视觉故事或“坚不可摧的复杂性”神话

事实并不会
因为被忽略而消失。

阿尔杜斯·赫

x 黎(Aldous Huxley)试图用眼神的榜样来消除“难以区分的复杂性神话”。创世论者经常以它为例。

主要抱怨是:“如果眼睛创造了进化,那么它怎么能创造出没有中间形式的复杂工具呢?半只眼睛有什么好处?” (仍然有一个带有半翼的变体,实际上与这个问题几乎没有什么不同)。

我离生物学还很远,但是我可以试着回答这个问题,因为它并不像看起来那样困难,并且因为F.G.说过,“从生物学的角度来看,生物学没有任何意义。”多布赞斯基。仅从这个角度看,乍一看,“莫名其妙”的生物现象变得简单而合乎逻辑。

与许多人的看法相反,我们的有机体远非完美的理想,它们有许多缺点。例如,我们的物种具有复杂的足部结构(尽管很长一段时间以来我们都没有住在树上),我们因此受到了很多伤害。从我们的祖先那里继承下来的打-- 鱼和两栖动物喉返神经,包裹主动脉弓然后返回(在长颈鹿中,它的长度为4米而不是几厘米-我会踢出这样的构造子)。在男性中,精索也环绕输尿管。好吧,还有很多其他有趣的事情。

摘自《地球上最神奇的表演》一书
, , , , . , , . , , 19 ( , ), :

, , .

, , , , , - . , / — , . , , , «» , , . .

, , , . . .

, , , . , , , . , . .

, , , , . «» , , . , . , — , , , - . , . , , , , «» — , , , , « » . , [] , , .

? , , . , , . , , , . . , 1990 , , . - , , , [-] . , . . , , . , . , , , . , , , , , , . , . :

, , ; , , . - , , , , , , .

每个生物都是其自身历史的结果,同时也是其受害者。在发展的每个步骤中,选择都可以解决实际问题,而无需考虑前景。根本没有人去看进化的未来发展前景(童话中的“创造者”违反了因果关系原理-这是科学的基本原理之一)。进化的主要机制是在周围动态变化的环境中,更适应当下其生活方式的生物优先生存和放弃后代。当然,没有经验的人很难理解生存率乘以时间长度。在接下来的每一刻,在上一阶段获得的手段可能被证明是道德上的 绝望地过时并成为“僵化”的基因。

生活条件改变了-生物的生活方式也改变了,以前的进化改变的“包bag”并没有消失。进化的许多结果并不对应于当今时代,而是对应于生命发展的过去阶段。这是因为进化无法回顾性地评估其创造。与“智能设计”版本不同。

理查德·道金斯(Richard Dawkins)成功地将进化与“攀登难以置信的高峰”进行了比较。这可以通过两种方式完成-攀登陡峭的岩石(“天钩”,“ 波音747 ”或运气不佳的概念),或者逐步积累每个阶段生物的变化。



没有回头路了(下面有更多内容)。有时,在“攀爬”过程中,“高峰”减少了,因此,生物体会对它们在发育过程中已经积累的能力以及进一步修饰身体的能力感到满意,这是基于它们已经拥有的以及环境条件所决定的。

乍看之下,“天堂般的钩子”(聪明的创造者,古生物等)的概念在心理上很方便,因为消除了许多肤浅的问题。除了最主要的东西-这个“钩子”还能坚持什么?遵循形式逻辑定律,我们将其另辟on径,以此类推,无休止的减少和根本不可知的造物主的概念。但是,他将使用根本不为人知的定律创建一个根本上不为人知的世界,而这实际上是没有被遵守的-现象的成因是由具有逻辑和可验证结果的众所周知的定律产生的。未知现象迫使科学寻求自然界的新规律来解释它们。

在用起重机逐步“建造建筑物”期间,不会发生这种情况。

“建筑”的原因是什么?似乎-根据热力学第二定律,我们必须观察复杂结构的逐渐破坏。为什么生活积极地与死亡作斗争,却变得更加复杂?
但是事实是您并没有在那儿闭合,而是一条开放的裂缝!我们的星球不是封闭的,而是一个开放的热力学系统,它从太阳(大部分)接收能量。正是这种情况使化学反应朝着熵降低的方向发展(使分子复杂且有序,将能量“局部”存储在局部)。

