关于生物进化原因的讨论
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关于生物进化的看法你曾想过这些问题吗——我是谁?我来自何方?我将去向何方?看似简单的问题却总能在不同时代唤起不同人对生命的起源与进化产生无限的遐想。
生命到底是如何从无到有,又为何这般千姿百态。
达尔文是这样来解答的:生命是进化来的;生物进化是逐渐和连续的,不存在不连续变异或突变;生物之间都有一定的亲缘关系,有着共同的祖先;自然选择是生物进化的根本动力(机制)。
他在1859年发表了《物种起源》,用丰富的事实说明生物变异的普遍存在和变异与遗传的关系。
达尔文进化论基本思想是生存斗争和自然选择学说,并对物种的形成与绝灭的机制进行了系统的阐述。
达尔文不但发扬了前人的观点,如物种是可变的,而且更通过自己的考察和研究得出自己的新观点。
其内容主要包括三个方面:一是主张物种是演变的和共同起源的;二是生存竞争和自然选择;三是适应是自然选择的产物。
也可以说,《物种起源》的发表宣布了科学的生物进化理论的形成, 达尔文思想也成为现代生物进化研究的主要理论源泉。
但受时代的局限,他过分强调了过度繁殖所引起的生存斗争并把其当成作生物进化的主要动力,他的某些主张仍然得不到现代科学的支持。
而在日本也有一位科学家提出了一种新的观点。
分子进化中性论是日本群体遗传学家木村资生提出的。
在1983年木村资生写成一本专著《分子进化的中性学说》,对中性学说进行了一次全面系统的总结,其全名是“中性突变漂变假说”。
其主要内容可以分为三点:第一,突变大多是“中性的”,它不影响核酸和蛋白质的功能,对生物个体的生存既无害处也无好处(在分子水平);第二,中性突变通过随机漂变在种群中固定下来,在分子水平进化上自然选择不起作用;第三,进化速率是由中性突变的速率决定,对于所有生物几乎是恒定的。
生物进化的主要原因是中性突变和飘移固定,进化方向是不定向的、随机的。
进化的速率等于分子进化的速率,且恒定的,与环境无关,以通过随机的遗传漂变在种群中得到固定和逐渐积累达到种群的分化和新种的形成。
《生物进化的原因》学习者特征分析
1 .该班学生具有较强的资源信息收集、整理、分析的能力,能熟练操作与教学有关的电脑平台,能够根据教学思路和要求,准确找到所需资源的位置。
2 .学生学完生物的生殖发育以及遗传和变异后,对生命的起源和生物进化的相关问题很感兴趣,如“究竟先有鸡蛋还是先有鸡呢?”等相关问题。
3 .学生对这类有关“生物进化的过程及原因”的问题,在日常生活中通过各种媒体已具有了一定的零散的、感性的认识,但还欠缺整体、科学、理性的认识。
分析与评价
在《生物进化的原因》案例中教师从本班的学生的特点出发,对学生的认知结构、认知水平、学习态度、学习动机等方面分析的比较全面。
例如:学习中对信息的处理能力、计算机的处理应用能力、对所学知识的应用等能力比较强,学习的兴趣也比较浓厚。
然而本课是通过保护色的形成来分析生物进化的原因,保护色是串联课文知识的主线,学生对保护色知识的认知教师却没有分析,这是我认为不足的地方。
同时教师也没有分析学生的差异性,学习的过程中,学生的差异性会直接影响教学效果。
比如我们学校的学生,差异性比较大,来
自农村的孩子对一些新的事物的了解程度可能还比不过一些城市中初中的学生。
生物进化的原因教学反思6篇生物进化的缘由教学反思篇1本节内容是在探究了生物进化的历程规律之后,顺势引导学生质疑为什么在进化的过程中有些物种会灭亡,而又有些新的物种在不断产生,由此绽开新课对生物进化的缘由分析。
本节课的教学目标是:一是通过对桦尺蠖在工业区体色变黑例子的学习,了解自然选择在生物进化中的作用。
二是重点通过学生模拟爱护色的形成过程的探究活动,从感性上熟悉生物进化的缘由和过程。
