达尔文还是木村？自然选择还是纯粹的偶然？新文献综述旨在澄清一场激烈的争论

长颈鹿之间皮毛图案的细微差异是由于适应，还是与它们的生存机会无关？一篇新的文献综述旨在促成一场建设性的辩论。信用:Pixabay/CC0公共领域

（蜘蛛网eeook.com）据Stephanie Mayer-b Moser，Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung：几十年来，一些自然之谜让科学家们忙得不可开交——例如，推动进化的过程。物种之间和物种内部的某些差异是自然选择造成的还是偶然过程造成的，这个问题甚至在今天也使进化生物学家产生了分歧。现在，一个国际研究小组梳理了一场关于达尔文和日本遗传学家木村的进化论的科学辩论。他们的结论是:不同解释的共存使辩论不必要地复杂化了。

由于他对地质学和生物科学的贡献，英国博物学家查尔斯·达尔文(1809-1882)被认为是最重要的自然科学家之一。他的有影响力的著作《物种起源》(1859)以其对生命多样性的严格科学解释，构成了现代进化生物学的基础。达尔文得出结论，物种通过自然选择进化:适应良好的生物生存下来，其他的则不能。

然而，在20世纪60年代末，日本遗传学家木村元夫(1924-1994)提出，在基因水平上，进化过程中的大多数变化不会给个体带来直接的好处或坏处，而只是中性的。根据他在1968年首次发表的“分子进化的中性理论”，物种内部和物种之间的大部分遗传变异来自中性突变的随机波动。

这两种理论是冲突的，还是可以调和的？这是森肯伯格自然研究学会、杜伦大学和东安格利亚大学以及LOEWE转化生物多样性基因组学中心(LOEWE-TBG)的研究人员在文献综述中讨论的问题之一。

这篇发表在《生物评论》杂志上的评论列出了中性理论的几个方面，这些方面有不同的解释。根据作者的说法，这些模糊之处遮蔽了其支持者(“中立者”)和反对者(“选择论者”)之间长达数十年的辩论。

其中一个模糊之处，也是最有争议的一个，涉及到中性理论对生物体可见特征进化的影响，即所谓的表型。基因组水平上的大量中性突变是否意味着物种内和物种间的表型差异也是中性的，而不是如达尔文所假设的那样，是自然选择的结果？

正如研究作者指出的，即使在“中立者”群体中，对这个问题的看法也可能不同。一些人认为，中性突变主要发生在基因组的非编码部分(如“垃圾DNA”)，对生物体的外观或功能没有影响。相反，其他人认为，中性突变在基因组的功能部分(如基因)也很常见，因此确实会导致表型差异。

“第一种观点完全符合达尔文的自然选择物种形成的概念，而第二种观点有时提供了一种潜在的替代解释，”该研究的主要作者，森肯伯格生物多样性和气候研究中心的Menno de Jong博士解释说。“我们将这些不同的解释称为中性理论的狭义和扩展版本，因为在第二种情况下，中性理论被扩展到表型。木村原本主张窄版，但最终接受了加长版。”

即使是达尔文——比木村提出中性理论早100多年——也没有排除“既不有用也不有害的变异”(《物种起源》,第4章)可能会随着时间的推移表现为物种内部和物种之间的明显差异。

德容和他的合著者强调，“中立者”并不拒绝通过选择来进化的观点。“例如，中立者不会质疑长颈鹿是否通过自然选择获得了它们的斑点。德容说:“他们只在涉及更微妙的差异时提倡中立，例如不同长颈鹿品种和亚种的斑点的确切形状和大小。”

“选择理论和狭义中性理论的支持者将假设每种毛皮模式都是为了适应各自的区域环境而进化的，而坚持扩展理论的中立者可能会认为毛皮颜色的精确细节不会提供显著的生存优势。”

“通过我们的文献综述，我们希望为中性理论的支持者和反对者之间更具建设性的辩论做出贡献，”合著者，森肯伯格和LOEWE-TBG大学比较基因组学教授阿克塞尔·杨克说。

“当‘分子进化的中性理论’在20世纪60年代末建立时，只有少量关于蛋白质的数据。与此同时，我们已经进入了基因组学的时代，这让我们对进化有了全新的认识。世界范围内的众多基因组测序计划有助于解开进化的秘密，并更好地了解物种形成和基本过程。”