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生物进化的途径与原因

 昵称2751097 2020-05-09

 生物进化的实质就是物种的起源和不断演变的结果,其进化的途径是通过生物的不断成种作用而完成的。成种作用(speciation)是指从单一始祖居群分化成两个或更多物种的过程,也就是由旧种不断产生新种,新种不断形成,旧种不断绝灭的过程。生物进化之所以能够在自然界中得以进行,有以下主要原因。

1.遗传

遗传是生物进化的基础。遗传物质是基因,基因具有自身复制的能力,能使物种在各个世代中保持自身的特性。每种个体有一定量的基因,一居群中所有个体的基因总和构成基因库。一个物种的基因库基本上是稳定的,所以物种的特征能世代遗传。比如,人生人,马生马,种瓜得瓜,种豆得豆,都是遗传现象。

遗传具有稳定性同时又具有可变性。某种生物如果许多世代都生活在相同的环境条件下,其遗传性就比较稳定;如果生活环境变了,生物的遗传性就失去了它的稳定性,就要改变,这就是遗传的可变性。在生物进化、物种形成的过程中,稳定性和可变性起着辩证的作用,二者缺少任何一方面都是不行的。可变性使生物能够适应新环境,产生新性状,稳定性则使新获得的性状能够积累,稳定下来,传给后代,形成新的物种。

2.变异

变异是同种生物个体之间的差异(不包括年龄和性别差异等)。例如子女像父母虽然是普遍的现象,但绝不会和父母完全相同,人们常说的“一母生九子,九子各不同”就是这个道理。同一物种的个体之间总有一些差别,绝不会有两个完全一样的个体,这就说明,变异是一切生物普遍具有的共同特性。变异是相关的,有机体一部分发生变异,也会引起其他部分的变异。变异有遗传的,也有不遗传的,只有遗传的变异才能对进化起作用。变异不仅表现在外部形态上,还表现在内部结构上。变异所以能遗传是由于有遗传的物质基础。

在生物进化中,变异是一种创造性因素,遗传是一种稳定性因素。没有变异,生物只能产生同样的物种,进化无法进行;没有遗传,生物没有相对稳定性,不成其种类,也不可能有进化。因此,变异和遗传互相作用是生物进化的基本动力。

3.隔离

隔离包括地理隔离和生殖隔离。地理隔离是指由于水体、沙漠、山脉的阻挡或遥远的地理距离等原因造成的隔离。同种的不同居群生活在不同地区,彼此孤立,使不同居群的个体之间无法杂交,失去基因交流的机会,从而导致隔离的各居群间产生不同方向的变异,逐渐形成地理亚种。如我国的华南虎和东北虎,由于长期生活于不同的地理环境,在体型大小、毛色深浅及毛的长短等方面都产生了明显的差别,已形成了两个地理亚种。地理亚种进一步发展,就会形成新种。生殖隔离是指居群间由于基因型差异使基因交换不能进行,这包括生态隔离、季节隔离(交配期不同)、行为心理隔离、机械隔离(生殖器官不相配)、杂交不育、不成活等。

4.自然选择

生物个体之间的变异,有些对生存有利,有些对生存不利。在生存斗争中(争夺食物、生存空间、配偶),具有利变异的个体得到保存,具不利变异的个体受到淘汰。达尔文把这种在自然界中淘劣留良的作用称为自然选择(naturalselection)。自然选择是一个历史过程,需要较长时间(地质时代),通过遗传把对生存有利的变异一代一代地积累起来。自然选择的实质就是使种内居群的遗传物质朝着更有利于适应外界环境的方向改变。

自然选择的一个生动实例就是达尔文研究的马德拉群岛上的甲虫。他发现500个种中有200个种的翅膀不会飞,会飞的则以翅膀非常强大的甲虫为主。他认为,原来这岛上的甲虫都是会飞的,后来有些甲虫的翅膀发育稍不完全,或者由于习性怠惰,很少飞翔,经过若干世代,翅膀便退化,丧失了飞翔能力。群岛常遭强烈的风暴袭击,每当海风暴起,不能飞翔的甲虫能够很好地隐藏,直到风过了以后才出来。而在空中飞翔的甲虫则常常被海风吹到海里,葬身碧波。这样一来,前者获得了最好的生存机会,保留下来,不断地繁衍后代;后者则不断被风浪淘汰,只有那些翅膀非常强壮,能够抵抗风暴的类型才能保留下来。

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