因此本节课是一节理论分析和试验探究难度都较大的试验课。
我对本节课的处理分三大步进展,首先借助课本桦尺蠖体色随环境转变而进化的事例引导学生熟悉在生物进化过程中自然环境的选择作用,并不失时机对学生进展环保教育。
然后用图片、标本等让学生感受爱护色的动物如变色龙、竹节虫、枯叶蝶等与环境的相适应作用,提高了学生的学习兴趣。
重点放在学生模拟爱护色的形成过程探究活动,让学生在小组活动中体验合作学习的欢乐,通过分析试验数据从感性上熟悉生物进化的过程和缘由,得诞生物进化的缘由概括起来就是自然选择,适者生存,由自然生存法则最终上升到对学生人生观、价值观的正确引导。
这节课的教学我个人认为处理的比拟好的地方是:1.把一个理论性很强的学说型的教学内容通过事例分析、图片标本、模拟试验等生动化处理,使简单的问题变得简洁,浑浊的思路变得清楚。
2.由英国100多年前桦尺蠖的体色进化联系我们枝城地区的工业污染,让学生对自制的本地菜粉蝶进展将来的进化推想,提高了学生的积极性,并对学生进展潜移默化的环保教育。
3、收集了几种有代表性的典型具有爱护色的动物图片、标本等,由爱护色、变色渐渐向高级的拟态,以及对戒备色的熟悉引导学生熟悉生物对环境的适应的多种方式,增加学生的感性熟悉。
爱护色的动物:不同环境中的青蛙、北极熊、绿色蚱蜢变色的动物:变色龙、雷鸟拟态:枯叶蝶节虫、叶蝉、兰花螳螂戒备色:美洲棕王蝶幼虫有毒,体节有棕色大斑纹。
爱护色和戒备色的一组是:虎具有斑纹和黄蜂腹部的条纹。
简述现代达尔文主义生物进化的原因达尔文认为,生物进化的原因是.自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择,达尔文的自然选择学说,源于达尔文于1859年发表的惊世骇俗的宏篇巨著(物种起源),其主要内容有四点:过度繁殖,生存斗争(也叫生存竞争)遗传和变异,适者生存,达尔文认为,自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程,由于生存斗争不断地进行,因而自然选择也是不断地进行,通过一代代的生存环境的选择作用,物种变异被定向地向着一个方向积累,于是性状逐渐和原来的祖先不同了,这样,新的物种就形成了,由于生物所在的环境是多种多样的,因此,生物适应环境的方式也是多种多样的,所以,经过自然选择也就形成了生物界的多样性,因此生物进化是自然选择的结果。
现代达尔文主义哲学领域术语现代达尔文主义亦称综合进化论(The Synthetic Theory,包括后来的新综合理论),是达尔文主义选择论和新达尔文主义基因论综合和提高的产物。
该学派是现代进化论中是最有影响的一个学派,有许多著名的学者,如英国学者霍尔丹(J. B. S. Haldane,1892-1924)、费希尔(R. A. Fisher,1890-1962)、苏联学者施马里高践等。
其中最突出的是美籍苏联学者杜布赞斯基(Theodosius Dobzhansky,1900-1975)。
1937年,杜布赞斯基出版了《遗传学和物种起源》一书,标志着综合理论的形成。
该学说认为,今天达尔文的进化论是从多层次进行综合的研究,运用各方面的科学成就,论证生物的进化和发展;是在达尔文的自然选择学说和群体遗传学理论的基础上,结合生物学其他分科如细胞学、发生学、生态学等新成就而发展起来的当代达尔文进化理论。
(1)自然选择决定进化的方向,遗传和变异这一对矛盾是推动生物进化的动力;(2)种群是生物进化的基本单位,进化机制的研究属于群体遗传学范畴,进化的实质在于种群内基因频率和基因型频率的改变及由此引起的生物类型的逐渐演变;(3)突变、选择、隔离和物种形成是生物进化的机制。
生物进化的原因范文生物进化是指物种在漫长的时间内逐渐改变和适应环境的过程,这种改变和适应是由自然选择、突变、基因流动和遗传漂变等驱动引起的。
