进化论的完善与发展
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综述:进化论与进化生物学的发展自达尔文1859年发表《物种起源》(The Origin of Species)一书以来,“进化”(evolution)已逐渐成为生物学文献中出现频率最高的词汇之一,进化生物学(evolutionary biology)则成为当今生命科学中一个重要的前沿领域。
纵观150年来,随着科学界对生物进化现象的认识不断深化,人们对达尔文进化论的理解也随之不断深入,进化论自身也走过了曲折的发展之路。
除了像其他任何一种科学理论一样需要补充和修正外,进化论还经受了来自科学领域之外的一次又一次挑战。
今天,分子水平的生物进化研究正在蓬勃兴起,人们对进化论的兴趣有增无减,同时也提出了更高的要求,即以进化论为核心的进化生物学研究不仅应能够解释各种复杂生命现象,重建生物的自然历史,而且还应具有一定的预测性和应用潜力。
因而,藉纪念达尔文(C. Darwin)诞辰200周年和《物种起源》出版150周年之际,回顾进化论与进化生物学的发展历程,将有助于我们全面了解该领域的科学理论与知识,并用于指导21世纪生命科学的研究。
进化论的科学本质进化论从本质上改变了人们对地球生命现象的理解。
进化论围绕生物多样性的起源与发展,引导人们探索各种生物之间的亲缘关系(或称进化谱系)。
例如,作为地球生物的一员,人类究竟何时又是如何在地球上出现的?不同人种或不同人群之间关系如何?人类与其他生物(如细菌)有何种进化上的关联?如此等等,进化论为我们提供了科学的解释。
在进化论中,具有有益性状的生物存在差异的繁殖优势被称为自然选择(natural selection),因为是自然来“选择”提高生物生存与繁殖能力的性状。
如果生物的突变性状降低其生存与繁殖能力的话,自然选择就会减少这些性状在生物群体中的扩散。
人工选择也是一个类似的过程,但在这种情况下是人而不是自然环境使生物交配以选择理想的性状。
最常见的莫过于通过人工选择来获得人们所需的家畜品系和园艺植物品种等。
进化论对社会和科学发展的影响
进化论是一种科学理论,它对社会和科学发展产生了深远的影响。
以下是进化论对社会和科学发展的影响:1. 生物学进化论在生物学领域中起着至关重要的作用。
通过研究不同物种之间的共同点和差异,我们可以更好地了解生命如何适应环境并演变成今天所看到的形态。
2. 医学进化论也为医药行业提供了许多有益信息。
例如,通过研究人类基因组,我们可以更好地理解遗传性疾病,并开发出更有效的治疗方法。
3. 社会心理学进化心理学是一门新兴领域,在社会心理学方面具有重要意义。
它探讨人类行为背后潜在的生物机制,并试图解释这些机制如何塑造个体与群体之间互动方式。
4. 教育教育界也受到了进化论思想启示。
现代教育越来越注重个体差异以及每个孩子自身特质与需求,而非简单地将所有孩子视为相同实体进行处理。
5. 哲学从哲学角度来看,进化论改变了我们对世界本质、存在意义以及道德价值观念等问题的认识。
这些问题被重新审视并得到新的回答。
6. 科技创新最后但并非最不重要:由于对自然规律有更深入、全面、准确认识, 进化论促使各种高科技产品(比如计算机)得以问世, 从而推动整个经济向前发展.总结起来, 进化说已经成为当代文明中一个极其核心部分, 它带给人们无限启示和指引: 让我们能够站在历史长河上去审视过去、把握现在;同时也能够预见未来走向, 并做出正确决策!。
生物进化与遗传达尔文进化论的发展生物进化与遗传:达尔文进化论的发展Introduction生物进化是指生物种类随时间发生的可观察变化,而遗传是这些变化在后代中的传递。
在进化生物学中,达尔文进化论提供了对生物进化与遗传的深刻解释。
本文将探讨达尔文进化论的发展过程,以及它对生物进化与遗传的重要启示。
1. 达尔文进化论的起源达尔文进化论最早由英国科学家查尔斯·达尔文于19世纪提出。
