达尔文的疑问 · 第四十一节
《达尔文的疑问》第四十一节
本节以强力球彩票作比,解释群体遗传学如何计算进化特征出现的“等待时间”。
本节以强力球彩票作比,解释群体遗传学如何计算进化特征出现的“等待时间”。中奖不仅取决于概率,还取决于开奖频率与参与人数;对应到生物进化,新基因序列的产生速率取决于突变率、传代时间和群体规模,这些因素共同决定等待时间的长短。
贝希和斯诺克据此评估新达尔文模型:若产生新基因需要多个协调突变,等待时间会随突变数指数增长。他们发现,仅两个协调突变就会陷入两难——所需人口规模或等待时间总有一个不合理;虽存在一个“甜蜜点”(10亿种群、1亿代),但三个以上突变便无解,故认为基因复制与点突变不足以产生新基因。
贝希在《进化的边缘》中又以疟原虫氯喹耐药性为例,该性状约每10²⁰个细胞才出现一次。若需两个类似复杂度的协调突变,概率为10⁴⁰分之一,而地球史上生物总数仅约10⁴⁰,意味着整个地球历史也只能勉强产生一次,说明多重协调突变在概率上极为受限。