如果每一代鸡都砍掉两只脚,若干代后小鸡会不会没脚?

这是个关于遗传和变异的问题,而且实验本身比较狠,估计没有人会做,不说得别的,单单是砍掉双腿之后,如何照顾鸡就是个大问题,而且关键不是照顾一代,是连续多代的照顾,并且还得要求这些鸡被砍掉双腿后不死亡且能正常繁殖。那么假设实验进行,且中间鸡都没有出现死亡,连续多代的砍掉鸡的双脚,若干代之后,小鸡会不会生出来就没有脚呢?我们一起来聊一下这个问题。

首先,小伙伴之所以有这个疑问多半是受了“拉马克主义”的影响

什么是拉马克主义?

拉马克是一位法国的生物学家,他出生于18世纪40年代,在1809年发表的《动物哲学》中,他首次提到了两个理论:“获得性遗传”和“用进废退说”,这两个理论共同支撑完成了《动物哲学》的所有分析。其中获得性遗传是指生物后天获得的性状是可以遗传的,而用进废退则是指生物的某一特征如果经常使用或者不适用,会让生物经常使用的特征更加明显,而不经常使用的特征就会退化。而且他认为生物“用进废退”所产生的性状是可以遗传的,这就是拉马克主义。

拉马克主义的反对声

在19世纪初,拉马克提出了这两个法则之后,受制于当时的科研水平,许多科学家选择相信了这两个法则,因此,在当时,许多人都认为人类进化中,失去了尾巴就是因为尾巴不常用了。为了证明这一假说的科学性,在19世纪法国的生理学家塞奎做了一个实验,他将两只豚鼠的脑子用工具搞坏,之后让它们进行繁殖,结果发现豚鼠的后代中果然出现了有“癫痫”症状的小豚鼠,于是,支持拉马克主义的科学家们沸腾了,这不就是获得性遗传的最好证明吗?

但是,他们的这个实验遭到了当时德国著名的进化生物学家弗里德里希·利奥波德·奥古斯特·魏斯曼(以下简称魏斯曼)的质疑,魏斯曼认为出现癫痫的小豚鼠只是个例,而且极有可能是在破坏亲一代豚鼠的大脑时产生的毒素影响了下一代,这并不能证明获得性遗传。于是,魏斯曼教授做了一个极具争议的实验,而这个实验与我们今天的问题有着直接的关系。

魏斯曼实验

魏斯曼之所以会提出反对意见,是因为当时达尔文的《物种起源》(进化论)早已经有了德文的译本,而且魏斯曼已经读完,并且非常赞同达尔文的理论。按照达尔文的进化论,生物形状是因为基因变异造成的,如果这种变异有利于生物的生存,就会通过大自然的“考验”(筛选)保留下来,与用进废退、获得性遗传的法则完全不同。

为了证实豚鼠实验的不科学性,魏斯曼做了一个比较残忍的实验,他找到了两只老鼠,并且将它们的尾巴剪掉,之后让它们自然的繁殖,然后观察后代中是否会出现断尾的老鼠,如果出现就证明获得性遗传是对的。但是结果很明显,一窝小老鼠中没有一只是断尾的。

之后,魏斯曼并没有停止,而是让老鼠继续繁殖,而且在每一代中都挑选一对剪掉尾巴,就这样一直剪了22代,最后发现没有一代老鼠生出来是没有尾巴的。

至此,获得性遗传成为了假说,同时剪掉尾巴的老鼠一直没有尾巴可用,但是尾巴也没有出现任何退化的迹象,也否定了“用进废退”。如果把老鼠换成小鸡也是一个道理,就算是将每一代的小鸡都剪去双腿,它们的后代中也不会出现没有双腿的情况,因为,腿对于小鸡来说是必要的器官,这种遗传已经写在了基因里,并且必要器官,即便发生变异,也不会出现消失的情况。

