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維基少年:生物學/科學與進化論

來自華夏公益教科書
維基少年:生物學
生物 科學與進化論 生命

科學與進化論

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科學的目標是更好地瞭解世界(知識)並創造新技術(創新)。科學家開發了思維模型(理論)和功能模型(如發動機)。然後,他們透過思考和實驗來測試這些模型。適當的模型將被呈現給公眾。科學家會改變這些模型並再次進行測試。對於科學家來說,模型不是真理。 因此,他們總是在尋求改進。好的理論是易於理解和經過充分測試的。

進化論的發展

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幾個世紀以來,科學家反覆懷疑今天的生物體具有共同的祖先。他們知道,農作物和牲畜的育種者可以改變生物體的特徵。因此,南瓜種植者只使用最好的南瓜的種子進行下一代播種。在一些地區,種植者繁殖紅色的葫蘆,而在其他地區則繁殖綠色的葫蘆。這就是不同形狀產生的方式。然而,科學家無法解釋沒有育種者的繁殖是如何運作的。

查爾斯·達爾文

查爾斯·達爾文[1]認識到,自然選擇可以在沒有育種者的情況下發生。例如,如果食物被厚厚的殼包裹著,鳥類必須能夠破開它才能生存。厚厚的喙可以做到這一點。生物體棲息地的環境問題決定了目標。一個狹窄的尖喙有助於捕捉昆蟲。他在加拉帕戈斯群島的一次旅行中透過觀察發現了這一點。

進化作為自然選擇

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DNA雙螺旋水平

基因位於生物體的細胞中。基因包含生物體的構建和操作指令。這些由DNA組成。

  • 突變
    DNA可以被自然存在的放射性輻射改變。這會導致後代發生變化。因此,兒童,例如達爾文雀類的雛鳥,具有不同的特徵。它們被稱為變異。
  • 選擇
    一些雛鳥會死亡,而另一些會生存。更適應環境的生物體有更好的生存機會。有覓食喙的雛鳥更有可能生存下來。
  • 繁殖
    倖存者可以生育後代。

進化作為一個科學過程

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第一次飛行前的雛鳥

進化和科學工作基於一個可比的過程

  • 突變
    科學:科學家修改現有的模型。
    進化:輻射改變DNA。
  • 選擇
    科學:科學家在實驗中測試模型。
    進化:大自然的現實對所有生物體都是一項嚴峻的考驗。
  • 繁殖
    科學:通過出版物,其他科學家瞭解模型。
    進化:生物體生育後代。

進化論描述了一個科學知識和創新過程。進化創造了創新和見解[2]

方向和目的地

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育種者追求目標,而自然進化過程則沒有。但進化的機制只有一個方向:為了生存而儘可能地適應環境。例如,能夠飛行非常有用。在鳥類能夠飛行並在遷徙後找到回家的路之前,需要很多創新才能獲得身體和心理能力。

科學與真理

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在哲學中,幾個世紀以來一直存在關於真理的爭論。由於每一方都確信他們掌握了(絕對)真理,因此不可能達成一致。科學已經解決了這個問題:一方面,科學摒棄了絕對的陳述。所有陳述都是初步的,並且始終可以改進。另一方面,科學家已經開發出方法來檢查模型的質量。科學陳述不是真或假,而是質量高或低。這並不意味著科學家不相信他們的理論。然而,優秀的科學家通常願意修正自己的信念。[3]

進化論是一個好的理論嗎?

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  • 進化論是易於理解的。很明顯,適應性強的生物體更有可能存活下來。
  • 進化論是邏輯的。它基於數學(統計)定律。
  • 進化論經常被檢驗。它已經透過計算機模擬、實驗和自然觀察得到驗證。
  • 進化論是有幫助的。它解釋了許多生物體的特性以及自然界中否則無法理解的過程。

進化論是一個高質量的理論。

特別是,物種形成、寒武紀生命大爆發和生命起源的問題目前正在討論中。


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參考文獻

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  1. 達爾文,查爾斯 (1859)。物種起源,由約翰·默裡於 2009 年檢索
  2. 弗勒裡希,克勞斯 (2023)。“達爾文和華萊士進化論的科學哲學基礎”。科學與哲學 - 認識論、科學和哲學雜誌11 (1): 158–178。 doi:10.23756/sp.v11i1.1228.
  3. 庫恩,托馬斯·S. (1962). 《科學革命的結構》 (第 1 版). 芝加哥大學出版社. 頁. 172. LCCN 62019621.
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