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紅皇后假説

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紅皇后假説(The Red Queen hypothesis),是美國芝加哥大學進化生物學家利·範·瓦倫(L. van Valen)於1973年提出的生態學假説。 [1] 
紅皇后假説內容為,在環境條件穩定時,一個物種的任何進化改進可能構成對其他物種的競爭壓力,即使物理環境不變,種間關係也可能推動生物進化。 [3] 
紅皇后假説與物種選擇説結合起來,可以解釋具有進化功能的遺傳結構起源。其強調了物種生存環境中的生物學因素,但忽略了物理環境因素,故紅皇后假説尚需進一步驗證。 [3] 
中文名
紅皇后假説
外文名
The Red Queen hypothesis [1] 
適用領域
解釋遺傳結構的進化
所屬學科
生態學
演化生物學
提出者
利·範·瓦倫
提出時間
1973年

紅皇后假説概念釋義

紅皇后假説的內容為,在環境條件穩定時,一個物種的任何進化改進都可能構成對其他物種的競爭壓力,即使物理環境不變,種間關係也可能推動生物進化。 [2] 

紅皇后假説歷史沿革

紅皇后假説文化背景

紅皇后假説得名於劉易斯·卡羅爾(Lewis Carroll)在《愛麗絲鏡中奇遇記》中紅皇后對愛麗絲説的話:“在我們這兒,要保持原地不動,你得跑得飛快。” [4] 

紅皇后假説發展歷程

1973年,美國芝加哥大學進化生物學家利·範·瓦倫借用紅皇后頗有禪意的回答提出紅皇后假説,用以解釋他所觀察到的物種恆定滅絕風險定律,即一個分類羣的滅絕可能性,與其存在的時間長度沒有關係,恰如其分地描繪了自然界中激烈的生存競爭法則:不進即是倒退,停滯等於滅亡。 [5] 
2017年,英國《自然》雜誌發表了一篇演化學報告,該報告中提出了一項最新模擬研究,對紅皇后假説提供了一種解釋,其認為要理解不同演化驅動因素之間的相互作用,需要考慮一個種羣在其演化過程中所處的階段。芬蘭赫爾辛基大學研究團隊模擬表明,如果考慮一個分類羣的擴張高峯,而不是最終的滅絕,那麼就能化解這個矛盾。研究人員認為,在某個物種高峯期,能限制它們的更可能是競爭相關因素,而限制其初始多樣化和最終滅絕的,與隨機非生物效應的關係更大。其結果意味着,在探究某個物種可能何時滅絕或者是否可能滅絕時,應該考慮的不是其最終的衰退和滅絕,而是它是否已度過了高峯期。 [1] 

紅皇后假説名詞辨析

紅皇后假説與物種選擇説之間的聯繫
紅皇后假説與物種選擇説都可以或多或少地解釋具有進化功能的遺傳結構的進化,是具有較為廣泛影響力的演化生物學觀點。 [1-2] 

紅皇后假説價值意義

紅皇后假説可解釋自然界中的物種間通過複雜的相互作用和相互依存的協同進化關係而導致的諸多現象,包括有性繁殖的起源問題——有性繁殖是生物體抵禦寄生物入侵的有效策略,與寄生物之間的協同進化可以為生物體維持遺傳變異,通過有性繁殖過程中的基因重組,生物體能夠獲得更多的多祥性特徵,在與寄生物之間的生存競爭中,某些先前不必要的特徵可能會突然變成決定生死的關鍵,進而使生物體通過有性繁殖獲得生存優勢。 [1]  [5] 

紅皇后假説假説侷限

紅皇后假説與許多化石記錄都不符。根據化石記錄顯示,類羣的丰度、多樣性或地理範圍在時間上呈“帽子”似的分佈形態——分類羣通常在初始期比較匱乏,中間達到高峯,末期重新又匱乏。因而,“年長”類羣無可避免的衰退與滅絕隨機性之間存在明顯矛盾。紅皇后假説也被認為只強調了物種生存環境中的生物學因素,而真實的生物進化應由物理環境和生物環境共同決定,故紅皇后假説的正確與否尚需進一步驗證。 [1] 
參考資料
  • 1.    生物演化“紅皇后假説”再被闡釋  .人民網(來源:科技日報).2017-12-04[引用日期2019-08-09]
  • 2.    陳建秀,黃誠.生物進化.南京:南京大學出版社,1997:123-124
  • 3.    全國科學技術名詞審定委員會. 生態學名詞[J]. 中國科技術語, 2007, 9(4):11-14
  • 4.    比爾·沃恩.山楂樹傳奇 遠古以來的食物、藥品和精神食糧.北京:商務印書館,2018:228
  • 5.    科學家提出新的普適進化理論[J].科技與生活,2012:243.