B2 · 第4集 · 5:42
环境一变,进化就不同
模拟里的生物种类一度掉到零。环境如果不变,这不奇怪;真实世界的环境一直在变,进化的结果也就不一样。
来源:Nathan / skeptikon.fr · 许可:CC0 1.0
字幕
Notez un truc intéressant qui s'est produit deux fois:
注意一个有趣的现象,它发生了两次:
la diversité des organismes, sans compter les mutants,
不考虑突变体,生物体的多样性
est tombée à zéro. L'environnement dans lequel ces organismes vivent étant fixe,
降为零。由于这些生物所处的环境是固定的,
moi en fait ça ne me surprend pas.
这其实并不让我感到意外。
Dans le monde réel toutefois, comme Thomas nous l'a expliqué,
然而在现实世界中,正如托马斯向我们解释的那样,
l'environnement n'est pas stable,
环境并不稳定,
et un ensemble d'organismes qui diffèrent peu les uns des autres aura du mal à
而彼此差异很小的一群生物体,将难以
évoluer face aux changements environnementaux, risquant l'extinction.
应对环境变化,面临灭绝风险。
Quand on parle de sélection par l'environnement, on parle du climat,
当我们谈论环境选择时,指的是气候、
du milieu, mais également des interactions avec les autres espèces.
栖息地,也包括与其他物种的相互作用。
Imaginons des petits humains qui décident de cultiver toujours exactement la même
想象一下,一些小人类决定始终只种植同一种
pomme de terre pour maximiser le rendement.
土豆,以实现产量最大化。
Un champignon qui aime beaucoup les pommes de terre n'a alors plus qu'à attendre
一种特别喜爱土豆的真菌,只需静待
d'avoir une mutation chanceuse lui permettant d'exploiter une faille d'un pied de
一次幸运的基因突变
pomme de terre pour se répandre efficacement à toutes les pommes de terre du pays et
让它能利用某株土豆植株的弱点,高效扩散到全国所有土豆上,
en détruire une grande partie.
并摧毁其中很大一部分。
Voilà en gros ce qui s'est passé pendant la grande famine d'Irlande qui a fait tout
大致来说,爱尔兰大饥荒期间就发生了这样的事,
de même un million de morts.
导致约一百万人死亡。
Dans l'agriculture, on réduit volontairement la diversité pour avoir un meilleur
在农业生产中,人们会主动减少生物多样性,以获得更好的控制力。
contrôle. Cela n'empêche pas la survie de la variété,
这并不会妨碍该品种的存活,
vu qu'on fait tout pour qu'elle survive,
因为我们竭尽全力确保它存活;
mais ça illustre bien l'augmentation de vulnérabilité que ça induit face à un
但它清楚地说明了:面对不断变化的环境,
environnement changeant.
这种做法带来的脆弱性显著上升。
Dans l'algorithme évolutionnaire présenté par Nathan,
在内森介绍的进化算法中,
un environnement qui change reviendrait à avoir une expression mathématique qui
环境的变化相当于数学表达式在每次迭代之间发生变化,
change entre les itérations.
也就是每次迭代所依据的公式都不同。
Les algorithmes évolutionnaires fonctionnent aussi très bien lorsqu'il y a non pas
进化算法在涉及的变量
une mais plusieurs quantités sur lesquelles jouer.
不止一个,而是多个时,效果也很好。
Prenez l'expression suivante: on veut trouver la valeur de x et de y qui minimise
来看下面这个表达式:我们要找出使该表达式
ensemble l'expression.
整体取最小值的x和y的值。
On démarre d'une population initiale,
我们从一个初始种群开始,
générée au hasard et qui se répartit cette fois sur deux axes,
它随机生成,并分布在两个坐标轴上,
puisque chaque organisme possède deux caractéristiques biologiques:
因为每个个体拥有两种生物学特征:
une valeur de x et une valeur de y.
x值和y值。
À chaque cycle, les organismes les moins adaptés sont éliminés,
每一轮中,适应度最低的个体会被淘汰,
tandis que les survivants se reproduisent et donnent des nouveau- nés similaires aux
而幸存者则繁殖后代,这些后代与父母相似,
parents. Des mutants sont aussi introduits.
同时还会引入一些变异个体。
Les générations se succédant, admirez comment lentement mais sûrement,
随着代代更迭,请看整个种群如何缓慢而稳定地
l'ensemble se dirige vers le minimum de l'expression.
趋近该表达式的最小值点。
Encore une fois, on observe un déclin de la diversité à mesure que les générations
再次观察到,随着世代更替
passent et que leur environnement ne change pas.
且环境保持不变,多样性持续下降。
Le minimum est finalement trouvé dans les environs de x égal à- 0,
最终,最小值出现在 x 约等于 -0.55
55 et y égal à- 1, 55.
且 y 约等于 -1.55 处。
Revenons- en à l'école de médecine d'Harvard.
让我们回到哈佛医学院。
Les chercheurs y ont construit une grosse boîte de soixante centimètres de large
研究人员在那里建造了一个宽六十厘米的大型盒子,
pour cent vingt centimètres de long, et l'ont remplie, par bandes,
长一百二十厘米,
de différentes concentrations en antibiotiques,
并在其中按条带状填充不同浓度的抗生素,
les deux bandes externes n'en contenant pas,
最外侧两条条带不含抗生素,
la bande centrale en contenant une très forte concentration.
而中央条带则含有极高浓度的抗生素。
Des bactéries non résistantes sont relâchées aux deux extrémités et s'emparent très
将不具耐药性的细菌分别释放于盒子两端,
rapidement des deux bandes externes,
它们迅速占据了两侧的条带,
mais n'arrivent dans un premier temps pas à aller vers le centre.