其实,拉马克主义最大的问题出在当时他没有将基因考虑在里面,而是单纯地讨论了物种性状的变化。放在如今,我们用几个实际的例子就能把这个假说推翻,比如两个运动员其肌肉发达程度要比正常人强,但是他们的后代不一定比其他人的后代更加强壮,更加适合运动,除此之外,大熊猫从食肉的始熊猫进化成如今99%的食物是竹子,其牙齿和消化道并没有发生大的改变,最起码的是与其他杂食性的熊科动物是一样的。

总结

如果按照“拉马克主义”的理论看,将多代小鸡的双腿砍掉,它们的后代会出现无腿的小鸡,但是拉马克主义已经经过了实验变成了假说,而物种的性状与“用进废退”以及“获得性遗传”没有什么关系,只是由物种本身的变异以及自然的选择有关。因此,将每一代鸡都砍掉两只脚,若干代后小鸡也是有脚的。

如果每一代鸡都砍掉两只脚,若干代后小鸡会不会没脚?

当然不可以,进化最基本的前提就是遗传性状,就是由基因控制的特征,这些基因在繁殖过程中被复制并传递给后代。而每一代鸡都砍掉两只脚,若干代后就认为小鸡会没脚的想法其实属于拉马克主义——获得性遗传理论。1815年,拉马克提出了一种假设,即个体在其一生中所获得的、所奠定的或所改变的组织结构,都是一代一代保存下来的,并传给下一代个体,简单归纳就是“用进废退”。

在上世纪30年代时期的苏联,拉马克的获得性遗传理论是苏联农业科学院院长李森科提出的教条的核心。李森科主义的伪科学思想假定获得性特征具有遗传性,从而反对孟德尔遗传和基因概念,拒绝自然选择和达尔文进化论。李森科宣称黑麦可以变成小麦,小麦可以变成大麦,杂草可以变成粮食。但这从未实现,到20世纪60年代中期,李森科和李森科主义彻底已经名誉扫地。

大残肢实验。1891年,一位名叫奥古斯特·弗里德里希·维斯曼的科学家用老鼠做了一项有趣的实验,他试图证明拉马克提出的获得性遗传理论。维斯曼剪掉了白鼠的尾巴,试图证明白鼠的后代出生时尾巴变短或没有尾巴,当新出生的老鼠尾巴和其他老鼠一样长时,维斯曼非常失望。但是他继续了他的实验,最后,他连续19代将901只老鼠的尾巴砍掉,但每一代新出生老鼠的尾巴都是完整的!

在当时拉马克和达尔文都不知道动物的遗传特征是由DNA编码决定的,而不是习惯或环境因素。现在我们知道进化不是拉马克以为的那样,而是基因控制的,关于基因的反证证据有许多:后天获得的特征不影响生物体的基因组;只有基因组被传递给后代。因此,获得的性状不能遗传给后代。

如果每一代鸡都砍掉两只脚,若干代后小鸡会不会没脚?

类似的实验是有人做过的,只不过他砍的不是鸡,而是老鼠。

19世纪末,德国科学家魏斯曼做了一个跨度好几年的疯狂实验,他将一批老鼠的尾巴切掉,然后用这一批无尾老鼠交配,小老鼠一生出来就它们的尾巴切掉,然后继续让他们交配,继续切掉下一代的尾巴。一直切了22代老鼠尾巴,他发现第23代老鼠还是有尾巴的。

【魏斯曼的恐怖实验,切了20代老鼠尾巴,老鼠仍然接连不断长出尾巴。】

他为什么要做这个恐怖实验呢?原来,在当时对于生物演化,存在着两种既相同又不同的观点:拉马克的“用进废退”和达尔文的“自然选择”学说。说它们相同,是因为它们都承认物种是演化来的,而不是神创的;说它们不同,可以以一个著名的关于长颈鹿故事为例。

拉马克说:长颈鹿本来的脖子没有那么长,后来环境恶化了,植物资源减少,长颈鹿被迫伸长自己的脖子才能够到高处的叶子,就这样,长颈鹿的脖子由于使用较多,就越来越长,于是就成为了现在的样子。

