进一步帮助他们抵御了自然选择的压力。从这个角度来说，放松的选择是包括自然选择在内的更广义的进化动力的一部分。放松的选择允许物种发展出丰富的特征，而随后的自然选择进一步雕琢了这些或其他在新的进化舞台上变得举足轻重的特征。例如，Deacon相信在工具上的每一次创新都放松了对某些特征的要求，又加强了对其他无法预料的特征的选择。对Deacon来说，人类语言是这种进化动力最引入注目的复杂成果。像孟加拉雀的歌声一样，语言很复杂，语言由后天习得，在不同的个体与文化间，语言的使用方式存在不同，同时，它涉及大脑的许多部分：当我们说话时，许多独立的神经部件必须协同工作。 Deacon相信语言之所以能够产生是由于文化和技术发明减轻了我们祖先所面临的选择压力，就像驯养减轻了对雀鸟的选择一样。Deacon提出，就像雀鸟的歌声一样，我们祖先原始的喊声从严格的基因控制下被解放出来，其他神经系统都开始不同程度的参与语言的构造，语言之门打开了。人类婴儿的牙牙学语是这种理论的一个例子。牙牙学语的婴儿发出的噪声包含了人类语言中所有可能存在的声音，而不管他们的父母说什么语言。与那些在情绪紧张时发出声音的动物不同，婴儿在放松的时候才嘟嘟囔囔的。Deacon说，发声不受限制，是语言形成的整个故事的一部分。语言全部的复杂性都是由于基因在放松的选择下失去了它们的特殊功能。其他研究人员并不这么热衷于将目光从自然选择上移开。也许Deacon是对的，放松的选择在人类进化中扮演了重要的作用，但是很难想象我们可以找到什么与之相关的证据，来自加州斯坦福大学的人类学家Richard Klein说，我认为在走出非洲的背后，对于认知和交流的某些方面的积极选择起到了重要作用。在罗得岛普罗维登斯的布朗大学，语言学家Philip Lieberman认为基于放松选择的解释完全没有必要。他说：Deacon引证的所有促成了人类智能的因素，都可以通过达尔文的自然选择进化出来。你可能并不觉得奇怪，Deacon的观点正掀起波澜，特别是考虑到他对于人类进化过程的彻底颠覆。他不仅改变了我们对于什么是复杂的观念，他还颠倒了一些我们关于自身的基本假设。与其说人类是基因提升的猿，他建议我们把自己想成退化的种族，与在生存斗争中被锻造相比，我们许多引以为豪的属性是我们在进化的死胡同中混日子的时候出现的。当技术创新抹去了我们祖先所承受的选择压力时，语言就出现了。Deacon说：与其说咱们是遗传上更加进步的猿猴，不如认为我们是一个退化的物种。硕果累累的变化降低的选择压力使得有些基因被毁坏，这些基因不必完全无误的工作了。有些时候这种退化会造成未知的重大后果：有些特征被保护而不受选择影响，其他特征可能更敏锐的感受到选择的压力。结果是，不可思议的进化创新开始了。以维他命C的故事为证据，大约在3500万年前，我们的灵长类祖先停止食用昆虫，反而吃了不少水果。能够从食物中获得大量维他命C意味着个体不需要自己合成了。今天，如果吃不上足够的VC，我们都会死亡。我们仍然拥有一个叫做GULO的基因，在其他哺乳动物体内这种基因负责合成维他命，但是我们的版本已经变化太多以至于失去了原来的功能。它随机的远离了自己的工作，因为它不再被自然选择绑在原位，加州伯克利大学的Terry Deacon如是说。然而，Deacon说，由于我们的祖先失去了自身合成VC的能力，他们寻找和消化水果的能力变得至关重要。那些在这种活动中取得成功的人就可以活得更长，产生更多后代，因而使得那些帮助他们更好的获得维他命的遗传特征被广泛传播开。据Deacon认为，这种机制或许能部分解释三色视觉的进化，这种视觉使得我们可以感受到很宽的光谱。牙齿和消化能力的变化也可以由这个机制来解释，这些变化已经成为我们种群的特征。解放的基因当自然选择退居幕后，一个或一组基因不再被要求完成它们原本的特殊工作了。这种事情的发生，常常是因为一个基因在繁衍的过程中被偶然地备份了。也许这种备份不能让个体变得更适应环境，但只要备份不影响个体的生存，它们就会被一代代的传下去。以后的某一天，备份部分可能发生变化，也许还有了新功能，如果进化同时又变得严酷，这些新的功能也许能对物种取得进化上的胜利起到积极作用。基因备份形成了一种生物学意义的头脑风暴基因原材料被不断地创造出来，这种头脑风暴的结果可以从基因组中观察到。一个常见的结果是原始基因的功能被分解并扩散到新的基因中去。许多基因家族，包括用于建立和主导身体各部分功能分化的HOX基因家族，都是在远古的意外备份中产生的。有些时候一个基因的备份次数影响到外部特征。用于生成淀粉酶的人类基因就是这样，淀粉酶的功能是分解淀粉。在有些种群的个体中，这种基因的拷贝数比其他种群的个体多，前者就更容易消化淀粉(Nature Genetics卷39页1256)。这只是故事的开始，当进化继续时，有些额外的备份退化了，还有一些演变出不同于原始基因的功能。 Christine Kenneally是《The First Word: The search for the origins of language》一书的作者。转载原创文章请注明，转载自：科学松鼠会本文链接: http://songshuhui.net/archives/3738.html; 个人分类: 小红猪翻译小分队|1377 次阅读|0 个评论

南京大学教授田大成：我的观点和进化论有出入: lefeng 2008-9-27 19:55; 转载: 7月20日，《自然》杂志刊发了一篇破解生物多样性起源的研究论文。这篇论文从根本上解释了生命的多样性从哪里来这一生命科学的基本问题，引起了学界的强烈关注。论文的作者就是南京大学生命科学学院教授田大成，和他的课题组成员。《北京科技报》：您和您的团队是如何发现新结论的？田大成：最初的灵感要追溯到8年前。2000年，我在芝加哥大学学习，那个元旦是我这个研究灵感的生日。那天，我在读当时的一些最新文献，其中一种植物的抗病基因在个体间的组成结构激发了我。经典遗传学赖以成立的基因组间结构是对称的；而这是典型的非对称性结构。我突然意识到，如果能对它进行研究，很可能会发现一些新的遗传机制。后来，我们对比了人、黑猩猩、恒河猴、小鼠、大鼠、果蝇、两个水稻和三个酿酒酵母的基因组，发现一种DNA序列的某一特定位置的突变频率比其他区域高得多。而之前，学界认为自发突变是没有规律的。《北京科技报》：您的这一发现，解决了哪些问题？田大成：不同物种间、相同物种不同个体间，存在着差异。差异的根本原因是DNA序列的不同，这个不同又是突变产生的。原先认为，环境等外在因素对进化的方向起了关键作用。我们所研究的，就是在外界因素作用时，基因内部会发生变异来适应变化。其实，这个观点和进化论有些出入。达尔文的自然选择学说，证明了现存的多样的生物是由原始的共同祖先演化而来。在生存竞争中，有利的变异较多地保存了下来，有害的则被淘汰。在进化论中，生命的多样性是被动产生的。而我的观点是，生命会主动去适应这个环境。当然，我并不是排斥自然选择学说。但我们是不是低估了生物本身的适应潜能？传统理论认为，生物的基因突变很少，其实突变的潜能很高。一旦生物所处的环境发生改变，生物本身的突变数量完全可能应付环境的选择。从这个意义上说，主动是存在的。《北京科技报》：您的观点对我们认识物种，会有什么意义？田大成：现在很多生命都在灭绝，如果想恢复到一模一样很困难。但从我们这个理论来看，如果有新的空间或新的环境出现，新的物种就会随之出现。如果有生命灭绝，新物种产生的速度要比我们想象的大得多。这个交替变化不像原先想的那么悲观。这是我们研究的一层引申意义。《北京科技报》：您为何对遗传学如此感兴趣呢？田大成：这和我的经历有关。我的父母都是旧社会的大学生。我五岁的那年，父亲作为右派分子入狱并发配远方，母亲、外公、外婆先后去世。我成了孤儿，被送到农村。母亲是学生物的。我读了她留下的一些书后，就在农村搞科学实验，逐渐对农业产生了极大的兴趣。在那段时间，我还进行了杂交水稻制种研究。就这样，我一步步接触到了基因科学，并对遗传学产生了极大的兴趣。田大成，博士，南京大学生命科学学院教授，曾赴澳洲Newcastle大学、芝加哥大学学习。其论文在《科学》、《自然》等期刊上发表。; 个人分类: 未分类|432 次阅读|0 个评论

分子遗传学阅读文献：遗传和进化之三: Bobby 2008-8-31 07:27; The evolution of sex-biased genes and sex-biased gene expression Ellegren H, Parsch J. The evolution of sex-biased genes and sex-biased gene expression. Nat Rev Genet. 