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什麼是自然選擇?概念、特徵、原理、功能和類型

2024-09-14自然科學469

我們解釋什麼是自然選擇、它的原理、功能和類型。另外,為什麼它這麼慢以及它與進化的關係。

什麼是自然選擇?概念、特徵、原理、功能和類型

自然選擇是演化過程中的關鍵機制。

什麼是自然選擇?

生物學中,自然選擇是適應環境的過程,只有具有某些特徵的生物才能繁殖,從而將其基因型或基因組傳遞給下一代。

它是演化過程中的關鍵機制,確保父母將身體、生理、行為、生殖或任何其他特徵遺傳給後代,只要它們有利於物種的生存。

自然選擇是一個緩慢的過程,需要幾個世代的努力。正如英國博物學家查爾斯·達爾文(Charles Darwin,1809-1882)在他的研究中憑直覺得出的那樣,它被插入到適者生存的邏輯中。這個概念是最早的進化論的一部分,對該領域做出了非常重要的貢獻。

理解達爾文提出的自然選擇的一個簡單方法是,世界不斷變化,生命形式為了使自己永存,被迫設計策略和機制來適應這些變化。

因此,自然選擇是「選擇」或「偏好」 最適合應對環境的個體的過程,使它們能夠繁殖並將其特徵傳遞給後代。

那些沒有受到自然選擇青睞的生物,要么因為適應速度不夠快,要么適應能力差,注定會滅亡並滅絕。

在當今所接受的現代合成理論中,自然選擇是演化的主要驅動力,其持續影響在實驗室和現場都得到了研究。

另請參閱:達爾文的理論

自然選擇的目的

什麼是自然選擇?概念、特徵、原理、功能和類型

越能適應環境的個體就會有更多的後代。

自然選擇的「目的」(引用是因為它背後沒有某種智慧形式,也就是說,它是一個盲目的生物過程)就是生命的生存,這意味著生命的不斷適應到您的環境。

另一種看待它的方式是,自然選擇的目的是保護最適合生命生存的基因,將它們傳播給後代,而不是消滅無用或無用的基因。

例如,在物種之間競爭的環境中,特定個體發生的基因變化(例如突變)使其能夠避開捕食者並比其他物種更快繁殖。

這使得在掠食者中倖存下來的後代數量最大化。由於自然選擇,在幾個世代之後,該物種很可能主要由具有這種有益突變的個體組成,而那些沒有這種有益突變的個體將滅絕。

另一方面,如果突變是有害的,例如,如果不是更快地繁殖,而是意味著該個體對捕食者來說具有更引人注目的顏色,那麼透過自然選擇,該個體及其後代很可能會成為滅絕了,被掠食者吃掉了,而其他的則繼續繁殖。

從這兩個例子中可以看出,自然選擇的「目的」是最適應環境的個體繁殖並為物種添加特徵(透過將它們遺傳給後代)。最後,當這些變化完全不同時,它們最終可能導致新物種的產生。

自然選擇的類型

什麼是自然選擇?概念、特徵、原理、功能和類型

定向選擇有利於具有某些特徵的個體。

自然選擇有四種類型,取決於世代生存的個體比例:

  • 穩定或標準化選擇。它也被稱為“負”選擇,是最常見的自然選擇類型,其中“普通”或“平均”個體在遺傳上優於那些具有異常特徵的個體。這是保持物種特徵完整的一種方法。人類胎兒就是一個很好的例子:體重過低的胎兒更容易患病並早逝,而體重過重的胎兒則更容易在分娩過程中出現問題,因此自然選擇會選擇平均體重的胎兒增殖。

  • 定向或正向選擇。與先前的情況相反,這種選擇模型有利於物種族群內的某些特定特徵,因此將其「引導」到某個方向。一個例子是工業化初期記錄的某些歐洲蛾類的顏色變化。。飛蛾的自然顏色以前使它們能夠作為偽裝融入環境,現在開始使它們更加引人注目,因為工業煙囪產生的煙霧使牆壁和樹皮沾上了煙灰。然後發生了變化,一種新形式的棕色飛蛾開始繁殖,隨著捕食者吞噬其他飛蛾而繁殖,直到最終只剩下棕色飛蛾。

  • 破壞性的選擇。與前兩種形式的自然選擇不同,在這種情況下,遠離平均水平的物種個體受到青睞,即那些表現出突出特徵的個體,即使它們彼此相反。這種類型的選擇通常會導致專業化,即新物種的出現。這方面的一個例子是達爾文在加拉巴哥群島上觀察到的某些鳥類:它們足夠相似,屬於同一物種,但它們的喙不同:有些有很大的喙(適合吃大種子),而有些則有小的(適合吃小種子)。中喙鳥類滅絕了,因為它們不能很好地吃大或小的種子。

  • 性選擇。性選擇並不總是被認為是自然選擇的一種形式,而是由物種成員之間的繁殖競爭組成,因此那些吸引最多雌性或能夠確保交配的雄性,就是繁殖最多、最好的那些。的基因組優於那些不能這樣做或在上述競爭中失敗的人。

自然選擇原理

什麼是自然選擇?概念、特徵、原理、功能和類型

最終,自然選擇創造了新物種。

自然選擇的原理可以概括為以下幾點:

  • 生命就是在不斷適應環境的競爭中。

  • 只有最適應的生命形式才能生存和繁殖。

  • 因此,能夠更好適應的特徵會遺傳給後代。

  • 不能很好地適應的生命形式就會消亡,並且無法繁殖,從而滅絕。

  • 最終,適應性變化導致新物種的產生。

為什麼自然選擇如此緩慢?

自然選擇是世代相傳的問題,並不是立竿見影的。這就是為什麼進化過程如此緩慢:它需要一代又一代地引入變化,隨著幾個生命週期的流逝,這種變化會強加給其他人。

對於長壽的動物,例如人類本身,這個過程非常緩慢,但對於最簡單的微生物,例如病毒,這個過程非常快。

後者的證據是,流感病毒年復一年地繼續以新的、略有不同的方式折磨著我們,儘管我們有一個旨在對抗它並記住它的免疫系統。病毒會變異、適應並再次傳播,這個過程完美地回應了自然選擇。

人工選擇

什麼是自然選擇?概念、特徵、原理、功能和類型

家畜是經由人工選擇而改良的。

當我們談論人工選擇時,我們指的是自然選擇,它不是由於生命在其環境中的適應條件而產生的,而是由人類幹預引起的。

它也被稱為選擇性育種,是狗、貓、牛肉或家禽等家養物種特定進化的原因。

更多內容:人工選擇

標籤: 生物學

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