达尔文基于长期的观察和研究,提出了自然选择理论,即适应环境的个体更有可能生存下来和繁殖。
这一理论对生物进化与遗传的解释具有重大影响。
2. 自然选择与生物进化自然选择作为达尔文进化论的核心概念之一,强调环境对个体适应能力的影响。
在自然选择过程中,适应环境的个体遗传特征将更有可能在后代中传递下来。
这导致了适应性特征的积累,从而促进了生物种类的进化。
3. 基因遗传与生物进化达尔文进化论也对基因遗传与生物进化之间的关系作出了重大贡献。
遗传是指基因在后代中的传递,而基因的变异是生物进化的原因之一。
达尔文认识到基因的变异可以导致不同个体的遗传差异,从而促进了生物种类的多样性与进化。
4. 进化树与生物分类达尔文进化论也为生物分类学提供了重要的指导。
通过研究不同物种之间的共同祖先和进化关系,科学家们可以构建进化树,从而更好地理解生物种类之间的联系。
进化树为科学家提供了对遗传变异和物种演化的深入认识。
5. 变异与适应达尔文的进化论也强调了变异在生物进化和适应过程中的重要性。
变异是个体之间遗传差异的基础,也是进化的原动力之一。
一些变异可能增加个体在特定环境中的生存能力,从而提高了它们在生物进化中的竞争力。
结论达尔文进化论的发展为生物进化与遗传的理解提供了深刻而独特的视角。
自然选择、基因遗传、进化树以及变异与适应等概念都在科学研究中起着重要作用。
通过对达尔文进化论的学习和应用,我们能更好地理解生物进化与遗传的本质,为生物学研究提供了重要的理论基础。
进化论发展史
自达尔文的进化论问世以来,进化论的发展史就是一部充满争议和探索的历史。
尽管达尔文的原始理论在某些方面存在缺陷,但他的基本思想——物种的变异和自然选择——已经成为了生物学的基础。
在达尔文之后,许多生物学家对进化论进行了修正和完善。
其中最重要的是二十世纪初的遗传学家,他们发现了基因突变和基因重组的过程,从而解释了物种变异的来源。
这些发现为后来的分子进化研究奠定了基础。
随着分子生物学的发展,进化论再次得到了重大突破。
科学家们开始从分子水平上研究物种的变异和进化。
他们发现,DNA序列的变异和自然选择是物种进化的主要驱动力。
这一发现为进化论提供了更坚实的基础,并揭示了进化过程的微观机制。
然而,进化论的发展并未停止。
随着生态学、行为学和社会生物学等领域的发展,进化论的视角和范围也在不断扩大。
现在,进化论不仅关注物种的形态和生理特征,还关注物种的行为、生态和社会因素对进化的影响。
在未来,进化论将继续发展和完善。
随着科学技术的进步和新发现的出现,我们可能会更深入地理解进化过程和机制。
同时,进化论也将继续挑战我们的思维方式和世界观,推动我们对自然界和人类社会有更深入的认识。
进化论的发展在20 世纪初,没有多少人支持达尔文的自然选择理论:野外博物学家坚持达尔文最初强调的地理因素在进化中的作用,但对于其它适应机制如拉马克主义也颇感兴趣;古生物学家则确信进化是定向和线性的过程,其机制是拉马克主义或直生论;新一代实验生物学家走向另一个极端,他们利用遗传学攻击拉马克,但拒绝承认适应和选择的作用,而遗传学家以还原论者的态度宁可认为基因是进化的目标,否认达尔文所认为的自然选择的对象或目标基本上是作为整体的个体。
20 世纪20 年代,生物学界进行了旨在将生物不同分支结合起来的第一次尝试,而且达尔文主义恢复起来成为一种新思路中的关键。
人们意识到可以利用孟德尔主义提供的对遗传的更成熟的理解来解释含有众多变异的群体,同时也认识到,选择会影响基因的相对频率。
到了1940 年,综合进化论产生,新创立的群体遗传学重新使自然选择成为说明适应性进化的合理机制,从而达尔文主义再次成为生物学的主流。
需要再三强调的是:综合并不是各种观点的简单混合、拼凑,而是吸取各种观点中合理的、科学的成分,同时摈弃其不符合客观事实的成份,使科学理论一步一步的接近“真理”。
