应该认真修订进化生物学，还是看不到“革命”？
当亚特兰大市阿莫里大学的研究人员训练老鼠对杏仁的气味（使用放电）感到震惊时，他们惊恐地发现，这些老鼠的孩子和孙子们也都害怕杏仁的气味。 但这不应该。 许多代的学童被告知不可能继承获得的财产。 鼠标无法以其父母获得的知识来出生-就像在事故中丢失尾巴的鼠标会生出无尾老鼠一样。
除非您当然是生物学家，否则不了解现代进化生物学的状态并没有什么可耻的。 它可以追溯到1940-60年间出现的科学综合，它与
查尔斯·达尔文 （
Charles Darwin）发现的
自然选择机制与
格雷戈尔·孟德尔 （
Gregor Mendel） 对基因 的 继承相结合 。 传统但仍占主导地位的方法表明，适应性-从人脑到孔雀尾巴的所有事物-都可以通过自然选择（以及随后的继承）得到充分令人满意的解释。 但是，随着来自
基因组学 ，
表观遗传学和
发育生物学的新思想的出现
，大多数进化论者一致认为他们的知识领域正在发生变化。 许多数据表明，进化的过程比以前想像的要复杂得多。
包括我在内的许多
进化生物学专家都呼吁将对进化论的描述扩展到
所谓的 “扩展进化合成”（EES）。 主要问题是生物在生命中是否发生了什么变化-它们的发育-在进化中起着重要且以前无法预料的作用。 正统的观点认为，开发过程在很大程度上与进化无关，但是RES的观点认为它是最重要的。 这两种方法的权威和杰出支持者都聚集在这场争端的两侧。 常春藤
盟校的主要教授和州立学院的成员在进化机制上大相径庭。 有些人甚至开始怀疑这一领域正在酝酿一场革命。
进化生物学家
爱德华·威尔逊 （
Edward Wilson ）在其《人类的本质》（1978年）一书中指出，人类文化正受到遗传束缚。 这个隐喻引起争议的原因有两个。 首先，正如我们将要看到的，文化使基因束缚同样是正确的。 其次，如果文化学习受到遗传倾向的影响，那么几乎没有文化差异可以用现有的遗传差异来解释。
但是，这个短语可以解释很多。 想象一个人（基因）走路并试图控制肌肉mast（人类文化）。 这对的轨迹（进化的路径）反映了他们奋斗的结果。 现在想象一下，同一个人正在与几只狗在不同长度的牵引绳上搏斗，每只狗都将其拉向自己的方向。 这些饮描述了发育因素的影响-表观遗传学，抗体，父母传播的激素以及生态和文化遗产。
狗群包括表观遗传，文化和环境遗传，以及父母的影响和大脑可塑性walking狗的人是RES描述适应过程的一个很好的比喻。 这是否需要进化的革命？ 要回答这个问题，您需要了解科学是如何工作的。 在这里，当局不是生物学家，而是科学的哲学家和历史学家。
托马斯·库恩（Thomas Kuhn）的 《
科学革命的
结构》 （The
Structure of Scientific Revolution） （1962）普及了这样一种观念，即科学正在通过理解的革命而发生变化。 人们认为，这些“范式转换”是在对旧理论的信任危机之后发生的，这种危机在积累冲突数据时表现出来。
还有
卡尔·波普尔 （
Karl Popper） ，他的假设是科学理论无法得到证明，但可以被驳斥或
伪造 。 考虑以下假设：“所有绵羊都是白色的”。 波普尔认为，没有任何证据可以证实这一假设，因为不可能排除将来有证据与之相反的可能性。 相反，观察一只黑羊肯定会驳斥这一假设。 他认为，科学家应该努力进行可能有悖其理论的关键实验。
尽管库恩和波普尔的思想是众所周知的，但从哲学家和历史学家的角度来看，他们仍然存在争议。 匈牙利哲学家伊姆雷·拉卡托斯（Imre Lakatos）在《科学研究方法论》（1978年）一书中最好地阐明了这些领域的现状：
科学史驳斥了波普尔和库恩：经仔细检查，波普尔的标准和库恩的革命被证明是神话。
