生物进化1：进化生物学
2018-12-02 本文已影响4人
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面对色彩斑斓的大千世界，生物学家会情不自禁地提出成千上万问题。为什么鲸有肺而蛇没有腿？为什么食肉目的大熊猫吃竹子而不是吃肉？为什么每个人在脸部特征，肤色，态度和行为上有所不同？进化论的观点贯穿于整个生命科学领域，事实上，进化是生物学的统一理论。正如遗传学家杜布赞斯基所言：“如果不从进化的角度看问题，生物学的一切都将无法理解。”
什么是进化？
“进化”一词，来自拉丁语“evolvere”，意为“展开或打开”。今天的“进化”，简单的说即指“变化”。
生物进化，是指在世代更替过程中，一群生物（种群）在属性上的变化。单个生物的发育，即个体发育不被看做是进化。种群才会进化：它们代代相承，延续着变化，并且它们具有一个“统一的共同祖先”。
被认为具有演化意义的种群变化是通过那些遗传物质在上下代之间传递的变化。在一代又一代的传递过程中，这样的变化会不断积累，因此生物进化可以是微小的也可以是显著的。由自然选择引发的进化实例中最令人难忘的莫过于抗生素耐药性危机。
拉马克
拉马克认为物种之间的不同是由于物种有不同的需求，从而使用某些器官和附属物会比使用另外一些器官或附属物更频繁。拉马克相信这种在个体一生中获得的改变是可以遗传的，这一原则被称为“获得性遗传”。
达尔文
当时自然选择理论的主要内容是：如果任何对生物有利的变异确实发生，那么拥有这种变异的个体将会在生存斗争中有更大的机会被保存下来；而根据遗传的基本原则，这些个体将会产生具有类似特征的后代。
- 进化本身，即生物谱系的特征随时间而发生变化。
- 共同祖先，达尔文第一个提出物种由共同祖先分化而来。
- 渐近性，即使在完全不同的物种之间，其差异也是通过小的步骤经由中间类型逐步累积而来的。
- 种群变化，当具有某些遗传特性的个体在种群中的比例发生变化时，进化就发生了。
- 自然选择，认为不同类型的个体在种群中的比例变化是由不同的生存和繁殖力造成的，这种变化会导致适应性的演变。
进化的基本原则
- 表型与基因型是不同的，生物个体间的表型差异部分来自遗传的差异，部分受环境的直接影响。
- 环境对表型的影响并不改变传递给后代的基因。
- 遗传变异起源于随机突变与重组。
- 演化过程发生在种群中。
- 基因型频率的变化可以是随机的也可以是非随机的。种群中基因型频率的改变可以由两个过程发生：遗传漂变与自然选择，后者的发生是由于某些基因型与其他基因型相比在生存或繁殖上具有优势。
- 自然选择可以解释物种之间的细微差别以及巨大差异，即使强度不高，自然选择也能随着时间的推移带来显著的演化改变，适应性是指由自然选择塑造的性状。
- 种群可以累积相当多的遗传变异。
- 同一物种不同地区的种群之间在许多特性上存在遗传上的差异，这些差异往往是适应性的，因而是由于自然选择的结果。
- 种间差异以及种内的不同种群间的差异，往往是由几个或者多个基因造成的。
- 所有生物构成一颗生命之树，这棵树是由共同祖先主要经由物种分化成不同枝系而形成的。
如何研究进化
与其他学科相比，进化生物学更像一门历史性学科，因为它试图阐明生命的历史以及造成这些历史事件的原因。细胞生物学，神经生物学以及其他学科是研究生物现象的当前原因（直接的，机械的），而进化生物学是研究生物现象的根本原因（历史原因，尤其是自然选择作用），因此是相辅相成的关系。