以下是关于生物进化原因的详细阐述:1.环境变化:环境的多样性和变动性是促使物种进化的主要原因之一、环境的变化可以是气候变化、地理环境的变化、资源分布的变化等。
当环境发生变化时,物种需要适应新的环境条件才能生存下去。
那些适应环境变化的个体通常会表现出更好的生存和繁殖能力,它们的基因就会在种群中越来越普遍,从而驱动物种的进化。
2.自然选择:自然选择是达尔文进化理论的核心。
自然选择是指生物个体的适应性特征会提高其在资源有限和竞争激烈的环境下幸存和繁殖的概率。
个体之间的差异是由遗传变异造成的,其中一些差异会使个体更适应当前环境,因此这些个体更有可能幸存和繁殖,遗传其有利的特点给下一代。
随着时间的推移,有利的特征会逐渐在种群中广泛传播,驱使物种的适应性特征发生改变。
3.突变:突变是指生物个体的DNA序列发生随机的、突然的、不可逆的变化。
这些变化在遗传上给物种带来新的基因型和表型,从而使得物种能够适应新的环境压力。
虽然大多数突变对个体健康和生存有害,但有时它们可以产生有利的变异,使得个体有更好的生存和繁殖机会。
这些有利的突变会在种群中逐渐积累并广泛传播,从而引起物种的进化。
4.基因流动:基因流动是指由于个体之间的繁殖移动而引起的基因频率的变化。
当个体从一个种群迁移到另一个种群时,其带有的基因型也会随之流动。
这种流动可以增加种群遗传多样性,从而增强种群对环境变化的适应能力。
基因流动还可以减轻种群遗传漂变的影响,有助于保持种群的遗传平衡。
5.遗传漂变:遗传漂变是指由于随机抽样误差而导致的遗传频率的随机变化。
在小种群中,由于繁殖和遗传机制的随机性,一些特定的基因型可能会表现出超过或低于其预期频率的趋势。
遗传漂变的效应在小种群中更为显著,可以导致基因频率的急剧变化。
遗传漂变可以改变种群的遗传结构,从而推动物种的进化。
《生物进化的原因》说课稿尊敬的各位评委老师好!我今天说课的题目是《生物进化的原因》,本课题选自义务教育教科书人教版生物学八年级下册,第七单元第三章第三节。
本次说课包括六个部分:说教材、说学情、说教学目标、说教学重难点、说教法学法、说教学过程。
一、说教材(一)、教材的地位生物进化的原因是生物进化的核心内容。
主要内容是“曼彻斯特市桦尺蠖类型变迁的事实”、“自然选择学说”,它既是对前面所学知识生命的起源和生物进化的历程的总结和延伸,又是初高中知识的结合,在本章本册中占有重要的地位。
(二)、教材的作用通过对生物进化的原因的探究,认同达尔文生物进化的基本观点,并能应用自然选择学说来解释一些实例。
(三)、教材的特点本课知识点少,重在理解保护色的形成是长期自然选择的结果,从而能用自然选择学说解释生物进化的原因,因此,不能单纯的讲授,更多的是要让学生体会其过程,引导学生理性分析生物进化的原因。
本课具有较强的实验性、探究性。
二、说学情八年级学生通过一年多的学习,已经具有了一定的生物探究能力和分析综合能力,对生物多样性有了一定的了解,所以在教学中,将会通过多媒体、实验等手段,为学生提供直观的图片和资料,帮助他们学习本节知识,增加感性认识;认真组织活动,让所有学生都参与到课堂中来;激活学生思维,培养设计实验、动手和分析实验数据的能力。
但由于探究实验和游戏参与人数是全班同学,可能在实验过程中学生易慌乱,影响实验结果。
三、说教学目标根据新课标“面向全体学生,倡导探究性学习;注重与现实生活的联系,提高学生的生物科学素养”的基本理念,我确定本节课的教学目标如下:(一)、知识与技能了解桦尺蠖类型变迁的事实,模拟桦尺蠖保护色的形成过程,概述自然选择学说,分析生物进化的原因。
(二)、过程与方法通过模拟桦尺蠖保护色的形成过程,培养学生分析数据能力并养成自主探究能力。
通过对自然选择学说的理解,能正确解释有关实例,提高理解和归纳总结能力。
