(精选)达尔文和他的自然选择理论一达尔文和《物种起源
《物种起源》导言 达尔文
物种起源导言:达尔文
Charles Darwin(查尔斯·达尔文)是19世纪最杰出的科学家之一。他的主要成就是提出并发展了生物进化理论。他的这个理论被认为是现代生物学的创立者之一。在《物种起源》这本著作中,达尔文详细阐述了生物界的进化理论,其中有很多的观点至今仍然对生物学研究有重要的指导作用。
在本文中,我们将会深入了解达尔文的生平和研究,以及《物种起源》的主要
观点和影响。
达尔文的生平和研究
查尔斯·罗伯特·达尔文于1809年2月12日出生在英国沃斯特郡切爾滕纳姆。
他的父亲罗伯特·達爾文是一位著名的医生,他的母亲苏珊娜则是一位教育家,非
常注重儿童教育。达尔文本人也是一位博学多才的人,早年对地质、生物、天文等领域都有深入的学习和探索。
1831年,达尔文受邀加入了一艘巡航船的船员,负责进行自然科学的观察和
记录。达尔文在这次旅行中,前往了南美洲、澳大利亚、南非等地,进行了大量的自然观察和实地考察。这些实际的调查和发现,为他后来的生物进化理论奠定了深厚的实证基础。
1842年,达尔文搬到了位于肯特郡的迪旺文。在这个偏僻的地方,他集中精
力开始了长达20年的生物进化研究。为了支持自己的研究,达尔文进行了大量的
实验和数据收集,并对自己进行了长达8年的鸟类研究。
达尔文致力于研究自然选择和进化的机制。他通过探究数百万年的化石以及现
存生物世界中的特征,提出了他的进化理论,并告诉人们这些特征都是如何形成的。
1844年,达尔文写下了他的观点,并拟定了《物种起源》的第一版。然而,
由于他担心这些观点会引起社会的不安,怕被激进分子攻击,所以长期限制自己的行动。直到1858年,达尔文才在阅读墨尔本自然学会成员阿尔弗雷德·韦斯特·沃
一,达尔文和他的自然选择理论一达尔文和《物种起源》
⒊处于哈迪-温伯格平衡状态的群体中,基
因频率与基因型频率存在简单关系的关系,可 以概括表示为:
现假设有5个起始群体,其遗传组成为:
起始群体
基因型频 率
AA
Aa
aa
Ⅰ
0.45
0.30
0.25
Ⅱ
0.40
0.40
0.20
Ⅲ
0.30
0.60
0.10
Ⅳ
0.25
0.70
0.05
Ⅴ
0.36
0.48
0.16
可以计算到以上5个群体的基因频率都一样,A 基因的频率p为0.6,a基因的频率q为0.4, 所以进 行随机交配一代以后,由(0.6A+0.4a)2可得到5个 子代群体的基因型频率都是:
AA Aa aa
0.36 0.48 0.16
任何一个群体,对于常染色体的一对等位 基因而言,不论起始群体的遗传组成如何, 只要经过一代随机交配,群体遗传组成都会 处于哈迪-温伯格平衡状态。
遗传漂变是指漂变的结果2个等位基因中的一 个可能因为偶然事故而失去,结果这个种群中只 有一对纯合子,如果留下这个纯合子是不好的, 会导致濒危。
分子进化速率与种群的大小、物中的生殖力和寿命 都没有关系。也就是说,分子进化是随机发生的,而不是 选择的结果。
(三)渐变式进化和跳跃式进化 达尔文学说和综合进化论主张进化是微小突变的积累, 自然选择导致的进化只能是缓慢的、渐变的过程。这种理 解成功地解释了物种以下种群的进化(小进化),而在解释 物种以上单元的起源(大进化)时,却遇到了困难。
达尔文写《物种起源》的故事
达尔文写《物种起源》的故事
达尔文写《物种起源》的故事
在人类历史的长河中,有众多的科学家和学者为人类的进步做出
了巨大的贡献。而其中一位最杰出的科学家之一,就是查尔斯·达尔文。他以其革命性的著作《物种起源》而闻名于世,极大地改变了我
们对生命和进化的理解。
达尔文是一个天赋异禀的自然学家,他对大自然的观察和探索始
终充满着兴趣。年轻时,他参加了一次环球航行的科学探险之旅,这
次经历深刻地影响了他的世界观。他开始思考生物多样性的起源和演化,并且着手进行深入的研究。
经过长时间的观察、实验和思考,达尔文终于萌生了一种大胆的
理论:物种的形成和演化不是突然发生的,而是一个缓慢而持续的过程。他相信,物种之间的差异是逐渐积累起来的,通过自然选择与环
境适应进行演化。这样的理论对当时的社会和传统观念来说是具有颠
覆性的。
为了将自己的观点传达给世界,达尔文决定撰写一本关于进化论
的综合性著作。经过多年的努力和研究,他终于在1859年完成了《物
种起源》的写作,这本书立即引起了广泛的关注和探讨。