【拉马克的“用进废退”:生物的变化来自于自身驱动。】

而达尔文的“自然选择”则要腹黑很多:不是因为长颈鹿想要伸长脖子就能够遗传给下一代的。真实的情况是,有一部分的原始鹿发生了变异,大部分的变异会使生物不利于生存,但是偶然的一种变异让鹿的脖子变长,可以比一般的原始鹿获取更多的资源,更有可能生存下来成为现在的长颈鹿,没有变异的原始鹿都饿死了。

【达尔文的“自然选择”:物种过量繁殖,资源紧张,更适应环境的留存下来,繁殖后代,反之就只能死去,消逝在漫长的时间长河中。】

不管怎样,拉马克与达尔文的观点还是发生了争论。毕竟,在科学界,不是你的观点说的天花乱坠、貌似天仙,大家就会相信你的,靠实验结果说话是最有力的武器。

最终,魏斯曼用切老鼠尾巴的实验宣布了拉马克的失败。

【魏斯曼用著名的“切老鼠尾巴实验”宣布了达尔文的首胜。】

总之,题主很厉害,竟然提出了一个科学史上的经典问题。经过这些故事,大家也会知道,和老鼠尾巴一样,小鸡的腿还是会长出来的。

进入20世纪中叶,分子生物学的蓬勃发展,让人类理解到,决定生物性状的实际上是生物的遗传物质:基因,也就是我们常说的DNA。

如果想要小鸡不长腿,砍它爸爸妈妈的腿没用,必须通过基因工程改变鸡的DNA,才有希望。

【王祖蓝为什么这么像他妈?】

话说回来,我们都爱吃鸡腿,题主为什么不喜欢鸡长腿呢?开封菜表示抗议!

如果每一代鸡都砍掉两只脚,若干代后小鸡会不会没脚?

不会。进化的前提是基因突变,基因突变是随机的,一定程度上受环境影响。环境的影响无时不刻无孔不入。哪天如果新生的鸡天生都没有脚了,是因为没有脚的鸡比有脚的鸡更有生存能力,从而淘汰了长脚基因的鸡。

举个例子吧,达尔文考察过一个海岛的虫子。原先这些虫子都是有翅膀的,一般来说翅膀长得越完美的虫子“长的越好”。后来气候变化,海风变大。翅膀完美的虫子容易被吹到海里淹死,翅膀残缺的虫子则相对会更容易活下来。再过了很久,翅膀残缺的虫子也慢慢被吹走死掉,没翅膀虫子反而大量保留了下来。后来没翅膀的虫子就成了主流虫子。

人工砍去鸡脚,并没有造成“让没脚的鸡更容易存活”的进化环境。

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补充:如果一定要人为去干预鸡的“进化”的话。我能想到的方案就是“不断的人为地去筛选天生小脚鸡或无脚鸡”,而不是砍去健康鸡的脚。那可以专门挑选鸡脚天生残缺、弱小的鸡,然后让这些鸡交配繁衍,在下一代继续筛选出腿脚最小最残缺的鸡交配。这样反复筛选下去才有可能筛选出鸡脚非常小的品种,但不能保证鸡脚消失,因为我不知道当前的鸡有没有天生没脚的隐藏基因,也不能预测基因突变的情况。

这个筛选就像农民种田不断筛选颗粒最饱满最多长势最好的稻子做种,不断淘汰长得差的稻子一样。

如果每一代鸡都砍掉两只脚,若干代后小鸡会不会没脚?

题主厉害了,提了一个科学史上的经典问题!

当然,这个问题已经解决了!解决的方法不是砍鸡脚,而是切鼠尾!为什么要做如此残忍的实验呢?这是因为在生物演化问题上,出现了两种不同的观点。一种是拉马克的“用进废退”学说,一种是达尔文的“自然选择”学说。

这两种观点都承认生物是演化而来,而不是神创,但分歧也是非常明显的。拉马克的“用进废退”,强调生物的演化来自自身力量的驱动,然后可以获得性遗传;而达尔文的“自然选择”,则强调个体对环境的适应,适应能力最强的个体生存下来。

举个例子就很好理解了。为什么会有长颈鹿这样的物种?

