自然选择学说

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名称:自然选择学说

英文:the theory of natural selection

提出人:达尔文

起源:1859年《物种起源》  

原理简介

自然选择被认为是生物进化过程中的一个关键机制。自然选择学说则被认为是现代生物学中最重要的里程碑之一。

达尔文的自然选择学说 (Darwinian Natural Selection)

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》 (On the Origin of Species),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 (survival of the fittest)。  

详细内容

过度繁殖 达尔文发现,地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力,都有依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,但是如果每一头雌象一生(30~90岁)产仔6头,每头活到100岁,而且都能进行繁殖的话,那么到750年以后,一对象的后代就可达到1 900万头。因此,按照理论上的计算,就是繁殖不是很快的动、植物,也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。但事实上,几万年来,象的数量也从没有增加到那样多,自然界里很多生物的繁殖能力都远远超过了象的繁殖能力,但各种生物的数量在一定的时期内都保持相对的稳定状态,这是为什么呢?达尔文因此想到了生存斗争。

生存斗争 生物的繁殖能力是如此强大,但事实上,每种生物的后代能够生存下来的却很少。这是什么原因呢?达尔文认为,这主要是繁殖过度引起的生存斗争的缘故。任何一种生物在生活过程中都必须为生存而斗争。生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争,生物种内的斗争,如为食物、配偶和栖息地等的斗争,以及生物种间的斗争。由于生存斗争,导致生物大量死亡,结果只有少量个体生存下来。但在生存斗争中,什么样的个体能够获胜并生存下去呢?达尔文用遗传和变异来进行解释。

遗传和变异 达尔文认为一切生物都具有产生变异的特性。引起变异的根本原因是环境条件的改变。在生物产生的各种变异中,有的可以遗传,有的不能够遗传。但哪些变异可以遗传呢?达尔文用适者生存来进行解释。

适者生存 达尔文认为,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。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。  

理论发展

在达尔文提出自然选择学说的时候,尚无任何确实可信的遗传理论作基础,更毋庸说现代遗传学和分子生物学的支持了。然而,传统达尔文自然选择学说与经典和分子生物学等现代生物学的融合丰富了自然选择学说,以新达尔文合成论 (neo-darwinian synthesis) 为代表的改良学说仍然是针对适应性进化的最合理解释。

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