在《物种起源》中,达尔文详细地阐述了他的进化论观点。他提
出了自然选择的概念,认为各个物种中的个体之间存在着竞争,而那
些适应环境更好的个体会更有可能生存下来并传递其优势基因给后代。这样,适应性更强的个体逐渐在种群中占据优势地位,最终形成了新
的物种。
这一理论对科学界和社会产生了巨大的影响。它解释了许多迄今
尚未被解释的现象,如为什么不同物种之间存在巨大的多样性和为什
么物种会随着时间的推移而发生变化。达尔文的观点被视为生物学的
一个重要里程碑,为现代生物学和其他相关领域奠定了基础。
达尔文的《物种起源》的贡献
达尔文的《物种起源》的贡献
《物种起源》是英国科学家查尔斯·达尔文于1859年出版的一本著作,被认为是现代进化生物学的奠基之作。达尔文的《物种起源》对科学界的贡献有:
1、进化论的建立:达尔文提出了自然选择理论,即个体适应环境的变异将在后代中得到保留和积累,从而推动物种的逐渐演化。这一理论成为现代生物学的核心思想,解释了生物多样性和物种形成的原理。
2、生物分类学的改革:达尔文的观点挑战了当时流行的神创说,他提出了共同祖先的概念,并强调了生物分类的演化关系。他的思想促进了现代生物分类学的发展,将物种归类为更广泛的分类单元。
3、对人类起源的影响:达尔文的理论深刻影响了人类对自身起源的理解。他提出了人类与其他物种存在共同祖先的观点,挑战了传统的宗教观念,为人类学、人类进化和人类行为学等领域的研究提供了新的视角。
4、科学方法的推动:达尔文以丰富的观察和实证数据为基础,提出了科学推理和证据的重要性。他的工作倡导了科学方法的应用,并对后来的实证科学方法论产生了深远的影响。
达尔文的《物种起源》在当时引起了巨大的轰动和争议,但它的贡献不仅限于生物学领域,而是对整个科学界产生了深远的影响,改变了人们对自然界和人类自身的理解。
达尔文和他的自然选择理论
达尔文和他的自然选择理论
在一个相当长的时间里,很多人认为五光十色、绚丽多彩的生物界是在某个时刻一次被创造出来的,而且一旦形成就永远不变了,这就是神创论,又称特创论(special creation)。有些人认为生物是一次又一次地被创造出来的,因此地球上的物种是有变化的,这是连续创造论(continuous creation)。这两种看法都认为物种是神所创造的,只是创造的时间和方式不同。
进化的思想,即一个物种是另一个物种演化而来的思想,在古代就已经有了,但那仅仅是一些天才的臆测。 18世纪至19世纪初,法国的布丰(G.L.de Buffon, 1707年—1788年)、拉马克和英国C.达尔文的祖父E.达尔文(Erasmas Darwin, 1731年—1802年)都考虑过生物进化的可能性,但都提不出令人信服的证据。直到1858年C.达尔文发表了《物种起源),才给神创论以巨大打击,使生物学摆脱了神学的羁绊。
(一)达尔文和《物种起源》
英国人达尔文(Charles Darwin,1809年—1882年)青年时期在剑桥大学学习。他的祖父和父亲都是医生,希望他能继承祖业。但达尔文不喜欢医学,更不愿当牧师,而喜欢骑马、打猎,特别喜爱博物学(自然史)。他经常和博物学家J.Henslow、地质学家莱伊尔(C.Lyell)等人来往,获益匪浅。他大学毕业时22岁,经Henslow推荐,他以不支取薪金的博物学者的身份登上英国海军舰艇贝格尔号(HMS Beagle),作5年(1831年—1836年)探险航行(图16-1)。
物竞天择 适者生存——浅析达尔文与他的《物种起源》
物竞天择适者生存——浅析达尔文与他的
《物种起源》
达尔文的《物种起源》自1859 年诞生以来已经过去157 年的时间了,无论是生物的进化还是生态的发展似乎都能在其中找到理论的“归宿”。共同祖先、适应、生存斗争以及自然选择是达尔文在《物种起源》中表达的核心内容,是认识达尔文、走进《物种起源》的秘钥。
1 科学巨人达尔文
关于对达尔文的认识,是从众多资料中的偶得。1809 年2 月12 日,查尔斯•罗伯特•达尔文(Charles Robert Darwin,1809—1882)出生于英国一个传统医学家庭。天才的诞生从来不是如此的偶然,幼年时的达尔文就热衷于观察自然和收集生物标本。大学期间主修神学的达尔文,依然保留着对生物科学的热爱,跟随自己的植物学老师进行了一系列的科学调查,并且采集了大量的植物标本。这些大学期间特殊的个人经历为他日后跟随“贝格尔”(Beagle)号水文地理探险军舰进行环球科学考察奠定了扎实的实践基础。