原始鹿的脖子都是短的嘛。如果用“用进废退”学说来解释就是,由于环境恶化植物资源减少,只有脖子伸得更长才能吃到更多的树叶,于是一直伸一直伸,原始鹿的脖子就越来越长,然后一代代继承下来,就成了现在这个样子了。简单说就是,拉马克认为,个体后天努力而得到的性状,是可以遗传给下一代的。

如果用“自然选择”来解释的话,就残忍一些。种群因为内部的激烈竞争和外部环境的恶化,无法养活全部个体,所以必定要饿死一批。达尔文认为,长颈鹿的基因有显性和隐形之分,显性表现为高,隐形表现为矮。

可以吃到更多树叶的高脖子鹿存活下来,显性基因得以继续遗传;而表达隐形基因的矮鹿在一轮一轮的自然选择中,都饿死了,所以隐形基因就慢慢消失了。经过这样一代一代的筛选,显性基因表达越充分的个体存活几率越高,所以活下来的长颈鹿就越来越高。

现在我们知道,达尔文的解释也不全面,因为那个时代认识不到基因突变的存在。自然界中,不光环境在选择物种,物种本身也在不断变化。当群体竞争激烈、环境发生变化,群体中主流的个体已经无法适应新环境时,突变的个体(长脖子鹿)就会被筛选出来,成为新物种。

而且基因突变和筛选的速度,可能超乎你想象。就有科学家在纽约市冷藏食品库里发现过身上长着长长绒毛的老鼠,而其它地方甚至周围都找不到这样的物种。这足以说明,是因为老鼠长期在低温的冷库里觅食,才导致了环境选择出基因向抗寒方向突变的个体。

切鼠尾实验证明了什么呢?

回到题主的问题,切鸡脚或者鼠尾,会不会导致后代没有脚或者没有尾呢?在生命科学刚起步的年代,这也困扰着科学家们。于是,1891年,德国科学家奥古斯特•弗里德里希•魏斯曼就做了一个的疯狂实验,以证明拉马克理论是正确的。

实验跨越有好几年,魏斯曼找来一批老鼠并将它们的尾巴切掉,然后让这批无尾老鼠交配,等小老鼠出生,再切掉子代老鼠的尾巴,然后继续让它们交配繁殖。他试图发现老鼠的尾巴一代比一代短,或出现无尾老鼠。然而,每一代新出生的老鼠,尾巴都和刚开始实验的时候一样长;一直到第19代,魏斯曼已经切掉了901个老鼠的尾巴,新出生的老鼠尾巴依然是完整的,从而证明了拉马克理论是错误的。

综上,物种演化的内因是基因的突变,而不是获得性遗传!任何个体在一生中,所获得的、所奠定的、所改变的组织结构,无法被保存,也无法传递给下一代。

参考文献:

1.谢平.《生命的起源-进化理论之扬弃与革新》.北京:科学出版社,2014;

2. Darwin C. 1872. <On the Origin of Species by Means of Natural Selection or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life>. Sixth Edition. London: John Murry(达尔文 C. 1997. 物种起源. 周建人等译. 北京:商务出版社. 根据伦敦•约翰穆瑞书店1911年第6版译出);

3.徐宪江编著,《青少年智力开发百科》第1册,吉林出版集团有限责任公司,2013.09。

如果每一代鸡都砍掉两只脚,若干代后小鸡会不会没脚?

20世纪初,德国动物学家魏斯曼做了著名的切老鼠尾巴实验,在连续切了22代老鼠的尾巴后,第23代仍长出了尾巴。证明了长不长尾巴是基因决定的。达尔文的进化论才是正确的,用进废退的理论不不正确。这样子说吧,你养十万只鸡,从里面选择脚比较小的来繁殖,一直这样选择,若干代后你就能得到没脚的小鸡了。

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