V暴力一直是全世界价值观的祖先，”诗人罗宾逊·杰弗斯在1940年写道。“不就是狼的牙齿削得像羚羊轻快的四肢吗?”除了恐惧，还有什么能让鸟儿展翅飞翔，饥饿的眼睛就像那只苍鹰的头一样闪闪发光?”
我们把这些关于进化的比喻记在心里，把它们解读为生命是一场杀人或被杀的竞赛。“达尔文主义”代表“残酷的”，“适者生存”意味着残酷的生存。我们看到选择的压力，磨练每个生物体的成功和驱动基因创新的自然秩序。
但我们现在知道，这幅画面是不完整的。为了适应环境而进行的竞争和选择性力量的放松都可以推动进化进程。当一个有机体的自然选择放松时，突变的创造力就会被释放，进化也会加速。轻松的生活带来的解脱可以激发新的生物形式，就像死亡的威胁一样有力。
放松选择性力量的最好方法之一是合作，数学生物学家马丁·诺瓦克称之为“为生存而依偎”。新的研究只是加深和拓宽了合作和消除选择压力的重要性。外面的世界又大又温馨。
T一个物种的适合度可以被认为是一个由其与环境的兼容性定义的多维景观。物种在这片土地上的位置是由其肥力、新陈代谢、强度等参数决定的。这个景观中的“峰值”代表了参数空间中物种适合度高的地方，而“山谷”则代表了物种可能处于灭绝边缘的地方。地貌的坡度也很重要。在健康景观中，一个宽阔、平缓的山丘代表了一个区域，那里的种群可以变异并仍然存活;一个狭窄的山脊意味着一组极其微小的可能性，即使是一个微小的变化也可能使一个新变异的个体从悬崖上跌落。当选择放松时，健身景观本身也会发生变化，比如薄的悬崖扩大为高原。一旦对某一性状的选择性限制被解除，种群就能够在相关性状中探索更广泛的可能性，进化可能会更自由地即兴发挥。
环境因素可以放松选择，比如捕食者数量的下降。但种群也可以通过自己的行为放松对自己的选择。2017年的一项研究谢菲尔德大学的研究人员试图理清行为和进化之间的相互作用，通过观察老鼠的一个明显简单的行为:为了取暖而挤作一团。科学家们模拟了一组老鼠，详细说明了它们的绝缘性和代谢率，以及它们是孤独的还是群居的。他们使用进化算法优化每个种群的代谢成本，同时保持理想的温度范围。
恶劣的环境并没有推动行为的进化，而行为使恶劣环境的殖民成为可能。
在独行侠的情况下，让老鼠有效地保持足够温度的解决方案空间很小。这对一个物种来说是双重问题。首先，如果可行的解决方案空间是有限的，那么进化的随机漫步就很难找到——“就像大海捞针”。其次，一旦找到了解决方案，就很难探索后续可能有益的突变。当一个物种在适应度地形上沿着狭窄的山脊缓慢移动时，任何错误的一步都可能将它推向灭绝。在研究人员的模型中，为了取暖而挤作一团有助于放松对动物保温条件的选择，使控制它们新陈代谢的基因变化更多，而不影响它们保持最佳温度的能力。这软化了适应度峰值，因此连续的几代人可以迅速探索广泛的适应度景观，积累更多种类的突变，提供一个更丰富的基因库，可能在未来的环境变化时期被选择。当然，放松选择也会增加潜在有害突变的负荷，所以这是一个权衡。但当选择放松，人们更自由地探索健康景观时，他们可能会更快地遇到大型适应性创新。
作者将其与温血动物从冷血爬行动物的进化进行了类比。似乎是爬行动物的一个分支在开始保持高体温之前，进化出了一种有助于放松选择的绝缘因素——比如皮毛或庞大的身体质量。小型温血动物面临着巨大的代谢挑战，因为它们的表面积与体积之比如此之高，以至于它们放射出大量的热量。一旦有了隔热层，原始哺乳动物的新陈代谢就更容易发生突变，并达到稳定的体温。当他们“发现”温血时，他们意识到一个巨大的优势:第一批哺乳动物可以在夜间可靠地狩猎和觅食，开辟了全新的生态位，并最终产生了一种非常成功的动物。作者认为，通过挤在一起，老鼠有效地形成了一个“超级有机体”——共享热量，在行为上接近大型有机体固有的好处，而不必进化出一个更大的身体，让它们的新陈代谢更自由地改变。当然，计算机研究必须持保留态度——考虑到任何模型的必要假设和简化——尽管它们允许我们模拟在自然界中需要数千年才能展开的实验。