2007 Sep; 8 (9): 689-98. Epub 2007 Aug 7. Differences between males and females in the optimal phenotype that is favoured by selection can be resolved by the evolution of differential gene expression in the two sexes. Microarray experiments have shown that such sex-biased gene expression is widespread across organisms and genomes. Sex-biased genes show unusually rapid sequence evolution, are often labile in their pattern of expression, and are non-randomly distributed in the genome. Here we discuss the characteristics and expression of sex-biased genes, and the selective forces that shape this previously unappreciated source of phenotypic diversity. Sex-biased gene expression has implications beyond just evolutionary biology, including for medical genetics. The evolution of sex-biased genes and sex-biased gene expression Evolutionary complexity of MADS complexes Rijpkema AS , Gerats T, Vandenbussche M. Evolutionary complexity of MADS complexes. Curr Opin Plant Biol. 2007 Feb; 10 (1): 32-8. Epub 2006 Nov 30. Developmental programs rely on the timely and spatially correct expression of sets of interacting factors, many of which appear to be transcription factors. Examples of these can be found in the MADS-box gene family. This gene family has greatly expanded, particularly in plants, by a range of duplications that have enabled the genes to diversify in structure and function. MADS-box genes appear to have been instrumental in shaping one of the great evolutionary innovations, the true flower, which originated around 120-150 million years ago and led to the enormous radiation of the angiosperms. We propose a shift from analyzing individual gene functions towards studying MADS-box gene function at the subfamily level. This will enable us to distinguish subfunctionalization events from the evolutionary changes that defined floral morphology. Evolutionary complexity of MADS complexes Evolutionary genetics: fight or flinch? Brown JK, Handley RJ. Fight or flinch? Heredity. 2006 Jan; 96 (1): 3-4. Evolutionary genetics-fight or flinch Evolving disease resistance genes Meyers BC, Kaushik S, Nandety RS. Evolving disease resistance genes. Curr Opin Plant Biol. 2005 Apr; 8 (2): 129-34. Defenses against most specialized plant pathogens are often initiated by a plant disease resistance gene. Plant genomes encode several classes of genes that can function as resistance genes. Many of the mechanisms that drive the molecular evolution of these genes are now becoming clear. The processes that contribute to the diversity of R genes include tandem and segmental gene duplications, recombination, unequal crossing-over, point mutations, and diversifying selection. Diversity within populations is maintained by balancing selection. Analyses of whole-genome sequences have and will continue to provide new insight into the dynamics of resistance gene evolution. Evolving disease resistance genes; 个人分类: 科学感想|6250 次阅读|0 个评论

分子遗传学阅读文献：遗传和进化之二: Bobby 2008-8-30 17:48; Chromosome evolution Schubert I. Chromosome evolution. Curr Opin Plant Biol. 2007 Apr; 10 (2): 109-15. Epub 2007 Feb 7. The idea of evolution as a principle for the origin of biodiversity fits all phenomena of life, including the carriers of nuclear inheritance, the chromosomes. Insights into the evolutionary mechanisms that contribute to the shape, size, composition, number and redundancy of chromosomes elucidate the high plasticity of nuclear genomes at the chromosomal level, and the potential for genome modification in the course of breeding processes. Aspects of chromosome fusion, as exemplified by karyotype evolution of relatives of Arabidopsis, have recently received special attention. Chromosome evolution Steps in the evolution of heteromorphic sex chromosomes Charlesworth D, Charlesworth B, Marais G. Steps in the evolution of heteromorphic sex chromosomes. Heredity. 2005 Aug; 95 (2): 118-28. We review some recently published results on sex chromosomes in a diversity of species. We focus on several fish and some plants whose sex chromosomes appear to be 'young', as only parts of the chromosome are nonrecombining, while the rest is pseudoautosomal. However, the age of these systems is not yet very clear. Even without knowing what proportions of their genes are genetically degenerate, these cases are of great interest, as they may offer opportunities to study in detail how sex chromosomes evolve. In particular, we review evidence that recombination suppression occurs progressively in evolutionarily independent cases, suggesting that selection drives loss of recombination over increasingly large regions. We discuss how selection during the period when a chromosome is adapting to its role as a Y chromosome might drive such a process. Steps in the evolution of heteromorphic sex chromosomes Evolutionary genetics: when duplicated gene dont stick to the rules Van de Peer Y. Evolutionary genetics: when duplicated genes don't stick to the rules. Heredity. 