八年级生物下册第三章第三节《生物进化的原因》教案1、生物进化的总体趋势是:由简洁到冗杂、由低等到高等、由水生到陆生。
2、生物的化石在地层中的消失有肯定的挨次:越古老的地层,成为化石的生物越简洁、越低等;距今越近的地层,成为化石的生物越高等、越冗杂。
教学目标:1.模拟保护色的形成过程,分析生物进化的缘由。
2.概述自然选择学说,形成生物进化的根本观点。
重点难点:一、分析生物进化的缘由读P58页图24:1850年,英国曼彻斯特地区的桦尺蠖大多数是浅色的,只有少数是深色的读P58页图25,100年后的1950年,曼彻斯特已成为一个工业城市,树皮被熏成黑色,结果深色桦尺蠖变成了常见类型。
思索:它们的数量为什么随环境的改变而转变?保护色:1、生物进化的缘由:可遗传的有利变异内因:可遗传的变异外因:环境的改变生物的后代会发生不同的变异,假设变异与生活环境相适应,那么具有此种变异的后代就能生存下来;假设变异不能与生活环境相适应,那么具有此种变异的后代就不能生存下来,将会被自然界淘汰。
二、达尔文自然选择:适者生存,不适者被淘汰。
1859年,达尔文出版了《物种起源》这一划时代的巨著。
在《物种起源》一书中,达尔文依据20多年来积累的资料,以自然选择学说为中心,从遗传、变异、人工选择、生存斗争和适应等方面论证了物种的起源。
该书强调自然选择在生物进化中所起的重要作用,给神创论以沉重的打击。
《物种起源》是关于生物进化理论的重要著作,是生物学讨论历史上的新的里程碑。
①概念:自然界中的生物,通过剧烈的生存斗争,适应着生存下来不适应者被淘汰,这就是自然选择。
②自然选择的过程:过度繁殖,生存斗争,遗传和变异,适者生存。
过度繁殖达尔文觉察,地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖力量,都有按照几何比率增长的倾向。
达尔文指出,象是一种繁殖很慢的动物,但是假设每一头雌象一生〔30~90岁〕产仔6头,每头活到100岁,而且都能进展繁殖的话,那么到750年以后,一对象的后代就可到达1 900万头。
生物进化的原因是什么生物进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程,为什么生物进化,以下就是店铺整理的生物进化的原因,希望对你有用。
生物进化的原因1)生存斗争的理论。
生殖过剩与生存条件的有限这一矛盾是地球上的物种被淘汰的外在原因之一。
2)遗传性发生变异的理论。
虽然变异的机制并不清楚,但普遍发生变异的事实不容否认,达尔文以此说明物种演变的内在原因。
3)适者生存的理论。
生存条件一直在变化,如果物种的变异适合于变化的环境,那么就在生存斗争中取得胜利而发展;如果物种的变异不适宜于它当时生存的条件,那么就趋于衰减或灭亡。
这样,达尔文基于自然界本身的事实和矛盾,为我们大致描绘了生物进化的机制,各种关键的问题在他这里都有了比较合理的、有事实佐证的回答。
新的物种怎么出现的呢?因为旧的物种会变异。
很多物种为什么灭绝了?因为它们承受不住生存斗争的压力。
为什么现存生物与环境的关系是那么和谐呢?因为无数变异之中的某些变异恰好符合环境的选择。
至于为什么低等类型的生物到处存在,达尔文写道:“这是不难理解的,因为自然选择即最适者生存生物进化的方式自然选择自然界的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。
(例:长颈鹿的脖子)渐进式渐进进化是达尔文进化论的一个基本概念。
达尔文认为,在生存斗争中,由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。
