國中自然第二冊第三章生物演化~3-1演化的發生~課程補充教材

演化是怎樣發生

  物種會逐代發生改變的想法,在十八世紀以前就已大略知道。但物種如何改變的看法則十分分歧,當時所舉的「證據」也因時過境遷而陸續遭致後起者的質疑。十九世紀,這些不同的看法經多位學者的整理,才有比較完整的輪廓。其中,達爾文有緣進行環球航海,全球性地收集物種的資料後(圖9-1),整理並歸納了各類型類似物種的相似性(圖9-2),並且解釋了為什麼物種會逐代改變的原因。

圖9-1

圖9-2

  達爾文發現每一族群在其生殖季裡所生出的後代數量遠超過其所處環境所能提供的最大負荷量。另外,他也觀察到同一物種的不同個體,它們的性狀彼此間常有差異。這些同一物種內的個體差異稱為變異。他於是大略地以如下的解釋作為他對生物發生演化現象的看法:

  任何一物種,其性狀在個體間有時會有差異;因此雖是同一物種其個體適應環境的能力便不相同;族群的個體數若過多時,其生活所需的食物、水或空間便感不足;個體為了生存,彼此間會競爭,以獲得足夠維持生活的資源;競爭的結果,使較能適應環境的個體生存下來,並有較高的機會產生後代子孫。傳承若干代後,物種就因為經歷這個不同的選擇而發生改變。

  現今地球上的物種都是經過大自然的選擇而適應下來;換言之,經此過程而存在的物種其性狀是隨時間及環境而演變的。大自然對物種中不同適應能力的個體進行選擇,反應在物種上,就是造成了物種的改變。這種大自然的選擇作用即天擇。

  達爾文說明了物種的既存性狀經天擇而被保留在後代族群中。至於既存性狀如何產生則沒有說明。往後近百年的遺傳學研究,才知道基因的突變和重組、染色體的互換也會造成可遺傳性狀的變異。

  基因突變在任何細胞內都可能發生,但只有發生在配子內時,突變後的基因才會遺傳到下一代。突變基因的性狀表型對既存生物體究竟是有利或有害,通常又與環境的變動與否有關;有時原來走有害的或中性的基因,在環境發生變化後,卻可能成為適應新環境的有利基因,例如英國的胡椒蛾(圖9-3)。因此,基因的突變使後代的變異增大,隨之也使物種對變動後環境的適應能力增強。染色體的互換和基因的重組是指生物體進行有性生殖時,親代兩者的遺傳物質傳遞到子代,形成新的組合;它可使後代的性狀組合增多,在適應多變的環境上更為有利。

圖9-3

資料來源:http://content.edu.tw/junior/bio/tc_wc/textbook/ch09/text-ch09-1.htm#第一節

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