在进化生物学中,中心主题是适应性的研究。这些可以根据过程或状态来定义。如果我们将其视为一个过程,那是自然选择机制驱动的进化变化部分。相反,就状态而言,这是其特征通过自然选择而形成的特征。
自然选择是一种进化机制,被定义为生物的差异繁殖。因此,由于拥有某些增加其适应性的特征或特性,某些生物比其他生物繁殖更多。
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这些基本思想是查尔斯·达尔文(Charles Darwin)在《物种起源》中提出的。进化是唯一可以导致适应的已知机制。
就是说,适应与某些表现出增加其适应性的个体的不同生殖成功之间存在联系。当后者在人群中发生时,它会产生适应性。
适应,自然选择和
在进化中,有几个核心概念,例如适应性,自然选择和适应性。还有其他重要的术语(例如基因漂移),但是出于本文的目的,我们将集中精力关注这三个术语。
适应能力是生物体生存和繁殖的能力,可以留下可育的后代。有几种量化方法,参数在0到1之间变化。
当可遗传性状使某些人在适应性方面具有优势时(相对于不具备该性状的同龄人而言),不可避免的事情发生了:这些人将比其他人繁殖更多,并增加其在人群中的频率。这就是自然选择。
“选择”一词通常会引起误解,因为在此过程中某些人没有自觉地选择。
作为一个过程,适应被定义为自然选择导致的进化,这种进化导致有利变化的累积。
作为一个特征,适应是一种逐渐进化的特征,具有特定的生物学作用。在适应性方面,与该物种进化史中的其他状态相比,该性状更为优越。
什么是适应主义?
进化生物学中的一种流行观点被称为适应主义。根据这种观点的捍卫者,有机生物中存在的绝大多数特征可以被认为是适应,并且它们的状态是最优的。
进化论领域中有著名的科学家支持适应主义计划,例如约翰·梅纳德·史密斯或威廉·汉密尔顿。他最大的反对者之一是著名的古生物学家史蒂芬·杰伊·古尔德(Stephen Jay Gould)和他的同事理查德·勒沃廷(Richard Lewontin)。
适应主义的后果之一是将有机体划分为彼此不相连的区域,孤立地评估这些特征。他的反对者认为,今天特质的存在不应该总是被理解为一种适应性特征。
所有功能都适应吗?
当我们评估有机物的特征时,我们不能不得出证明其所有特征都与适应相适应的结论。还有其他过程可以解释某些功能的存在。注意,特质不能适应的后果之一是它不是自然选择的产物。
我们观察到的特征可能仅仅是其化学或物理的结果。例如,没有人会认为血液的特征鲜红色是适应性的。这仅仅是其结构的结果-可能是自适应的,因为它确保了氧气的运输。
它也可能是第二种进化机制-基因漂移所固定的特征。实际上,漂移的结果是非适应性进化,因为有不同程度的生殖成功,但与增加个体适应性的特征无关。
另一个可能是,我们观察到并认为具有适应性的特征与另一个特征有关(例如,同一条染色体上的基因彼此靠近,因此重组的可能性较低)。
我们如何检查特质是否具有适应性?
如果我们怀疑某个特性是一种适应,我们必须以与测试生物学中任何其他事实相同的方式对其进行测试:使用科学方法。
我们必须考虑一系列实验,以帮助我们检查所讨论的特征是否具有适应性。例如,我们怀疑北极熊的白色是伪装。
尽管这不是很实用,但可能的实验设计之一是将熊涂成褐色,将熊涂成白色(这是程序控制,以确保涂料本身在我们的实验中不起作用)和熊正常。
稍后我们将量化实验生物的生命是否受到影响。我们必须将这种推理应用于对适应的任何怀疑,而不是假设特征是适应性的。
豁免:另一种观点
1982年,研究人员Stephen Jay Gould和Elisabeth Vrba在《古生物学》杂志上发表了一篇文章,正式提出了生物学的新概念:豁免。
对于作者而言,逃避是进化生物学中描述自然选择所塑造的特征和当前执行不同功能的特征的必要术语。
豁免的例子
我们可以以鼻子为例。软骨延长的当前特征很可能与呼吸作用有关。但是,我们使用这种结构来支撑我们的眼镜。
就是说,自然选择并不偏爱流鼻涕的人,因为它偏爱使用眼镜。
将此示例推断为更具体的生物学情况,我们有熊猫的拇指-古尔德的著名示例。大熊猫的饮食完全基于竹子,因此正确处理熊猫对动物的生命至关重要。熊猫为此使用了“第六”拇指。
但是,拇指不是真正的手指,它是最初属于腕部的小骨头的延伸,称为the骨。
在进化发展中,对于某些人来说,具有类似于手指的细长放射状芝麻样是有利的,因为它可能改善了他们唯一食物的处理。
参考文献
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