协同进化和自然选择的区别

生物为什么要进化？进化方向是如何决定的？生存竞争和自然选择，科学是一种规律，信仰是一种态度。我是有信仰的科普人大宇，这一回我们来聊一聊，是什么决定了生物的进化方向。 现今世界上的动植物加在一起超过了一百五十万种，而在地球历史上曾经出现过的生命种类就更是不计其数。追根溯源，这些生命都有着一个共同的祖先，那就是最初诞生的原核细胞。为什么同一个祖先会有着如此多样的后代呢？ 这就是进化的结果。那是什么决定了生物的进化方向呢？为什么这种生物要进化成这个样子，而那种生物要进化成那个样子呢？简单来讲就是两点，既生存竞争和自然选择。在自然界中存在着这样一个矛盾，那就是生物数量的增长永远快于生活 资料的增长，即便一个个体只产生两个后代，生存资源的增长速度也难以跟上。于是，为了争夺生存资源，个体之间就必须要进行生存竞争。生命传承的过程中会发生或多或少的变异，因此没有任何两个个体是完全相同的， 此时自然选择就会发生作用，将更适合生存的变异保留下来。比如跑的更快的猎豹能够存活，并将自己的基因传递下去，而跑的慢的则被自然所淘汰。领养也是一样，跑得快才能不被吃掉。 于是，在内部竞争和外部竞争的共同作用下，羚羊和猎豹都越跑越快，久而久之，他们的身体结构和外观形态就与祖先大不相同了。好了，这回我们就聊到这，喜欢我的视频呢，欢迎点赞关注，愿你诸事顺遂。

从蚂蚁到大象，大小模型协同进化的奇妙之旅在人工智能领域，一个经典问题是大小模型如何协同进化。 这个问题与生物界中的群体协作演化过程有诸多相似之处。本文将以蚂蚁和大象的生态群落为例，解释什么是大小模型协同进化，以及这种技术对人类社会和未来科技产业的意义。一、 什么是大小模型协同进化？在人工智能领域中，大型的深度神经网络如 vlog net、 v g g ready 等，已经可以通过数千万甚至一级别的参数来完成任务，比如图片分类、语音识别、自然语言处理等。而轻量级的神经网络如 mobile net、 sophone net、 efficient net 则更加注重于减小网络规模，将低运算延时和计算成本使用于移动设备等场景。大小模型协同进化就是只把这两种网络通过一种优良的协同机制融合在一起，达到性能最佳化的结果。 也就是说，在保证繁重任务高效完成的同时，还能够节省计算资源和时间，提高应用场景的适用性能力。 例如，在进行图像分类时，可以将一个巨大的深度神经网络分为多个小型网络并行运算，而这些小型网络则可以进一步加以优化，也可以通过组合多种不同规模的网络来建立更为精细的模型，将整个计算过程分段处理，降低运算密。 这里需要明确的一点是，大小模型协同进化并不仅限于神经网络领域，任何模型互算法都可以采用类似的方法达到更好的效果。只要不断迭代改进，不断提升整体性能，就可以实现群体协作的奇妙效果。 二、蚂蚁和大象生态群落中的协同演进蚂蚁和大象来自于两个完全不同的生态环境中，我们会怎样将这些奇特的生物联系在一起？事实上，这两者之间有着惊人的相似之处。在非洲草原上，大象是土地的管理者， 他们用长鼻子撕下树叶、小树枝做成一道道拦路障碍。这些物体的聚集保持了水分，减少了土地的退化。而蚂蚁则在树林里面生存， 他们会捡拾颗粒、残渣和其他的生物碎屑，并将这些东西运回到巢穴中。把大小模型协同进化类比成生态群落，就可以轻松理解其原理。深度神经网络大象及其所代表的高性能部门 移动应用则扮演蚂蚁和低功耗环节的角色，而专门为某一特定领域提供解决方案的小型神经网络，则是为了更好的满足不同场景下的需求。三、 大小模型协同进化对人工智能产业的意义众所周知，在人工智能领域，计算资源与算力仍然是一个巨大的瓶颈，而且即便有最先进的算法，也会在依赖于大量数据的任务上遇到瓶颈。因此，大小模型协 同进化的意义就显得尤为重要。首先，实现大小模型协同进化可以让我们用更少的计算资源和时间完成更为复杂的任务，降低了使用成本。其次，这种技术可以带来人工智能应用更为广泛的可能性， 使得嵌入式设备、移动终端等能够普及更多的 i 应用。再者，由于不同场景下对模型大小和运算延时的不同需求，因此也可以深度优化各类 ai 生态链，打通不同领域的数据资源， 形成更为完善的智慧网络。最后，人类强大的创造力和思想能够借助大小模型协同进化提供的支持，为未来的科技发展描写更美好的蓝图。在未来几年，我们有理由期待看到更加丰富的应用场景， 并期待大小模型协同进化相关技术和理论的持续推进。作为人工智能领域的热门问题，大小模型协同进化找到了一种新的群体协作的手段，为未来的生活创造了更多可能。 本文以蚂蚁和大象为例，阐释了这奇妙的合作关系，并探讨了其在人工智能产业方面的重要意义。 最后，我们相信大小模型协同进化的优秀方法将获得更加完备的发展，让我们能够在日常生活中更深刻地体会 i 技术的力量，为世界带来更为美好的明天。

机器通过人的反馈，通过人的训练，他在进化，但人类本身其实也在进化。最近看了一本书，大家知道我们的产品叫蔚领协同 cm 吧，我最近看的那本书叫 协同进化，是讲人类和机器如何协同在一块，相互进化。机器通过人的反馈，通过人的训练，他在进化，但人类本身其实也在进化。 比如说我以前讲过这个，乔布斯的这个讲过的一个故事啊，他当时受了科学美国人的这样一个杂志里面一篇文章的非常大的影响。那本杂志里面讲，在我们所看到的自然界当中，从 a 移动到 b 运动效率最高的动物是秃鹫，人类远远比不上他，但自从有了自行车之后， 人类的这个运动效率就是突就的两倍。你看工具就是帮助人在进化，所以我们今天看到这个大语言 模型，看到 ai， 其实我觉得人类可能也在往前进化。微软中国的 cto 卫青讲的一门课，他就讲了一个一个三角形，这个三角形的分成四层，最底下一层叫数据，上面一层是信息，再上面一层是知识，再上面一层一层是智慧。 那么原来呢，计算机只是帮助我们存储数据啊，慢慢他可以把数据加工成信息。但今天来说呢，计算机在开始， ai 在帮助我们从 信息又往上走了一层，达到知识了。所以今天对于人类来说，基于这些知识给带给我们的思考力的提升，我们称之为叫 critical thinking， 对我们来说就变得越来越重要。关注我，每天刷新商业认知。