诞生于20 世纪三、四十年代的进化综合并不是有革命性新概念的产生,而是各个阵营之间相互学习的结果:博物学家向遗传学家学习了孟得尔遗传原理,而遗传学家向博物学家学习关于种群思想、地理因素及个体是选择单位的重要意义。
20 世纪60 年代分子生物学兴起成为生物学的领头学科,带动了各个学科的发展。
随着人们对遗传机制的更为深入的了解,进化生物学界也引发了一场大的争论:综合进化论、分子进化中性论、间断平衡论、新拉马克主义各执其词。
虽然还没有人对进化论的基本结构发出挑战,但已有人试图要推翻过去的某些特定看法。
最近几年,越来越多的生物学家已认识到进化中所含的内容,不只是自然选择。
他们认为进化论与遗传学等现代综合涉及的领域太窄,甚至有少数激进的生物学家开始转而支持那些相信选择理论是完全不对的批评者了。
现代生物进化论的历史和发展生物进化理论是关于物种如何逐渐改变和适应环境变化的科学解释。
早在古代,人们就对生物的起源和演变产生兴趣。
然而,现代生物进化论的发展可以追溯到19世纪中叶的达尔文。
本文将回顾现代生物进化论的历史,探讨其发展,并分析其对当今生物科学的重要性。
1. 达尔文和进化论的提出19世纪的英国自然科学家查尔斯·达尔文提出了进化论,这是现代生物学的奠基之作。
达尔文根据他在航海中所观察到的动植物多样性和地理分布提出了进化的概念。
他认为,物种是通过自然选择(自然界的竞争和适者生存)逐渐改变和适应环境的。
他的著作《物种起源》于1859年发表,引起了广泛的争议和讨论。
这个理论到现在仍然是生物学研究的核心。
2. 遗传学的发展在进化论的基础上,遗传学的发展是推动现代生物进化论的重要因素之一。
格雷戈尔·孟德尔的遗传学定律和托马斯·摩尔根的基因学实验揭示了基因在遗传传递中的作用。
这些研究为遗传变异和进化提供了明确的科学基础。
20世纪的遗传学研究进一步揭示了基因突变、基因漂变和基因流动等因素对物种演化的影响。
3. 分子生物学和DNA证据随着分子生物学的快速发展,DNA成为研究生物进化的重要工具。
1953年,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现了DNA的结构。
这项发现引发了生物学革命,并为了解生物进化提供了基础。
通过对比物种的DNA序列,研究人员不仅可以揭示各物种之间的亲缘关系,还可以研究基因突变和演化过程。
DNA证据强有力地支持了生物进化论,并且为探索进化机制提供了新的视角。
4. 群体遗传学和进化动力学近年来,群体遗传学和进化动力学等领域的发展极大地推动了生物进化理论的进一步发展。
这些领域探讨了进化过程中的基因频率变化、性选择和物种形成等复杂问题。
利用数学模型和计算机模拟,研究人员能够更好地理解物种间的相互作用以及进化的速度和方向。
群体遗传学和进化动力学为现代生物进化论提供了更深入的理论基础,并推动了相关的实证研究。
生物进化论与人类社会的发展马璇5120209158进化思想源远流长。
两千五百年前,中国和希腊古代哲学家的著作中就早已孕育了朴素的进化思想。
我国古代早期的唯物主义者管仲就提出。
水是万物本源。
《管子水地篇》说:“水者何也,万物之本源也,诸生之宗室也。
”无独有偶,古希腊泰勒斯、阿那克西曼德等哲学家的著作中,也都含有一些进化思想。
众所周知.进化思想的发展经历了一个漫长的过程。
期间,拉马克、达尔文等知名学者在批判继承前人的基础上不断提出自己新的观点,并随着历史的发展而不断地被修正。
这些观点随着历史的发展,逐渐被人们所认可和接受。
在进化科学发展的历史上,最早提出系统进化论的是法国生物学家拉马克。
他在1809年出版的《动物哲学》一书中,系统地阐述了拉马克进化理论。
他认为生命具有向上发展的必然趋向.并且强调动物意志、器官用进废退及获得性状遗传在进化过程中起着十分重要的作用。
近代科学进化论的奠基人是英国学者达尔文,达尔文的巨著《物种起源》则是科学进化论取得决定性胜利的标志。
达尔文提出了自然选择的原理,他认为进化的动力在自然界内部,并把进化的机制归结为自然的原因。