但起初无法向中心区域移动。
Plusieurs mutants finissent toutefois par s'emparer des bandes B et H,
然而,多个突变体最终占据了B带和H带,
mais ils doivent tous s'arrêter face à la concentration encore plus élevée des
但它们全都在浓度更高的
bandes C et G.
C带和G带前止步。
Ce n'est toutefois qu'une question de temps avant que de nouveaux mutants
不过,新突变体的出现并占据这些区域
apparaissent et s'en emparent.
只是时间问题。
Après onze jours environ, on rencontre des bactéries jusque dans la zone centrale.
大约十一天后,细菌甚至出现在中央区域。
Tout ce qu'il aura fallu pour y arriver,
要到达那里,
c'est une accumulation de mutations qui se fait naturellement.
就是自然发生的多次突变累积。
Une fois les bactéries relâchées,
细菌释放后,
les chercheurs n'ont rien fait à part regarder. Dans cette expérience spectaculaire,
研究人员除了观察外什么也没做。在这场震撼人心的实验中,
les mécanismes de l'évolution travaillent contre nous.
进化的机制正与我们作对。
Pour éviter de se retrouver dans cette situation, c'est simple:
要避免陷入这种局面,方法很简单:
il faut absolument éviter la surconsommation d'antibiotiques.
必须绝对避免抗生素滥用。
Dans de nombreux jeux, le meilleur coup, c'est de ne pas jouer.
在许多游戏中,最好的一步就是不走棋。
À l'inverse, la résolution du problème de cajou par un algorithme évolutionnaire
相反,用进化算法解决腰果问题,
constitue un exemple d'exploitation des mécanismes évolutifs à notre avantage.
是利用进化机制为我们服务的一个范例。
Voici un autre exemple de cette exploitation à notre avantage.
以下是另一个此类应用的实例。
En 2006, l'antenne à l'écran a été embarquée sur trois microsatellites.
2006年,这种屏幕天线被安装在三颗微卫星上。
Pour obtenir cette forme inhabituelle,
为获得这种不寻常的形状,
on est parti d'une population simulée d'antennes aux formes variées.
研究人员从一组形态各异的模拟天线种群出发。
À chaque cycle, les antennes les moins adaptées,
在每一轮迭代中,适应性最差的天线——
c'est- à- dire celles qui fonctionnaient le moins bien,
即性能最差的那些——
ont été éliminées et de nouvelles, certaines mutantes,
被淘汰;同时新增一批天线,其中一些是变异产生的,
d'autres similaires aux survivantes, ont été ajoutées.
另一些则与幸存者相似。
La forme finale qui a été embarquée sur les microsatellites ressemble à une
最终选定并搭载到微卫星上的天线形状,酷似
technologie extraterrestre, mais cette antenne fonctionne et la mission qui en a
外星科技产物,但该天线确实有效,
fait usage a été un succès.
采用它的任务也取得了成功。
Sur cette planète, on croise beaucoup de gens qui n'aiment pas ces histoires
在这个星球上,我们会遇到许多不喜欢这类进化故事的人。
d'évolution. Le fait que notre environnement a toujours changé lentement mais
事实上,我们的环境始终在缓慢却确凿地变化着,
sûrement et que les organismes vivants sont capables de s'adapter à ces changements
而生物体自身就能适应这些变化,
sans aide extérieure secoue les confortables croyances de certains.
无需外界干预——这动摇了某些人的固有信念。
Aujourd'hui encore, l'évolution est combattue avec ardeur.
直至今日,进化论仍遭到激烈反对。
Certains arguent qu'elle est fausse,
有人声称进化论是错误的,
qu'elle ne fait pas consensus scientifique, qu'elle n'explique pas notre monde,
称它并未获得科学界共识,也无法解释我们所处的世界,
et en viennent parfois même à nier les résultats d'expériences reproductibles comme
甚至有时直接否认可重复实验的结果,
celles réalisées à Harvard.
比如哈佛大学开展的那些实验。
Mais est- ce que vous référer à un livre sacré pour expliquer notre monde est une
但用一本神圣典籍来解释世界,真是个好主意吗?
bonne idée? Ces livres ont beau expliquer pas mal de choses,
诚然,这些典籍能解释不少事情,
la science explique simplement davantage et mieux ce qui nous entoure,
科学却能更全面、更准确地解释我们周围的一切,
nous donnant plus d'outils pour améliorer notre condition que n'importe quel livre
为我们改善自身处境提供了比任何圣典都更多的工具。
sacré. Si vous souhaitez vous former à défendre l'évolution,
如果你想学习如何捍卫进化论,
il y a une solution: un manuel d'autodéfense darwinienne rédigé par Thomas en 2019.
有一本现成的解决方案:托马斯于2019年编写的《达尔文式自我辩护手册》。
Combattre l'obscurantisme, ce n'est pas réservé à vos vidéastes favoris,
抵制蒙昧主义,这并非只属于你们喜爱的视频博主,
vous aussi, vous pouvez le faire.
你们每个人也都能做到。
Et pour marquer le coup, dans un mois,
为隆重纪念此事,一个月后,
un exemplaire du livre sera expédié à une personne au hasard parmi ceux à avoir
将随机抽取一位转发当前置顶推文的用户,
retweeté le message en ce moment épinglé sur twitter.
赠送一本该书。
Com/ chasceptique, ainsi qu'à une personne parmi ceux à avoir partagé le post en ce
另有一位分享当前置顶脸书帖子的用户,
moment épinglé sur facebook.
也将获赠一本。
Com/ chasceptique.
chasceptique.com