波普尔的论点看似合乎逻辑，但并不总是与科学在现实世界中的运作方式相对应。 科学观测容易出错。 科学家是热爱理论的人们； 科学理论可能非常复杂-因此，对科学假设的评估非常令人困惑。 我们没有接受我们的假设可能是错误的，而是批评了方法论（“这只绵羊不是黑色的，您的工具是错误的”），争论着解释（“这些绵羊只是肮脏的”），提出了对假设的更正（“我有介意驯养的绵羊，而不是野蛮人”）。 拉卡托斯称这种修正和道具为“辅助假设”。 科学家提出它们是为了保护“基本”思想，以使它们不被拒绝。
在有关进化的科学辩论中，这种行为是显而易见的。 设想一下，人体在整个生命中获得的新特性可以传递给下一代。 在法国生物学家让·巴蒂斯特·拉马克（Jean-Baptiste Lamarck）的解释下，这一假设在19世纪初广为人知。 但是，长期以来人们一直认为它已经被实验驳斥了，以至于“拉马克”一词在进化圈中具有贬义的含义，任何对这一想法表示同情的研究人员实际上都会得到“古怪”的污名。 父母获得的智慧不能影响其后代的特征。
实际上就是这样。
基因表达形成身体
表型的方式 -它的真正特征-受附着在基因上的化学物质的影响。 从饮食到空气污染以及父母行为，一切都可能影响这些化学标记物的添加或去除，从而导致基因开启和关闭。 通常这些所谓的 在精子和卵子的生产过程中去除了“表观遗传”添加剂，但事实证明其中一些逃脱了排放，并与基因一起传给了下一代。 这个过程被称为“表观遗传”，越来越多的研究证实了它的现实。
让我们回到害怕杏仁的老鼠身上。 允许小鼠通过精液中传递的表观遗传标签遗传恐惧。 2011年，另一项
不寻常的研究报告说，蠕虫会与病毒发生反应，从而导致淹没病毒的化学物质将其关闭。 “
小RNA ”。 现在有数百种类似的
研究 ，其中许多发表在最负盛名的杂志上。 生物学家认为表观遗传是拉马克遗传还是仅
类似于拉马克遗传，但是无法避免获得性状遗传这一事实。
根据波普尔的逻辑，表观遗传的唯一实验证明-唯一的败类-应该足以使进化生物学家相信这种可能性。 然而，在大多数情况下，进化生物学家并未急于改变他们的理论。 相反，正如Lacatos所建议的那样，我们提出了一些辅助假设，这些假设使我们能够维持我们长期以来的观点（也就是说，遗传是由于基因世代相传）。 这包括关于表观遗传的稀有性的想法，它不影响功能上重要的特性，它是由遗传学控制的，并且它太不稳定而不能通过选择支持特性的传播。
不幸的是，对于传统主义者来说，这些限制表观遗传的尝试并不令人信服。 已经知道表观遗传学在自然界中
非常普遍 ，并且每天都有越来越多的例子出现。 它
会影响功能上重要的特性，例如果实大小，开花时间和植物的根部生长，尽管表观遗传变异中只有一小部分具有适应性，但遗传变异也是如此，因此此类碱基几乎不适合丢弃过程。 在某些系统中，仔细测量了表观遗传变化的速率，例如
塔尔收割者的植物（拟南芥），其速率低到足以进行选择，导致累积进化。 数学模型
表明 ，具有表观遗传遗传的系统不会像仅依赖遗传遗传的系统那样进化-例如，选择表观遗传标记可能会导致基因频率的变化。 毫无疑问，表观遗传会迫使我们改变研究进化论的方法。
表观遗传学只是故事的一部分。 我们都从文化和社会继承了父母获得的知识和技能。 进化生物学家至少在一百年前就接受了这一事实，但是直到最近，人们才认为这仅适用于人类。 但这
并不是那么简单 ：动物界的各种生物在社交上采用饮食，食品技术，避免捕食，交流，迁徙，交配选择和繁殖场所。 数百项实验研究表明，在哺乳动物，鸟类，鱼类和昆虫中可以进行社会学习。
在最有趣的数据中，有关于
大山雀和
常见的bluebreaks杂交的研究 。 当一个物种的代表被另一物种的代表抚养时，它们会改变行为的各个方面，变得更接近其养父母的行为（包括它们进食的树的高度，它们对猎物的选择，进食方式，鸣叫和鸣叫，甚至是交配伴侣的选择）。 每个人都认为这两个物种之间的行为差异是遗传的，但事实证明，许多传统都是文化的。
在动物中，文化可以持续很长时间。 考古遗迹
