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推荐一篇生物学方向的重量级演讲【三】

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allenzhang2008 发表于 2009-3-8 11:27:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
四.新适应主义生物学的定义


以下,我们以植物为例,来具体解释一下种内比较系统中的适应性对策研究的锁定范围。

从严格意义上说,种内的比较系统是指,同一物种在它的单体的生命过程中的“抗逆性与其环境胁迫性的关系”中的“条件改变—抗逆性改变”的应答关系(对策)。它的比较标准是,只比较一个生物体(而不是一个生物种)在自己的从生到死的单一活体生命史中的内部生理在不同的外部生态条件改变中(例如胁迫因子的变化)的可调节的对照关系(生理生态对策)。但这个比较标准有时可以扩大到 “同一生物的不同代间的生理—生态的对照比较(对策)”或“同一生物亲代的不同子代间的生理—生态的对照比较(对策)”上。

举例:植物A,它的叶片形态的生理生态学比较研究可以有四个方面。

1)该植物与其它植物物种在同一种生态条件的时空中的叶片形态的生理生态学对照比较研究。例如,植物A与植物B在高湿度条件下,两者的叶片形态(及其微观生理生态学过程)有什么不同。或该植物与其它近缘植物物种在不同生态条件的时空中的叶片形态(及其微观生理生态学过程)的对照比较研究。

2)同一种的代代之间的比较研究。例如,经过100代后,同样是高湿度条件下,其叶片形态(及其微观生理生态学过程)有什么新的变化?或在多种不同的湿度、阳光、温度、昆虫等条件下,其后代的叶片形态(及其微观生理生态学过程)有什么新的变化?

3)该植物同一亲代的子代中的不同个体之间的比较研究。例如,同一母系后代的个体间在同一种生态条件下,或不同生态条件下的的叶片形态(及其微观生理生态学过程)的对照比较研究。

4) 该植物在单体的生命史内,它的叶片形态的生理—生态的对照比较,例如,该植物在不同的空气湿度条件下的叶片形态(及其微观生理生态学过程)的变化,或在不同的阳光辐射量条件下叶片形态(及其微观生理生态学过程)的变化,或在自己的不同生活史阶段中的叶片形态(及其微观生理生态学过程)的变化,或在不同虫害协迫下的叶片形态(及其微观生理生态学过程)的变化等。

这四个方面在现有的植物生理生态学研究中是混在一起的,其中,第一个方面属于种间适应性比较研究。第二、三、四方面则转入到种内适应性比较研究。而第四方面则发展到完全的单体的生命过程中的“抗逆性与其环境胁迫性的关系”中的“条件改变—抗逆性改变”的应答关系(对策)。这就是种内比较系统中的适应性对策锁定的范围。它已经从初期的非主流性转变为今天的主流性方向。

以下,我们就可以对新适应主义生物学的定义进行一番审视。

1.它的独立性首先表现在,摆脱了新综合论中的基因重心观,转向对表型的重视。
2.先将对策概念框架引入到种内的表型比较研究中。
3.之后再深入到微观生物学的水平上,将对策思想引入到微观适应性的研究中。
基于上述三个特征,我们正式将新适应主义生物学定义为:以微观生理学为基础的种内的表型生理-生态对策适应性的比较研究。

这样,新适应主义生物学的基本模式就初步明朗了。这是它从现代综合论中门户独立的标志。

需要说明的是,新适应主义并不是从一开始就旗帜鲜明、泾渭分明地与新综合论明确其区别的。例如,在对策研究中的最适性概念及其在这个概念的框架下的计算模型的最优化问题。其本质是新适应主义方向,但它的理论解释的落脚点上,反而是带有很多现代综合论思想的影子。最初的学者们认为,对于适应性的理解,即使是职业生物学家,也不经常能够做到准确恰当。常常必须经过严格的科学研究,甚至要用到数学计算才能得出符合逻辑的答案,才能在具体的生物学的研究中得到验证。例如50年前,牛津大学生物学家戴维·莱克(David Lack)的著名观点:鸟类调整其产蛋数以期获得个体繁殖的最大成功率。
   这样,新适应主义最终的落脚点又回到了倾向于从繁殖成功的角度来界定适应性的老套路上了。所以,生物学从一开始有一个向旧思想范式告别的过程和过渡性,虽然起初的落脚点没有能摆脱现代综合论,但是,在研究对象上的重大变化决定了新适应主义必须将它的注意力向适应生理和表型适应的中心聚焦,而这一根本性的变化又通过与对策比较计算的新研究方法的结合,使适应生理和表型适应这个原先被忽视和被回避的问题,通过对策比较计算而逐渐地获得了很有价值的理解和发现。
因此,鉴别新适应主义生物学方向有两个成形的特征:
1.看它是否是研究种内的对策比较计算的还是种外的对策比较计算的;
2.看它是落脚于对繁殖成功角度还是对表型生理最优化角度。

凡是“种内的对策比较计算+表型生理最优化”的研究就是新适应主义的性质,“种外的对策比较计算+繁殖成功角度(适合度)”就是现代综合论的性质。若是“种内的对策比较计算+繁殖成功角度(适合度)”、或种外的对策比较计算+表型生理最优化”,则是尚未成功分离的两种性质的混合体。

经过几十年的发展,种内适应生理和表型适应问题就从微不足道发展到越来越具有重要性的一个新领域,而逐渐地从种外的对策比较计算中独立出来,最终当种内的对策比较越来越独立和成为一个被重视的研究方向后,新适应主义生物学就开始站稳脚跟了。这是近20年来生物学发展的种种新趋势中最缺少公众知晓度,而又最具有革命性意义的方向。
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