2006 Mar; 96 (3): 204-5. when duplicated gene dont stick to the rules Junk DNA as an evolutionary force Bimont C, Vieira C. Genetics: junk DNA as an evolutionary force. Nature. 2006 Oct 5; 443 (7111): 521-4. Junk DNA as an evolutionary force The evolutionary dynamics of plant duplicate genes Moore RC, Purugganan MD. The evolutionary dynamics of plant duplicate genes. Curr Opin Plant Biol. 2005 Apr; 8 (2): 122-8. Given the prevalence of duplicate genes and genomes in plant species, the study of their evolutionary dynamics has been a focus of study in plant evolutionary genetics over the past two decades. The past few years have been a particularly exciting time because recent theoretical and experimental investigations have led to a rethinking of the classic paradigm of duplicate gene evolution. By combining recent advances in genomic analysis with a new conceptual framework, researchers are determining the contributions of single-gene and whole-genome duplications to the diversification of plant species. This research provides insights into the roles that gene and genome duplications play in plant evolution. The evolutionary dynamics of plant duplicate genes The rise and falls of introns Belshaw R, Bensasson D. The rise and falls of introns. Heredity. 2006 Mar; 96 (3): 208-13. There has been a lively debate over the evolution of eukaryote introns: at what point in the tree of life did they appear and from where, and what has been their subsequent pattern of loss and gain? A diverse range of recent research papers is relevant to this debate, and it is timely to bring them together. The absence of introns that are not self-splicing in prokaryotes and several other lines of evidence suggest an ancient eukaryotic origin for these introns, and the subsequent gain and loss of introns appears to be an ongoing process in many organisms. Some introns are now functionally important and there have been suggestions that invoke natural selection for the ancient and recent gain of introns, but it is also possible that fixation and loss of introns can occur in the absence of positive selection. The rise and falls of introns Retrotransposons: central players in the structure, evolution and function of plant geneomes Kumar A, Bennetzen JL. Retrotransposons: central players in the structure, evolution and function of plant genomes. Trends Plant Sci. 2000 Dec;5 (12): 509-10. Retrotransposons-central players in the structure, evolution and function of plant geneomes; 个人分类: 科学感想|6339 次阅读|0 个评论

分子遗传学阅读文献：遗传和进化之一: Bobby 2008-8-30 17:38; Eukaryotic evolution, changes and challenges Embley TM, Martin W. Eukaryotic evolution, changes and challenges. Nature. 2006 Mar 30; 440 (7084): 623-30. The idea that some eukaryotes primitively lacked mitochondria and were true intermediates in the prokaryote-to-eukaryote transition was an exciting prospect. It spawned major advances in understanding anaerobic and parasitic eukaryotes and those with previously overlooked mitochondria. But the evolutionary gap between prokaryotes and eukaryotes is now deeper, and the nature of the host that acquired the mitochondrion more obscure, than ever before. Eukaryotic evolution, changes and challenges Climbing the evolutionary tree- Andrews P Climbing the evolutionary tree- Andrews P Which evolutionar processes influence natural genetic variation for phenotypic traits Mitchell-Olds T, Willis JH, Goldstein DB. Which evolutionary processes influence natural genetic variation for phenotypic traits? Nat Rev Genet. 