在巨大的付出中,年轻的达尔文爬山涉水,入丛林、过草地,细致研究着那些让自己无限着迷的地质矿产、生物类群、地貌特征。汗水耕耘的实践之后是硕果累累的理论收货。世正如达尔文在《物种起源》的绪论中阐述的那样“物种不是被独立创造出来的,而和变种一样,是从其他物种传下来的……全世界所有生物之间的生存斗争,这是它们依照几何级数高度增值的不可避免的结果,这就是马尔萨斯(Malthus)学说在整个动物界和植物界的应用”[1]等许多价值不菲的研究成果。
1859 年11 月24 日,几乎倾尽毕生精力和思考的《物种起源》出版,全名是《通过自然选择、即在生存斗争中适者生存的物种起源》,该书第一版的1250 册在当天全部售罄。“在《物种起源》一书中,达尔文详细地介绍了自然选择在自然界中所起的重要作用,第一次把生物学建立在完全科学的基础之上,以崭新的进化论思想冲破了“神创论”和“物种不变论”的壁垒。[2]”
英国生物学家达尔文以及《物种起源》
英国生物学家达尔文以及《物种起
源》
英国生物学家达尔文以及《物种起源》
达尔文
世界著名的生物学家查尔斯・罗伯特・达尔文是进化论的奠基人。出版《物种起源》,提出了生物进化论学说,对人类有杰出的贡献。
简介
1882年4月19日,达尔文在达温宅逝世,厚葬于威斯敏斯特大教堂。
查尔斯・罗伯特・达尔文(C.R.Darwin,1809.2.12―1882.4.19),英国生物学家,生物进化论的奠基人。他以博物学家的身份,参加了英国派遣的环球航行,做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集,经过综合探讨,形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。
用大量资料证明了所有的生物都不是上帝创造的,而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中,由简单到复杂,由低等到高等,不断发展变化的,提出了生物进化论学说,从而摧毁了唯心的“神造论”和"物种不变论"。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一(其他两个是细胞学说、能量守恒转化定律)。
他所提出的天择与性择,生命科学中是一致通用的理论。除了生物学之外,他的理论对人类学、心理学以及哲学来说也相当重要。
创立进化论
1831年毕业于剑桥大学后,他的老师亨斯洛推荐他以“博物学家”的身份参加同年12月27日英国海军“小猎犬号”舰环绕世界的科学考察航行。先在南美洲东海岸的巴西、阿根廷等地和西海岸及相邻的岛屿上考察,然后跨太平洋至大洋洲,继而越过印度洋到达南非,再绕好望角经大西洋回到巴西,最后于1836年10月2日返抵英国。他在随“小猎犬号”( theBeagle)环球旅行时,随身带了几只鸟,为了喂养这些鸟,又在船舱中种了一种叫草芦的草。船舱很暗,只有窗户透射进阳光,达尔文注意到,草的幼苗向窗户的方向弯曲、生长。但后来几十年间,达尔文忙着创建进化论,直到其晚年,才着手进行一系列实验研究向光性的问题,在1880年出版的《植物的运动力》一书中总结了这些实验结果。达尔文是用草的种子做这些实验的。草的种子发芽时,胚芽外面套着一层胚芽鞘,胚芽鞘首先破土而出,保护胚芽在出土时不受损伤。达尔文发现胚芽鞘是向光性的关键。如果把种子
达尔文自然选择学说
达尔文自然选择学说
摘要:
1.达尔文自然选择学说的背景和起源
2.自然选择的定义和基本原理
3.自然选择的四个要素:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
4.自然选择的意义和应用
5.对自然选择学说的质疑和反思
正文:
一、达尔文自然选择学说的背景和起源
达尔文自然选择学说是生物进化论的重要理论基础,它的提出者是英国生物学家查尔斯·罗伯特·达尔文。达尔文在1859 年出版的《物种起源》一书中详细阐述了自然选择学说,该理论的提出为生物学领域带来了革命性的变革。
二、自然选择的定义和基本原理
自然选择是指在自然界中,生物个体之间由于遗传变异和环境压力,导致适应环境的个体能够生存下来并繁殖后代,不适应环境的个体则被淘汰的过程。这个过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。自然选择的基本原理是“适者生存,不适者淘汰”。
