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自私的基因

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达尔文 大卫·多布斯(David Dobbs)的方面之一 永旺杂志 这件作品引起了强烈反响,大多是在Twitter上播出的。 一位生物学家确实很喜欢Dobbs的文章, 迈尔斯广场。 最终,我不太确定Myers与我在Twitter上关注的人有多少不同意,正如您可能会从谨慎而合格的语气中想到的那样,但这显然是一种认可(“今天必须阅读”)。 他指出,尤其是发育生物学家可能会欢迎多布斯(Dobbs)提出偏离标准孟德尔主义的说法(尽管事实显然并非如此) 阿曼德·莱罗伊(Armand Leroi),一位进化发育生物学家)。 多布斯 澄清了他文章的主旨,但很多人都在接受外卖 科学已经超越了理查德·道金斯(Richard Dawkins),他是一种老式的恐龙。 这可能不是目的,但基本上,这将是许多非科学家以及进化生物学之外的人们所看到的含义。 我之所以知道这一点,是因为我一生都遇到了一些了解进化生物学的“真相”,并且不害羞地告诉我的人。 当我13岁时,我记得我的科学老师在解释他不认同达尔文主义。 为什么? 因为他接受了斯蒂芬·杰伊·古尔德(Stephen Jay Gould)的标点均衡,这绝对是未来的潮流。 二十年后,我认为变化不大。 标准进化生物学正在被边缘和边缘修饰,扩展和扩展,但是是以渐进和增量的方式进行的。 古尔德和他的助手们离颠覆既定秩序总是十年之遥。

说到古尔德,这是 保罗·克鲁格曼 在1996:

我不知道这有多好。 为了准备这次演讲,我试图阅读一些进化经济学,并对生物学家所引用的东西特别好奇。 我遇到的是很多关于斯蒂芬·杰伊·古尔德的提法,几乎没有提及其他进化论理论家。 现在,如果您花一点时间阅读进化论,就不难发现,古尔德就是他的主题的约翰·肯尼思·加尔布雷思(John Kenneth Galbraith)。 也就是说,他是一位出色的作家,因为他不使用代数或难懂的行话,所以受到文学知识分子的熏陶,并受到媒体的热捧。 不幸的是,他避免这些罪恶的出现似乎不是因为他超越了同事,而是因为他似乎不理解他们该说些什么。 以及他自己对领域的描述-不仅是答案,甚至是问题-一直在误导人们。 他令人印象深刻的文学和历史学博览使他的作品对大多数读者而言似乎意义深远,但知情的读者最终得出的结论是那里根本没有……。

这可能很苛刻,但令人感到不敬的是,非专家对古尔德的尊敬远超过大多数在他自称的领域工作的人(我说是因为,据我所知,古尔德是一位优秀的古生物学家。但他离开了作为进化论理论家有许多不足之处)。 史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)被誉为“自爱因斯坦以来最聪明的人”,这在物理学上可以作一个比喻,这主要是由于他为大众提供的典雅而流行的系列书籍。 霍金 is 他出色,但在公众心目中与其他杰出的物理学家(例如Ed Witten)并肩而立​​,主要是因为他的杰出贡献,而不是他的科学工作。 这不一定是问题, 除非人们将文化的流行与智力上的知名度混为一谈。

每十年,总是有一种新趋势,这种趋势在我们对进化生物学的了解方面日益受到人们的关注并不断发展。 在1970年代,出现了分子中立主义,从而取代了渔业选择主义者和赖特平衡选民主义者之间的乏味争论。 在2000年代,您有了evo-devo。 今天,它是表观遗传学,这对“中央教条”意味着什么。 这些不是古怪的风尚,但是,媒体经常夸大他们对特定领域的影响,因为那是新闻。 那时,公众对领域内共识的性质感到困惑,因为他们的看法经常被媒体过滤掉(涉及宇宙学时,我是公众,所以我知道我要说的是什么) 。 这解释了为什么我经常收到烦人的电子邮件和Facebook消息,以致我对人群遗传学的关注完全损害了我的读者群,而这并不理解发育生物学和/或表观遗传学已经完全改变了游戏,并且我们对进化遗传过程。