表明 ，黑猩猩使用石器工具打开螺母至少已有4300年的历史。 但是，对于表观遗传而言，假设动物培养物应显示出与遗传相似的稳定性并具有进化重要性，那将是错误的。 在一个交配季节的过程中，可以开发出个人认为对伴侣有吸引力的品质的功能； 实验证明了果蝇，鱼类，鸟类和哺乳动物的这一过程，数学模型
表明 ，这种“伴侣选择的复制”可以极大地影响性选择。
另一个例证来自鸟类唱歌领域。 当年轻的雄性（通常从附近的雄性中）学习歌曲时，他们会通过自然选择来改变基因的压力，这会影响雄性获取歌曲的方式以及雌性偏爱的歌曲。 众所周知，歌曲的文化传播会鼓励孵化寄生虫的发展-当鸟类像杜鹃一样，不筑巢而不向其他鸟类产卵时-这些寄生鸟中的一些依靠文化训练来选择伴侣。 由于某些歌曲的“方言”的偏爱有助于保持种群的遗传差异，因此它也促进了物种形成。
同样，在文化上获得的有关虎鲸饲养的知识（当不同的群体专门研究不同类型的鱼，海狗或海豚时）会导致它们分为几种。 当然，文化对我们的物种发挥了最大的潜力-
众所周知 ，我们的文化习惯是发生在我们基因中的自然选择的主要原因。 乳制品的生产和牛奶的消耗导致选择了可以增加乳糖酶（一种吸收乳制品的必需酶）的生产的遗传变异，而淀粉状的农业饮食则促进了
淀粉酶 （分解淀粉的相应酶）的增加。
正如许多生物学家已经认识到的那样，所有这些困难都不能与采用遗传方法进行适应性进化相协调。 他们指出，进化过程中的基因组（成百上千代），表观遗传修饰和遗传的文化因素（成百上千个或几十个世代）和父母效应（单个世代）共同表明生物适应的特征。 这些外生的遗传类型使生物能够灵活地快速适应环境，并带来遗传变化-就像嘈杂的狗一样。
尽管有所有这些令人兴奋的新数据，但它们不太可能引发一场进化革命，因为科学并非如此-至少对进化论的研究如此。 像波普尔的批判实验一样，库诺夫斯基范式的转变更接近神话而不是现实。 研究进化生物学的历史，您将看不到任何类似于革命的东西。 即使是通过自然选择对查尔斯·达尔文进化论的普遍接受，也距科学界约70年之久，而在20世纪之交，他们以极大的怀疑态度看待它。 在接下来的几十年中，出现了新的想法，并在科学界对其进行了严格的评估，并逐渐吸收了现有知识。 在大多数情况下，进化生物学已经更新，而没有经历特定的“危机”时期。
今天发生了同样的事情。 表观遗传继承并不能反驳遗传，而是表明它只是属性继承的几种机制之一。 我不认识一个生物学家想要打破教科书或放弃自然选择。 关于进化生物学的争论是关于我们是否要扩大对进化原因的理解，以及它们是否会改变我们对整个过程的看法。 从这个意义上说，“普通科学”正在发生。
为什么进化生物学家中的传统主义者为什么抱怨犯有激进的进化主义者为范式转变而运动？ 为什么记者要写有关科学家呼吁进化生物学革命的文章？ 如果没有人需要革命，而在任何情况下都很少发生科学革命，那到底是怎么回事？ 这个问题的答案给出了进化生物学中社会学的非常有趣的理解。
保守派进化论者，神创论者和媒体之间不太可能的联盟推动了一场进化革命。 我毫不怀疑，只有极少数真诚的和激进的激进分子，但是大多数从事高级进化综合研究的研究人员都是进化生物学的简单工作者。
大家都知道，轰动一时的报纸销量很高，预示着巨大动荡的文章也变得越来越流行。 创造论者和“理性创造”的拥护者通过宣传来充实这种印象，这种宣传夸大了进化论者之间的观点差异，并给人以错误的印象，使人们对进化生物学领域中发生的大灾难产生了印象。 更为令人惊讶的是，保守的生物学家如何声称自己的进化同事正在与他们作战。 将您的对手描绘成极端主义者，并告诉人们他们是如何受到攻击的，这是一种古老的修辞手法，旨在赢得争议或争取追随者。
我一直将这类游戏与政治而不是科学联系在一起，但是现在我知道我天真了。 我观察到的某些幕后欺诈行为，旨在通过各种手段阻止新思想的传播，使我震惊，并且与我所知的其他科学领域的实践不符。 科学家在职业和遗产，资金，影响力和权力方面也受到威胁。 令我感到困扰的是，传统主义者的言辞适得其反，导致混乱，无意间滋生了神创论，夸大了赔率。 , , .