三、自然选择的四个要素:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
1.过度繁殖:生物具有强烈的繁殖能力,会产生大量的后代。
2.生存斗争:由于资源有限,生物之间需要进行激烈的竞争,以获取足够的食物和空间。
3.遗传变异:生物在繁殖过程中会产生遗传变异,这些变异可能对生物的适应环境产生影响。
4.适者生存:具有有利变异的个体更容易在生存斗争中获胜,从而生存下来并繁殖后代,而不利变异的个体则被淘汰。
四、自然选择的意义和应用
自然选择学说揭示了生物进化的奥秘,对于我们了解生物的起源、演化和生态系统具有重要意义。此外,自然选择学说也在农业、医学、环境保护等领域有着广泛的应用。
五、对自然选择学说的质疑和反思
虽然自然选择学说在生物学领域具有重要地位,但是随着科学的发展,人们对这一理论也提出了一些质疑和反思。例如,自然选择学说无法解释遗传变异的本质、生物的适应性和目的性等问题。现代生物学已经在一定程度上超越了自然选择学说,发展出了诸如分子生物学、生物信息学等新的研究领域。
达尔文在《物种起源》中提出的主要观点是什么?
达尔文在《物种起源》中提出的主要观点是什么?
在《物种起源》中,达尔文提出了进化论的主要观点,其中包括以下几个重要观点:
1.生物的共同祖先:达尔文认为所有现存生物都来自共同的
祖先。他认为生物的多样性和复杂性是逐渐演化的结果,
通过适应环境的过程产生了各种物种。
2.自然选择:达尔文的进化论理论的核心是自然选择。他认
为个体之间存在差异,这些差异可能对生存和繁殖产生影
响。在环境资源有限的情况下,个体具备有利的适应特征
的个体将更有可能生存和繁殖,从而将有利特征逐代传递
给后代。
3.适应性:达尔文指出,生物的适应性是基于自然选择的结
果。在特定环境中,如果某个特征或变异使个体生存和繁
殖更加成功,那么这个特征或变异将在后代中更为普遍。
4.渐进演化:在《物种起源》中,达尔文提出了物种是渐进
演化的观点。他认为物种的演化是逐渐而连续的,通过逐
渐的小变化和积累产生新的特征和形态,最终形成新的物
种。
5.复杂性的形成:达尔文认为复杂的器官和生物结构是通过
多代逐渐演化形成的。他提出了自然选择是如何逐渐优化
和改造器官以适应特定功能和环境的观点。
总的来说,达尔文在《物种起源》中提出了进化论的主要观点,
包括共同祖先、自然选择、适应性、渐进演化和复杂性的形成。这些观点对生物学、进化生态学和其他相关领域的发展产生了深远的影响。
达尔文《物种起源》读书分享
哲学观念。
物种起源的影响
物种起源的出版引发了广泛的 争议和讨论,对生物学和人类
学产生了深远的影响。
达尔文的贡献
达尔文通过物种起源的研究, 为现代生物学的发展奠定了坚
实的基础。
《物种起源》的出版与轰动
出版背景
1859年,达尔文经过20多年的研究,出版了《物种起源》 一书,提出了以自然选择为核心的生物进化理论。
推动生物学革命
01 《物种起源》的发表,彻底改变了人们对生物世界的认知,推动了生物学的革命性发展。
奠定进化论基础
02 达尔文提出了以自然选择为核心的进化论,为后来的科学研究提供了坚实的理论基础。
影响其他科学领域
03 进化论的思想不仅影响了生物学,还对其他科学领域如心理学、社会学等产生了深远的影响。
谢谢
达尔文《物种起 源》读书分享
目录
01 《 物 种 起 源 》 的 背 景 和 影 响 02 《 物 种 起 源 》 的 主 要 观 点 03 《 物 种 起 源 》 的 争 议 与 影 响 04 《 物 种 起 源 》 的 启 示 与 意 义
01
《物种起源》的背 景和影响
达尔文与进化论的起源
物种起源的背景
03
《物种起源》的争 议与影响
宗教界对进化论的反对与接受
达尔文关于物种起源的基本观点
达尔文关于物种起源的基本观点
查尔斯·达尔文是现代进化论的奠基者之一,他的书《物种起源》提出了进化论的基本观点。以下是达尔文关于物种起源的主要观点:
-物种是通过自然选择进化而来的。达尔文认为,自然选择是指在自然环境中,生物的适应性更强的个体更容易生存和繁殖,从而逐渐改变整个物种的特征。
-物种的进化是缓慢而渐进的。达尔文认为,在长期的漫长时间里,物种通过一代代的遗传变异和自然选择逐渐发生变化,形成新的物种。-共同祖先是所有现存物种的根源。达尔文认为,所有现存的物种都有一个共同的祖先,它们都是从这个共同的祖先进化而来的。