达尔文认为，在自然界，如果食物充足，生存空间适宜，绝大多数生物都有过度繁殖的倾向。什么是过度繁殖呢？ 就是指生物能够产生超出实际资源能承受的大量的后代。过度繁殖是生物进化的前提，昆虫、鱼类等也保持在相对稳定的状态，这又是为什么呢？ 达尔文觉得，这些生物赖以生存的食物和空间是有限的，他们要生存下去，就要进行生存斗争。生存斗争是生物进化的动力， 他可能是同种生物个体之间的斗争，也可能是不同种生物个体之间的斗争，或是生物与环境之间的斗争。在生存斗争中，经过一番激烈的争夺，大部分个体会被淘汰，只有少数个体能够生存下。 哪些个体会被淘汰呢？达尔文认为，生物在繁衍过程中普遍存在着遗传和便秘的现象，开始生物进化的基础。生物产生的各种便秘中，有些是可遗传的，有些是不可遗传的， 有些有利于生物的生存，有些不利于生物的生存。只有那些具有有利变异的个体在生存斗争中才容易生存下来， 并将这些变异遗传给下一代，而具有不利变异的个体就会被淘汰了。也就是说，凡是生存下来的生物都是适应环境的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的， 这就是适者生存，也就是生物进化的结果。所以自然选择的内容就是过度繁殖、生存斗争、遗传和变异。 适度生存。其中过度繁殖是进化的前提，生存斗争是进化的动力，遗传和变异是进化的基础，逝者生存是进化的结果。

反正在协同中推广经历了几个阶段吧。嗯啊，最初的时间我们系做协同设计，也没有那么像现在想那么多，我其实就想解决一下专业配合。 当时十几年前我就在想那个程序员开发的时候，都有一些这个版本的管理工具，我说我们设计师为什么还什么样的东西，都是老是这个覆盖来覆盖去，东西老丢，因为我也做过设计师，这种事，我也干过啊啊 啊，所以说接下来就想能把专业配合这个问题解决好就可以了。后来想了想，解决了一段时间之后，发现不仅仅是一个专业配合的东西， 他实际上是我们整个项目管理的一个落地的问题，尤其是可能我们有时候叫他叫非财务的项目管理的落地啊，然后再接着做，做一段时间之后发来发现商业出来了啊，然后并不一直在说我们就想这个这个 bm 的落地，大家说增强设计啊，总总是遇到了各种各样的困难，所以说我们就想是不是要把这个 bm 和 cd 的这种这个协同设计的推广给他融合起来啊，也做一个 bm 的这个系统设计，所以说后来我们就推推出了这种二三为一体化的这种系统 啊。嗯，当然了，这种协同的话，我们也是考虑了，现在这个 cd 啊，大家普遍还是用的比较多啊，并没用的比较少，这个过程可能需要一个过程，所以说这也是一个过渡期的一个一个一个很好的一个想法，当然了，也许二维永远不会消失啊， 就是再后来我也没有发现，就是实际上有很多互联网的东西，包括我们给其他一些这个像地产啊、健身房做的一些像联合衬托，我们发现在设设计里面也有很好的作用，所以说我们就想他怎么能给我们进行打通啊？

今天我们来继续学习一下高中生物 b 修二第六章第二节自然选择与适应的行程。 好，我们看一下今天的内容。第一个，适应的普遍性和相对性。第二个，适应是自然选择的结果。好，看，第一个，适应的普遍性和相对性。 好，我们看一下适应的含义，生物的形态结构适合于完成一定的功能，比如鸟的羽毛和翅膀就适合于它完成飞翔。 第二个是生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖，比如鸟的翅膀适合鸟在天空中飞行啊。第二个，是 的特性两点，第一个，普遍性，这种是普遍存在的啊。第二个，所有的生物都有适应环境的特征啊，我们看一下是所有的生物 性的相对性。适应是针对一定环境而言，是一种暂时的现象，为什么说的是暂时的？因为我们的环境条件会随时间的变化而变化。 好，我们看判断。第一个适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构和功能，相适应没问题。第二个，越高等的生物适应环境能力越强，越高等的生物跟适应环境的能力强弱没有什么关系啊。 好，我们看一下适应的相对性。枯叶蝶高超的伪装艺术能够是否能够完全 避免被天地捕食？好，首先我们说它能够避免被天地捕食，但是不叫完全，是吧，哎，所以体现什么相对性？第二个夏季的雷鸟拥有一身深色的羽毛，到了冬天便更换为白色的羽毛，减少被天体捕食的风险，是一种适应性。 但是如果某一年的冬季来得晚，在下雪前，雷鸟已经将羽毛换成白色。好，我们看一下 冬季来的晚，下雪前雷鸟已经将羽毛换成白色。那此时我们想一下它是不是反而怎样更突出它的颜色，更突出，更容易被什么天地无事？那也体现了什么 适应的相对性啊？好，我们看第二个，遗传物质具有什么稳定性啊？具有稳定性， 这是在前面我们讲过的，他是不能随着环境条件的变化而迅速改变的，这就导致经长期进化形成的适应一般要晚于什么环境的变化啊，这是造成适应相对性的主要原因啊，大家了解一下就可以。 