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现代行为生物学家奠基人、诺贝尔生理学或医学奖得主尼古拉斯·廷贝亨和演化生物学家恩斯特·迈尔等对生物学的基本问题进行归类总结,认为任何生物学现象都可以从“近因”和“远因”两个层次来提出问题。
近因层面我们需要回答生物学现象的发生机理,大致可以从两个角度来回答,一是生物学现象在个体发育过程中是如何建立起来的;二是有哪些器官、哪些生物分子以及哪些基因来执行调控生物学现象的发生。举个书中提到的例子,人类引以为豪的相对脑容量大小是造就人类跳跃式演化的关键,脑容量大小和大脑结构组成的机制自然是现代生物医学的重点研究对象。近因方面,在机制上我们可以从大脑结构功能分区、神经细胞组成等来理解我们的神经系统如何起作用,也可以从个体发育的角度来研究,干细胞如何分化成神经干细胞,再到各种神经细胞,哪些基因调控大脑的发育等问题。如果我们把大脑比喻成一个钟表,那这类近因问题我们可以概括为以研究这个钟表如何组成、如何运作为目的。当前绝大多数生命医学的研究以近因为主。
生物学现象远因层面的分析也可以从两个角度来探讨。一方面,任何生物学现象都有起源和演变的过程,了解这一过程是我们理解该生物现象动因的基础,可以指导我们分析该现象与其他生物学现象或者环境因素的关联。通过与其他物种的比较,也能让我们更清楚,哪些是人类与猿类或者其他物种共同的特征,哪些是真正人类特异性的特征,这些人类特异性的特征在什么时间节点出现。例如,书中提到的直立行走、使用工具、语言,以及与“生命周期”相关的各种生物特征,通过对照演化树上各个物种的特征,我们可推算这些特性在哪个时间节点出现。远因层面的另一方面问题我们可以归纳为,为什么会出现特定的生物性状,也即生物特征的出现对物种的生存和适应有何意义。比如,为什么现代人身上大部分体毛都消失了?为什么包括人类在内实行一夫一妻制的动物会出现出轨现象?为什么农业文明最终取代了我们祖先从事的狩猎-采集?读者会发现,这类远因问题往往没有确定的答案,同一个问题可能会有多种假说来解释。例如跟大多数动物不同,人类女性的排卵很少有可见的征兆,针对这种隐性排卵现象,作者罗列了6种不同的假说来解释。而关于不同地区人群出现肤色差异的原因,更有8种不同的解释。对演化生物学家而言,不管提出什么样的假说,基本都是以达尔文提出的自然选择学说为理论框架,即如果一个生物特性是适应性的,那这种性状应该能够提高个体的繁殖概率或者适应度。作者在书中并非简单填鸭式地罗列各种假说,而是给出了这些假说推理的过程。这种推理过程反映了科学研究的基本模式,即观察现象—提出假说—论证假说—修正假说的科研过程。执行这一过程并不需要非常高深的推理能力,其实大多数读者都有能力对各种现象进行类似的思考,甚至提出自己的假说。
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第三种黑猩猩