-物种的进化是无目的的。达尔文认为,在自然选择的作用下,物种的进化是无目的的,没有任何目的性和预测性。物种的进化只是自然界的一种现象,是遗传和环境的相互作用的结果。
以上是达尔文关于物种进化的主要观点,这些观点对今天的生物学和进化论研究产生了深远的影响。
10.达尔文简介及《物种起源》的意义
10.达尔文简介及《物种起源》的意义
10.达尔文简介及《物种起源》的意义?
【达尔文简介】
查尔斯·罗伯特·达尔文,英国的博物学家,生物学家,进化论的奠基人。1809—1882年。查理斯·达尔文于1809年2月12日诞生在英国的一个小城镇。他以博物学家的身份,参加了英国派遣的环球航行,做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集,经过综合探讨,形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。书中用大量资料证明了形形色色的生物都不是上帝创造的,而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中,由简单到复杂,由低等到高等,不断发展变化的,提出了生物进化论学说,从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一,
19世纪自然科学的三大发现及其提出者是:
1.细胞学说 19世纪30年代,由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺提出
2.能量守恒和转化定律可以说是多人研究的结果。1842年,德国的青年医生迈尔(,1814-1878),写成了他的第一篇关于能量守恒和转化定律论文:《论无机自然界的力》;1847年,英国酿酒商焦耳、德国物理学家赫尔姆霍茨分别发表各自有关能量守恒和转化定律的讲演或论文;不过,焦耳被认为是最先用科学实验确立能量守恒和转化定律的人,但焦耳和赫尔姆霍茨也承认迈尔发现能量守恒和转化定律的优先权。 1953年,威廉·汤姆生帮助焦耳终于完成了关于能量守恒和转化定律的精确表述。至此,自然科学中的三大发现之一的能量转化和能量守恒定律宣告得到公认。
自然选择学说
自然选择学说
自然选择学说是指通过生物体的种群遗传变异、精选和适者生存而引起适应性进化的机制。这个学说由英国生物学家达尔文和他的合作者华莱士首次提出,并在1859年的《物种起源》一书中得到详细阐述。自然选择学说是现代生物学的重要基石,在生物进化研究上具有重要意义。
自然选择学说基于三个重要条件:1、个体间的存在差异(变异);2、环境对生存的压力;3、适者生存。这意味着生物体之间存在差异,有些差异会影响其生存和繁殖能力,环境会选择适应环境的个体而淘汰不适应环境的个体,最终适应环境的个体能够生存并繁殖,进而传递有利的基因给下一代,从而引起进化。
首先,个体间的存在差异是自然选择学说的基础,因为如果所有个体都是一模一样的,那么环境不会对它们产生选定作用,进化也就无从谈起。这些差异可能是基因突变、基因重组产生的遗传变异,也可能是由环境造成的非遗传性变异。这些差异有利、不利或中性,它们对环境有不同的响应能力,决定了生物对环境的适应和生存率。
其次,环境对生存的压力是生物进化的重要动力。环境有压力驱动生物进化,压力可以来自自身生存和繁殖所需的资源和条件(如食物、水、空气、栖
息地等),也可以来自其他生物、自然灾害和气候变化等,这些因素的变化和
影响能够促使生物的适应性进化。
最后,自然选择会发生只有适者生存的过程。什么是适者生存?它指的是
那些更能适应环境的个体被选中,存活下来并繁殖,而那些不适应环境的个体
被淘汰。这种选择将有利基因传递给新一代,新一代将在未来进化和适应环境。
自然选择学说有很多应用,其中最重要的应用就是人类医学和农业生产。
走近达尔文_1_物种起源_与达尔文的进化理论
走近达尔文(1)))) 5物种起源6
与
达尔文的进化理论
李征
1859年达尔文5物种起源6一书首版面世,首次系统全面地论述了达尔文自己的进化论思想,书中引用了很多古生物学、地质学和生物学等方面的证据,详实可信,使科学的进化理论第一次在宗教神学所包围的大的社会环境下旗帜鲜明地被确立下来,不再是以前较软弱、不够完善的理论假说或思想萌芽了。此后,越来越多的人了解、接受了达尔文的进化思想,并使之不断发展、完善,产生了系统的进化理论体系)))达尔文主义。