通过研究相关物种的系统发育历史，我们可以开始将行为的相互作用与现实世界中的进化动力学联系起来。今年，瑞典隆德大学的科学家们育种策略分析在4000种鸟类中，利用已知的鸟类之间的遗传关系追踪它们进入新生态系统的运动。众所周知，合作繁殖策略在恶劣环境中很常见。假设困难的环境促使物种进化出社交行为(至少是对亲属)。但如果这种假定的因果关系反过来呢?通过分析鸟类迁徙的历史，研究人员发现，在良性环境中已经进化出合作行为的物种，迁移到恶劣环境的可能性是非合作繁殖者的两倍。研究人员推测，合作可以缓冲不可预测的繁殖季节，使已经群居的种群在入侵新的生态位时更成功。恶劣的环境并没有推动行为的进化，而行为使恶劣环境的殖民成为可能。
W我们倾向于把生命想象成与它的栖息地分开的:环境是一种容器，而生命就像一种液体，能够适应来装满它。亚瑟·坦斯利爵士于1935年提出了生态系统的概念。他相信自然就像一台机器一样运作，所以就像一个工程师一样，试图绘制生命和环境中能量和物质的流动。但生态位并不像我在二年级时做鞋盒模型时发现的那样，是动物所处环境的原始物理参数:盐度、碱度、湿度、温度。这是一张关系网，不仅是一个物种和它的栖息地之间的关系，也是与在同一空间共存的所有其他物种之间的关系。与坦斯利的机械论观点相反，生态位的动态性不亚于进化。“古生物学家经常说，化石记录中多样性的爆发简单地‘填满了生态空间’，就好像每个新物种只是在一个已经存在的棋盘上的一个方格上定居下来，”古生物学家道格拉斯·欧文写道. 他提出一个更好的类比是物种自己建造棋盘。例如，珊瑚通过建造珊瑚礁形成自己的保护生态位，从而减缓水流，减少对自身的侵蚀。珊瑚礁也是无数其他物种的栖息地，其中许多物种反过来进化出保护珊瑚的行为。如果一个有机体可以通过改变自身或与其他物种的关系来改变其生态位，那么它就有机会建立一个未来后代将在其中进化的世界，重塑这个世界以更好地确保它们的生存。
进化不是一场武器竞赛，而是相互依存的国家之间的和平条约。
这种关系的一个显著例子是神秘在微生物学的黎明时期。在19世纪，细菌学家使用当时最先进的技术培养微生物：一大桶温热的肉汁。医生罗伯特·科赫（Robert Koch）认识到，这种肉汤可能含有许多不同的细菌菌株，他推测，如果给这些细菌提供一种固体培养基在其上生长，不同的菌落可能会彼此分离并单独研究。他用一把消毒刀切开一个土豆，然后把病人皮损上的碎屑涂在上面，创造了第一个固体培养物。随着不同菌落的形成，他将每个菌株分离到一片单独的土豆片上，但只有一小部分分离的菌株单独存活下来。
据估计，98%的细菌物种无法在实验室中单独培养，这一限制不是一个纯粹的学术问题:它极大地阻碍了新的生物医学化合物的发现。我们最好的抗生素是从细菌那里偷来的;经过数百万年的共同进化，许多细菌进化出了非常有效的毒素来阻止彼此。但如果我们不能在实验室中培养大多数菌株，我们就无法分离出它们产生的潜在有用化合物。直到2015年，我们才发现一类新的抗生素自1987年以来，由于细菌进化得如此迅速，许多细菌已经对我们过去30年使用的抗生素产生了耐药性。毫无疑问，细菌抵制实验室生活的原因有很多，但其中最主要的一个事实是，在野外，细菌是不能自给自足的:它们共同进化，彼此依赖。从自然选择的有利角度来看，物种需要彼此才能生存，这似乎是不稳定的，但相互依赖的压倒性普遍性表明，它肯定有严重的优势。黑皇后假说描述了一种这样的可能性。
在黑皇后模型，生物体脱落基因为以下函数编写代码其他物种在环境中已经提供。这是对著名的“红皇后假说”的一种反驳。“红皇后假说”认为，生物受到某种进化军备竞赛的影响，不断适应新的武器和防御手段，只是为了避免灭绝。虽然进化通常被描述为复杂性的向前发展，但生物实际上经常脱落基因。维持生物功能的代谢成本很高，如果它们不是严格必需的，最好将它们从基因组中排除。(黑皇后假说得名于红心游戏，在红心游戏中，玩家试图避免拿起黑桃皇后以避免受到特别重的惩罚。)黑皇后假说的一个典型例子是两种自由漂浮的海洋蓝藻细菌，聚球藻属和Prochlorococcus. 它们利用光合作用来养活自己，但这一过程中产生的有毒副产品过氧化氢会对它们造成伤害。一种能中和过氧化氢的酶，过氧化氢酶过氧化物酶，生产成本特别高。而且，尽管两人都需要它来生存聚球藻属携带这种基因。聚球藻属清除环境中所有的过氧化氢，同时Prochlorococcus享受大幅折扣的保护。