2007 Nov; 8 (11): 845-56. Although many studies provide examples of evolutionary processes such as adaptive evolution, balancing selection, deleterious variation and genetic drift, the relative importance of these selective and stochastic processes for phenotypic variation within and among populations is unclear. Theoretical and empirical studies from humans as well as natural animal and plant populations have made progress in examining the role of these evolutionary forces within species. Tentative generalizations about evolutionary processes across species are beginning to emerge, as well as contrasting patterns that characterize different groups of organisms. Furthermore, recent technical advances now allow the combination of ecological measurements of selection in natural environments with population genetic analysis of cloned QTLs, promising advances in identifying the evolutionary processes that influence natural genetic variation. Which evolutionar processes influence natural genetic variation for phenotypic traits Phylogenomics and the reconstruction of the tree of life Delsuc F, Brinkmann H, Philippe H. Phylogenomics and the reconstruction of the tree of life. Nat Rev Genet. 2005 May; 6 (5): 361-75. As more complete genomes are sequenced, phylogenetic analysis is entering a new era - that of phylogenomics. One branch of this expanding field aims to reconstruct the evolutionary history of organisms on the basis of the analysis of their genomes. Recent studies have demonstrated the power of this approach, which has the potential to provide answers to several fundamental evolutionary questions. However, challenges for the future have also been revealed. The very nature of the evolutionary history of organisms and the limitations of current phylogenetic reconstruction methods mean that part of the tree of life might prove difficult, if not impossible, to resolve with confidence. Phylogenomics and the reconstruction of the tree of life Variation and constraint in plant evolution and development Kalisz S, Kramer EM. Variation and constraint in plant evolution and development. Heredity. 2008 Feb; 100 (2): 171-7. Epub 2007 Jan 31. The goal of this short review is to consider the interrelated phenomena of phenotypic variation and genetic constraint with respect to plant diversity. The unique aspects of plants, including sessile habit, modular growth and diverse developmental programs expressed at the phytomer level, merit a specific examination of the genetic basis of their phenotypic variation, and how they experience and escape genetic constraint. Numerous QTL studies with wild and domesticated plants reveal that most phenotypic traits are polygenic but vary in the number and effect of the loci contributing, from a few loci of large effects to many with small effects. Further, somatic mutations, developmental plasticity and epigenetic variation, especially gene methylation, can contribute to increases in phenotypic variation. The flip side of these processes, genetic constraint, can similarly be the result of many factors, including pleiotropy, canalization and genetic redundancy. Genetic constraint is not only a mechanism to prevent change, however, it can also serve to direct evolution along certain paths. Ultimately, genetic constraint often comes full circle and is released through events such as hybridization, genome duplication and epigenetic remodeling. We are just beginning to understand how these processes can operate simultaneously during the evolution of ecologically important traits in plants. Variation and constraint in plant evolution and development; 个人分类: 科学感想|7785 次阅读|2 个评论

博客沿着两个方向同时进化: liufeng 2008-7-15 17:21; 作者：刘锋 BBS功能分裂现象是我们提出互联网进化论的突破点，正是在BBS功能分裂过程中，一个重要的元素诞生了，那就是博客，他的兄弟姐妹包括新闻，电子商务，威客，维基等. 博客的出现标志了互联网虚拟人的出现，它的未来会沿着两个方向同时进化。 1。第一个是博客发展环境的进化。如果博客代表了互联网虚拟世界人的雏形，那么这些人会不断交往形成互联网的社会关系，这就是所谓的SNS,为了保证交往的有效性，博客的信用问题就提到议事日程，这就是所谓实名制的SNS. 2.第二个是博客自身功能和形态的进化。博客的功能将会增强,与互联网其他功能不断融合，如威客，电子邮件系统，IM个人通讯软件，ctoc个人物品交易区，远程控制软件，等等等等。这些应用的加入使互联网虚拟人的形象不断丰满和清晰。然后当整个互联网从二维步入三维世界时，博客也最终实现三维进化。综上所述，博客是构成SNS的基础，它也是未来互联网新应用发展的基础，博客不会过时。它会不断进化。欢迎访问互联网进化论官方网站： http://www.intevl.com 《互联网进化论》 (第一版）电子书下载; 个人分类: 互联网进化论|3029 次阅读|1 个评论