好，我们看一下适应相对性的分析和总结啊。第一个，适应性，相对的相对性的含义啊。第一个，每种生物对环境的适应性不是绝对的是吧？啊，也不是什么 完全的适应，他是在一定程度上的适应，是一种暂时的现象，而不是永久。当你的条件发生了什么较大改变的时候，那你适应就变成了不适应，对吧？第二个，适应相对性的根本原因就是刚才我们讲的遗传物质的稳定性与环境 不断变化之间的矛盾。好，这里面我们再次强调原因这个问题啊，如果问你直接原因，那一般我们往什么上靠啊？是不功能上靠，对吧？那功能跟什么有关系？ 是不？跟咱们的蛋白质，也就是说你会往氨基酸的种类数、排列顺序及钛链的什么空间结构啊？那如果要是问你根本原因，那这个时候你往哪上靠？要往什么遗传物质？或者以前我们说要往 dna 上靠啊？ 好，看，第一题，现在关于生物适应性的叙述问你不正确的是哈，看第一个，生物的适应性，可以理解为生物的形态结构适合于完成一定的功能，对不对？对啊，仙人掌液退化成真形是对干旱环境的适应。好，首先我们看一下这个对不对啊？那么干旱环 净的话，我们想一下，能在这个地方生存的这个生物，他是不是控水能力都比较强，也就是说他可以将外界的水极大地保留在体内，然后体内的水不释放到外界去。那我们想， 本身仙人掌是植物，它的水分散失是通过一个什么渠道？是不通过蒸腾，那蒸腾又是通过哪一部分呢？是不通过叶片，那你看仙人掌的叶片退化成针形，是不相当于它的增虫作用减弱，也就是说仙人掌释放到外界中的水会怎样？ 少一些，所以它适应干旱的环境，对不对？哎，所以这个 b， 对啊，看 c， 生物能够适应环境，但对环境的适应性就有相对性，对吧？哎，生物的适应就有普遍性，只要生物就有某种适应性特征，就能长期， 能不能长期都是暂时的，都不是永久性的，对吧？好，所以选的是得选项啊。 嗯，看第二题，以下属于适应的相对性实力，是吧？哎，相对性实力，看第一个，枯叶蝶，在停息时，它的翅很像一片枯叶，这就是适应性。 竹节重复在竹节上，其身体颜色形态与竹枝相似，这是不也是适应性？仙人掌的叶退化成次好，这是适应性，但是由于它的叶片怎样没有了，那没有了光和重是怎样？是不就减弱了？这是不就适应的相对性对吧？哎， see， 没问题啊， 冬季来临前，雷鸟将羽毛换成白色，那这个能不能是相对性不是 好，我们看第二个适应是自然选择的结果。那我们看一下第一个人拉马克啊。拉马克主要的观点是，第一个他否定了什么物种 不辩论啊，提出当今所有的生物都是有更古老的生物进化来的，各种生物的适应特征都是由于什么？它的两个观点叫做用进废退，获得性遗传啊，那我们想一下用进废退啊啊，树上给了两个例子，一个是什么田鼠，一个是什么 十已瘦啊。那么拉玛克认为由于田鼠经常在什么地下生存，见不到光，所以导致他的眼睛怎样长时间不用就退化了， 对吧？啊，那么食蚁兽的话，他觉得这个食蚁兽总是要什么在蚂蚁的这个巢穴中，然后去舔食蚂蚁，所以食蚁兽的舌头怎样越来 越长啊？这就是用尽非退，他认为的啊。他认为的用尽非退，那我们想一下拉马克这个进化学说对不对呢？哈，在当时是具有进步意义的，但是啊，我们现在认为他怎样还是不太正确的啊，没有被人们普遍接受， 那下一个人就是谁啊？达尔文，对吧？我们前面一节讲到过，达尔文一共提出两个学说，第一个就是什么共同由来学说，第二就是自然选择学说。那这节课我们重点讲的就是他的什么自然选择学说啊？我们来看一下他自然选择学说的模型。 那第一个啊，他是从什么呢？适时出发，然后去得到推论？第一个，他认为什么呢？这个事实啊，生物都有过度繁殖的倾向，那么物种的个体数量还要保持稳定，资源还要有限，那怎么办？导致了个体生 生存，存在着什么？生存斗争，也就是咱们所谓的种类斗争，对吧？那么种种个体间存在普遍的差异，许多变异是可以遗传的，那这里面第二个推论就出来了，具有有利变的个体可以留下来， 对吧？第三个，有利便利会怎样？主代积累，主代积累，最后有利便利的个体怎样越来越多啊？那就形成了新的适应特征的这个新类型。好，我们看一下他对适应的解释，他认为适应的来源是什么？ 可遗传变异，对吧？哎，那么适应是什么自然选择的结果啊？群体中可出现什么呢？可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。 好，那我们看一下啊，它的意义在于什么？第一个是人们认识到生物是在自然选择的作用下不断发展的，对吧？是生物学第一次摆脱了神学的束缚。第二个揭示了生物界统一性， 那么是由于所有的生物都有什么共同祖先，那其实这个是不是就是咱们说的他其中的一个什么理论叫做共同由来，对吧？哎，第三个，科学的解释了生物的多望性和适应性是进化的结果，但我们想一下啊，他也有他的局限性，对不对？哎， 三的这个达尔文呢？对于遗传和毕业的认识还局限在哪？性状水平，也就是个体的性状啊，你不能科学解释遗传和毕业的本质，所谓毕业的本质就是他有没有在这个基因层次上面啊？解释没 好，我们看一下达尔文以后进化理论的发展啊。那么第一个哈，关于遗传和变的研究从什么性状水平到哪基因水平，人们逐渐认识到了遗传和变异的本质，是不就我们的基因，对吧？第二个，关于适应及物种形成的问题的研究，已经从 生物个体单位发展到什么种群为基本单位。为什么啊？由个体到种群，我们想一下，个体是不是有什么 这个生老病死，对吧？是不是有死亡？那一旦当你这个个体死亡，你还以这个个体为单位的时候，那你在研究这个问题的时候是不是就是不连续了，对吧？ 而我们的种群啊，种群是怎样？它是由很多个体组成的对吧？哎，你研究它的时候它就是一个连续的问题啊。