当然,最初,大多数能量是由植物收集的,将其存储为葡萄糖和其他更复杂的碳水化合物,例如纤维素。将来,当植物被食草动物(以及肠道中的共生细菌)或土壤细菌(顺便说一句,没有植物无法吸收其生长过程中所需的氮)然后以复杂的营养途径食用时,就会消耗掉这种能量。以碳水化合物形式存储在植物中的能量在其消费者的生命中被消耗掉了一点(由于所有系统的效率都远低于1,“过量”以热量的形式被释放出来,或者被散布到环境中或者被其他生物利用)。存在生命存在的特殊情况(例如,所谓的“ 黑人烟民”“),与我们的专家无关,但我们不会在本文的框架内考虑它们。

知道与地球上曾经出现过的生命相反(我们怎么知道?),对生物物种的看法完全可以通过几种不同的方式独立发展。

首先,这是他们的复杂多面的眼睛,其中每个昆虫的视觉小眼是通过神经元的神经其过程的一个小的网络,进入到大脑的视觉叶相连。



而且,这种眼睛的小眼畸形的数量可以相差很大(从一只蚂蚁的8-9到蜻蜓的28000)。除了甲壳动物外,甲壳动物还可以拥有简单的眼睛,例如无节眼,因为它存在于幼虫中无节幼体,尽管它也发生在成年癌症中(在个体发育过程中,动物经常经历自己的“进化”)。这只眼睛是两层或四层眼镜的融合产品,由一层光敏电池组成。在面向主体表面的玻璃凹槽中,有一个折射透镜。眼睛具有倒置的结构,因为从视网膜细胞末端延伸的神经纤维变成了眼玻璃腔。在昆虫中,还发现背面和侧面的双眼都不成对

其次,头足类动物的视力与我们的眼睛几乎相同。但是,与我们的视网膜不同,视网膜并没有倒置!显然,视觉的软体动物器官出现在失去透明度和软体动物外壳的动物中,这是远比视觉更古老的“发明”。软体动物的眼睛是其表面的突出部分,因此其视网膜的表皮组织位于眼睛内部,而滋养它们的结缔组织层似乎位于外部。



此外,还有诸如扇贝之类的生物,它们沿着地幔边缘的中折位于两行中,多达数百只简单的眼睛。



我不得不提完全独特的鱼-
四眼它们生活在地表上,眼睛被水平的膜分开,将他们的瞳孔分为两部分,并具有不同折射光线的能力,因此他们在水上和水下都能看到相同的光线。



在最近发现的有鳍鳍鱼中,另一个异常眼结构的例子是小飞蛾大头针。她有一个透明的头,透过它明亮的绿色管状眼睛可以看到(看起来像眼睛实际上是一种气味的器官):



但是有可能在不依靠历史和胚胎学的情况下理解为什么我们的眼睛排列得不像头足类动物,而是排列得不太合逻辑吗?

没有。但是你必须从远处开始。

在我们的胚胎发生过程中(胸弦),中枢神经系统在形成神经的过程中就像是被皮包裹的管子,拧入人体。第一批和弦是过滤水的小动物,它们在水柱中游泳,使身体弯曲。沿着身体的神经管提供了一系列的肌肉收缩波,这些收缩波顺着它们的身体运行。


我们这种类型的最早代表之一的印记-来自寒武纪片岩Burgess的pikaya。附近是现代的长矛枪

外胚层具有两个侧面-外部和内部。外表面朝外并形成受体。内部与中胚层接触,为中胚层上皮提供营养和支持。由此得出结论,在神经管中,外胚层的外部(形成受体)侧不对应于其外部,而是对应于其内表面!

在现代动物中,最接近人体结构的第一类碳酸盐长矛小枪是从捕食者躲到地下的小型过滤装置。他们的感官器官很原始。其中有黑森州的眼睛,位于神经管内部的小视觉器官。事实是,柳叶刀是半透明的,并且对于只能区分光与黑暗的原始视觉器官而言,它的位置无关紧要:位于神经管的外层(同时“看”到外面)还是位于神经管的外胚层内表面上(和“看”在这种情况下,进入管腔)。但是从光敏电池的安全性的角度来看,它们在体内的位置更有利-受损的风险较小。因此,有充分的理由相信第一和弦的“视觉”器官​​是以类似的方式排列的。


. .

