《中性說(shuō)與自然選擇學(xué)說(shuō)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《中性說(shuō)與自然選擇學(xué)說(shuō)(17頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、“自然選擇學(xué)說(shuō)”與“中性說(shuō)”,第 4 組,,,討論問(wèn)題,“中性說(shuō)”否定“自然選擇學(xué)說(shuō)”嗎?為什么?,自然選擇學(xué)說(shuō),自然選擇(Natural selection )指生物在生存斗爭(zhēng)中適者生存、不適者被淘汰的現(xiàn)象。最初由CR達(dá)爾文提出。 達(dá)爾文雖借用了人工選擇中的“選擇”這個(gè)詞,但這只是一種比喻,并非說(shuō)有超自然的力量在進(jìn)行選擇。按照達(dá)爾文的意見,自然選擇不過(guò)是生物與自然環(huán)境相互作用的結(jié)果。 達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō),其主要內(nèi)容有四點(diǎn):過(guò)度繁殖,生存斗爭(zhēng),遺傳變異,適者生存。,過(guò)度繁殖,達(dá)爾文發(fā)現(xiàn),地球上的各種生物普遍具有很強(qiáng)的繁殖能力,都有依照幾何比率增長(zhǎng)的傾向。達(dá)爾文指出,象是一種繁殖很慢的動(dòng)物,
2、但是如果每一頭雌象一生(3090歲)產(chǎn)仔6頭,每頭活到100歲,而且都能進(jìn)行繁殖的話,那么到750年以后,一對(duì)象的后代就可達(dá)到1 900萬(wàn)頭。因此,按照理論上的計(jì)算,就是繁殖不是很快的動(dòng)、植物,也會(huì)在不太長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)產(chǎn)生大量的后代而占滿整個(gè)地球。但事實(shí)上,幾萬(wàn)年來(lái),象的數(shù)量也從沒(méi)有增加到那樣多,自然界里很多生物的繁殖能力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了象的繁殖能力,但各種生物的數(shù)量在一定的時(shí)期內(nèi)都保持相對(duì)的穩(wěn)定狀態(tài),這是為什么呢?達(dá)爾文因此想到了生存斗爭(zhēng)。,生存斗爭(zhēng),生物的繁殖能力是如此強(qiáng)大,但事實(shí)上,每種生物的后代能夠生存下來(lái)的卻很少。這是什么原因呢?達(dá)爾文認(rèn)為,這主要是繁殖過(guò)度引起的生存斗爭(zhēng)的緣故。任何一種生物
3、在生活過(guò)程中都必須為生存而斗爭(zhēng)。生存斗爭(zhēng)包括生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的斗爭(zhēng),生物種內(nèi)的斗爭(zhēng),如為食物、配偶和棲息地等的斗爭(zhēng),以及生物種間的斗爭(zhēng)。由于生存斗爭(zhēng),導(dǎo)致生物大量死亡,結(jié)果只有少量個(gè)體生存下來(lái)。但在生存斗爭(zhēng)中,什么樣的個(gè)體能夠獲勝并生存下去呢?達(dá)爾文用遺傳和變異來(lái)進(jìn)行解釋。,遺傳變異,達(dá)爾文認(rèn)為一切生物都具有產(chǎn)生變異的特性。引起變異的根本原因是環(huán)境條件的改變。在生物產(chǎn)生的各種變異中,有的可以遺傳,有的不能夠遺傳。但哪些變異可以遺傳呢?達(dá)爾文用適者生存來(lái)進(jìn)行解釋。,適者生存,達(dá)爾文認(rèn)為,在生存斗爭(zhēng)中,具有有利變異的個(gè)體,容易在生存斗爭(zhēng)中獲勝而生存下去。反之,具有不利變異的個(gè)體,則容易在生存斗爭(zhēng)
4、中失敗而死亡。這就是說(shuō),凡是生存下來(lái)的生物都是適應(yīng)環(huán)境的,而被淘汰的生物都是對(duì)環(huán)境不適應(yīng)的,這就是適者生存。,自然選擇,達(dá)爾文認(rèn)為,自然選擇過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期的、緩慢的、連續(xù)的過(guò)程。由于生存斗爭(zhēng)不斷地進(jìn)行,因而自然選擇也是不斷地進(jìn)行,通過(guò)一代代的生存環(huán)境的選擇作用,物種變異被定向地向著一個(gè)方向積累,于是性狀逐漸和原來(lái)的祖先不同了,這樣,新的物種就形成了。由于生物所在的環(huán)境是多種多樣的,因此,生物適應(yīng)環(huán)境的方式也是多種多樣的,所以,經(jīng)過(guò)自然選擇也就形成了生物界的多樣性。,中性說(shuō),在物種起源1859年發(fā)表后的100多年中,人們對(duì)此也沒(méi)有提出過(guò)異議。 到了1968年,日本人木村資生(MKimura),根
