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由植物模拟蝴蝶卵所想到的

Little White(站长) 没有评论   /  2016-10-03

由植物模拟蝴蝶卵所想到的 [原创 隐藏 2007-12-21 8:31:04]

 

在电视中看到的,热带森林里某植物由于常被蝴蝶幼虫蚕食,在生存竞争的进化过程中,一部分该种植物在叶和茎上生出了极其类似蝴蝶卵的色块和小凸起,为得是欺骗蝴蝶成虫,因为它们不会在已经有“卵”的叶面上再产卵了。

一直就认为达尔文的“物竞天择,适者生存”的理论有缺陷,达尔文认为在生存竞争中,物种通过遗传的交叉和变异产生了各种新的性状或特征,其中能更好适应环境的被保留了下来(这也是目前遗传算法的核心思想)。这是一种消极和被动的进化方式,物种像满地撒豆子一样无目的的得到了许多新的特征,然后就交给外界去选择了?这种理论很难解释物种对环境积极适应的案例,如上述的现象,就算是对长颈鹿的长颈的解释也难以让人信服。

这个问题上我一直认为是一种积极主动的适应和进化模式,物种是在“有意识”地去迎合所处的环境,所以生存竞争的压力不同,同一物种进化的路径就不同,最终的形态也就不同,这一点在“人”的身上表现尤为明显。那么这种积极主动的进化方式是如何实现的呢?遗传密码(也许就是DNA,也许还有其他的什么)。很显然进化的效果都不是在本代实现的,而是在子代中逐步实现的。在遗传密码里一定还记录着比我们现在已知更多的信息,比如本代在生存竞争全过程的记录等等。物种在当代的生存状况被保存在了遗传密码里,子代继承了这个信息,于是在同一环境中选择了更有利的生存模式,通过多次的遗传迭代,在同一环境中的生存条件被不断累积和强化,最终反映在物种上就是其产生了某种明显的变化。

记得有一个实验,说一种飞蛾其外表的颜色与树林的色调一致,有很好的伪装效果。实验者将一个飞蛾种群放到色调与原树林相反的新树林里,结果飞蛾种群的数量大量减少。但是没过几代,具有与新树林色调一致的进化后的飞蛾就出现了,而且随后其种群数量开始恢复并达到平衡。这是一个主动进化的很好的例子,靠被动的变异的选择模式去解释很难使人信服。物种的遗传密码里除了记录父代的信息外,本身还在扩展,并能够记录当代生存竞争的全过程并留给子代。也就是说,遗传密码是在不断增加的。也许,遗传密码本身就是从最原始的物种到当代物种之间所有生存竞争信息的总和呢。对环境的迎合造成了物种的进化和改变,不同的生存环境有不同的生存竞争压力,最终造就了从同一个起点出发的不同物种。

还有一些目前尚未想明白,因为不是学生物的。不过,以这种思想倒是可以改进目前的遗传算法,可能可以把某个子代对适应度函数的作用过程的用另外的函数来描述,以记录下当前子代是如何(定量?定性?)适应或是如何不适应定义的适应度函数的,给下一子代做参考来减少寻优的盲目性,加快收敛和趋近全局最优解。

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