这就科学的说明了生命自然界发展的主要过程。
在过去的近一百五十年期间,较其他自然科学理论而言,生物进化论的影响远远超越了自身的领域,许多社会科学学科都在借鉴、使用进化概念。
随着生物进化论研究的纵深和发展,进化论还将在深度和广度上继续影响社会和科学的进步。
总结进化论对社会和科学发展的具体影响及其得失,重新认识和审视进化学说,将其用于对科学和社会的探索及实践,有着理论创新的意义。
说到生物进化论和社会的关系,不得不说社会达尔文主义。
社会达尔文主义的理论,是由达尔文的生物进化论演绎而来。
它是将达尔文进化论中的“适者生存”的思想,广泛应用于人类社会当中的一种社会理论学说。
其核心概念是,由于生存竞争所造成的优胜劣汰,在人类社会的发展变化中也是一种同样普遍适用的生存适用法则,并在人类的社会进化和社会发展上起到了重要作用。
达尔文进化论全集摘要:一、达尔文进化论简介1.达尔文进化论的起源2.进化论的主要观点3.进化论的影响和意义二、达尔文进化论的主要内容1.物种起源与自然选择2.生存竞争与适者生存3.生物进化的渐进性与阶段性三、达尔文进化论的发展与挑战1.现代生物进化理论的发展2.进化论在生物学领域的应用3.进化论所面临的挑战与争议四、达尔文进化论在我国的研究与应用1.我国对达尔文进化论的接受与传播2.进化论在我国生物学研究中的应用3.进化论对我国科学技术发展的影响正文:达尔文进化论全集达尔文进化论,是英国生物学家查尔斯·罗伯特·达尔文(Charles RobertDarwin)所提出的关于生物进化的一种理论。
它以自然选择为核心,阐述了物种起源、生存竞争、适者生存等生物进化过程中的关键要素,对生物学、社会学、心理学等领域产生了深远影响。
一、达尔文进化论简介1.达尔文进化论的起源达尔文进化论起源于19 世纪中叶,当时达尔文通过对南美洲加拉帕戈斯群岛的实地考察,发现了生物物种的多样性与适应性。
在此基础上,达尔文提出了以自然选择为核心的生物进化理论。
2.进化论的主要观点达尔文进化论的主要观点包括:物种起源与自然选择、生存竞争与适者生存、生物进化的渐进性与阶段性。
其中,自然选择是生物进化的核心机制,通过生存竞争,适者生存、不适者淘汰,使生物种群不断进化。
3.进化论的影响和意义达尔文进化论的提出,不仅彻底改变了人们对生物世界的认识,还为生物学、社会学、心理学等领域的研究提供了全新的视角和方法。
同时,进化论对宗教、哲学等人文社会科学领域产生了深远影响。
二、达尔文进化论的主要内容1.物种起源与自然选择达尔文认为,生物种群中的个体之间存在巨大的差异,这些差异可以通过自然选择和适者生存传递给后代。
经过长时间的累积,这些差异导致了新物种的形成。
2.生存竞争与适者生存生物种群中的个体之间存在生存竞争,只有那些适应环境、具有优势的个体才能生存下来,并将这些优势遗传给后代。
进化论的发展及其对后世的意义张先喆(浙江大学求是学院工科试验班(信息)学号3110100812)摘要:一百五十多年前,达尔文正式提出了进化论学说,在这一百五十年之中进化论经历了巨大的变革和发展。
进化论的意义不论是对科学还是对社会都做出了巨大的贡献,后人的思想也深深地受到了它的影响,并且它千百年来第一次改变了人们对于人类起源的神创论的信仰,它还推动着整个社会的变革,尤其是对中国的变法图强,力图革新做了指导性作用。
然而,这项学说有它的不足之处,也是这一百五十多年来倍受争议的原因,各种反对进化论的言论也数见不鲜。
然而,科学的意义并不在于它的绝对的正确性,而在于它对于后世的发展所作出的贡献。
关键词:进化论达尔文拉马克物种起源 LUCA 基因中心主义非线性突发性演化引言进化论最初进入我们的生活的时间已经无从追溯,初中?小学?也许更早。
毫无疑问的是,进化论对整个世界的影响都是巨大的,它对整个人类文明史的进步的推动作用也是无可厚非的,而进化论对中国历史的推动作用也尤为突出,进化论的思想在每个中国人的思想中几乎是根深蒂固的。