实际上,5物种起源6一书是达尔文用了一年多的时间所完成的预想中的一部理论巨著的一份摘要、大纲。1831年~1836年达尔文乘坐英国战舰/贝格尔0号完成了决定其一生理论基础的环球航行之后,他就已经成为一名进化论者了。此后他就不断在构思如何写作一部能够完整、系统地表达他个人进化理论思想的学术巨著了。那时他认为不会有人先于他而提出相同的观点,所以他也就并不急于发表自己的著作,直到有一天,他收到了另一位年青
的英国博物学家华莱士寄来的手稿,他才惊奇地发现这位与他有着相似经历的年青人竟然有着和自己如此相似的理论观点。经过赖尔等人的联系和协调,两人随后都将自己的论文同时递交/林奈学会0,第一次公开提出自然选择的进化理论。此后,达尔文又花了13个月的时间整理出前面提到的5物种起源6一书,可以说,没有华莱士,5物种起源6就不知会到什么时候才能问世。
5物种起源6一书刚一出版,就被抢购一空,后来又再版多次,越来越多的人开始接受进化的观点,不再盲目相信世界是上帝创造的神创论了。随着进化思想在社会上的广泛接受,使得接受并研究达尔文进化理论的人越来越多,并逐渐形成一套被不断完善、补充、壮大的理论体系,谦逊的华莱士还造出一个词)))达尔文主义来给这套思想冠名,因此后来很长一段时间内,/达尔文主义0几乎就成了进化论的代名词。
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达尔文
物种起源与进化论是一门科学领域,它研究的是生物在漫长的进化过程中的起源和演变。这个理论的核心概念是自然选择,又称达尔文的自然选择理论,由英国科学家查尔斯·达尔文于19世纪提出。自然选择是指在自然环境中,适应环境的个体更有可能生存和繁殖,从而在进化中对物种产生影响。
物种起源的研究可以追溯到古代希腊思想家亚里士多德。亚里士多德认为,物种是固定不变的,根据他的观察,他将动物分为无脊椎动物和脊椎动物两大类。然而,随着科学的发展和大量的研究成果,人们逐渐认识到生物并非固定不变的,而是在漫长的进化过程中不断发展和改变。
正式的进化论最早由法国的拉马克提出,他认为物种的演变是通过遗传的积累,外界环境的刺激以及个体适应环境的努力来实现的。
然而,拉马克的进化论并未得到广泛的认可,直到达尔文的自然选择理论的提出,进化论才开始受到更多的关注与认同。
达尔文通过多年的观察和研究得出了自然选择的理论,他发现在自然界中存在着种群的过度繁殖和资源的有限性。在这种情况下,个体之间的差异会影响到其生存和繁殖的机会。那些适应环境的个体更有可能生存下来和繁殖后代,而那些不适应环境的个体则有可能被淘汰。这样,适应性的特征就会在后代中得到传承,从而对物种的演变产生影响。达尔文将这种选择过程称为自然选择,它是进化中的重要机制。
自然选择的过程发生在物种内部和物种之间。在物种内部,个体之间的遗传变异和性状的差异会影响到它们的适应性。一些遗传变异可能会使个体更适应环境,从而提高其生存和繁殖的机会。这些有利的变异会在后代中得到传承,并逐渐在物种中普遍存在。而那些不适应环境的个体或者具有不利变异的个体则会被淘汰,从而减少在物种中的频率。
生物进化论达尔文的自然选择理论
生物进化论达尔文的自然选择理论生物进化是指物种在漫长的时间里的适应性改变,达尔文的自然选择理论从严谨的角度解释了生物演化的原理,并深刻地解释了生物学和生态学中的多种现象。自然选择不仅仅是一种生物学理论,它还是一种思想,能够应用到其他领域。
1. 达尔文生平
达尔文是一位英国博物学家、地质学家和伟大的生物学家。他的成就不仅仅在于创立了自然选择的理论,而且还在探索科学的方法,特别是在生物学领域。他在其《物种起源》一书中系统地展示了他的观点,最终被人们确认。
2. 自然选择理论的主要内容
达尔文的自然选择理论是建立在三个基本原则之上的:
1. 物种的数量会因繁殖而迅速增加,导致资源匮乏;
2. 物种间的差异是常见的,这些差异可以让一些个体更适合生存;
3. 这些优势的差异可以被遗传给下一个世代。
这三个基本原则表明,生命会不断地适应自然环境中的资源利用、竞争和繁殖等方面。每一代都是相对于上一代而言的,新的优势特征会逐渐累积,使物种趋于适应其生境。这种生物进化的机制是达尔文的自然选择理论所解释的。
3. 自然选择在现代生物学中的意义
