中性理論

中性理論

中性理論(neutral theory),或 更確切地應稱為中性突變與隨機漂移理論(neutral mutation and random genetic drift theory),是分子進化的重要理論之一。其核心為:大部分對種群的遺傳結構與進化有貢獻的分子突變在自然選擇的意義上都是中性或近中性的,因而自然選擇對這些突變並不起作用;中性突變的進化是隨機漂移的過程,或被固定在種群中,或消失。

基本概述


日本人木村資生於1968年提出了中性理論,主要依據:
1)蛋白質(根據電泳技術)存在如此高的多態性(一般生物的基因多態性高達10-20%),表明在分子水平上,生物進化受自然選擇的作用很小,而是按一定的速率隨機突變;
2)蛋白質的突變速率(大概每年10個氨基酸)太高,如果蛋白質的進化是受自然選擇的話,這個數目顯得太高;
3)儘管不同蛋白質的進化速率有快有慢,它們似乎都有一個固定不變的進化速率(所謂“分子鐘”);
4)蛋白質的重要區域的進化速率要比別的區域慢,如果自然選擇對蛋白質起作用的話,一個區域越重要,選擇的壓力就越大,它的進化速率就應該越快才對(方舟子2005) 。
因此,木村認為,在分子水平,導致進化的原因並不是自然選擇,而是突變壓力和遺傳漂變(田洺1998) 。
後來的DNA序列分析表明,那些不編碼氨基酸或不影響氨基酸序列的DNA序列的多態性要高於那些編碼或決定氨基酸序列的DNA序列的多態性,即DNA非功能區的變異程度由中性漂變所決定,而自然選擇則對功能區發揮作用(方舟子2005) 。

爭議


邁爾(2009)對木村的理論進行了猛烈的抨擊:考慮到基因並不是自然選擇的靶子,因此,所謂的中性進化就是一個毫無意義的概念。
謝平(2013)指出,由於蛋白質決定生物有機體的結構和功能,因此,它應該是表型變異的分子基礎,如果自然選擇作用於表型,就必然作用於控制表型的物質基礎—蛋白質。因此,從邏輯上來說,分子與表型、個體乃至物種之間的進化關係不可割裂。