人体审美生物学著作《丑陋的孔雀》序: wangdh 2008-4-9 20:31; 孔雀丑陋吗？见过孔雀开屏的人自然不会相信，看过著名舞蹈家杨丽萍的孔雀舞的人，更不会相信。孔雀怎么会丑陋呢？没有人相信的，谁不赞美孔雀的美丽呢。但放在我面前的这部著作竟赫然写着《丑陋的孔雀》，作者是我的朋友姜永进。早就听说姜永进的著作《丑陋的孔雀》要出版了，也一直在盼着能早些读到这部作品（虽然早就读过电子版）。前几天突然接到他的电话，说是要我给他的书写点东西。我很清楚忌为人序的道理，但心里却很愿意、也很希望能写点东西，可真正要动笔了，心里却没有底了。突然感觉到自己知识的贫乏甚至无知。东凑西拼，写成了这篇文字。先说说作者吧。我认识姜永进二十多年了。他为人善良，处世传统，孤傲清高，不善言谈，思维独特，才气飞扬。说他不善言谈，是与你不熟悉的时候，只是淡淡的笑；说他孤傲清高，只是一种感觉，那是骨子里的。说他思维独特，什么事情从他嘴里说出来，味就是不一样，有酸的，也有苦的，似乎甜的少。他的心很细，记得当年托他从北京寄一盒同仁堂的药，由于是玻璃小瓶装，一盒有十个小瓶。他竞将四五盒所有的小瓶都用卫生纸仔细缠绕包裹后，再放回原来的盒里。等从邮局收到药，打开盒的那一刻，你会有种无名的感动，鼻子酸酸的。当然他的心也很粗，粗到自己兜里多少钱，他也不知道，是花掉了还是丢了，他不清楚。他心气很高，但喜欢逆来顺受。他的外语水平很高，口语和阅读能力极强，同事评价说他的英文比中文讲的好。他涉猎文献广泛，有着深厚的动物行为学和生态学的知识功底。他曾与日本和美国学者进行过长时间的合作研究，也到过太平洋彼岸和大西洋彼岸学习和访问。这些经历都是他深厚的行为学和生态学功底的基础。他的才气是溢出来的，读完《丑陋的孔雀》，你自然有评价。他早在 1996 年发表在《自然与人》上的文章《地灵何以人杰》，曾获得第八届全国十家科普期刊科普创作一等奖。这部书的前前后后我是知道一些的。姜永进为此付出了很多，以至于连博士学位都放弃了。我们在庆幸读到这部著作的同时，也很惋惜学界少了一位很有才华很有发展潜能的学人。姜永进在研究生阶段的专业是动物行为生态学，研究的是青藏高原上一种叫甘肃鼠兔的小型兔类的野外行为学，主要观察这种小动物的活动距离和范围（学术上称巢区或家域），活动节律，家族内成员之间的相互关系和家族之间的相互关系，以及在繁殖季节寻找配偶、交配活动、哺乳育幼等行为。记得当时他一个人身披墨绿色雨衣，头戴灰白色伞状的太阳帽，天天游荡在辽阔的草原上。他标记了研究区域内所有的鼠兔，对这些草原上的精灵无比熟悉，能很快辨别出每一个个体。曾看到他坐在草地上休息，鼠兔就在他身边毫无顾虑的取食，还时不时舔舔他的手。只要鼠兔活动，他就跟踪，然后用红色竹筷子插在地上，以标记动物出没的地点。为了观察晚上鼠兔的活动，他头戴灯盔，整夜守在动物的洞口旁。青海高原上昼夜温差很大，草原的夜静得让人心颤，时不时藏獒的吼叫声又让人胆寒。茫茫草原上，一个人白天黑夜在一个固定的区域内不停地溜达、游荡，这就有了姜大侠的绰号。他的硕士学位论文很出色，部分研究结果用英文发表在了国内的《兽类学报》上。这篇文章受到了美国和日本科学家很高的赞赏，至今也还是一篇质量很高的野外行为生态学论文。我还听他讲过在静谧的夜色草原上迷路的经历。为了躲避狼的袭击，他用毛巾将脖子围起来，塞上石子，防止喉部被袭击，然后双手攥着石头，在茫茫夜色中寻找着回驻地的路。不巧进入藏獒的领地，他利用自己的行为学知识，与藏獒对峙，后安全脱险。促成这本书的写作，大概还是在他的博士阶段。他读了博士之后，有段时间在北京学习。记得当时他常常骑着一辆破旧的自行车到北京图书馆（现在的国家图书馆）查阅文献资料。当时我也在北京师范大学攻读博士学位，他住在中关村。我们经常在一起讨论一些问题。再后来，我到了位于中关村的中国科学院动物研究所做博士后研究人员，这样就有更多的机会与他在一起了。更巧的是，我们俩有段时间还在同一个办公室，所以对他的思想和学问了解的就多了些。那时的他就很着迷人类行为的一些话题，经常对一些社会问题和人类的行为表现发表一些见解，并试着用进化生物学的理论进行一些解释。我当时就对他的一些观点很感兴趣，感叹他思考问题的特殊视角，虽然知道人类的行为学特征是很复杂的，尤其是人的生物性和社会性合在一起就更不容易理出一个头绪来了。当时关于人类行为进化的研究不是很多，学术著作很难见到。关于人类行为中最吸引人的当数性行为了。记得中国人民大学的一位教授敢于从社会学的角度研究国人的性行为，曾有文章和著作出版。当时国内也翻译出版了性学大师金西的《人类男性性行为》和《人类女性性行为》等经典著作。这些著作是通过问卷调查的方式，科学地分析了人类性行为的一些模式和在各类人群中的分布情况，并没有涉及到性行为的起源和进化问题。在当时也有些翻译出版的著作如波伏娃的《女人 ── 第二性》和莫里斯 (Desmond Morris) 的《裸猿》等，涉及到了女性的生理和人类性行为的进化等问题。当然北京图书馆的一些学术期刊如《行为生态学和社会生物学》，是专门刊登动物或灵长类（包括人类）的行为学研究论文的，姜永进当时时常去阅读这些刊物。从他的著作中所引用的资料尚可看到这些痕迹。再说说这部著作。作者称，这部著作主要有三个目的，一是让国人了解人类社会行为的生物学基础，二是让国人重新认识进化论，三是分析审美的生物学基础。讨论审美的生物学起源与发展，是本书的根本意图。在这本书里，姜永进依据社会生物学的基础理论，用通俗的语言、生动直观的描述、广泛的比较和严密的推论，深入浅出地阐释了人体美的进化史和人类性行为的社会生物学涵义，向我们讲述了从毛茸茸的猿猴到冰清玉洁的女体，不是神话；人类体型的进化史就是生殖利益的竞争史；女人的进化过程是欺骗和夸张的过程；男人的进化过程则是竞争和精子竞争的过程，最后得出了欺骗导致和谐、夸张产生美、残疾有利于生殖这一所谓的生命界的审美起源的结论。真是语不惊人誓不休！在这部著作中，作者以其超凡的思维和笔锋，用进化生物学的观点分析了男女差异、种族差异、配偶选择、攻击与服从、处女膜禁忌、同性恋、偷情、恋父、精子竞争等等问题，分析了为什么楚王好细腰，为什么情人眼里出西施，为什么男人喜欢漂亮的女性，女性喜欢强壮的男人？为什么女人羞羞答答，男人争强好胜？为什么鲜花经常会插在牛粪上？尽管作者力图用通俗易懂的语言进行描述，但我觉得要真正理解书中所涉及到的内容和相关的理论，达尔文和进化生物学的一些基本思想是需要了解和具备的。达尔文，这位伟大的生物学家，奠定了进化生物学的理论基础。 1859 年出版了他的旷世之作《物种起源》，这标志着进化论的诞生。这部著作的核心思想是，物种是可变的，生物是不断进化的；自然选择是生物进化的动力。在生存竞争中，生存能力强的物种会有更多的机会生存和产生较多的后代，使种族得以繁衍下去；生存能力弱的个体则逐渐被淘汰。这就是所谓的适者生存。这个过程的结果是使一个生物物种由于适应环境条件而逐渐发生了变化，这个过程就称为自然选择。物竞天择、适者生存的理论和思想现已普遍为人们所接受，也已经渗透到人文和社会科学等领域。达尔文的《人类的由来和性选择》和《人和动物的表情》等著作也对人们的思想产生了很大的影响。除了自然选择外，达尔文还论述了另一种选择，叫性选择。就说孔雀吧，雄孔雀那长而华丽的尾巴就是性选择的结果。雄孔雀开屏时，展示其美丽的大尾巴，能吸引雌孔雀，这样就增加了交配和繁殖的机会，基因传下去的可能性就增加了。由于雌孔雀喜欢选择有着美丽大尾巴的雄孔雀做配偶或交配对象，这样一代一代选择下去，雄孔雀的尾巴就越来越大，这就是性选择的结果。实际上，从自然选择的角度看，雄孔雀的大尾巴在进化上是不好理解的，由于大而华丽的尾巴会严重影响孔雀的取食和逃避天敌的能力，成为生存的累赘和负担（这被称作残缺的美）。但是我们也知道，任何生物的两大基本功能是生存和繁衍，基因的传递和家族的延续是每一个生物体的责任。繁殖需要性，性是生物界的主题，也是人类永恒的主题。但我们对人类性行为的了解却浅显得可怜。就说炫耀这种重要的性行为，我们都知道，在鸟类中，喜欢炫耀的是有着华丽羽毛的雄鸟，鸟类世界是雄鸟争夺雌鸟的世界；而在我们人类社会，喜欢炫耀的却是女性，我们会看到她们衣着花枝招展，描眉隆胸，翘首弄姿，矫揉造作。人类社会似乎是一个女人争夺男人的社会。在人类的进化史上，我们人类的许多特征和生理现象，我们至今也不是很容易理解。如女性性成熟后乳房的隆起和永久性下垂；人类排卵具有隐蔽性；人类进行性活动时具有隐蔽性特征；男性在射精的那一刹那，神经完全失去控制，甚至丧失意识；人类女性已经没有明显的发情期，可以随时接受性活动；人类的性活动已经与繁殖功能脱节，似乎娱乐的成分占了主体；在灵长类中，人类男性的生殖器是最大的，人类女性的乳房是最大的等等，这些特征和现象与动物界中其他动物是截然不同的。尽管我们可以用现代生物学和生理学知识，解释乳房的发育过程、排卵的过程和射精的机制等等，但是要问一个为什么，我们就哑然了。对这些问题的理解和解释，就需要进化生物学理论的帮助。被誉为世界上最伟大的进化生物学家的迈尔（ Ernst Mayr ）说过进化是生物学中最重要的概念。如果不考虑进化的话，对生物学中任何为什么的问题都无法得出确切的答案。另一位著名进化生物学家和遗传学家杜布赞斯基 (Theodosius Dobzhansky) 也有句名言，如果没有进化论之光，生物学的一切便毫无意义（ Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution ）。写到这里有必要提及几位科学家。这些科学家在动物和人类社会行为的进化分析方面作出了突出贡献。爱德华威尔逊（ Edward O. Wilson ）是美国著名的生物学家，被称为大自然的猎人，通过多年的知识积累，于 1975 年出版了《社会生物学 ── 新的综合》这部骇世之作。社会生物学的一个基本方法，是将其他生物的社会行为与人类的行为做比较。威尔逊认为从蚂蚁到大猩猩的各种动物的社会行为都有生物上的基础，并把这个观点推广至人类。他认为，从战争到利他主义的许多人类行为，也有其生物学基础。就是这些社会生物学理论，被认为是宣扬生物决定论，在美国的思想界掀起了轩然大波。哈佛大学由他的同事组织的社会生物学讨论小组，对他的理论进行了猛烈抨击，他为此还在一次演讲会上被极端分子泼了冷水。威尔逊开创了研究动物社会行为及其进化机理的先河。科学发展到今天，情况已完全不同了，社会生物学发展迅速，新的发现和著作不断涌现，如人们已经发现了性选择与繁殖基因的分子进化之间的联系，也发现了一个基因可以控制一种行为的神经生物学证据，还发现了同一个体的精子之间竟然具有协作精神，在灵长类中发现虐待子女竟然会殃及到孙子辈等等。