第二个， 发展的结果形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。好，我们来看下判断啊。第一个，拉玛克认为生物的适应特征的形成是用尽非退和获得性遗传的结果，对不对？哎，对，这是他的 好想法啊。第二个，达尔文的自然选择学说正确的解释了生物的多样性、适应性及遗传变异的本质，本质他没有解释啊。 第三个，抗生素滥用会使细菌产生抗性的原因啊。首先啊，抗生素的滥用不是使他什么的，这个诱发他产生金突变啊，不是诱发而什么，而是筛选抗生素，是筛选那些已经产生了什么 抗抗生素的这些细菌是吧？它不是诱发啊，记住，抗生素是筛选，生存斗争仅仅 是指同种生物啊。生存斗争不仅仅是指同种生物，还可以指不同生物，还可以指什么生物跟无机环境，对吧？好，生物进化的内因是什么内因？我们说了遗传变异对吧？ 好，你看啊，这个就是刚才我说到的细菌中有抗性强的变异。各地出现在什么呀？也就是说你的变异出现在使用抗生素之前，抗生素只起到什么选择作用，对吧？而且我们记住啊，变异在前不定向，选择在后且定向， 是吧？哎，这个非常重要啊。第二个，生存斗争包括啊，包括种类种间以及什么生物和无极环境之间啊。好，我们看一下御用自然选择学说解释适应的形成啊。看左边的什么呢？左边的这个 三个小图和右边的这个框图啊。第一个，长颈鹿祖先的径和前置的长短有差异吗？啊？我们看一下有没有差异啊？一定是有的对不对？一定是有的，那说明什么？说明你的变异是怎样不定向的，对吧？ 第二个，在汉纪缺乏清朝时期竟和潜之长短不同的个体生存机会相等吗？那一定是怎样不相等的，对不对？不相等。 那你想一下，我们说当你的焊机缺乏青草的时候，那就是地面的青草已经很少了，这个时候我如果还想生存下去，想找到食物，是不是我要够到更高的地方的 叶子或者草的画叉，我才能生存下去，对不对？那你想一下，我颈跟前肢如果更长，是不是就可以勾到更高的地方生存， 存下去的概率是不是就更高啊，对吧？啊，所以我们看一下啊，那么这里面净和浅之长的个体，他怎样在生存斗争中容易怎样生存并繁殖下来，对不对？而你短的会怎样？是不是就被淘汰了？所以我们看一下这里面 食物在决定场景物便于个体生存和淘汰过中起到了什么作用。选择作用啊。 好，我们再看。请分别利用拉马克和达尔文的进化观点解释长颈鹿脖子长的原因，那拉马克的话就是什么用尽非退获得性遗传，达尔文的话是什么？自然选择是吧？啊，你这个分开给他解释说就可以了啊。 好，第四个，通过对长颈鹿的进化历程的分析，你能否解释达尔文自然选择中 遗传编译和自然选择的关系？可以解释对吧？哎，你会发现什么？你看右图，这里面编译定不定向不定向，对吧？自然选择呢？ 啊，自然选择是定向的，他定向去选择什么有利变异的对不对？哎，有利变异的，你看这里面这是不是有微小变异体？那这其实就是什么不定向的，对吧？然后呢，我们看一下 有利于变异的群体会怎样？数倍选择下来了啊，也就是有利于变异得以什么积累加强。 好，我们看一下关于对自然选择学说的理解啊，那我们看第一个自然选择他的对象啊，还是一样定向选择啊，直接对象就是形状嘛，对吧？间接就是什么进行。刚才我说了根本原因往街上扣， 那根本对象是不也往街上扣对不对？那根本对象是什么？属于性状相对应的基因啊？好，第二个自然选择的因素，第一个就是什么外界对不对啊？他包括什么无机和什么生环境，在这里面我们看一下啊， 看括号里面的非常重要啊，环境不是右边因素，而是什么选择因素啊。第三个自然选择的手段啊，生存斗争啊。啊，生物跟生物是吧？生物跟环境 好，进化的内因就是什么？遗传和变异对不对？好，说过了，变异是怎样不定向的，那么遗传是什么？遗传的作用就是是微小有利，变异得意，怎样积累，最后变成什么适应新环境的什么新类型啊，那么选择的结果就是什么适者生存的 不是被淘汰啊。好，我们看这面啊，后面句话，一般外界环境变化越剧烈，选择越频繁，生物进化速度就这样越快一些啊。 好，我们看第三题，下列不属于啊，看，不属于拉马克精华学说，那我们想一下拉马克的精华学是什么？用尽废退获得性遗传对吧？好，我们看 a 选项，精，没有牙齿是因为他们吞食浮游生物可以，长颈鹿的井很尝试才是高速数月反复申警的结果，可以 羚羊听觉灵敏，奔跑快时长期自然。 a， 自然选择是拉马克吗？不是啊，自然选择，是啊，达尔文对吧？蛇身体细长无足，是经常入蜀穴捕食的结果，所以这我们就选择 c。 好，看，第四题对，达尔文自然 选择学说啊，问你正确的，是啊，这是达尔文了是吧？好，第一个环境改变是生物产生适应性的变异。好，刚才我们说了啊，你的环境是具有什么选择作用，而不是让他产生变异？第一个是你错了。好。第二个，可遗传的变异是生物进化的基础对不对？ 对，变异是不定向的对不对？哎。对啊，那么第四个数就错了，变异经长期的自然选择和遗传积累就可能。你看人家说的很好啊，叫可能产生出生物的新类型，对不对？ 对，是不是？哎。所以这里面对的是谁啊？二三五选什么？ b 选项。嗯。

