从数学与物理定律视角看自然选择

自然选择进化理论不能用于评判如下命题的真值：通过进化，存在至少一种能够适应任意给定环境的物种。为解决此问题，本研究试图从数学与物理定律的视角定义自然选择。本研究按尺度与复杂性将生物活动粗略划分为分子、细胞、个体、生态及生物地球化学（原子）层级，并从各层级选取典型现象以分析适应进化与若干数学及物理定律之间的关系。进而我们提出，自然选择偏好那些使生物体能更好地利用和/或隐藏某一环境中定律的可遗传变异。繁殖优势迄今为止是自然选择最显而易见的结果。此外，适应进化可导致定律的出现，这些定律确保每条定律仅控制生物体的某些属性。本研究发现生物体在全部五个生物活动层级中均显著地影响自身，且整个生物圈可视为一个巨大的、由进化驱动的反馈回路。生物体可比非生命物质承载更多定律，但承载容量有限。因此，本研究结果表明，适应进化使生物体受制于更多数学与物理定律，直至达到最高承载容量。