生物演化:《生物演化》課程筆記——達爾文演化理論的修正

新達爾文主義——達爾文式生物演化的遺傳基礎和偉大的綜合

一、達爾文對他演化理論難點的解答

達爾文在《物種起源》里對一些很難用他的演化理論去解釋的一些現象做了一些解釋。主要針對別人對他理論的一些質疑。

鼯鼠

鼯鼠，也可以飛翔，主要屬於滑翔，鼯鼠的四肢之間的膜沒有像蝙蝠那樣完善。

達爾文認為極度完善和複雜的器官，比如眼睛，不是一步演化而來，而是經過了漫長的時間和無數細小的步驟一步一步慢慢的演化而來。

達爾文對變異機理的解釋

用進廢退和自然選擇

不能飛翔的鴕鳥翅膀已經退化，但是長期奔跑使它的腿部肌肉很發達。鼴鼠長期在洞穴里不需要眼睛，導致鼴鼠的眼睛退化。

生物一些部分變異的相關性

達爾文認為，有一些現象無法解釋，比如：純白『藍眼、耳聾的貓。波斯貓如果是純白的藍眼睛的往往耳朵就會是聾的。同時，他認為變化是不斷積累的，使得與物種相應習性有關的結構得以改變。

遺傳機制——達爾文的理論是錯誤的

達爾文的生物演化理論的遺傳機制是徹底的錯誤的。達爾文認為父母的遺傳機制是融合在一起傳給了下一代。雖然達爾文的解釋是錯誤的，但在那個時代，這是能給出的最好的解釋了。

二、細胞遺傳學的發展對達爾文演化論的貢獻

19世紀後期，以德國為主的科學家發現了細胞的有絲分裂，減數分裂以及染色體的重組現象。

新達爾文主義——對達爾文演化論的第一次修訂

兩點修訂：

1、體細胞不能夠遺傳（正確的）

2、否認了獲得的形狀能夠遺傳

這個修訂主要是一個德國科學家魏茲曼（1834-1914）完成的，他受到了19世紀末染色體的發現，聯想到達爾文演化理論的遺傳機制。魏茲曼否認了獲得的形狀能夠遺傳。

著名的實驗——切老鼠尾巴

魏茲曼通過對老鼠尾巴切除後進行繁殖，一共繁殖了二十幾代，後代都是有尾巴的。這個實驗證明了獲得的性狀不能遺傳。

達爾文式生物演化的遺傳基礎

孟德爾遺傳定律的再發現

孟德爾遺傳定律是：基因的分離定律和獨立分配自由組合定律

通過孟德爾遺傳定律得知，基因是獨立遺傳的，不是融合遺傳的。染色體是基因的載體。孟德爾是遺傳學的奠基人。

三、分子生物學的發展對達爾文演化論的貢獻

DNA遺傳結構的發現

通過對DNA的發現，慢慢的，生物遺傳的基礎、遺傳物質變異的機制就都清楚了。

細胞學、細胞遺傳學、遺傳學以及分子生物學的發展對生物演化理論奠定了堅實的基礎。

偉大的綜合——達爾文理論的第二次修訂

對達爾文理論進行修訂的偉大科學家

起了重要貢獻的科學家——赫胥黎

赫胥黎在推廣達爾文理論做了很大的貢獻。

理論群體遺傳學的三位奠基人

20世紀初的三位科學家

這些科學家是對達爾文演化理論的修訂做了最大貢獻的人。

四、群體遺傳學對達爾文演化理論的貢獻

基因的多態性

種群、群體、居群

種群、群體、居群是存在於一定時間和空間的能相互交配的同一物種個體之和。

生物演化的另一個定義（微觀）

演化：種群（群體、居群）中基因頻率在時代之間改變的過程。

自然選擇作用的單位

自然選擇作用在種群，需要生物的競爭能力和生育能力。

先鋒者效應

由少數幾個攜帶有親本種群中部分遺傳變異的個體建立起新的種群，新種群中的基因頻率偏離了原來的親本種群

先鋒者效應現象舉例

瓶頸效應

一個大的種群縮小後再擴大後，由於小的中群中基因頻率未能全面代表原來親本種群所造成的後果。

同一物種的種群之間的聯繫

同一物種的種群之間靠基因流來聯繫。所謂基因流就是基因的遷移。

基因流的結果就是：世界大同。

群體遺傳學的研究內容

利用種群遺傳學，可以「測量」演化的速率，以及種群演化可能受到的各種力量。種群遺傳學是生物演化領域裡面很重要的一個分支。

新達爾文主義的誕生

細胞遺傳學的研究發現導致了達爾文演化理論的第一次修訂，孟德爾遺傳學和種群遺傳學的研究發現導致了達爾文演化理論的第二次修訂。遺傳學和分子生物學的理論為達爾文演化理論奠定了堅實的基礎。