1.进化论的发展历程及科学意义首先对生物做出阐述是基督教的神创论,后来一位叫拉马克的博学的植物学家动物学家坚信生物是传衍而来,这就是“用进废退”拉马克主义,即经常使用的器官就发达,不使用就退化。
这种变化是可以遗传给后代的。
后来就是达尔文的进化论。
然后是现代的发展的进化论,进入了基因,分子生物学的阶段。
[1]而达尔文的作用则是将整个进化论的发展推向了一个前人从未企及的高度,他的观点的提出引起了人们更多的思索和探讨,也正是这个观点,第一次对神创论的真实性造成了一个极大的冲击。
达尔文之所以地位特别,在于他既不是单纯的博物学家(比如林奈),也不是单纯的哲学家(比如康德),达尔文在完成四年的旅行之后用了二十年时间思考并撰写《物种起源》,他耗费了毕生心血为的是将一个完整抽象的理论体系建立在稳固的事实基础之上,诚然,这一点要比理论体系本身的每一点细节都更加重要。
课程名:生命科学史姓名:王芝学号:2010212810 专业:生物科学摘要:进化论是用来解释生物在世代与世代之间具有变异现象的一套理论,当今进化学绝大部分以查尔斯·罗伯特·达尔文的进化论为主轴,在著《物种起源》时有详细的论述,已为当代生物学的核心思想之一。
本文对进化论的发展做作了总结性的回顾,着重介绍了进化论发展过程中出现的各理论学派的主要内容及观点,并在此基础上对各理论进行了简要的评述,最后对进化论的前景做出了展望。
关键词:发展史拉马克主义达尔文主义分子进化中性学说正文一、进化论的发展进化思想源远流长。
然而,历史上第一个提出比较系统的进化理论的学者应该是法国博物学家拉马克(Jean-Baptiste de Lamarck, 1744-1829)。
此后,不同的学者从各自不同的知识领域或立足点出发,提出了一系列理论学说,而进化理论也在这些理论学说的相互竞争、相互补充中得到逐渐完善和发展。
下面就针对这些理论学说进行一简单介绍:1.1 拉马克主义进化论拉马克法国博物学家。
生物学伟大的奠基人之一,生物学一词是他发明的,最先提出生物进化的学说,提出了高等动物是由低等动物演变而来的。
是进化论的倡导者和先驱。
他还是一个分类学家,林奈的继承人。
主要著作有《法国全境植物志》、《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》等。
拉马克认为,生物是由简单到复杂、由低级到高级逐步进化的,外界环境的影响是生物进化的主要原因。
在《动物学哲学》中,他提出了生物进化的两条法则:(1)用进废退法则。
生物经常使用的器官趋于发达、进化,经常不用的器官趋于衰亡、退化。
(2)获得性状遗传法则。
生物通过用进废退获得或丧失的一切性状,只要为两性所共有或者为产生这两性的个体所共有,就能通过繁殖遗传给下一代,从而使生物不断演变。
拉马克学说的缺陷拉马克主义所主张的用进废退和获得性状遗传观点,试图用自然因素解释生物为什么进化是有意义的,但在当时缺乏科学论证,基本上是一种猜测。
由于历史条件的限制,拉马克学说中也夹杂着若干虚构的、唯心的因素,它是争论较多的一种进化理论。
最近的研究成果对拉马克主义进化论的支持表观遗传学的研究对象是一类不需要改变 DNA序列但是影响生物性状的机制。
简单说来,DNA虽然决定蛋白质的表达,但是从DNA到蛋白质的过程中却有很多可以调控的步骤,例如DNA的甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化、siRNA的作用,甚至蛋白质的不同折叠都能影响蛋白的表达和功能。
这些发现揭示了这些调控的机制的两个特征:一是它们长久地可以受到自然性的后天影响(可获得性),二是它们可以遗传(可遗传性)。
如果这两种因素可以结合在一起,那么获得性遗传就是有可能的了。
1.2达尔文主义进化论达尔文英国博物学家,进化论的奠基人。
