具有代表性的进化学说及观点 第二组

主讲人：古哈尔巴组员：买买提·玉素甫；古哈尔巴；艾吾兰·阿不都外力；热伊莱·阿不都海力；阿依古扎丽·卡斯木1进化学说的生物学背景1.最早的进化学说（乔治.布丰；艾拉斯姆.达尔文；和让.巴布提斯）2.达尔文的进化理论3.新达尔文主义4.现代综合理论5.分子进化的中性学说6.灾变论和点断平衡论1.拉马克的进化思想拉马克(Lamarck)的“用进废退”说生物进化的原因是环境条件对生物机体的直接影响第一定律：用进废退生物在新环境的直接影响下，习性改变、某些经常使用的器官发达增大，不经常使用的器官逐渐退化第二定律：可获得性状的遗传这些获得的后天性状可以传给后代，使生物逐渐演变2达尔文的进化理论自然选择理论什么是自然选择自然选择理论的主要内容自然选择理论的难题：孔雀尾巴的困惑性选择理论性选择自然选择和性选择的共同基础什么是“自然选择”？自然选择的含义自然选择语出《物种起源》，亦称“自然淘汰”或“天择”，是达尔文学说中进化过程的主要机制生物的遗传特征在生存竞争中，由于具有某种优势或劣势，因而在生存能力上产生差异，并进而导致繁殖能力的差异，使得这些特征被保存或是淘汰达尔文把这种在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程，叫做自然选择自然选择的作用经过长期的自然选择，微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异，从而产生适应特定环境的生物新类型自然选择理论的主要内容过度繁殖地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，都有依照几何级数增长的倾向生存斗争所有生物在生活过程中都必须为生存而斗争与无机环境之间的斗争种间斗争种内斗争生存斗争导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来过度繁殖：以大象为例种间斗争：狮子和大象争夺水源种内斗争：秃鹫在争斗自然选择理论的主要内容遗传和变异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适者生存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，这就是适者生存遗传变异：地雀和树雀适者生存：竹节虫的拟态达尔文的性选择理论达尔文的解释：性选择雄孔雀的尾巴是因求偶行为产生的适应器与此类似的还有：雄翠鸟的鸣啭、雄鹿的叉角、雄师的鬃毛…性选择的机制同性竞争：个体间进行直接战斗，赢者才能获得配偶使雄性变得更强健，并使战斗器官逐渐得到改进异性选择：雄性动物之间通过竞争而吸引异性导致为异性所看重的特征的进化用性选择理论解释孔雀尾巴的进化过程自然选择和性选择的共同基础差异繁殖成功率由于个体拥有不同的遗传特征，使得他们生存和繁殖的机会都不相同如果某个生物体繁殖的后代比其他生物体要多，那么他所拥有的特征也更有可能出现在将来的后代身上差异繁殖成功率是导致物种进化的关键提高繁殖成功率的不同途径自然选择：通过选择保留对生存有利的特性性选择：通过选择保留对繁殖有利的特性3.新达尔文主义新达尔文主义特别强调自然选择作用并坚决反对获得性遗传的生物进化学说。19世纪后期的“新达尔文主义者”的理论，主要指华莱士、特别是魏斯曼的进化观点。他们认为，自然选择是推动生物进化的唯一动力，坚决反对“用进废退，获得性遗传”。此点与达尔文不同。达尔文认为，自然选择是主要的但不是唯一的生物进化机制，“用进废退，获得性遗传”也起了辅助作用。为与达尔文的观点相区别，罗马尼斯特创造了“新达尔文主义”一词，专指华莱士、特别是魏斯曼的进化观点。现在，人们常用“新达尔文主义”这个词来指“现代综合进化论”，因为后者也彻底否定获得性遗传，并重新肯定了自然选择具有压倒一切的重要性。。