自然选择是现代生物学中的一个基本概念。它不仅可以解释物种的
出现和消失,也可以解释生物形态特征和行为特征的适应性变化。如今,生物学家们用基因改良技术或转基因技术来利用自然选择的原理,研究提高人类生活水平的途径。此外,自然选择理论还启发了人们对
文化进化和思考演化的新视角,成为一种广泛运用的思想工具。
4. 自然选择理论的启示和反思
达尔文的自然选择理论的启示是,生命在不断地适应着外界环境,
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隔离机制(isolation mechanism)是指造 成两个或几个亲缘关系比较接近的类群之 间不易交配或交配后子代不育的原因。根 据隔离机制作用时间,可分为交配前隔离 和交配后隔离两种。
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交配前的隔离因素有:地理隔离、生态隔离、 季节隔离(seasonal isolation)、性别隔离(sexual isolation)、形态隔离(morphological isolation)等。 性别隔离是指不同类群的雌雄性别个体,相互之 间的吸引力微弱或缺乏而造成的隔离。形态隔离 是生殖器官或花器部分在形态上的差异而引致的 隔离。
生殖隔离(Reproduction isolation):是指相互间不能
进行杂交或杂种不育等生物学特性造成的隔离。例如,相
互间生殖器官差异太大,或wk.baidu.com理不协调以及遗传结构上的
差异等,从而造成交配不成功或杂种不育。
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地理隔离和生态隔离可以说是一种条件性的 生殖隔离。分离开的生物间不能相互杂交,不能 进行遗传物质的交流,这样,在各个隔离群体里 发生的遗传变异,在自然选择的作用下,就会朝 着不同的方向积累和发展,久而久之即分化形成 不同的类群或亚种,最后过渡到生殖上的隔离, 形成独立的种。
一、达尔文和他的自然选择理论 (一)达尔文和《物种起源》
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哈迪-温伯格定律
英国数学家哈迪(Hardy,G.H.)和德国医生温 伯格(Weinberg, w.),通过各自独立的研究分 析,于1908年分别提出了关于随机交配群体的基 因频率和基因型频率的重要遗传规律,被称为哈 迪-温伯格定律(Hardy-Weinberg Law),又称群 体平衡法则,其要点如下:
AA Aa aa 0.36 0.48 0.16
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任何一个群体,对于常染色体的一对等位 基因而言,不论起始群体的遗传组成如何, 只要经过一代随机交配,群体遗传组成都会 处于哈迪-温伯格平衡状态。
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遗传漂变是指漂变的结果2个等位基因中的一 个可能因为偶然事故而失去,结果这个种群中只 有一对纯合子,如果留下这个纯合子是不好的, 会导致濒危。
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五、进化理论的发展
达尔文的进化论局限性表现在“缓慢的、渐进的进化”
(一)综合进化论对达尔文进化论的修改
三个方面的 达尔文理论 综合进化论 区别
进化的改变
个体的改变
交互繁殖的种群 基因库的改变
自然选择的前提
繁殖过剩与生存 斗争
不同基因型有差 异的延续;影响 基因(型)频率 的因素
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建立者效应被隔离的小种群由于与原来种 群不同的基因pylv频率,(如都是AAAA,)向着方 向发展,形成新品种的现象。
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瓶颈效应: 某种原因造成大量死亡,残 存的少量含有某种基因多,或少,历代累积。
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(三) 隔离在物种形成中的作用 隔离(isolation)是指在自然界中生物不能进行自由交