曾以以博物学家的身份,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》,提出了生物进化论学说。
《物种起源》的主要内容如下:(1)一般进化论:物种是可变的,现有的物种是从别的物种变来的,一个物种可以变成新的物种。
(2)共同祖先学说:所有的生物都来自共同的祖先。
(3)自然选择学说:自然选择是进化的主要机制。
任何生物产生的生殖细胞或后代的数目要远远多于可能存活的个体数目(繁殖过剩),因而生物必然要为生存而斗争。
在后代中,那些具有最适应环境条件的有利变异的个体将有较大的生存机会,并繁殖后代,从而使有利变异可以世代积累,不利变异被淘汰。
(4)渐变论:生物进化的步调是渐变式的,是一个在自然选择作用下累积微小的优势变异的逐渐改进的过程,而不是跃变式的。
达尔文主义进化论的缺陷(1)他的自然选择原理是建立在当时流行的“融合遗传”假说之上的。
按照融合遗传的概念,父、母亲体的遗传物质可以像血液那样发生融合;这样任何新产生的变异经过若干世代的融合就会消失,变异又怎能积累、自然选择又怎能发挥作用呢。
(2)达尔文过分强调了生物进化的渐变性;他深信“自然界无跳跃”,用“中间类型绝灭”和“化石记录不全”来解释古生物资料所显示的跳跃性进化。
传统进化论的这种观点近年正越来越受到间断平衡论者和新灾变论者的猛烈批评最近的研究成果对达尔文主义进化论的支持在遗传学看来,基因亦即遗传物质以DNA为载体,DNA先转录为RNA,再翻译为蛋白质,蛋白质通过复杂的互相作用,决定了生物体的形态。
在这个过程中DNA的顺序是决定性的因素,生物的形态最终由DNA的顺序决定。
上一代生物的生殖细胞中的DNA通过细胞减数分裂和受精过程传给下一代,而上一代后天获得的性状不会影响生殖细胞中的DNA顺序,所以后天获得的性状不会遗传到下一代,换而言之,获得性遗传并不存在。
遗传学完美的揭示了遗传的分子机制,群体遗传学又从宏观的角度解释了个体变异和群体进化的关系,所以达尔文主义有了坚实的科学基础。
1.3新拉马克主义进化论新拉马克主义的主要思想:新拉马克主义者否认自然选择的真理性,或认为自然选择只是进化的辅助因素。
该学派认为,生物具有很大的可塑性,环境发生变化时生物就会发生相应的变异,以适应新的环境条件。
这样的变异被认为是定向变异,是生物在后天环境中所获得的,简称获得性状。
该学派强调获得性状能够通过生殖细胞直接传递给后代,主张生物是通过获得性状及其遗传而进化的。
新拉马克主义的缺陷:但是新拉马克主义的主要缺陷在于对变异缺少分析,不能区分基因型和表现型,以为表现型的变化就可以遗传下去(即获得性状遗传)。
新拉马克主义者能够用来支持自己的实验很少,他们反复引用的实验也可以有别的解释。
例如,法国生理学家布朗-塞奎曾经做过一个实验,损害豚鼠的大脑,则豚鼠的后代会出现痫癫。
但是这并不足以证实痫癫就是遗传而来,也有可能大脑的损伤产生了一种毒素,传递到子宫中而影响了胚胎的发育。
遗传学诞生后,新拉马克主义者被逼入了绝境,更需要用实验来证明自己。
对新拉马克主义的支持新拉马克主义学派对生物进化的原因,对获得性状遗传机制等重大问题作了种种研究和论述,这是达尔文主义所未能涉及的方面。
该学派的研究有的相当深入,并从理论上作了某些有价值的说明。
其中有些论点尽可能地运用物理、化学的原理揭示了先辈科学家的预言,有相当的说服力,对生物进化论的发展产生过积极的影响。
1.4现代生物进化论:现代生物进化理论的主要内容种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。
突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。
在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
现代生物进化理论的缺陷现代达尔文主义重申了达尔文自然选择学说在生物进化中的主导地位,并用选择的新概念(“选择模式”)解释达尔文进化论中的许多难点,否定了获得性状遗传是进化普遍法则等流行很久的假说,使生物进化论进入现代科学行列。