《丑陋的孔雀》这部著作就较好地体现了社会生物学的思想、理论和方法。另一位是道金斯（ Richard Dawkins ），被称为达尔文的猎犬，他是英国牛津大学的动物行为学家。 1976 年出版名著《自私的基因》。在这部著作中他告诉我们基因是最自私的，所有生命的繁衍、进化，都是基因为求自身的生存和传递而发生的结果。进一步讲，我们人类只不过是机器人的化身，控制这个机器人的是基因。这部著作可以使我们懂得基因是生物赖以发展进化的基础，可以帮助我们理解动物行为和生命自身的本质。道金斯在书中提出了弥母（ Meme ）的概念，解释说弥母是意识的单元，是能够一代一代进化、综合和传递的信念。这个概念与威尔逊的文化基因的概念相类似。还有一位科学家是戴蒙德（ Jared Diamond ），他是美国加州大学洛杉机分校医学院的生理学教授。他是专门研究消化系统的吸收作用的，但他同时又涉足野外生物学的研究。横跨实验生理学和野外生物学两个领域，并且都获得了极大的成功，这在科学史上是罕见的，如他于 1973 年由于生理学的突出贡献而当选为美国艺术与科学院院士， 1979 年由于种群生物学的成绩当选美国国家科学院院士， 1988 年由于进化生物学的贡献当选美国哲学学院院士。他的科普著作《第三种猩猩》、《性趣探秘－人类性的进化》等，以自然史 (Natural history) 的视角探讨了人类行为的进化，并产生了较大的影响。说到精子竞争，贝克 (Robin Baker) 的贡献是不能不提的。只要雌性与多个雄性交配，体内有两个以上雄性的精子，就会产生精子竞争。 1995 年贝克与同事贝里斯 (Mark Bellis) 合作出版了《人类的精子竞争》一书，引起较大反响和争议。 1996 年贝克出版了科普著作《精子战争》，在书中讲述了（人类）性行为并非是一项以繁殖为目的共同事业，性行为其实是一种竞技，是一种女性蒙骗男性的游戏，正像男性也欺骗女性一样。贝克认为性进化的主要力量就是精子竞争。性的确是一场传递自己的基因的战争。再回到《丑陋的孔雀》这部著作上来。读这部著作，你会发现姜永进的语言很幽默、很诙谐，也很尖刻和武断，如研究人类穿上裤子之后所发生的事情，那叫历史学；研究在此之前的事情，那叫生物学或古生物学对于人类的行为，脱了裤子做事，那叫兽性；穿着裤子做事，那叫德性。在感叹他语言的犀利和精辟的同时，也会很自然考虑兽性和德性、兽行和德行。还有在论及强奸现象时，他认为在大部分的强奸事件中，女子的反抗是有限度的。如果她拼死反抗到底，大部分的强奸事件就会以未遂告终正常的女子都有通奸欲望，不管这些观点和推论是否正确，是否有生物学根据，这恐怕引起一些质疑和反对声是很难免的，人们会问媒体报端报道的那么多的受害少女难道她们骨子里都是性欲狂？谁让我们人类具备生物和社会两重性呢。美国生物学家桑希尔（ Randy Thornhill ）和人类学家帕尔默（ Craig T. Palmer ）在 2000 年联合出版了《强奸的自然史》，书中解释说强奸是一种自然行为，是男人的本能，是男人用于传播基因的一种生殖策略，这个观点理所当然引起了众怒。现在看强奸应该属于一种变态行为，作为自然的生殖行为是缺乏根据的。他的语言也很美，如如果说西方少女是高傲挺拔的天鹅，那么东方少女则是娇羞妩媚的孔雀；芭蕾舞开绷立直，孔雀舞婀娜多姿；本能不压抑，不文明。本能被压抑，变形。从人类变态的身体，就注定了人类的文明；出家的和尚想着还原世俗的险恶，天上的仙子期待降世苦难的人间。空虚无助的灵魂在寻求高尚的寄托，哪怕是绝望的冬日的葡萄架。每一个生命都是一个奇迹，因为生命真是偶然的产物，所以我们要感谢父母；每一次爱情都是一个奇迹，因为爱情真是偶然的产物，所以我们要感谢上帝。读起来真是一种享受，享受他语言魅力的同时，也带给我们很多哲学上的思考。我曾在他的个人网页上留言，看凤凰卫视节目李敖有话说，很欣赏李敖将高雅深邃的历史文化知识与他那粗俗尖刻的语言相结合，让人想听他讲话，但又担心着什么，读《丑陋的孔雀》，感觉是知识和理论的丰厚与大众平民的理解相结合，感慨作者的用心和功底。读文化学者余秋雨的书，感叹他深厚的文化底蕴，读《丑陋的孔雀》，感叹作者对进化论与行为根源分析的深度。《丑陋的孔雀》全书分为 3 个部分，每一部分都很精彩，读后都会有耳目一新的感觉。要说我最喜欢的还是第一部分。这一部分作者对于男性和女性的第二性征的功能进化分析得很深刻，虽然我对有些观点不是很赞同。这一部分也最能反映作者思考问题的深度，分析问题那视角的独特和知识的深厚。第二部分作者从不同角度，试图阐述人类性行为的进化特征。性行为是复杂的，包含着众多的因素，有社会的、文化的、生物的等多方面的因素。第三部分作者分析了本能的起源和含义，涉及到了宗教这个复杂的领域。作者第一部分完成于 1994 年，看起来一气呵成，整体感比较好。第二部分在组织结构上似乎还有加工的余地。第三部分，我感觉内容与性选择的主题有些距离，涉足宗教的起源和进化虽是作者深刻而大胆的思考，但问题太大太复杂，科学与宗教有时又很难统一，读后不容易形成一个整体的思想框架。我到更愿意将其看作是对本能这个主题的一些思考。应该指出的是，文化与基因的相互作用和共同进化是很复杂的，对一些问题（如非洲女性的滚圆肥臀及其男性的性取向）的理解进行跨文化、跨社会的分析是必要的。尽管分离人的生物性和社会性不是很容易，但在论述过程中，适当加以区分，对于读者理解书中的一些问题是很有帮助的，也会避免一些争议。作者为了这部著作的出版，很早以前曾联系过出版社，尽管出版社很赏识书中的内容，但在当时似乎出版这样的著作不合时宜。现在国人接受这样的著作应该是没有什么问题了，对一些问题的研究和分析也不应该成为禁区。当今的人体摄影比比皆是，网络上美女照片泛滥，为了吸引网民的眼球，在审美和情色之间打擦边球。有些年轻人甚至女星拍露点写真集，大学生也敢于涉足裸体行为艺术。电视上也在直播数不清的模特儿大赛、中华小姐大赛、世界小姐大赛等等。国内的书店里也可以见到中译本的贝克的《精子战争》和《婴儿战争》、莫里斯的《男人和女人的自然史》、《人这种动物》和《人类动物园》，马古利斯和萨甘 (Lyn Margulis and Dorion Sagan) 的《神秘的舞蹈－人类性行为的演化》、戴蒙德的《第三种猩猩》和《性趣探秘－人类性的进化》、以及波茨和肖特 (Malcolm Pott and Roger Short) 的《自亚当和夏娃以来－人类性行为的进化》等著作。这些著作都是以达尔文的自然选择和性选择理论，阐述人类行为的生物学基础。《丑陋的孔雀》是国内第一部具有原创性的社会生物学科普著作。写作风格虽然奔放，但态度非常严肃。作者独辟蹊径，思想深邃，思人之所未思，言人之不能言。书中的内容和观点都有较大的冲击力和震撼力。读《丑陋的孔雀》这本书，需要心静。只要你静下心来，耐心跟着作者的思绪去阅读，去思考，你定会有原来是这样啊、作者怎么这么说呢等等的感叹和疑问，或者有啊，说得太好了！、分析得真妙！等等的认同。你会在感叹他思想的冲击力和文字的吸引力的同时，了解社会生物学，了解我们人类自己的进化。你会对孔雀有新的理解，对我们人类的审美观念有新的理解。实际上我们人类是最复杂的动物，无论怎样，我们是无法超脱我们用人类的思维去分析我们人类本身。我们还必须牢记这一点：人类是一种文化动物。人类的行为不仅被先天的生物本能所决定，而且也受到后天的文化和社会等诸多因素的影响。最后我还想说，如果读者试图在这部著作中找点情色的内容，或者是黄的内容，或者赤裸裸的性描写，您会失望的。尽管书中有些观点过于新颖和独特，过于偏颇和武断，但我还是要说这是一部很严肃的科普性的学术著作。作者当年在这个国内几乎还是一个无人区的领域内进行了一些探索，十几年前就思考了十二亿人中不知有几人在思考的人类审美的生物学起源问题。如果您对社会生物学感兴趣，对进化生物学感兴趣，希望了解人类社会行为的生物学基础，建议您一定读读这部著作，定会大有收获的。让我们随着悠扬的葫芦丝音乐，再一次欣赏美丽的孔雀舞。我们真的要感谢孔雀，感谢她带给我们的思考。我们更要感谢写孔雀的人，是他使我们重新审视孔雀。祝愿这只《丑陋的孔雀》跳出更美更迷人的舞蹈！王德华 2006 年 11 月 6 日于北京中关村（说明：此书已经由山东人民出版社出版。更多信息参见《丑陋的孔雀》网页）; 个人分类: 科普随笔|11339 次阅读|5 个评论

推荐一个做生物进化研究的学者（R. Ford Denison）的博客: 陈文峰 2008-3-21 22:03; 见这里： http://blog.lib.umn.edu/denis036/thisweekinevolution/ 由University of Minnesota的R. Ford Denison教授做的，题目是： This Week in Evolution Each week I discuss one of the hundreds of papers with new data on evolution, published in the past month. 