红皇后假说：物种相互作用如何推动进化

注：机翻，未校对。

The Red Queen Hypothesis: How Species Interactions Drive Evolution

Melodie Langevin
Updated:
Mar 22, 2024 6:35 PM EDT

What Is the Red Queen Hypothesis? 什么是红皇后假说？

Explanation of the hypothesis 假设的解释

斐夷所非注

路易斯・卡罗尔（Lewis Carroll，1832 年 1 月 27 日 —1898 年 1 月 14 日），本名查尔斯・路特维奇・道奇森（Charles Lutwidge Dodgson），英国著名作家、数学家、逻辑学家、圣公会牧师、摄影家。

他以两部经典的儿童文学作品闻名：《Alice’s Adventures in Wonderland，爱丽丝漫游奇境记，1865 年》及《Through the Looking-Glass, and What Alice Found There，镜中世界，1871 年》。《镜中世界》又名《爱丽丝镜中奇遇记》。

《爱丽丝镜中奇遇记》是《爱丽丝梦游仙境》的续作。爱丽丝这一角色在两部作品中都是中心人物，她的性格和经历在续集中得到了进一步的发展。

《爱丽丝镜中奇遇》的故事发生在一个镜子反射出的世界，与《爱丽丝梦游仙境》中的地下世界截然不同。镜中世界遵循着一种类似于棋盘的结构，包含了许多国际象棋的要素，爱丽丝在其中经历了一系列新的冒险。

两部作品都探讨了成长、身份和逻辑等主题，展现了卡罗尔独特的幽默感和对儿童思维方式的深刻理解。

Experimental Validation 实验验证

The Coevolutionary Arms Race 协同进化军备竞赛

Implications for Evolutionary Theory 对进化论的影响

Sources 来源

Barraclough, T. G. (2015). How do species interactions affect evolutionary dynamics across whole communities? Annual Review Of Ecology, Evolution, And Systematics, 46(1), 25‑48. https://doi.org/10.1146/annurev-ecolsys--054030

Brockhurst, M. A., Chapman, T., King, K. C., Mank, J. E., Paterson, S., & Hurst, G. D. D. (2014). Running with the Red Queen: The role of Biotic Conflicts in Evolution. Proceedings Of The Royal Society B : Biological Sciences, 281(1797), . https://doi.org/10.1098/rspb.2014.1382

Tobler, M., & Schlupp, I. (2008). Expanding the horizon: The Red Queen and potential Alternatives. Canadian Journal Of Zoology, 86(8), 765‑773. https://doi.org/10.1139/z08-056

via:

The Red Queen Hypothesis: How Species Interactions Drive Evolution - Owlcation
https://owlcation.com/stem/the-red-queen-hypothesis-how-species-interactions-drive-evolution

中文相关资料

红皇后假说

红皇后假说（Red Queen hypothesis）是由美国芝加哥大学进化生物学家范瓦伦（L.van Valen）于 1973 年根据英国作家路易斯・卡洛尔的《爱丽丝镜中奇遇记》(《爱丽丝梦游奇遇记》的续篇) 的故事提出的假说。

在英国作家路易斯・卡洛尔的《爱丽丝镜中奇遇记》中，红皇后对爱丽丝答道：“在这个国度中，必须不停地奔跑，才能使你保持在原地。”

进化生物学家利・范・瓦伦于 1973 年借用红皇后颇有禅意的回答提出红皇后假说，恰如其分地描绘了自然界中激烈的生存竞争法则：不进即是倒退，停滞等于灭亡。

红皇后假说的相关理论

生态上密切相关的物种的相互关联地进化叫做协进化或协同进化（coevolution）。协同进化的结果是相互适应相互衬托（coadaptation）。物种之间形成非常复杂的相互作用、相互依存的关系。这种关系是除了物理的环境条件之外的另一种重要的外环境。在物理环境条件相对稳定的情况下，物种之间的关系构成驱动进化的选择压。一个物种的任何进化改进可能构成对其他相关物种的竞争压力，所以，即使物理环境不变，种间关系也可能推动进化。

在通常的环境下，物种之间保持着一种动态的平衡。物种间的生态关系的牵制作用使得物种在其生存期间绝灭的风险相对恒定：后代与祖先，新物种与老物种绝灭的机会几乎是相同的。这就是红皇后假说所要解释的现象。一个分类群的对数形式的生存曲线是线性的，绝灭概率是相对恒定的。