但是,这一学说的实验性工作基本上限于小进化(种内进化)领域,对于大进化(种间进化)基本上未超出类推的范围。
同时对一些比较复杂的进化问题(如新结构、新器官的形成;生物适应性的起源;变异产生的原因问题;分子水平上的恒速进化现象;生物进化中出现的大爆炸、大绝灭等)还不能做出有说服力的解释。
1.5中性学说中性学说的主要内容:(1)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。
(2)“中性突变”通过随机的“遗传漂变”在群体里固定下来,在分子水平进化上自然选择不起作用。
第三,进化的速率由中性突变的速率所决定,也就是由核苷酸和氨基酸的置换率所决定。
它对于所有的生物,几乎都是恒定的。
中性学说面临的两大难题(1)分子水平上的进化主要是指进化是由中性突变与由随机漂变导致的基因频度的固定所造成的;而表型水平上的进化则是适应性进化,对此自然选择是最合理的解释。
两种学说两种机制完全不同。
如何在它们之间搭起桥来,使两者统一起来是中性学说支持者必须回答的第一个大难题。
对此,B.拉特和木村本人分别提出了基因微效假说和主要基因效果假说。
根据基因微效假说,分子水平的几乎所有突变像似中立,其实并非中立,许多基因的微小效应累计起来可成为生物发生适应性变化的原因。
而主要基因效果假说认为,大部分碱基置换是中性或近中性的,而又很少数的突变对生物存在是有利的,从而导致产生适应性进化。
但这都等于承认了自然选择、适者生存的机制也深入到分子水平,等于承认中性突变对于进化而言角色的次要性,不过是进化过程中无足轻重的“杂音”罢了。
(2)物种分化或形成是进化的核心问题。
这是中性学说必须面对的另一个大难题。
对此,木村提出了松弛假说,认为进化(包括大、小进化)是通过四个阶段完成的。
第一阶段:由于竞争对手消失或出现新大陆,生物从严酷的种内、种间斗争解放出来,周围没有了竞争对手,环境出现空白或松弛状态。
第二阶段:由于生存环境松弛,自然选择压力大大降低,从而各式各样中性突变可以急速发展和积累。
第三阶段:在积累起来的中性突变中有些突变可能对生物适应外在情况变化起着有利作用(即主要基因效果)。
第四阶段:当各式各样突变型增多,挤满了宽松环境时,自然选择重新发挥强有力的作用,从众多变种中产生出具有适应优势的新物种,从而实现进化。
但这还只停留在思索范围内的一个假说,尚有待事实的验证。
中性学说的贡献中性学说揭示了分子进化规律,这是它的重要贡献;其次,中性论强调随机因素和突变压在进化中的作用,是对综合进化理论的纠正和补充。
今天,中性论者一方面承认自然选择在表型进化中的作用,同时又强调在分子层次上的进化现象的特殊性。
中性学说的局限性中性学说局限于对中、短期进化研究,其边界一端是长期进化。
宏观进化的灾变学说和间断平衡论指出,长期进化中灾变是突然发生的,中性学说难以在微观水平上予以说明,究其原因就在于中性学说属于线性范畴之故。
中性论者Nei明确指出,中性学说只适用于对较近亲缘关系的分子序列的比较研究,因为这种关系界于分子钟的线性范畴之中。
1.6新灾变论新灾变论的主要内容新突变论将天(体)、地(球)和生(物)三者联系以解释生物大进化的动力。
认为在生物演化史中,出现一系列如“奥陶大绝灭”、“泥盆大绝灭”、“二叠大绝灭”、“白垩大绝灭”等灾变事件,具有突发性、短暂性等特点,这些现象产生的动力以地球外各种宇宙因素为主,如超行星爆发、小行星撞击地球、太阳耀斑爆发等。
生命的进化伴随着宇宙和地球演化,因而灾变事件普遍存在于生物进化的整个过程,是生物进化的基本现象,对大规模新旧物种更替起重要作用。
新灾变论认为,大绝灭并非消灭一切生物,而呈现出强的自然选择,由绝灭生物的尸体及腾出了的空间为幸存生物大量繁殖提供了食物和场所,因而恐龙绝灭后幸存的哺乳动物爆炸式辐射。