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表型可塑性、鲍德温效应与进化加速:一种错觉的计算根源

种群与进化 2015-03-10 v1

摘要

越来越多的异议声音声称,在适应性进化过程中,将基因视为“领导者”而表型视为“追随者”的标准新达尔文主义观点应当被彻底颠覆。这一思想早于孟德尔遗传定律的重新发现,并在最终被冠以“鲍德温效应”之名前曾有过多种称谓。该效应发生的条件是,环境诱导的变异(如表型可塑性或学习)对于种群的初始建立至关重要。这为自然选择作用于遗传变异提供了必要的时间,使得适应性性状最终能够被编码进基因型中。20 世纪 80 年代末发表的一篇具有影响力的论文表明,鲍德温效应在计算机模拟中确实发生,并声称其对于解决困难的适应性任务至关重要。这在各个学科的学者中引发了巨大反响,这些学科认为新达尔文主义的解释几乎无法说明意识或语言等高级表型性状的进化涌现。在此,我们利用分析和计算方法表明,标准的群体遗传学处理可以轻松破解科学界公认的无需学习即可解决的适应性难题。鲍德温效应再次需要令人信服的理论基础。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.6843,
  title  = {Phenotypic Plasticity, the Baldwin Effect, and the Speeding up of Evolution: the Computational Roots of an Illusion},
  author = {Mauro Santos and Eörs Szathmáry and José F. Fontanari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.6843},
  year   = {2015}
}