新達爾文主義:進化綜合理論


華萊士、赫胥黎、海克爾和魏斯曼堅定地支援達爾文的自然選擇理論。達爾文的理論缺乏當時的遺傳學概念,無法解釋性狀如何在種群中產生和維持。由於現代遺傳學和分子生物學研究成果,這一概念得到了修正。這被稱為修正的達爾文主義或新達爾文主義。

綜合理論

綜合理論是透過將查爾斯·達爾文的最初假設與對遺傳學、種群動態、統計學和遺傳的新理解相結合而產生的。這是最新的進化理論,並且在 20 世紀得到了眾多科學家的持續完善。R.A. 費舍爾、J.B.S. 霍爾丹、恩斯特·邁爾、朱利安·赫胥黎和 G.G. 辛普森為種群動態研究做出了貢獻。T. 多布贊斯基、H.J. 穆勒、H. 德弗里斯和 G.L. 斯特賓斯貢獻了遺傳學和突變資訊。G.H. 哈代、W. 魏因貝格和塞瓦爾·賴特透過他們在群體遺傳學和統計學方面的工作,為我們理解遺傳機制做出了重大貢獻。

新達爾文主義

達爾文主義認為,所有有利的變異都是可遺傳的,進化的基本單位是單個個體,生殖隔離不是新物種形成的重要因素,自然選擇導致適者生存和不適者被淘汰。

新達爾文主義是對達爾文和華萊士最初理論的修正,基於遺傳學研究成果。它分析了可遺傳的遺傳變異(突變)對進化的影響,解釋了變異的原因,將種群作為進化的基本單位,將生殖隔離視為物種形成的關鍵因素,以及自然選擇導致基因頻率的變化。

新達爾文主義將孟德爾遺傳學與達爾文的自然選擇相結合,形成了一個完整的進化理論。達爾文證明了進化包括選擇與種群內變異的相互作用,但孟德爾根據他的研究確定了變異的基礎是離散的遺傳單位(基因)。

進化的因素

根據新達爾文主義,以下因素導致進化。

  • 基因突變

  • 變異(重組)

  • 遺傳

  • 自然選擇

  • 隔離

讓我們分別(簡要地)討論一下它們。

基因突變

基因(DNA)的化學成分發生突然變化可能會影響其表型後果。基因(DNA)核苷酸序列的任何改變都可能改變其表型影響。如果 DNA 的核苷酸序列發生變化或一對核苷酸發生改變,就會發生突變。這被稱為點突變或基因突變。這些突變自然發生在環境中。突變可能是由於誘導、芥子氣、X 射線、伽馬射線、電擊、溫度衝擊等因素造成的。

這些突變極其罕見。它們既突然又可遺傳。突變可能導致重大的變化,這些變化可能是有害的、致命的或微不足道的。基因具有相同機率恢復到正常狀態。大多數突變基因對正常基因是隱性的,並且只能在純合條件下表現出表型。因此,基因突變可以在後代中產生可遺傳的差異。在小的近親繁殖種群中,雜合基因對更有可能變成純合基因。

因此,可能出現不良性狀,並且此類生物將被淘汰。這種遺傳漂變並非假設。它們在小的島嶼種群中發揮作用。這種遺傳漂變使我們能夠確定進化路徑。

變異

在達爾文時代,人們對遺傳差異知之甚少。減數分裂過程中發生交叉互換。由於這種基因重組,將發生遺傳變異或染色體異常。染色體可能會丟失或獲得一部分,基因順序可能會改變,或者染色體的一部分可能會在兩條染色體之間轉移。這些偏差將遺傳給後代。染色體組的數量也可能增加或減少。這被稱為多倍體,這是一種可遺傳的變異,將在許多代中遺傳下去。這可能導致新物種的出現。

遺傳

將變化從親代傳遞給子代是重要的進化過程。具有有利遺傳特徵的生物體在生存鬥爭中更有優勢。後代可以從父母的有益特徵中受益。

自然選擇

自然選擇透過促進基因的差異複製來導致進化變化。它導致基因頻率在世代之間發生變化。它不會導致基因改變,但一旦發生,它就會發揮作用,使某些基因優於其他基因。它還透過偏好某些基因組合而不是其他基因組合,並不斷改變和塑造基因庫,在種群和環境之間建立新的適應性關係。

隔離

在達爾文時代,人們對隔離一無所知。隔離在進化中發揮著重要作用。由於生理或地理隔離,種群中的生物體通常被分成不同的種群。這些群體中的成員不能與其他群體中的成員交配,導致生殖隔離。在孤立的種群中,會分別出現不同型別的突變。後者在其基因庫中積累。經過多代後,孤立的種群在遺傳上和生殖上與其他種群區分開來,形成了一個新物種。

結論

新達爾文主義是對達爾文最初理論的修正,基於遺傳學研究成果,它將孟德爾遺傳學與達爾文的自然選擇相結合,形成了一個完整的進化理論。它解釋了變異的原因,將種群作為進化的基本單位,將生殖隔離視為物種形成的關鍵因素,以及自然選擇導致基因頻率的變化。

突變可能導致重大的變化,遺傳漂變使我們能夠確定進化路徑。多倍體、遺傳、自然選擇和隔離對於進化至關重要,導致新物種的出現。

更新於: 2023 年 5 月 5 日

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