因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用,所以不能产生巨大的或突然的变化,它只能通过短且慢的步骤发生作用”。
现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变(基因突变和染色体畸变)或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用,整个群体的基因组成就会发生变化,造成生殖隔离,演变为不同物种。
20世纪70年代以来,一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。
第25卷第4期家 畜 生 态V o l.25N o.4 2004年11月Eco logy of Dom estic A n i m al N ov.2004遗传与环境在生物进化中的关系Ξ竺 笑(西南民族大学生命科学与技术学院,四川成都 610041)[摘 要] 本文讨论了在生物进化的过程中遗传与环境的关系及遗传物质的范围和生物可塑性的问题。
遗传物质的变异是进化的内因,环境对遗传物质的变异起到诱发与筛选的作用,进化后的生物对环境又有反作用。
[关键词] 生物进化;遗传;环境[中图分类号] S811.5 [文献标识码] A [文章编号] 100425228(2004)0420013204 生物进化是一个漫长而复杂的过程。
普遍认为推动生物世界不断进化的动力是生物和环境相互作用。
而这种相互作用的连接点是遗传物质。
20世纪中后期,随着分子生物学技术的应用以及其他学科的相互渗透,学者们从各个角度对生物进化进行了深入研究,相继提出了一些新的进化观点或学说。
但学术界对什么是生物进化的主导因素,自然选择对进化的作用到底有多大,获得性状是否能遗传等问题依旧众说纷纭,并未取得一致性的结论。
本文将就遗传和环境在生物进化中的作用,及其二者之间的关系等问题做一讨论。
1 遗传物质的变异是进化的内因自然界存在数百万种生物,它们形态各异,种类纷繁。
生物的多样性,主要就是遗传物质的多样性而造成的。
同一物种遗传物质的相对稳定性保证了该物种的稳定性和连续性。
而遗传物质的变异为生物进化提供了可能性。
1.1 基因突变和染色体畸变中性学说在对生物大分子的量化分析后认为,基因随时会产生大量的中性突变。
对于编码蛋白质的结构基因而言,当三联体密码中的1个核苷酸(尤其是第3位)发生置换往往不会使氨基酸类型发生改变。
蛋白质的保守性替换又指出,即使改变了个别氨基酸残基,但该残基是在可变区域内这种变化也并不影响生命体的生存价值。
此外,结构基因只是整体DNA序列中的小部分,还有大量不编码蛋白质的序列,如调节基因、重复序列、内含子、假基因和退化基因等。
由此,木村资生(M o tto.K i m u ra)等人提出生物进化在分子水平上起主导因素的是那些对生物生存既不利,又无害的“中性”基因。
但如何界定“绝对”的中性突变,仍然是一个复杂的问题。
调节基因、内含子、重复基因、假基因等非编码蛋白质基因虽然不直接指导蛋白质的合成,但它们与各种环境因素相结合通过调节转录、翻译的过程来发挥作用。
有研究表明:由猿到人的变化,主要是调节基因的变化,不是结构基因的变化[1]。
许多实验证据也支持了Gilbert提出的关于内含子功能的假说,认为结构基因是通过内含子序列之间的重组,将外显子聚集在一起而产生的,即内含子是原初基因重新组合过程的残留物。
此外,就目前人们的认识来看,内含子还具有影响基因的表达调控,调控RNA的剪接,编码特定的蛋白质,保护基因家族等功能[2]。
同属于重复基因的rRNA和tRNA在蛋白质翻译中也具有各自的功能。
假基因可通过接受邻近功能基因的片段或者由于功能基因移动而获得功能。
假基因与功能基因之间发生外显子交换的例证已在小鼠Ωa3中有所发现[3]。