自然选择是生物进化的动力。达尔文发现，地球上的各种生物都有繁殖过剩的倾向，而地球的生存空间和食物都是有限的，生物必须为生存而斗争。 斗争主要包括三点，首先是生物与环境之间的斗争，比如温室效应导致北极的温度越来越高，生存在那里的北极熊正在面临灭绝的风险。 其次是生物种内的斗争，比如两条狗为了吃一根骨头我大胆出手，或者两只猫为了心盖的窝而互相撕咬。最后是生物种群间的斗争。种群是指生活在同一区域内的 红种生物个体的总和，比如这就是狗群，这就是猫群。当他们为了争夺领地而斗争的时候，就是种群间的斗争。因此，达尔文的自然选择可以简单地概括为，物竞天择，适者生存。 哦，对了，最后强调下，生物净化的基本单位是种群，而非个体。 如果把净化处于成筛子，那么乌龟种层的净化过程就好比用筛子筛乌龟，经过几层筛子筛选，只有最后留在筛子上的乌龟才能被养殖。 这种方式虽然对那些没能留在筛子上的乌龟非常残忍，但却能保证留下来的乌龟种群发展壮大。因此 才说生物净化论的基本单位是种群，而非个体。哦，原来如此，我好像理解净化论了，那人类到底是由什么动物进化来的呢？太晚了，明天再说吧。

嗯，上节课提到达尔文的生物净化理论呢，包括两个方面，一个是他提出了生物的共同由来的学说，另外一个是他提出了解释生物净化原因的一个自然选择学说。 这个共同由来学说呢，有很多证据支持他。我们上节课讲的有化磁证据，有比较解剖学方面的证据，有胚胎学方面的证据，还有细胞和分子水平 的证据，这是我们上一期讲的，对吧？然后呢，这个共同用来学说呢，它是这个自然选择学说的一个基础。自然选择学说它主要是揭示了生物净化的一个机制，解释了，呃，生物 能够适应环境的这种适应是怎么样形成的，也解释了这个物种是怎么样形成的，这就是我们今天要讲主要要讲的 这个达尔文的这个自然选择学说。好，这就是第二节啊，自然选择与适应的形成。说到适应呢，我们可能会首先想到的就是啊，一种生物他能够适应他所生存的那个环境， 我们可能首先想的是这个，对吧？比如说你看这个，这是一只枯叶蝶，对吧？这个枯叶蝶呢，它很像一片枯叶， 所以呢就不容易被他的天敌所发现，我们认为这是一种对环境的一种适应，对吧？呃，同时呢也有一些昆虫，比如有些蝴蝶啊，他有这个非常重艳丽的这种花纹， 其实呢，他这个是对对他的天敌，可能是起到一些恐吓作用啊，对，对一些鸟类啊，或什么起到一个恐吓作用，这也算是他对 环境的一种成长适应。所以说到适应呢，我们首先想到的就是生物的形态结构以及它的功能能够适合该生物在一定的环境中生存和繁殖。 我们首先想到的就是生物能够适应一定的环境，当然这个适应其实他的应用应用领域很广泛啊。这个适应呢，也可以指生物的形态结构适合完成一定的功能，这个我们也把它称之。为什么呢？适应 就是我们就是我们之前讲的结构决定功能，功能和结构相适应啊，它也包含这这一层意思。好，这是我们说的适应。那么适应呢？首先它是普遍存在的这个自然界中，我们知道这个 自然界中有很多的呃，都是不太一样的生态系统，那么只要是一个稳定的生态系统，只要是这个生态系统里面这个种群数量能够长期保持稳定的，这样一个种群所对应的这个物种，他就一一定是已经适应了 对应的那个环境呢？因为没有，因为不，如果不适应环境，那不就被环境怎么样就淘汰掉了吧，对吧？所以这个适应啊，是普遍存在的一个现象，这个我们可以举出无数的例子啊。我是笼统的说了一下，当然适应是普遍的，但是适应呢？他又是相对的。 呃，怎么理解适应的相对性的？你比如说这个枯叶蝶，他我们刚才看到的那个蝴蝶是他叫做他的成虫啊，他的成虫呢，是不容易被天地 发现，那么他是很适应环境，对吧？但是呢，这个枯叶蝶的卵，他就经常被其他的生物所寄生。枯叶蝶的幼虫，蝴蝶呀，这个蛾子的幼虫，他不都是毛毛虫吗？对吧？有的是亲子，比如说我们见到的那个常见那个，那个 菜地里那个叫菜粉碟，他他的幼虫就是个小小菜青虫吗？所以他这个幼虫期呢，也容易受到鸟类天敌的捕食，当然他也会受到细菌真菌病毒的一个感染， 所以说这种生物能够适应环境呢，他这种适应呢，是怎么样呢？是相对的啊，再再举个例子啊，比如说有一种鸟叫做雷鸟，雷鸟呢，在冬季来临之前，他会把羽毛换成白色的，你比如说 这个他之前是这个棕色的，对吧？然后在冬季就是快快下雪了，他就把羽毛换成白色的， 这样的话，一旦下雪了之后，他这个白白色的起色是不是就不容易被天地发现，对吧？当然也不容易被被他要捕捉的那个那个那个什么呢？那个那个食物发现啊，更容易。嗯，能够提高他捕食的一个成功率。 但是啊，但是有时候呢，会出现一个尴尬的事情，就是这个雷鸟呢，已经把羽毛换成白色了，但是呢，哎，这个下雪的时间却推迟了，那这种情况，你这个白色的体色反而 使他更容易被天敌发现，所以呢，所以呢，这个适应呢，他是普遍存在的，但是同时呢，他又是相对的啊，我们这个理解 解一下啊，那么生物能够适应环境产生各种适应性的特征，那这种适应性的特征是怎么样形成的呢？ 就是生活能够适应环境的那些特征，他是怎么形成的？呃，我们可能一般人都会想，那他不，那他不就是那个样子的吗？你，你问我怎么形成的？这我怎么知道呢？ 其实呢，在历史上啊，在历史上呢，就是可能很多人都是这么认为的，就是各个各种生物，他自古以来不就是那样一个形态结构吗？对吧？这个呢，对应的叫做物种，物种的不辩论以及对应的叫做物种的神创论 啊，不管是在东方的还是西方的这个神话体系里面都是这个万物都是神创造的吧，对吧？ 呃，所以呢，在很久之前呢，就是流行的是物种的神创论以及物种的不变论，是吧？那么第一个，呃提出了这个生物呢，不是神创的，物种不是不变的，物种是进化的。 提出了这样一个观点的呢，人叫什么呢？叫拉玛克，他是法国的一个叫做博物学家啊，那个时候叫博物学家，那么拉玛克他首次提出了物种进化的一个学说，那么他的观点呢？ 他他是怎么样解释生物的适应性特征是怎么形成的呢？他的观点就是这样九个字，一个叫做用尽废退啊，一个叫做获得性遗传。哦，我们解释一下什么意思啊？呃，纳玛克认为这 呃如果一种生物他的某个器官用的越多呢，这个器官就越发达，如果某种生物的某个器官他长期不用荒废了啊，那就会造成这个器官的退化， 那我们认为这个是具有一定的合理性的。