最后, 迈尔斯广场 似乎讽刺地向我发了推文,说我想知道是否还有其他人支持大卫的论点后,我们应该对大卫的论点进行投票(大卫告诉我其他一些人私下里以及在杰里·科恩(Jerry Coyne) 评论板),暗示科学不是民主,而是通过一种方法发展的现实。 好吧,那是理想的选择。 但是在实践中,科学基本上是专家的共识。 当有人夸大宗教科学家的存在时,PZ可以毫无疑问地查看大量数据样本,这表明传统上正统的宗教科学家只占少数。 同样,当人们对人为气候变化持怀疑态度时,其他人也不会羞于指出气候学家在该问题上的共识。

我可以接受这样一个事实,即在进化生物学中,可以追溯到理论种群遗传学的三巨头的传统,即RA Fisher,Sewall Wright和JBS Haldane,并没有被普遍认为具有重要意义。 琳恩·马古利斯(Lynn Margulis)想到的是一个对声音持怀疑态度的人,甚至像恩斯特·梅尔(Ernst Mayr)这样的“正统派”也对过于正式的模型构建感到不满。 但是,尽管Margulis,Gould和Mary Jane West-Eberhard提出了论点和尝试,以排除这种古老的正统观念,但我相信它仍然是大多数实践中的进化生物学家的主流观点。 这并不意味着古典的新达尔文主义传统是正确的,而是意味着科学界比其他任何选择都更倾向于这一立场。 这是一个重要的事实,因为许多人对此感到困惑,很遗憾,我很确定戴维的作品会 只是放大那个趋势.

附录: 阿尔温·斯卡利(Alwyn Scally) 这表明很多事情根本不像理查德·道金斯(Richard Dawkins)的影响力和那些同情多布斯(Dobbs)观点的人的非科学观点(尽管我不认为这是戴维(David)的动机,但这可能是因为有些人追求成功从外卖)。 那是真实的。 不幸的是,我们因个人厌恶而牺牲了科学。

 
• 类别: 科学 •标签: 理查德·道金斯, 自私的基因 
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信用: 肖恩·波普(Shane Pope)

永远令人着迷 永旺杂志 我的朋友做了一件非常有趣的作品 大卫·多布斯(David Dobbs), 死,自私的基因死了。 如您所知,这与理查德·道金斯(Richard Dawkins)在 自私的基因。 副标题很简单:“自私的基因是有史以来最成功的科学隐喻之一。 不幸的是,这是错误的。” 正如我所说 Twitter 这里的文字很棒,但是到最后,我必须不同意关于天平的结论。 确实,自私的基因作为一个隐喻和模型是错误的,但是这种表示形式都具有程式化技巧的元素,这是经不起审查的。 约翰·道尔顿的 原子理论 这也是错误的,但在传授概念真理时仍然很有用。 但是戴维(David)遍历了5,000多个单词,似乎得出了这样的教训:进化生物学在某个时候走了一个错误的转向,而钙化的旧秩序现在正面临来自下层的反抗。。 在我看来,这似乎并不是我所知道的准确表述,尽管有时公平地说,我很难衡量戴维本人在这个问题上是否始终一心一意。 作品范围广泛,内容广泛,并且细节太多,很难从一个特定的地方开始。

当然,我掌握了一些技术和科学知识,对大多数读者而言可能是无关紧要的。 正如我在Twitter上所观察到的那样,提到微阵列是理解基因表达的一种方式,这使我想知道这部分是否写于2005年,因为该领域已经转向 RNA序列。 戴维(David)承认这篇文章是多年撰写的,因此,这种特殊性很容易得到解释。 但是他还有另外一个特点 威廉·汉密尔顿 作为统计学家。 我认为这在某种程度上误导了他的职业生涯。 据我所知,汉密尔顿的长处不是对大量数据进行详细分析,而是从噪声中提取模式。 相反,他从事建模工作,从孟德尔遗传学的核心事实推断出来。