一些单个核苷酸被置换后,也许不能改变氨基酸的类型,但它通过化学键对邻近核苷酸的作用是不容忽视的。
它能改变邻近核苷酸的置换率。
因此,笔者认为将一些基因突变定义为绝对中性是欠妥当的。
染色体畸变是指在自然突变或人工诱变的情况下,使染色体的某一节段(包括好多基因)发生变化Ξ[收稿日期] 2004204208[作者简介] 竺 笑(1979-),上海人,硕士研究生,研究方向:生态环境。
(它改变了基因的位置和顺序)和使个别或全套染色体数目发生的变化。
染色体畸变包括染色体结构和数目的变化,它与基因突变一样在进化中占有重要的位置。
染色体结构变异主要涉及的是基因之间相互关系的变化。
在减数分裂时,由于染色体的折断和重新黏接起来,造成了基因的反常排列。
根据不同变化情况可分为缺失、重复、倒位和易位四大类别。
基因突变和染色体结构的变异都同样是染色体上发生的变异。
不过,基因突变是指微小区段变异,即分子水平的变异;而染色体结构变异是指较大区段的变异,包括了许多基因的变异。
从变异的本质来说,这两类突变的界限是很难绝对划分的。
染色体数目的变异是指染色体数目发生不正常的变化。
对于生物体的生长和发育来说,完整的两组染色体(2n)是必需的。
但是,由于内外环境条件的影响,物种的染色体组或其中成员的数目可以发生变化,这些变化可归纳为两种类型,即整倍体的变异和非整倍体的变异。
染色体畸变牵涉到DNA分子上较大范围内的变化,影响基因间的连锁和交换,改变基因表达的方式,产生生殖隔离机制,加速物种分化的过程等。
1.2 基因重组病毒的进化很难用渐进突变累积来解释,病毒与宿主或其它病毒之间的基因重组引起的飞跃式突变起了很大的作用[4]。
事实上,在微生物间由于转化、接合和转导引起的基因重组发生的频率比基因突变高达一万倍[5]。
由此可见,基因重组是病毒及微生物进化的一种主要方式。
对于高等生物来说通过食物摄入,有性生殖,微生物介导也能获得外源核酸,为基因重组提供必须的物质要素。
张光明等人[6]提出微生物能有效介导基因重组,从原核生物到真核生物中广泛存在的转座作用可能是微生物介导的基因重组的一种重要方式。
微生物先感染一种生物,携带上该种生物的遗传物质,再感染另一种生物,将所携带的遗传物质转移到另一种生物的基因组中,即自然界中的转基因现象。
虽然一种生物本身已具有完善稳定的遗传机制,这种基因重组获得表达并固定下来的机率并不是很大,但不可否认基因重组在生物进化中起着重要作用。
2 环境对遗传物质变异的诱发与筛选从生态学的角度来说,任何生物都生存在总体稳定又时时处于变化之中的生态环境中,与环境存在物质、能量、信息的交流。
环境是生物进化的外因,它诱导遗传物质发生变异,又对其进行筛选,经过时间的积累达到生物的进化。
这里指的环境包括生物环境和非生物环境,宏观环境和微观环境,是所有对研究主体有影响的外界因素。
2.1 环境诱发遗传物质变异就化学环境而言,生物体从环境中摄入各种物质,经分解、吸收作用后,送入细胞中,这些物质中的某些化学成分和元素可能会与遗传物质的组成物发生反应,或使遗传物质的结构发生变化。
某些化学物质直接作用于生物体的表面,也可能引起表面细胞的破坏,并使遗传物质发生变异。
物理环境能引起遗传物质变异的最主要因素是射线。
生物生活在地球上,无时无刻不受宇宙射线和地球上的放射性物质发出的射线的照射。
科学家作了统计,一个人一年平均受的射线照射在人体中可把大约十亿个分子的化学键打开。
DNA分子在人体中所占比例很小,计算结果,每年每人平均损伤约200个DNA分子[7]。
若生物偶然接触到能量更大的射线则引起突变的机率更大。
现在,许多科学家利用遗传工程技术,将DNA 上的某些片段人为的进行改变,培育出有利于农业生产的新品种。
进行了转基因改造的动植物及微生物若被推广,则为该种生物的进化提供了一定的物质可能性。