你比如说这个食以兽呢？他不是以这个舔食蚂蚁为生吗？ 对，他是经常用这个舌头的啊，所以他的舌头很发达。而这个生活在地下的这个鼹鼠呢，因为他他这个眼睛也没啥用嘛，又没有，反正他生活的环境又没有光，所以他这个眼睛长期不用就就退化了，虽然他其实也是有眼睛的，但是他这个 其实眼睛高度就已经高度退化了，这个呢，称之为器官呢，用尽废退，我们认为这个还是有一定的合理性的啊。 另外呢，纳马克认为这个生物通过用进废退获得的这个性状是可以遗传给后代的。 呃，这个呢，如果用我们的经典遗传学，甚至你就算是现在用表观遗传学的话，其实解释这个呢，呃， 他还是有问题的。你比如说你这个通过锻炼这个肌肉发达这样的现状，不管是通过经典遗传学还是表观遗传学，其实都是不能给遗传的，遗传给后代的呀， 对吧？所以呢，所以这个拉玛克的这个用尽废退和获得性遗传，他的这个观点啊，用来解释生物的适应，这个呢，应该说不具有朴实性，就是可能解释某些生物 呃是合理的，但是解释的范围呢，还是比较小，所以他并没有获得呃更多人的一个认同。那么 解释生物的适应性获得了更多人认同的那个学说叫什么呢？叫做达尔文的自然选择学说。所以我们接下来说什么呢？说达尔文的这个自然选择学说 好，达文他的这个自然选择学说，他认为啊，他认为适应的来源是可遗传的一种变异， 适应呢，是自然选择的结果。那么你现在可能不太理解这句话什么意思啊？下面呢，我们就按照课本上把这个达尔文构建自然选择学说。呃，这样一个思维的历程， 我们用简单的一个模型啊，给大家展示出来。首先是达尔文呢，他经过这个多年的一个 呃考察，因为他不是做了个经验，到到世界各地跑的还是比较比较广泛的吗？他通过这个观察，他发现啊，他发现有这样一个事实，就是生物都有过度繁殖的倾向， 你只要这个资源空间，食物不受限制，那每种生物生物的繁殖潜能都是非常可观的，生物都有过度繁殖的倾向， 但是呢，他又观察到了这样的事实，就是他发现在一个地方，这某一个物种所形成的这个种群，他的个体数是保持相对的稳定的，那生物有过度繁殖的倾向，但是呢，这个一个 群中个体的父母又保持相对稳定，那，那是为啥呢？那是因为他又观察到这个资源空间啊，实物呀，这些资源呐，他是有限的。所以他基于这些事实提出了第一个推论，他认为 这个同种生物的个体之间必然是存在的生存斗争的，当然不同的生物之间肯定也是有斗争的，对吧？ 个体之间一定存在着生存斗争好，那么在斗争的过程中，什么样的个体更容易存活，更容易存活下来，并繁殖出更多的后代呢？他接着又观察到了这样的事实， 就是答案。我们观察到，呃，同种生物的个体之间普遍是有差异的啊，我们知道同种生物，他可能他的形态 结构呀，特征比较相似，但是他一定还是有差异的。你，你就拿人来说，那，那不是有个子高的，有个子矮的吗？对吧？有身体强壮的，也有身体比较残弱一点的，对吧？ 虽然是同种生物，虽然是同一个种群类的个体呢，其实他这个个体之间是普遍的存在的差异的，那么这种差异呢，其实就叫什么呢？就叫做变异啊，就叫做变异。 达文也观察到这个生物的许多的变异是可以遗传的啊。呃，你比如说这个 清代的，清代的，我假定，假定一个那种清代，清代的个体呢，他比较高，可能他的后代呢，也会比较高，就是他观察到有一些 变异啊，确实是可以遗传的，所以呢，他基于这个推动。一，基于这两个事实，他又提提出了第二个推论， 那么他认为具有有利变异的个体，他就更容易存活并产生更多的后代。 具有有利变异的个体存活并产生获贷的机会呢，就要大一些啊。因因此呢，他接着往下推论，那么这个有利变异，有利变异呢，逐代的积累啊，那么具有有利变异的个体越来越多，最终就形成了一个适应， 对吧？能够适应一个环境的这样一个生物的新的类型，呃，最终就出现了一个新的适应环境的一个新的物种。那么这就是达文的这个 自然选择学说，它的一个主要的一个构建的一个过程。那我们如果把它小结一下的话，那就是我们再用一个简单的图来呈现一下啊， 就是原始的物种呢，过度有过度繁殖的倾向，但是呢，这个食物、空间等资源是有限的，这就导致 必然存在的生存斗争，对吧？那么什么样的个体容易在生存斗争获胜呢？那就是具有有利便利的个体是不是更容易适者生存，对吧？ 然后呢，这个有一些这个有利变异呢，他又是可以遗传的，有利变，有就有，有利变异的个体存活并产生后代的机会要多，那么这个而且他把这个有利变异的这个现状还能够遗传给下一代，所以适者生存 加上遗传，经过多代的这种有利变异的逐渐积累，那么就出现了一个新的类型，呃，到最后呢，就会出现一个新的物种啊，所以，所以我们这简单的把这个模型再剪换一下，就是这个样子的。好， 那么我们来先来小结一下啊，就是达尔文认为在一定环境的选择状况下，可遗传的有利变异会赋予生物某个会赋予这个某些个体啊，他生存繁殖的一个优势， 那么经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，那么有利变异通过积累就成为显著的适应性的特征，从而进化出了新的生物类型，就是这样的。那这里呢，我们可以用几个词来概括一下啊， 过度繁殖是自然选择的一个基础，就是你现在有一群可选择的这些具有各种变异的个体，是吧？然后呢，生存斗争是自然选择的一个手段，也是进化的一个动力， 遗传变异是进化的内因，适者生存是自然选择最后的一个结果。 哎，我觉得这个这个其实没什么用，但是好像你这么一读吧，哎，又觉得挺有那么个意思的啊，所以你你能理解理解就可以了啊。