生物的演化

4-7生物的演化生物演化的學說•神創說•十九世紀初拉馬克提出“用進廢退說”•十九世紀中達爾文提出“天擇說”用進廢退說•生物有適應環境的能力。•經常使用的器官漸趨發達，不用的器官逐漸退化。•後天的獲得性變化，可以遺傳給後代，並有累積性。用進廢退的例子•非洲長頸鹿的祖先為了採食高樹的葉子，而不斷伸長頸部，頸部器官愈用愈發達。拉馬克的學說現有資料不支持用進廢退說的錯誤•伸腿、伸頸的動作使腿與頸漸次強健而拉長，但不會影響生殖細胞中的DNA。→後天獲的性狀不會遺傳給下一代。推翻用進廢退說德國學者魏斯曼的實驗•內容：將老鼠尾巴逐代剪斷，連續至21代。•結果：老鼠尾巴並未變短或消失•推測：演化的關鍵在生殖細胞。達爾文的天擇說•天擇說是達爾文演化論的核心•遺傳變異•過度繁殖•生存競爭•適者生存達爾文的學說現有資料支持物種原始•物種隨環境變化而改變，原有的物種漸趨滅絕，另有新物種崛起。•生物長期連續地進行演化。•同一類的物種係來自共同的祖先。•生物個體間有遺傳性『變異』產生。若發生『過度繁殖』時，個體彼此間就會有『生存競爭』，為適應環境者較能生存，故『適者生存』時為天擇說的中心思想。比較用進廢退說天擇說1.變異由環境造成2.生物均有適應環境能力。3.後天獲得性的變異可遺傳給子代，並且具有累積性。1.變異是自然發生2.適者生存，不適者死亡。3.變異分為遺傳性與非遺傳性，只有遺傳性變異可傳給子代。生物演化的機制一、變異二、天擇三、適應四、隔離一、變異(演化首要條件)•發生在生殖細胞上，會遺傳給子代•產生遺傳變異的因素–突變–遺傳再組合突變的起因•自然因素•物理因素－如輻射線•化學因素誘導－如亞硝酸•生物因素誘導－如感染HBV突變的特性•機率很小，約十萬分之一•突變基因通常對個體有害，常以異基因合子的方式存在族群的基因庫•偶爾產生對個體有利的突變•不能造成新種，只能產生新的性狀突變的利弊•突變的利與弊，由環境的改變來決定，不是絕對的。•長毛象遺傳再組合•減數分裂•受精作用天擇（演化次要條件）•天擇不能創造新的性狀，只能對已存在的性狀加以選擇、淘汰。高溫、常溫、低溫↓冷低溫•天擇決定生物演化的方向。適應1.形態的適應2.生理的適應3.行為的適應形態的適應•有些生物演化出與棲息環境相似的體色或相似的形態生理的適應•生物體藉由生理機能的調節(如改變消化、呼吸或排泄)，或是增加對某種毒物的抗力以利生存。•如：冬眠行為的適應•沙漠動物以穴居與夜行性來適應亁熱環境。•鳥類、魚類以遷徙、洄游等行為尋找適合的溫度與產卵場所。種•自然環境下可自由交配，產生具有生殖能力的生物體，為同種生物。隔離•現代學者認為地理隔離與生殖隔離會造成新物種。地理隔離•同一種的生物因地理的因素，如高山、海峽等的隔離，形成不同的族群，彼此間無機會相遇、交配，而長期分隔後各族群累積更多變異，性狀差異愈來愈多，終至不能交配，不能產生子代而演化為不同品種。生殖隔離•季節•行為•生殖構造生殖隔離•地理隔離無法確保新種形成(隔離的族若有機會再相遇、交配繁殖，則族群間的差異性狀將逐漸消失)•生殖隔離是必要的種的形成•種源中心→遺傳變異→遷移→地理隔離→天擇→形成亞種→遺傳變異累積→生殖隔離→形成新種地球的六次大滅絕生物演化的過程(46億年前)•原始大氣主成分為沼氣、氨、硫化氫、氫氣、水蒸氣。•缺乏氧氣與臭氧層，太陽的紫外線直射地面•閃電提供能量生成簡單有機分子，如胺基酸、脂肪酸生物演化的過程(46億年前)•溶於溫熱淺海的有機分子，繼續受到輻射線與閃電的作用，形成大分子有機物，如蛋白質、脂質、醣類、核酸等。生物演化的過程(30億年前)•溫暖淺海首先出現單細胞異營生物•最早的生物是細菌•接著產生藍綠藻氧氣增加、逐漸形成臭氧層