辅助物种如聚球藻属可以成为生态系统中的关键物种。因为它们为许多物种提供了必需的共同利益，它们可能会被依赖它们的物种保护起来，免受竞争，就像珊瑚一样。的成功Prochlorococcus是直接依赖于相对丰富的聚球藻属．如果它开始超过它的助手，它的数量将被过氧化氢的增加所淘汰。棋盘已经改变:存在不是一场零和游戏。去除过氧化氢酶过氧化物酶的基因会给Prochlorococcus，并且，正如我们所看到的，放松对物种的选择可能会让它在其他领域探索新的功能。
长期的和谐共存可能是真正的共生关系的进化先驱。数十亿年前，另一种古老的蓝藻细菌被吞噬和“驯化”被植物的祖先它脱落了独立生存所需的大部分基因，变成了我们现在所知的叶绿体。作为对安全环境的回报，这些叶绿体为它们的宿主进行光合作用，为一种新的生命形式提供燃料，最终蔓延到地球的大部分地区。这种劳动分工很可能是多细胞生物发展的种子。在这里，进化不是一场武器竞赛，而是相互依存的国家之间的和平条约。
Y如果没有宽松的选择，你和我可能永远不会进化。人类创造了一个独特的全球生态位，在这里我们基本上不受选择性力量的影响:农业避免了饥饿，医药保护我们免受疾病，文化规范促进了群体和谐。我们的进化深受选择缓冲行为的影响。例如，一些现代人类特征的出现似乎与能源消耗的增加有关，与我们饮食中肉类的引入有关。我们的祖先直立人开始吃更多的肉但它的颚和牙齿是用来咬碎坚硬的植物的，不适合咀嚼肉。这一物种似乎不仅使用工具狩猎，还使用工具加工肉类(可能还使用火烹饪)。富含能量的肉类对我们的新陈代谢和消化系统是一种放松选择——我们可以少花十倍的时间去咀嚼植物铺平了道路对于我们现代生理学来说。我们的牙齿、下巴和内脏萎缩，更多的能量被分配到我们肿胀的大脑，这就需要一个漫长的、富含卡路里的童年来充分发育。装备着粗糙但有效的手斧，直立人改变了它的进化命运在人类和其他学习社会性的动物中，选择缓冲作用特别强大:适应习惯，比如挤在一起取暖和使用工具准备食物，可以比基因变化更快地横扫整个种群。
直到今天，我们的基因组仍然受到文化的影响。以乳糖酶基因为例，它为牛奶中消化乳糖的酶编码。虽然它存在于所有人类基因组中，但传统上，当儿童停止哺乳时，它就会被关闭。但在我们的自然历史中，相对较近的时期，几个不同的种牛群体进化出了终生消化乳糖的能力，从而获得了一种新的、有价值的营养形式。今天，正是这些群体的后代能够在成年后饮用牛奶而不产生不良影响。
随着人类聚集到越来越大的群体中，越来越复杂的技术的发现也在加速。在高密度聚居区，工匠和创新者可以专注于他们的手工艺并交流想法。工具开发的选择对我们大量和平共处的能力产生了相关的压力，可能选择了激进、不合作的个人来反对。据大多数人说，我们变得更温和了，更多合作物种随着时间的推移。例如，我们的睾丸激素水平似乎已经下降，根据我们的前辈化石的眉毛大小判断。一些科学家认为出现了复杂的人类文化实际上等于我们拥有驯化的自己．
对于那些最热衷于老派达尔文主义观点的人来说，适者生存和暴力是美德，那么，信息是明确的：放松。
凯利·克兰西(Kelly Clancy)在瑞士巴塞尔大学(University of Basel)从事神经科学博士后研究。此前，她作为一名天文学家漫游世界，并在土库曼斯坦的和平队(Peace Corps)服务。她因设计无药物脑疗法而获得2014年再生创新奖。
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