好， 这就是我们，这就是这个达文的这个自然选择学说，我们把它简要的概括一下的话，就可以，这样就可以把那这几个关键词啊给他建立起联系， 就是这样的。好的，那下来啊，下来是这样的。呃，关于生物为什么能够形成一些适应性的特征，那么有了拉马克的用尽废退学说，还有答案文的自然选择学说，对吧？虽然 广为接受的是自然卷的学说，但是拉玛科的这个用力菲律学说，他在那个特殊的历史时期，由于他打破了这个神创论依依然是有积极的意义的，所以可能在有的试题中他还是会让你分析的。那么现在我们来看啊，我们现在来分析一下 这个长颈鹿的这个脖子，我们这个长颈鹿脖子很长，对吧？那脖子很长这个适应性特征它是怎么形成的？用拉玛克的观点怎么解释？ 你可以想一下啊，用拉玛克的观点怎么样解释脖子？长颈鹿的脖子啊，为什么变那么长呢？ 嗯，是的， 现在就是用，就是说这个问题呢，你看啊，如果用拉马克的观点来解释，那你想拉马克的观点不就是用尽废退和过退遗传吗？对吧？那么我们看一下，我用一个图给你看一下，看 这个图就是用拉玛克的观点来解释长颈鹿脖子的脖子的这个为什么这么长？呃，按照拉玛克的观点， 那不就是长颈鹿由于经常扣着脖子去吃高处的树叶，对吧？因为他经常使用脖子，所以这个脖子就变发达就变长了吗？对吧？而且呢，这个由于这个由于用尽废退获获得的这个长脖子这个现状呢，还能够遗传个后代， 所以按照拉马克的观点不就应该是这么解释的吗？对吧？嗯，那么很显然这样这样解释的话，那有的同学就想，哎呀，我这个脖子好像有点短，不太美观， 对吧，那我能不能让我的脖子变长一点呢？啊，你可以去试一下啊，每天你把脖子呢使劲往上勾勾勾，看一下你的脖子能不能变长啊啊啊。所以啊，所以这个拉玛特的这个用尽废退学说，他是可以解释某记某一些生物 嗯的适应性，但是呢，他依然是有很多有，有很多适应性是不能够解释的，不能够科学的解释的。好，那接下来是这样啊，接下来是我们用达尔文的自然选择学说 来解释长颈鹿长脖颈的进化，你可以考虑一下应该怎么解释。 我们刚才在构建这个自然选择学说那个模型的时候不提出十六个字吗？ 过度繁殖，对吧？生存斗争，遗传变异，适者生存，就应该这么解释嘛，对吧？那么来下来我也是用几个图给你演示一下，你看啊。 呃，由于这个遗传和变异啊，尤其是由于变异是普遍存在的，所以呢，最开始的这个长颈鹿的群体当中， 本身有一些长颈鹿的脖子就要长一些，有些脖子就要短一些，这叫遗传变异，对吧？啊，那么如果长颈鹿只吃地上的长， 那么长脖子的这个变异他的优势有没有体现出来呢？哎，就没有体现出来，对吧？ 但是啊，但是如果环境发生了变化，比如说这一年呢，突然变得特别干旱，变得干旱了之后呢，地上的草呢？本来就少，那地上的草吃完了之后呢，那食物不不充足了呀，那就得吃树叶，对吧？那如果是吃矮粗的树叶， 那么长脖子的这个优势呢，也没有体现出来，如果矮粗的树叶也被吃完了呢，那么就只能吃高粗的树叶，那这个时候你会发现，哎，脖子短的这一部分个体， 由于不能获得充足的食物，他就被淘汰了呀，对吧？他就饿死了吗？对吧？所以啊，按照达尔文的自然犬的学说，其实很简单， 就是最开始这一群长颈鹿由于存在变异，对吧？本身他的脖子的长度就有差异，然后呢，干旱的环境 只是对这个脖子长短进行了一个选择，把脖子短的给淘汰了，把脖子长的给留下来，对吧？那么脖子长的是不是就获得了更多的食物，他就 获得了更多的生存和繁殖的机会，对吧？也又把它长脖子的这个现状呢，又传递给了下一代，对吧？那么经过竹带的这种长脖子的长脖，长脖子都是个有利现状，它的积累最终呢， 就是出现了一个脖子特别长的一个新的类型，就是我们今天见到的长颈鹿啊，用达尔文的自然选择学说呢，他就应该是这么解释的，对吧？他跟拉玛特的解释就完全不一样， 对吧？好，也就说简单说，就是先有变异，再有环境的一个什么呢选择啊。嗯，自然界中很多很多生物的这种适应性的特征，都是自然环境选择出来的，当然也有一些，也有一些，你比如说 我们现在养了一些宠物，对吧？宠物猫，宠物狗，还有养殖的金鱼观赏鱼，这个呢，它不是环境选择，是我们人为的选择的啊，这个人为的选择它也是选择呀，对不对？你比如说那个，那个观赏鱼，你 观赏鱼的话，你就是他出现了很多很多变异类型，你把你觉得不好看的，你就把他整死了呀，你觉得好看的，你把他留下来让他繁殖后代了呀，然后再从中选啊，对吧？好， 那么我们来把这个达文的这个再小结一下啊，就是达文他这个自然选择学说， 他这个自然选择学说就是生物学彻底的摆脱了神学的束缚，对吧？ 走上了科学的道路，因为他这个解释生物的适应应该还是就是能够被更多人所接受的，因为他本身是比较科学的，对吧？他解释了生物界的统一性，是由于所有生物具有共同的主见， 这就打破了物种不变的吗？对吧？呃，他也解释了生物的多样性和适应性是进化的一个结果，而不是说是神创的，对吧？他，所以呢，这个生物的多样性和适应性，他是一个进化的一个结果。 因此啊，因此答案文的这个自然选择学说在科学发展史上是非常重要非常重要的一个内容。好，那么这是我们介绍了一下它的作用，它的意义。我们下 再次说一下他的一个就是局限性啊，由于受到当时的科学发展水平的限制，达尔文对遗传和变异的认识，他局限于现状水平。呃，不能够科学的解释遗传和变异的本质。 呃，这里我们要说一下啊，就是不能科学解释遗传病因的本质，这个锅呢，不应该由达尔文来背，为啥呢？因为达尔文那个时代人人们连连什么呢？连 dna 都没有发现啊。 那么我现在就给你解释一下，这个锅为什么不能由达尔文来背呢？应该是这个锅是属于那一个时代，因为要想科学的解释遗传和变异的本质，那至少是在达尔文 之后，还要过上个一百多年才能完成的任务。