红皇后假说的现状和看法

片面性

红皇后假说是存在一定的片面性的，因为其强调了物种生存环境中的生物学因素，忽略物理环境因素。

在英国动物学家 M. Ridley 的《Evolution》（Blackwell, 2004）中这样写道：

如果物理环境停止了改变，你是否会认为进化也会停止。如果进化决定于物理环境，那答案是肯定的，或许需要一段弛豫时间以完全适应最终的物理环境。但是在 “红皇后的世界” 中，协同进化过程就像是有着属于她自己的生命，即使物理环境停止了改变，进化过程也不会停止。回答这个问题是非常困难的，至今没有答案。

传统的进化论强调生物系统适应物理环境的过程，其动力学过程有背后的 “势” 函数来控制。而真实的生物进化，是由物理环境和生物环境共同决定。但是，如何考虑复杂的生物环境的影响，一直是传统进化论中没有解决的难题。该研究通过引入 “流” 的概念，揭示和量化了生物相互作用所导致的进化驱动力。在新理论中，进化过程中形成的 “势” 与 “流” 好比是进化驱动力的 “阴阳” 两面，类似于量子世界中的波粒二象性，或者是决定电子运动的电场与磁场。该研究发现，同种群或种群间生物个体的相互作用会导致 “流” 的产生，即使物理环境保持不变，在 “流” 的驱动下进化可以永无止境。

与进化论的关系

过去达尔文的理论认为，物种的进化，是为了适应环境。而 “红皇后假说” 的意思，是物种不仅要适应环境，还要适应其他物种。说白了，同样的环境，一个物种能否最终胜出，关键看他能否比其他物种更优秀。

从短期来看，只要跟得上就能生存下去。但从长远看，一个物种要在生态系统中获得有利地位就要比别的物种跑得更快。一个物种若具有较大的进化潜力，就等于在进化赛跑中有超常的速度。长远来看，竞争的胜利者不是看当前的适应，而是看能否获得超出其他物种的进化能力。竞争的胜利者是那些获得超出其他物种的进化能力的。当前的适应并不能保证未来的成功，具有大的进化潜力的物种才能获得长远的成功。红皇后假说与物种选择说结合起来，可以解释具有进化功能的遗传结构起源。

红皇后假说的例子

一、猎豹和瞪羚 [1]

猎豹和瞪羚都被拴在红色皇后的跑步机上。两方不断地进化，越跑越快，但它们得到的东西，并没有跑得慢的祖先多。猎豹没有杀绝瞪羚，瞪羚也没有饿死全部的猎豹，虽然它们飞奔如同红皇后，却始终留在原地。

这个假说非常有名，其有名的原因其实并不在生物学领域，而是在于它似乎也揭示了人类世界的规律。所以，很多人得出了这句话在人生和商业竞争中的法则 —— 你当前的境况是不是最好的不重要，比其他人跑得快才重要。否则，你连留在原地，恐怕也很难做到。

二、可口可乐与百事可乐

可口可乐公司与百事可乐公司之间的竞争已持续百年。两者除了在广告上较劲，在产品上也是亦步亦趋，例如两家公司都有健怡可乐、樱桃味可乐、橘子汽水、沙士、运动饮料等。然而，多年来两家公司在美国的碳酸饮料市场占有率一直维持在大约 40% 可口) 与 30%(百事)。

因为，当某家公司推出新产品或新行销策略而有所斩获时，另一家公司就会被迫回应。因为激烈的竞争关系，两家公司不断发展新产品、开拓新市场、寻找新的行销创意，结果是他们都巩固了自己的市场占有率，让其他公司无机可乘。但如果上升一个维度来看整个市场，两者相互间的优劣势没有改变。简言之，逆水行舟，不进则退，正是 “红皇后假说” 的启示。

参考文献

红皇后假说。邱树娟.《智力：提高版》.2017.10.24-25

via:

红皇后假说 - MBA智库百科
https://wiki.mbalib.com/wiki/红皇后假说

知乎上的相关讨论

独鱼仅一

换句话说，一个物种要努力进化，才能维持自身在自然界的位置。

编辑于 2018-03-11 15:39