但是以上只是一些小问题,更多的是样式问题,而不是实质内容。 我认为某些问题可能在本质上是不正确的。 出于我的关注,首先戴维(David)似乎暗示,与查尔斯·达尔文(Charles Darwin)的自然选择理论相关的遗传学天才在于,它提出了一种简单的机制,可以通过突变引入变异。 这对我来说似乎是错误的。 相反,孟德尔框架内的遗传学力量在于,它是一种离散的传播方式,其中变异不会代代相传。 自然选择需要变化才能运作,而先前的继承“混合模型”会遇到这样的问题,即在此框架中变化会迅速衰减。 第二,该片认为 现代进化综合 是“关于数学的一切。” 就我们所知,正式的数学框架可能是进行综合的必要条件,但似乎很难说这是绝对占主导地位的。 综合中的两个主要人物Theodosius Dobzhansky和Ernst Mayr绝对不是数学家。 Dobzhansky看到了特殊的经验结果,并依靠Sewall Wright的形式模型来支持它们,但是他承认数学逃脱了他。 迈尔 著名的 在他的晚年反对数学遗传学。

然后是对包容性适应性理论起源和发展的描述。 这对我来说似乎是完全错误的(除非根本不清楚)。 尽管RA Fisher和JBS Haldane都提到了包容性健身的更广泛逻辑,但数学框架是由William D. Hamilton,John Maynard Smith和George Price在1960年代开发的。 更准确地说,汉密尔顿(Hamilton)在1964年发表的两篇论文 社会行为的遗传进化 为利他主义问题的正式探索奠定了基础。 如果我在没有该知识的情况下阅读了该文章,我会以为它是几十年前开发的。

通读这篇文章,我几乎可以看到我认为必须修改或重写的区域才能让广大公众理解。 我很欣赏David的努力,并且怀疑我是否可以实现类似的目标。 这不是一个容易解决的话题,从概念和经验的角度来看,这是一个有人探索的雷区。 我不确定我能回答的细节太多,因为我对所说的或暗示的内容不完全清楚。 许多复杂的想法和立场被精简为一两个句子,以至于它们变得模糊了我。

但是,我想谈谈几点。 首先,正如许多人所指出的 遗传同化之类的想法 已经存在很长时间了。 沃丁顿(CH Waddington) 不是一个晦涩的人物。 自从现代综合甚至1970年代以来,进化遗传学就一直没有停滞不前。 基因组学意味着大量的数据,不同的理论将有助于解释生物变异形状的特定方面。 的出现 进化 在2000年代,确实很有趣,尽管我并不认为它“改变了一切”,正如一些人喜欢宣称的那样。 关于现代综合正在“被推翻”的叙述似乎是一成不变的,而且似乎总是在最新的研究热点中得到支持。 在1970年代是中性进化的分子理论,驳斥了过度的适应主义,在2000年代是evo-devo,现在是表观遗传学。 科学不像宗教,异端宗派不仅仅会爆炸和扑灭。 新的方法和研究领域增加或修改了共识,但只有在极少数情况下,它们才能“推翻”范式。 当前对表观遗传的兴趣引起了新拉马克新闻的热潮。 这也将过去。

最后,还有几位生物学家的名字检查,他们提出了“自私基因”模型的替代方案,包括Massimo Pigliucci,Eva Jablonka,Stuart Kauffman,Stuart A Newman,Stephen Jay Gould,Gregory Wray和Mary Jane West-Eberhard。 对于普通读者来说,其中一些已经很熟悉了。 似乎引用它们是一种支持这种情况的方法,即认为理查德·道金斯的想法可能是不对的并不疯狂。 这些不是全部。 但是,其中一些以其思想上的异端而著称。 这使我断言,理查德·道金斯的观点仍然比玛丽·简·韦斯特·埃伯哈德更接近进化生物学家的观点中心。 这并不意味着道金斯是对的,西埃伯哈德是错的,这仅意味着隐含的“以基因为中心”的模型仍然很流行。 有一个原因叫它是“遗传学”,而不是“表现主义”。

我可以说更多,但我不会。 在击败了大卫之后,我不得不承认,读一本引人入胜的文章很高兴,其中引用了费舍尔,霍尔丹,怀特和汉密尔顿等伟大人物的成就。 尽管我警告您不要将断言当作福音,但该文章的详细内容仍可作为进一步探索的起点,仍然值得阅读。