配或交配后不能产生可育性后代的现象。除了遗传变异和 自然选择等因素外,隔离在生物进化机制中占着重要的地 位。很久以前,很多学者包括拉马克和达尔文等就已经认 识到隔离对生物进化,特别是在物种形成方面起着重要的 作用。一个或多个发生了优良遗传变异的个体,如果不和 由普通遗传型的个体组成的群体隔离开来,彼此间进行自 由交配,则新基因或新基因型就会混合在这个普通的群体 中,并且会很快消失,因而也就不能形成新的物种。隔离 开的类群不断地积累变异,在自然选择的作用下,逐渐分 化形成新物种。
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交配后的隔离因素隔离:配子或配子体隔离 (gametic isolation)、杂种不活、杂种不育、杂种体败坏 等。配子或配子体隔离是指一个类群的精子或花粉管不 能被吸引到达卵或胚珠内,或者它在一个物种的输卵管 中不易生活等等而产生的隔离。杂种不活是指杂种接合 子不能存活,或者是接合子在适应性上比亲代差很多而 造成的隔离;其根本的原因是两个基因组不协调或生理 失调等。杂种体不育是指杂种不能产生具有正常的染色 体组的、有正常受精功能的性细胞而造成的隔离。杂种 体败坏即是杂种子二代(F2)或回交杂种世代的全部或部 分个体不能生活或适应性低下的现象,例如树棉 (Gossypium arboreum)与草棉(Gossypium herbaceum) 之间的F1杂种是健壮而可孕的,但其F2太弱,以致不 能生存。
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隔离的形式有如下三种:
地理隔离(Geographic isolation):是指由地理环境不 同而造成的隔离,例如海洋、大片陆地、高山、沙漠等等, 使得许多动物不能自由迁移,相互之间不能自由交配,并 使植物间不能进行相互间的授粉,结果是相互间不能进行 基因交流,因而就形成了相互独立的物种。
生态隔离(Ecological isolation):是指由于所要求的 食物、环境或其他生态条件的差异而发生的隔离。例如, 两种生物虽然同处一个地区,但因繁殖季节不同而不能达 到相互交配或受精的目的。
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⒊处于哈迪-温伯格平衡状态的群体中,基
因频率与基因型频率存在简单关系的关系,可 以概括表示为:
现假设有5个起始群体,其遗传组成为:
起始群体
基因型频 率
AA
Aa
aa
Ⅰ
0.45
0.30
0.25
Ⅱ
0.40
0.40
0.20
Ⅲ
0.30
0.60
0.10
Ⅳ
0.25
0.70
0.05
Ⅴ
0.36
0.48
0.16
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可以计算到以上5个群体的基因频率都一样,A 基因的频率p为0.6,a基因的频率q为0.4, 所以进 行随机交配一代以后,由(0.6A+0.4a)2可得到5个 子代群体的基因型频率都是:
区分可遗传的变 不能区分
可以区分
异与不遗传的变
异
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(二)分子进化与中性学说
1968年日本人木村资生(M.Kimura),根据分子生物学 的研究,主要是根据核酸、蛋白质中的核苷酸及氨基酸的 置换速率,以及这些置换所造成的核酸及蛋白质分子的改 变并不影响生物大分子的功能等事实,提出了分子进化中 性学说(Neutral Theory of Molecular Evolution)。 1969年美国人J.L.King和T.H.Jukes用大量的分子生 物学资料进一步充实了这一学说。
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⒈在随机交配的大群体中,若没有选择、突变 和迁移等等因素的影响,则各个世代的基因频率 会保持不变。
⒉在一个大群体内,不论起始群体的基因频率
和基因型频率是多少,在经过一代随机交配之后,
基因频率和基因型频率在世代间保持恒定,群体
处于遗传平衡状态,这种群体叫做遗传平衡群体,
它所处的状态叫做哈迪-温伯格平衡。