为什么这么说呢？首先可能有一点你不知道，就是达尔文和孟道尔其实是同一个时代的人 啊。据说孟德尔当年写的那个，他把他把豌豆杂交实验写的论文还给达尔文寄了一份啊，那个时候达尔文的年龄已经标就年岁已高了。呃，也不知道达尔文看到了没有啊？这个不知道，据说是寄过寄过一份论文的， 但是估计达人看了他也不一定能看懂。为啥呢？因为孟大尔当时写那么多论文，在他那个时代就没有人能看懂呀。 是孟达尔死了几十年之后，又有其他的几个植物学家做出做出了跟孟达尔一样的发现，他们要写论文。结果一查，呦，人家几十年前孟达尔就就已经写出来了， 这个时候孟达尔的牛逼之处才为什么重新发现了，知道吧？所以他孟，所以答案他跟孟达尔是同一个时代的人呀，对吧？那，那我们按照这个呃，科学史，那 你看梦的是不是提相当于发现了一串音字，那又过了一过了，过了一些时间， 人们才发现了减速分裂。再后来呢，是萨顿提出基因在染色体上的讲，说摩尔根及其学生证明了基因在染色体上，对吧？这接下来才是什么呢？才是肺炎双丘菌的转化实验，以及那个 t 二十菌里清染大肠改菌的实验，证明了 dna 是一串物质， 在接下来才有沃森克里克提出这个 dna 的结构模型，以及发现了 dna 的半保留复制机制，后续的以以及发现了基因的转路翻译，也就是基因表达的机制，一直到这才算是把遗传的本质弄清楚了呀，对吧？那么变异的本质，变异的本质呢？就是基因突变、基因重组和染色的变异嘛，对吧？ 这些内容呢，都是达尔文去世一百多年之后才搞清楚的啊，所以这个局限是时代的局限啊，不是达尔文的一个，不是达尔文的一个局限。好， 那么随着这个科学的发展呢，关于遗传和变异的研究已经从达尔文那个时代的性性状水平已已经深入到今天的基因的水平，而且我们今天已经知道了遗传变异的本质，关于适应和物种 形成的问题研究已经从达尔文那个时代是以个体为单位发展到今天的以总群为单位了。那么也就在达尔文的这个自然选择学说的基础之上， 呃，出现了今天的现代生物计划理论，所以这两个之间什么关系啊？就是这个答案。文的自然选择学说跟现代生物计划理论什么关系呢？呃，这个是难，这个是轻啊，轻出于难而胜于难。 可以说现代生物计划理论他是继承了达文自然选择学说里面的科学的部分，对达文自然选择学说的一些局限呢，又做了一些修订啊，这样就发展出了今天的现代生物计划理论，这也就是我们后面的两节内容，要重点学 就是现代生活计划理论。下来我们就看一下啊，看一下这个，这个老子给儿子给的多少东西，儿子又继承了，继承了什么东西啊？首先呢，是达文的自然选择学说，对于进化的解释局限于个体水平。 但是我们说，你看啊，如果说环境辛辛苦苦的选择出了一个长脖子的一个长颈鹿，如果这个个体没有跟其他的长颈鹿交配，他就死掉了，那你说这个环境的选择作用对于长颈鹿的净化，他有价值吗？是不是就没有价值， 对吧？所以你对进化的解释如果局限于个体水平的话，那么就很多时候就解释的很表面，对吧？那事实上我们知道应该是什么呢？应该是环境选择出了一个长模子 个体，长脖子的个体呢，他要跟其他个的交配，就把它控制长脖子的相关的基因传递下去，而且这个基因在这个总群中，他可能这个基因的数量会越来越多， 在总群中扩散开来，这个对于进化才是有意义的。所以啊，所以呢，我们今天研呃，研究进化不是以个体为单位的，就是以总群 群体为进化的基本单位了，因为在一个总群里面他有好多个体，对吧？个体每一代都会死亡，但是呢，个体所含有的基因通过交配他可以在这个群体中传播，传下去并扩散开来，这个才对进化才是有意义的啊。 呃，达尔文的自然选择学说呢，他也没有能够科学的解释遗传便于的本质，这个我们刚才已经解释了原因，对吧？ 那么今天我们已经知道了遗传变异的本质，对吧？所以现代生物进化理论呢，他认为突变也就是基因突变和染色的变异，合成突变， 基因突变，染色的变异外加基因重组，这就是变异的本质，他们给净化提供了原材料。我们前面不是讲了说基因突变能够产生新的基因，他是净化的根本来源， 根本原材料是吧？根本来源啊，那么基因重组呢？他是把突变之后的基因进行重新的组合，所以他也是变异的一个重要的一个来源，当然他也是净化的一个重要的原材料，对吧？ 好，这两点我们认为啊，现在生活计划理论其实都都是修订对之前的一个修正。好，第三点答案完了之 安全的学说认为，先先有变异，就是生物不同的个体之间，他性状上是有变异的，先有变异，后有环境的选择，变异不定向，但是环境的选择作用是定向的， 这这一点呢？现在生物进化理论呢，是把它哎给继承下来了啊，完整的继承过来了。 那么现在生物进化理论认为，自然选择决定了生物进化的一个方向，变异不定向，但是选择是定向的，不管是环境的选择还是人工的选择，他选择是有方向的。 好，这一点是继承啊。最后还有一点就是达文的自然选择学说，他对于物种新的物种怎么形成不太明确，你看我们刚才怎么描述的说这个有利变异 逐渐逐渐积累，对吧？那么逐渐就出现了新类型，那到底你说这个长颈鹿的脖子，这个有利现状长长长，长到多长是一个新的物种呢？这个达文的 学说里面是没有交代清楚的啊。那么现在生物进化理论他做了一定的修订，现在生物进化理论认为隔离是物种形成的一个必要条件。这个我们后面再讲啊，就是隔离呢，有一种隔离叫升值隔离，就是 两个物种要么就不能交配，要么就是交配成功，但不能产生可育后代，也就是这两个物种的基因，两个种群的基因是不能不能交流的， 这个就叫做生殖个例。一旦出现了这种情况，那我们就认为出现了一个新的物种，这个是我们后面要详细学的啊，这就是我们后面的两次两两三节课要重点学习的一个例子。好的。