 
• 类别: 科学 •标签: 进化, 基因, 自私的基因 

研究博客网站 随着近期的巨大 热衷于亲属选择的效用 我一直在密切关注全纳健身的文献。 WD Hamilton的原因 原始论文 in 理论生物学杂志 被高度引用不是某种阴谋,而是它们是一个可以理解社会行为演变的强大框架。 它们是一种逻辑,其基础牢固地植根于继承和行为如何具体发挥作用的世界。 但是由于适应性和冗余性,适应性也引起了来自模拟的大量文献“在硅片”,即数字领域的进化实验。

375px-Green_Beard_Gene一个人可以通过以下方式阐明包容性 汉密尔顿法则,但通过“基因的视线”进行口头表达也很容易。 想象一下,例如在二倍体生物体中的一个显性突变,该突变会导致利他主义接近近亲。 最初,利他主义者将拥有后代,其携带显性突变的可能性为50%,因为还存在他们将携带祖先非利他变体的可能性。 想象一下,一个利他行为会给执行该行为的个人带来很小但并非微不足道的成本,而对处于利他主义接受端的个人却产生了巨大的收益。 倾向于近亲的逻辑是,在第一代中,对近亲无私的行为的父母会增加自己的“包容性”,因为他们的后代共享其基因的50% 血统相同 (对于二倍体性繁殖生物)。 但是从基因的角度来看,什么是 发生的情况是,促进利他主义的基因有50%的机会在促进自身副本的适应性。 因此,包容性适应是通过根据与他们的亲缘关系来调节关注个体的成本和收益参数而起作用的,但是基因,即“复制者”,在各个世代中都存在着不朽的生命。 我们的“车辆”只是基因在其中航行的海洋。

但是,就像达尔文通过自然选择进行进化的理论一样,这些逻辑的成果也很详细。 中的新论文 皇家学会会议录 将重点放在可以最大限度地提高包容性的不同方法上。 特别是,本文提供了理查德·道金斯(Richard Dawkins)所说的“绿胡子效应”并不普遍。 精准利他主义目标的选择压力:包容性健身理论难以测试方面的数字进化证据:

包容性适应度理论预测,自然选择将偏爱利他主义基因,后者在将利他主义仅针对自身复制品时更准确。 在本文中,我们通过竞争多种以利他主义者为目标的机制竞争机制来提供数字进化的证据,以支持这一预测,这些机制在确定利他主义的潜在目标是否携带利他主义者基因的副本时,其准确性各不相同。 我们基于(i)亲属关系(kin靶向),(ii)遗传相似性高于预期的亲缘关系(相似性靶向)和(iii)完全了解利他主义基因的存在来竞争利他主义靶向机制绿色胡须定位)。 自然选择始终倾向于使用最精确的定位机制。 我们的研究还表明,当所有绿色胡须利他主义者使用相同的表型标记时,进化不会增加利他主义的水平。 仅当改变利他水平的突变也改变了标记(例如胡须颜色)时,绿胡须的利他水平稳定地增加,使得胡须颜色可靠地指示利他水平。 对于亲属和相似性靶向机制,我们发现进化能够稳定地调节利他主义水平。 我们的结果证实,自然选择有利于利他主义基因,后者在将利他主义仅靶向其拷贝方面越来越准确。 我们的工作还强调,精确定位的概念必须既包括利他主义基因的存在,又包括其产生的利他主义水平。

使用 阿维达 研究人员在该软件平台上进行了人工生活种群进化的试验,这些种群的适应性,相关系数及其表型各不相同。 在一组试验中,生物体通过传统的亲属选择方法进行操作,其中启发式方法偏向于那些与个体有密切关系的人。 这将导致相当数量的“误报”,因为每个人都知道近亲可能是自私和“欺骗”的。 请记住,在玩具示例中,从利他主义中获益的后代中有50%以上会缺少利他主义基因。 第二组生物体看起来总的遗传相似性。 如果人类对周围的人的基因组序列有直接的了解,这就是人类可以从事的事情。 即使在近亲中 遗传相似性仅与之相关,而与之不完全对应,相关系数。 一些完整的兄弟姐妹可能比其他兄弟姐妹拥有更多的后裔身份。 在最初的说明中,这是显而易见的,因为在产生利他主义的基因上会有很多家庭内部的差异。 为了关注特定基因的动力学,作者还研究了绿胡子效应,从而利他主义,基因与可见表型之间存在相关性。 换句话说,您通过相关的身体特征认识利他主义者。 如果一个表型和一个基因型之间的相关性足够接近,那么您就不需要对它们的基因组进行分类,因为您知道它们的基因型状态,因此可以期望它们是否真正是利他主义者。 大概使用绿胡子效应可以避开亲属关系或亲缘关系的使用。 在许多情况下,与亲缘关系较近的人相比,在相关性状上与亲缘关系更远的人可能在表型上更相似。

