關於長頸鹿的進化問題提上來回溪邊小樹

你主要有兩個問題：

第一，如果基因可以由A因隨機突變變成B,自然也可以由B隨機突變成A.而擁有基因A的生物既然可以存活(否則就沒有後代了),
那由B到A的後代也應該可以存活.對不對?

第二，懷疑進化速度的不恒定，至少不象我說的那樣多數時間平衡，少數時間加速變化。

回答：第一個問題，嚴格的說，有可能，但可能性幾乎為零。為什麽，有這麽幾點：適應草原生活的鹿並不隻有梅花鹿，或者說並不隻有已經存在的這些個鹿的種類，還有很多根本沒有進化出來的鹿。而生物偶然進化出來的梅花鹿隻是其中的一種，進化的路線幾乎不可能從長頸鹿按照“原路”返回到梅花鹿，而更有可能尋找另一個解決方案。

至於你要問我理論或者實驗依據嘛，我隻能從基因的角度解釋一下：鹿有若幹條染色體，這些染色體就是鹿的遺傳信息，大致可以表示鹿的所有特性，例如脖子的長度。染色體就是基因串，可以簡單的用字符串表示（例如人的染色體是ATGC的組合，當然還有一些現在未知的內容，例如SN。當然，鹿的染色體可能不同，這個我不知道。不過我想，這裏的鹿隻是一個例子，並不是真的要討論鹿，而是要討論進化論的理論和機製）。我們可以把所有的染色體排列成一串（當然是雙鏈的），用它來代表一個鹿的個體。如果這個染色體串中有不同，我們就有理由相信它們所代表的鹿不同。

突變是在染色體複製的過程中出現了偏差，這個位置是隨機的，可能脖子變長，可能變短，但更多的時候是跟脖子無關的，畢竟脖子的長度隻是鹿特性的一個小部分。

雜交是染色體互相結合，產生新染色體的過程。我理解這個過程的作用主要是融合一個群落的個體，使它們之間的差異縮小，當然通過自然選擇，這樣的過程也可以產生適應性強的個體。

自然選擇是環境對每一個個體的作用，主要有兩個方麵，生存適應性和交配適應性。綜合起來，對於每一個個體（染色體串），都有一個適應性評價，有的高，有的低，評價高的更容易有後代，因為它更容易活下來，然後也更容易娶媳婦。但是對於不同的環境，這個評價不一樣，比如草多的地方和樹多沒草的地方，對於不同的時期也不一樣，比如唐朝以胖為美，宋朝以瘦為美。

撤遠了，嗬嗬，回來回答你的問題。為什麽不可逆。因為染色體很長（數學上就是多變量），自然適應度是多方麵的綜合（數學上就是非線形目標函數，甚至是暗參數形式的，暗參數這個中文翻譯不準確，英文是implicit parameter，即沒有f(x)這樣的表達式，而隻有g(f(x),x)=0這樣的式子，這裏f(x)是目標函數），這樣的係統存在多個局部最優幾乎是100%的。係統越複雜，變量越多，存在的局部最優也很可能越多。我不能證明自然選擇的適應度函數是多局部最優（local optimum），因為目前根本寫不出這個函數，連g(f(x),x)=0都寫不出來。但很多大為簡化的目標函數都有多個局部最優，自然選擇的這個函數也有多個局部最優，這在邏輯上叫歸納。

梅花鹿是其中一個局部最優，在草地自然適應度函數下。在樹多沒草的地方，在那個函數下，長頸鹿是一個局部最優。現在，自然環境改變了，樹多沒草的地方變成了草多沒樹，函數變回草地函數（當然，在真實的世界，這個函數完全一樣不可能，但這不是主要矛盾所在，就姑且算做完全一樣）。就是在函數跟以前的完全一樣的情況下，也是幾乎不可能的。原因是梅花鹿隻是局部最優，而不是全局最優，全局最優隻有一個，而局部最優就很多。如果自然時間無限長，而草地函數永遠不變，鹿的進化可能會收斂到全局最優，但是自然的時間雖然長，但相對進化還不夠長。如果自然可以一次一次的重演，鹿進化到全局最優的機會會多於某一個局部最優，可惜自然隻有一次。所以梅花鹿不是最適應草地環境的鹿也不奇怪。為什麽梅花鹿不進一步進化，或者是因為時間不夠長，或者是因為突變機製本身的問題（這個在遺傳算法裏經常發生，它總是不能達到全局最優，例如200個城市的TSP問題就幾乎到不了全局最優）。

後一個問題我下一個帖子回答。