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因此，科学需要多元化。 Lakatos强调说，替代性概念平台（他称为各种“研究计划”）可能很有价值，因为它们鼓励开发和检验新的假设或引发创新思想。这是RES的主要功能-滋养和发现新的研究领域和生产性思维方法。一个很好的例子是“发展偏见”。想象一下来自东非的有趣丽鱼科鱼。对于来自马拉维湖的数十种甚至可能数百种丽鱼科鱼物种，坦any尼喀湖有独立进化的物种“副本”-具有惊人的相似体型和饮食方式。通常通过趋同进化来解释这种相似性：随机遗传变异像往常一样出现，但是相似的环境条件选择了导致相同结果的基因。生物体的生长和发育方式可以限制其出现的特性，但是变异本身被认为是本质上随机的。但是，在这两个湖泊中，演化的极端并行性表明可能存在其他因素。如果某些鱼类生产方法比其他方法更有可能怎么办？如果属性的变化倾向于某些决策该怎么办？育种仍将是解释的一部分，但平行进化的可能性更大。. , , , 29 . , , , , , . – , , – , ( ) . : , .
这样的研究令人兴奋，因为它们帮助进化生物学成为更具预测性的科学。为什么这些想法直到最近才得到如此多的关注？我们将回到概念平台。从历史上看，进化生物学家将表型变异的扭曲解释为“局限性”，这解释了为什么没有发生进化或适应。生物体的生长方式限制了您可以获取或适应的机会。具有传统思想的进化论者对此一无所知，并且没有接受发展作为改变的原因和发展方向的积极作用。对于这种实验动机的出现，采取了不同的观点（在这种情况下，是进化生物学）。从进化生物学的角度来看，畸变部分地解释了发生的进化和适应。啮齿动物的牙齿和鱼体看起来像这样，因为这些生物的生长方式增加了出现这种特征的可能性。在进化解释中，畸变正成为一个更重要的概念。揭露此现象，RES希望对此进行调查。RES，或者至少是我的同事提出的方法，最好被视为进化生物学的替代研究计划。他受到进化生物学和相关领域的最新发现的启发，并从以下假设开始：开发过程在新的（可能有用的）表型变异，这些选择的生存能力差异的原因以及遗传的原因方面起着重要的作用。与传统上考虑进化的方式相反，在RES中，创造力在进化中的负担比自然选择更为重要。这种替代的思维方式被用来提出新的假设和新的研究计划。到目前为止，我们只是旅程的开始，但是已经有明显迹象表明这些研究开始取得成果。如果不能仅靠基因频率的变化来解释进化；如果先前拒绝的机制（例如，获得性特征的继承）被证明很重要；如果所有生物体的进化都取决于发育，训练和其他类型的可塑性，这是否意味着对进化论进行了全新的，非常深入的评估？没有人知道：但是从适应性强的walking狗的角度来看，进化不像是悠闲的基因walk，而是更像是试图跟上严酷的发展过程的激烈的基因战。– . , . « : » (2017) [Darwin's Unfinished Symphony: How Culture Made the Human Mind].