他的相关资料见这下： R. Ford Denison Adjunct Professor, Dept. of Ecology, Evolution, and Behavior Ph.D., Cornell University, 1983 Contact Information Phone: 612-626-6462 Fax: 612-624-6777 E-mail: denis036@umn.edu Graduate Faculty Memberships Ecology, Evolution and Behavior, Plant Biological Sciences Research Interests Evolution of mutualism (especially legumes and rhizobia); implications of past and ongoing evolution for agriculture. Statement How does evolution based on selfish genes maintain cooperation? We are trying to answer this question for rhizobia, symbiotic bacteria that infect legume plants like alfalfa or soybean and (to varying extents) supply them with nitrogen. Fixing nitrogen is costly for rhizobia, so why haven't rhizobia that supply their plant hosts with nitrogen (indirectly benefiting competing rhizobia infecting the same plant) been completely displaced by ineffective rhizobia? Why are ineffective rhizobia common enough to be a problem in some soils but not others? This research may lead to practical applications, such as legume crops that selectively enrich the soil with the most-beneficial local strains of rhizobia. This research may also be relevant to other cases where symbiosis breaks down, as in coral bleaching. As time allows, I also hope to explore other applications of modern evolutionary theory, pursuing some of the ideas in our paper on Darwinian Agriculture. To pursue my research objectives, I have often had to develop new tools, including mechanistic computer models and noninvasive scientific instruments, such as the nodule oximeter or a laser-scanner measure green leaf area index in the field. Selected Publications Kiers, E.T., R.A. Rousseau, and R.F. Denison. 2006. Measured sanctions: legume hosts detect quantitative variation in rhizobium cooperation and punish accordingly. Evolutionary Ecology Research 8:1077-1086. R.F. Denison and E.T. Kiers. 2004. Lifestyle alternatives for rhizobia: mutualism, parasitism, and forgoing symbiosis. FEMS Microbiology Letters 237:187-193. Martini, E.A., J.S. Buyer, D.C. Bryant, T.K. Hartz, and R.F. Denison. 2004. Yield increases during the organic transition: improving soil quality or increasing experience? Field Crops Research 86:255-266. Kiers, E.T., R.A. Rousseau, S.A. West, and R.F. Denison. 2003. Host sanctions and the legume-rhizobium mutualism. Nature 425:78-81. Kinraide, T.B., and R.F. Denison. 2003. Strong inference, the way of science. American Biology Teacher 65:419-424. Denison, R.F., E.T. Kiers, and S.A. West. 2003. Darwinian Agriculture: When can humans find solutions beyond the reach of natural selection? Quarterly Review of Biology 78:145-168. Denison, R.F., C. Bledsoe, M. Kahn, F. O'Gara, E.L. Simms,and L.S. Thomashow. 2003. Cooperation in the rhizosphere and the free rider problem. Ecology 84:838-845. Denison, R.F. 2000. Legume sanctions and the evolution of symbiotic cooperation by rhizobia. American Naturalist 156:567-576. 另外他以前在UCDavis的网站也对他自己做了很详细的介绍： R. Ford Denison, Professor Emeritus, UC Davis New Address Darwinian Agriculture Teaching Research and Grants Publications Education and Employment Mathematical Models Lectures, Essays, and Rants From 1993 through 2002, R. FORD DENISON taught crop ecology and conducted research at the University of California, Davis, on topics ranging from agricultural sustainability to the evolution of cooperation between microbes and plants. For most of this time, he directed the world's youngest 100-year experiment (LTRAS.ucdavis.edu) , tracking the long-term trends that determine agricultural sustainability. His work on symbiotic nitrogen fixation, a possible alternative to nitrogen fertilizers, has led to a patent and publications in journals from Nature to Field Crops Research . One recent paper, Darwinian Agriculture : When Can Humans Find Solutions Beyond the Reach of Natural Selection? points out some limitations both of agricultural biotechnology and of agriculture that mimics natural ecosystems. He has been interviewed on National Public Radio, Science Update (AAAS), and DeutschlandRadio and has been an invited speaker at international meetings and at institutions from Japan's National Agricultural Research Center to the Scripps Institute of Oceanography. He was educated at Harvard, Evergreen , and Cornell, where he earned a Ph.D. in Crop Science, with postdoctoral and sabbatical research at UC Davis, UCLA, Queen's University (Ontario), Welsh Plant Breeding Station (Aberystwyth), and University of