新品种与近源野生种的杂交,有可能使人为改造过的基因片段得到传播,并且固定下来。
这种现象在植物中更为常见。
也可以说这是人为环境对生物进化的影响。
微生物介导的基因重组而使生物进化,则是自然的生物环境使遗传物质发生变化。
获得性状是否能遗传一直是生物进化研究中争论的焦点。
如果获得性状可遗传,就可以进一步说明环境可引起遗传物质变异。
生物学家已发现了不少获得性遗传的实例。
例如,当用一种酶把枯草杆菌的细胞壁去除后,在特定的生长条件下,它们可以继续繁殖,后代也是无壁的,并且这种状态可以稳定地遗传下去,只有把它们放在另外的一种生长条件下,细胞壁才会重新生长出来[8]。
逆转录酶的发现,也证实了获得性是有遗传可能性的。
“生命环境均衡论”的学者们认为:如果生活的环境条件改变了,生活也就发生改变,那么,动植物将采取适应其生活的性状,并且在这种性状永存的情况下,遗传因子也与之相应发生变化。
但是必须经过地质时代这样漫长的时间单位。
越来越多的证据证明获得性是可遗传的,但并不能认为获得性遗传是生物进化的主要方式。
因为在环境条件未发生剧烈变化的很长时期,生物进化的脚步并没有完全停止。
生物进化是许多因素共41家 畜 生 态第25卷同作用的结果,归根到底都必须是遗传物质发生了改变,只有这样变异才能一代一代延续下去,环境只能是进化的外因。
此外,有些科学家认为多数突变是自发的,完全随机的,这种看法不全面。
DNA链处于细胞中,它必然生活在细胞内环境中。
氨基酸残基的脱落、置换、插入无不伴随着肽键的断裂,这就需要能量和物质的交流,这一系列变化都与细胞内环境密切相关。
2.2 环境对遗传物质的筛选在分子水平上环境对遗传物质的自然选择是有建设性作用的。
DNA链上的某一位点是处在其它基因位点的包围之中的,如果这一位点发生了变异要受到此位点周围其它基因的约束和干预。
此外还要受到细胞核内环境中各种化学物质和染色体上组蛋白与非组蛋白的调控。
总之,在一个新基因型进化初期,将选取提高个体适合度的有利突变。
日本的太田(O h ta,1979)说,在分子水平上自然选择的主要作用是保持一个分子的现有机能,使它免受有害突变的影响[8]。
当遗传物质的变异通过了分子水平的自然选择后,还要接受更高级别的检验。
不管DNA上的突变位点是直接指导蛋白质合成,还是间接调控、影响转录和翻译的过程,绝大多数遗传物质的变异终究体现在蛋白质的变化上。
多肽链上一个或多个氨基酸残基的变化可能影响蛋白质的空间构象及功能。
多肽链在折叠时追求能量最低原则,完全折叠后的肽链要使它的空间构象有利于其功能的更好发挥。
如果氨基酸残基的改变引起了蛋白质功能的变化,那改变后的蛋白质所发挥的功能将使生物体能更好地适应环境,提高其生存能力。
以上就包括了细胞水平的自然选择,及蛋白质在发挥功能时与其功能相关的组织、器官水平的自然选择。
这些选择将对由遗传物质变异引起的蛋白质变化进行筛选。
当遗传物质的变异最终体现在表型的差异上时,环境的作用就类似于达尔文所提出的自然选择理论了。
只是根据现代生物进化理论,自然选择对象不是个体,而是种群。
自然选择的价值在于种群基因库中基因频率的变化状况。
前面提到过有些突变似乎是中性的,没有任何意义。
但当环境条件改变时,很有可能这些突变就不再是“中性”的了[9]。
这些储备突变在环境条件发生改变时才有机会表达。
近年来一些实验表明,存在着以热休克蛋白H SP90为代表的一些分子机制,能够在一定程度上隐藏基因突变造成的表型变化[10]。
也就是说,环境可以选择一些突变,让其表达,而让另一些暂时隐藏起来。
通过这些隐藏的后备突变,个体有更大的机会适应变化的环境。
3 生物进化后对环境的反作用约在27亿年前,出现了含有叶绿素,能进行光合作用,属于自养生活的原始藻类,如燧石藻、蓝绿藻等。