他们发现了什么? 图1显示了各种试验的结果:

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他们的期望是,在利他主义的进化方面,亲属选择应逊于遗传相似性,而遗传相似性应逊于绿胡子效应。 推理很简单,随着这些动力学序列的进展,帮助那些没有利他主义基因的人的假阳性率会降低。 那不是他们发现的东西,至少最初不是这样。

发生的事情是,他们在设定期望值时专注于错误的参数。 这就是您运行模型的原因: 人类的直觉常常失败。 绿胡须非常精确,可以作为二分法指示一个人是否携带特定基因的血统相同,但是突变会导致利他水平的变化。 他们发现,当绿胡子一分为二时,利他主义的水平趋向于趋向于较低的均衡,因为人们将注意力集中在仅仅利他主义上,足以算作真正的利他主义者,从而从更为慷慨的人那里获得好处。 一个具体的例子是 “亲和力骗局”。 一个人是一个小组的成员,他们利用来自小组成员的信任来利用该小组。 原始模型的蛋糕是,也有绿胡子的利他主义者必须至少捐赠一次,这就是绿胡子汇聚的目标。 相比之下,遗传相似性策略导致更大的捐赠,并且因为该模型具有非零和动态(利他主义极大地提高了每个人的适应能力,尽管作弊者可以利用它进行“搭便车”),最大化捐赠的策略更加成功。 研究人员通过简单地增加捐赠阈值以匹配其他策略出现的平衡,使绿色胡须更具竞争力。 因此,使所有事物均等的关于绿色胡须的直觉被证明是正确的。

除了设置特定的阈值之外,还有另一种方式,使绿色胡须击败其他策略以最大程度地提高包容性: 以相关的方式不断改变绿色胡子的特征和利他主义。 换句话说,胡须越绿,就越利他。 这是一种可以击败骗子的经典方法:开发检测和识别机制。 为什么这对另外两个“原始”技术不重要? 亲缘选择和遗传相似性更强,因为它们没有经过微调,具有相似基因组含量的生物可能具有相似的利他水平。 留着绿胡子的利他主义者的遗传相关性将会降低,因为他们正在寻找一种非常特定的基因型及其与表型的相关性。 绿胡子更为精确,但也更为复杂,作为一种经过更精确设计的解决方案,它可能并不总是那么健壮。

而且在设计中需要微调智能的必要性可能就是为什么绿色胡子并不普遍的原因。 作者指出,从理论上讲,人们可以想象突变会导致绿胡子和利他主义在同一方向上发生相应的变化,但在具有正常突变参数和有效种群数量的真实进化遗传背景下,这可能是不合理的。 许多人会认为进化过程充满了鞭udge,因为自然选择依靠简单而有效的“快速而肮脏的”解决方案,并且亲属选择和遗传相似性比胡须更接近。 从理论上讲,选择可能会导致世界上胡须丛生,种群数量和世代无限,选择过程持久且一致,但是对于可能出现这种最佳平衡的世界来说,它可能太无所适从了。 因此,在那之前,我们将解决社会进化的风带:“我反对我的兄弟;我反对我的兄弟; 我和我兄弟反对我堂兄; 我,我的兄弟,和我的堂兄,对抗陌生人。”

引文: Clune J,Goldsby HJ,Ofria C和Pennock RT(2010)。 精确利他主义目标的选择压力:包容性适应性理论难以测试的方面的数字进化证据。 议事录。 生物科学/皇家学会PMID: 20843843

图片来源:Burningrey

 
拉齐布汗
关于拉齐卜·汗

“我拥有生物学和生物化学学位,对遗传学,历史和哲学充满热情,虾是我最喜欢的食物。如果您想了解更多信息,请访问http://www.razib.com上的链接”