5、據(jù)分子生物學(xué)的研究,主要是根據(jù)核酸、蛋白質(zhì)中的核苷酸及氨基酸的置換速率,以及這些置換所造成的核酸及蛋白質(zhì)分子的改變并不影響生物大分子的功能等事實(shí),提出了分子進(jìn)化中性學(xué)說(shuō)(Neutral Theory of Molecular Evolution) ,向達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)提出了挑戰(zhàn)。 1969年美國(guó)人雅克金和托馬斯朱克斯用大量的分子生物學(xué)資料進(jìn)一步充實(shí)了這一學(xué)說(shuō)。,中性說(shuō),認(rèn)為生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是自然選擇,而是不好不壞的中性選擇。新種的形成主要不是由微小的長(zhǎng)期有利變異積累而成,而是由那些無(wú)適應(yīng)性的、無(wú)好壞利害之分的中性突變積累而成。即生物在分子水平的大多數(shù)突變是中性的或近似中性的,它們既沒(méi)有
6、好壞利害之別,又沒(méi)有適應(yīng)和不適應(yīng)之分,因此自然選擇對(duì)它們不起作用。,中性說(shuō),中性突變通過(guò)遺傳漂變而被固定下來(lái)或消失,由突變提供的進(jìn)化原材料是偶然的,進(jìn)化的途徑和方向也在很大程度上由幾率決定,即由生物分子的隨機(jī)自由組合決定,而與周圍環(huán)境無(wú)關(guān)。也就是說(shuō),中性學(xué)說(shuō)的出發(fā)點(diǎn)是中性突變,在中性突變過(guò)程中,哪一種變異能夠保存下來(lái),哪一種變異趨于消失,全靠機(jī)遇。這種隨機(jī)的變動(dòng)稱為遺傳漂變。它是生物分子進(jìn)化的基本動(dòng)力,而不是達(dá)爾文的自然選擇。,中性說(shuō),中性突變的速率等于分子進(jìn)化的速率,其速率是恒定的。生物進(jìn)化速率的一致性、恒定性是分子進(jìn)化的主要特征,即每一種生物大分子在任何生物中其速率是大致恒定的,而與種群的
7、大小、物種的壽命、物種的生殖能力無(wú)關(guān),也與周圍環(huán)境因素沒(méi)有關(guān)系。,分析,中性突變無(wú)疑是存在的。有些突變無(wú)疑是真正的或嚴(yán)格的中性突變,這種突變?cè)谌魏吻闆r下都不影響生物的生存。有些突變對(duì)生物有一些影響,但影響很小,因而自然選擇仍舊起不了什么作用,起作用的仍舊是機(jī)會(huì),基因的保留或丟失完全是隨機(jī)的。,舉例分析,人體不能合成維生素C,但是在陸地上人們可依靠蔬菜、水果而取得所需的維生素C,因而可以認(rèn)為不能合成維生素C這一性狀是中性突變。但長(zhǎng)期遠(yuǎn)洋航行時(shí),蔬菜、水果供應(yīng)不足,人們就要患?jí)难Y了。此時(shí)不能合成維生素C又不像是中性突變了。所以,環(huán)境條件合適時(shí),一些有害突變可以表現(xiàn)為中性突變。但一旦條件改變,被認(rèn)為是中性的突變就要有所表現(xiàn)了。,結(jié)論,中性學(xué)說(shuō)能解釋許多達(dá)爾文進(jìn)化論的自然選擇學(xué)說(shuō)所不能解釋的生命進(jìn)化現(xiàn)象。當(dāng)然中性學(xué)說(shuō)只是強(qiáng)調(diào)分子水平的多數(shù)突變是中性的,并沒(méi)有說(shuō)全部突變都是中性的;而且生物的進(jìn)化并不全部是分子進(jìn)化,分子進(jìn)化以外的生物進(jìn)化,達(dá)爾文的自然選擇說(shuō)法仍是起作用的。,結(jié)論,中性學(xué)說(shuō)的倡導(dǎo)者木村強(qiáng)調(diào)遺傳漂變的作用,但他也沒(méi)有否認(rèn)選擇的作用,他承認(rèn)形態(tài)、行為和生態(tài)性狀,即生物的表現(xiàn)型是在自然選擇下進(jìn)化的。所以,我們可以認(rèn)為,中性學(xué)說(shuō)與其說(shuō)是反達(dá)爾文主義的,不如說(shuō)是在現(xiàn)代生物科學(xué)發(fā)展的水平上,對(duì)達(dá)爾文主義的補(bǔ)充和發(fā)展 。,謝謝大家,