Minnesota. His research has been supported by NSF, USDA, and California's Agricultural Experiment Station. This web page was last updated May 2005, when he moved to the University of Minnesota. Teaching PLB 142. Ecology of Crop Systems (4) II. Denison. Lecture, 3 hours; discussion, 1 hour. Prerequisite: Agricultural Systems and Environment 2 or Biological Sciences 1C; Math 16A or Physics 1A, or consent of instructor. Ecological processes governing the structure and behavior of managed ecosystems. Emphasis on mechanistic and systems views of the physical environment, photosynthetic productivity, competition, adaptation, nutrient cycling, energy relations and contemporary issues such as climate change. PBI 225. Methods and Instrumentation for Crop and Soil Science (3) III. Denison, Hsiao, Hartz, Mitchell, Pettygrove, Scow van Kessel. Lecture, 1 hour; discussion, 1 hour; laboratory, 3 hours. Prerequisite: Basic knowledge of plant physiology, soil science, chemistry and physics. Theory and practice of in situ sampling and instrumentation methods for crop science and related aspects of soil science (e.g. moisture and fertility) and laboratory analysis. Not offered every year. The challenge of cooperation: from bacteria to humans (Spring 2004) Defense Against Dark Information (freshman seminar, Fall 2003) Featured speaker at workshop Education for Sustainable Agriculture, California State University, Chico, March 26, 1999. Agroecology Seminar Series (Winter 1999 and 2000) and student participatory seminars. Research How does evolution based on selfish genes maintain cooperation? We are trying to answer this question for rhizobia, symbiotic bacteria that infect legume plants like alfalfa or soybean and (to varying extents) supply them with nitrogen. Fixing nitrogen is costly for rhizobia, so why haven't rhizobia that supply their plant hosts with nitrogen (indirectly benefiting competing rhizobia infecting the same plant) been completely displaced by ineffective rhizobia? Why are ineffective rhizobia common enough to be a problem in some soils but not others? This research may lead to practical applications, such as legume crops that selectively enrich the soil with the most-beneficial local strains of rhizobia. This research may also be relevant to other cases where symbiosis breaks down, as in coral bleaching. As time allows, I also hope to explore other applications of modern evolutionary theory, pursuing some of the ideas in our paper on Darwinian Agriculture. Steve Kaffka has replaced me as Director of LTRAS , but I remain interested in scientific approaches to the problem of long-term sustainability, especially that of agriculture. To pursue my research objectives, I have often had to develop new tools, including mechanistic computer models and noninvasive scientific instruments, such as the nodule oximeter or a laser-scanner (at right) to measure green leaf area index in the field. Grants Explaining variation in legume-rhizobium mutualism. 8/04-7/07. NSF, Ecological and Evolutionary Physiology program. Other recent grants on which I was principal investigator or co-PI include: Legume-rhizobium interactions that maintain mutualism. 8/02-7/04. NSF. Cooperation and conflict in the legume-rhizobium symbiosis . 9/00-8/02. NSF. Can soil quality trends explain the organic transition effect? 7/98-6/01. Kearney Foundation. Physical changes associated with stress-induced changes in nodule oxygen permeability. 12/99-12/01. USDA/NRI. Long-Term Sustainability of Irrigated Agriculture. 9/96-9/98. USDA/NRI. Developing Site-Specific Farming Information for Cropping Systems in California. Calif. 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Grant reviews for USDA, NSF, NSERC, Swiss and Russian National Science Foundations, IPM program, etc. Webmaster for Environmental Plant Biology and Small Farm Technology websites. New address Ecology, Evolution and Behavior University of Minnesota 1987 Upper Buford Circle St. Paul, MN 55108 E-mail: First five letters of my last name + 036 + umn.edu (you know where to put the @); 个人分类: 根瘤菌与豆科植物共进化|8253 次阅读|0 个评论

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