布丰进化学说强调环境直接诱发生物的遗传改变，拉马克的理论经不起古典遗传学（孟德尔遗传学）的推敲。德国魏斯曼曾做过一个实验，将雌、雄的老鼠的尾巴都切断，再让其互相交配来产生子代，而生出来的结果也依旧是有尾巴的。再将这些没有尾巴的子代互相交配产生下一代，而下一代老鼠依旧有尾巴，他一直做到第21代，其子代仍然是有尾巴的，就此推翻了拉马克的学说。而达尔文兼容并包，他采纳了布丰的环境对生物直接影响的说法，也接受了拉马克“获得性遗传”的法则，但他在解释适应的起源时强调自然选择作用。达尔文进化学说是一个综合性学说，但自然选择是其核心，是目前较能解释生物进化学说的理论。4.现代综合进化理论达尔文学说的不足对遗传机制的缺乏了解对于遗传和变异的性质，自然选择对遗传和变异如何起作用等问题，无法做出本质上的阐述“混合遗传”观两亲代的相对性状在杂种后代中融合成为新的性状而出现，子代性状是亲代性状的平均结果红花+白花→粉红花4.现代综合进化理论该学说又称为现代达尔文主义,是以美籍苏联学者杜布赞斯基的《遗传学和物种起源》一书的出版为标志的。它承袭了达尔文的选择论,并将其与新达尔文主义的“基因论”加以结合,以自然选择学说、群体遗传学以及生物学的其它学科的新成就来论证生物的进化和发展。该学说认为居群(种群)是生物进化的基本单位,进化机制的研究属群体遗传学的范畴;基因突变和染色体畸变是生物进化的原始材料;在物种形成和生物进化过程中,突变、选择和隔离是三个最基本的环节。该学说科学地总结了自然选择学说和基因说多方面的成就,并且引入了群体遗传学的原理,弥补了基因论的不足5.分子进化的中性学说1968—1971年间,日本学者木村资生与美国学者雅克金和朱克斯等人几乎同时提出了一种新观点,即“中性突变漂变假说”,简称“分子进化的中性学说”。后来也被称为“非达尔文主义进化”学说。该学说的主要观点如下:(1)基因突变是无所谓“好”与“坏”的“中性突变”。(2)这种突变不受自然选择的作用,只是通过在群体中的“遗传漂变”被固定和积累,使群体的基因频率发生改变,从而导致种群分化,直至形成新的物种。(3)分子进化的速率取决于蛋白质或核酸大分子的种类,不同种类的大分子,其氨基酸或核苷酸的替换速率不同,但相同种类的大分子,其替换速率则相同。显然,该学说在分子水平上否定了“自然选择”的筛选作用6.灾变论和点断平衡论古生物学为生物进化研究提供直接证据,其研究材料(化石)对于揭示生物进化和生物多样性的起源具有独特的意义。18世纪末,地质古生物学家居维叶等提出了“灾变论”。他认为,在地球历史上周期性地发生大规模的、突发的灾难事件,从而导致生物大规模的周期性更替。与“灾变论”尖锐对立的是“均变论”,地质学家赖尔在其1830年发表了的《地质学原理》一书中详细阐明了这一思想。他认为,地质时期微小变化的累积是地史上大的地质变化的原因,这一漫长的地质时期足以使微小的变化产生惊人的效果,而无须借助于灾变这一思潮强烈冲击了“均变论”在地学中的统治地位,开辟了地学研究一系列的新思路。现有的证据表明,由于地球环境的突发事件,如行星撞击、火山爆发、太阳耀斑、气候变化、缺氧事件、板块移动和海平面变化等,导致地球历史上显生宙曾发生过至少五次大规模的生物集群灭绝事件以及随后而来的生物大爆发事件“点断平衡论”是由古生物学者埃德瑞哥和古尔德综合了古生物学新的研究成果后提出的。其主要观点为,化石记录中,重要的演化变化与成种事件同时发生,而不是通过种系的完全转变,即前进演化而完成。6.灾变论和点断平衡论在成种事件发生后,在通常持续数百万年的停滞期间,绝大多数物种的形态仅发生轻微的变化。“点断平衡论”的提出说明了在大时空尺度的宏演化过程中,生物演化并非仅有“渐变”这一唯一方式,而是“渐变”和“骤变”交替出现,是一种非线性的过程。