怎样才能对这种动物进行更完美的设计?如果它能够检测出食物中的单个颗粒并选择性地吸收它们,那么它在进化种族中的有效性将会提高。如果这些颗粒还活着,尽管它们试图避免这种情况,但动物仍然可以吸收它们,这种变化也将证明是朝着提高效率迈出的一步(并将提供进化优势)。以及除头部外,沿神经管的整个长度去除无效的视觉器官,因为这些动物已经具有轴向不对称性和运动方向。仅在头部,即需要记录的那些刺激的身体部位上提供视觉就足够了。如何保证视野的发展?放大包含视觉感受器的神经管,靠近表面。以及如何增加图像清晰度?修改从内侧向上方延伸的眼球上方眼皮的区域,进入屈光镜片-镜片。在某些头足类动物中,例如在鹦鹉螺中,它是不存在的。它已连接显然,单个调节基因Six3 / 6的“丢失” 会影响眼睛的发育,并且几乎存在于所有其他动物中。



令人惊讶的是,复杂的眼睛能够“构建”和单细胞生物-鞭毛虫。奇怪的是,这是藻类。

他们具有以下“绅士装”:视网膜,折射光镜,虹膜和角膜。所有这些不是建立在整个分化的细胞上,而是建立在以前的细胞器上。



好吧,进化常常会自我重复。甚至引入了“趋同进化”一词。

我们是具有复杂结构计划的多织物动物。从蠕虫到哺乳动物的脊索动物的身体从3个胚叶发育而来-胚发生过程中形成所有组织,器官和系统的细胞层。生发组织的外(被膜)叶称为外胚层。内脏是内胚层,肠从内脏开始发育。它们之间是中胚层。如果您从逻辑上考虑,将会很清楚,从外部环境获取信息及其处理是外部叶子(外胚层)的衍生物必须实现的功能。的确,外皮外皮与环境相互作用。


在人类胚胎中的中和。外胚层的外侧对应于神经管的内表面。

在人类胚胎发生的过程中,眼睛以某种方式回忆着我们物种进化过程中的发展。神经管形成眼囊,其在发育过程中“伸展”到表面。眼玻璃上方的上皮形成晶状体,位于其下方的玻璃体位于眼腔的空间内,中枢神经系统的外生部分折叠形成视网膜。它的受体朝着与被覆膜外侧相对应的方向旋转,即在视网膜本身内部!



为了确保这一点,视网膜表面必须被视神经和血管“打孔”。这形成“盲点”-眼睛内表面上的一个区域。



换句话说,眼睛的视网膜被“翻出”:其工作表面朝着与眼睛看相反的方向旋转。没有合理的设计考虑因素可以解释此结构特征。相反,在设计中可以看到一些变化,这些变化旨在减轻反向视网膜的不利影响。例如,与视网膜细胞通讯的神经纤维缺乏保护性的髓鞘。这使神经更加透明,牺牲了信号的速度。

曾经选择了一条发展路径的特定“亲代”物种的进化无法追溯地改变它,因此用R. Dawkins的话来说,复杂生物的身体就像是经过改进和折衷的“拼布”。这与提供给设计者使用叶片发动机制造喷气发动机和使用蒸汽发动机叶片制造发动机的条件几乎相同,条件是所有中间形式均应可行,同时尽可能高效地执行其任务。因此,我们无法从“智能设计”的位置来解释此类重大错误计算和重大错误,而无法通过局部修复和折衷来解释我们的眼睛。

这类错误不是由于设计不良而引起的,而是因为“它在历史上已经发展了”。

试想一下-复杂的系统可以为未来做好准备,包括当下并携带过去的信息。毫不奇怪,进化的概念似乎是一个奇迹,并且与我们的看法背道而驰。

通过照镜子我们自己的进化研究为我们提供的知识来了解自然的伟大是我们当前的崇高目标(就某种事物而言,它是有目的的)。

:信息来源

1. R.道金斯“ 在进化的证据地球最宏伟的表演。M”:Astrel主体,2012年
“2 InsectaLib.ru: -昆虫学图书馆昆虫”
3. S.卡罗尔“ 适应和生存! “ AST出版集团,2015年
。4.网站”元素

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN387101/


All Articles