自然选择

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  自然选择汉语拼音:Ziran Xuanze;英语:Natural Selection),生物在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的现象。最初由C.R.达尔文提出。

  达尔文虽借用了人工选择中的“选择”这个词,但这只是一种比喻,并非说有超自然的力量在进行选择。按照达尔文的意见,自然选择不过是生物与自然环境相互作用的结果。从进化的观点看,能生存下来的个体不一定就是最适者,只有生存下来并留下众多后代的个体才是最适者;又考虑到进化是群体而不是个体的现象,现代综合进化论从群体遗传学的角度修正了达尔文的看法,认为自然选择是群体中“不同基因型的有差异的(区分性的)延续”,是群体中增加了适应性较强的基因型频率的过程。例如,英国有一种桦尺蛾,在1850年前都是灰色类型。1850年在曼彻斯特发现了黑色的突变体。19世纪后半叶,随着工业化的发展,废气中的HS杀死了树皮上的灰色地衣,煤烟又把树干熏成黑色。结果,原先歇息在地衣上得到保护的灰色类型,这时在黑色树干上却易被鸟类捕食;而黑色类型则因煤烟的掩护免遭鸟类捕食反而得到生存和发展。于是黑色类型的频率迅速提高,灰色类型的频率则不断下降。到19世纪末,前者已由不到1%上升至90%以上;后者则从90%以上下降为不到5%。这种情形就是人们所能看到的自然选择。

  自然选择的类型有3种:①稳定性选择。把种群中趋于极端变异的个体淘汰,保留那些中间类型的个体,使生物的类型更趋于稳定。例如有人在马铃薯叶甲中发现,能过冬的是那些常态型个体,而变异较大的个体都容易在越冬中死亡。②单向性选择。在群体中保存趋于某一极端的个体,而淘汰另一极端的个体,使生物类型朝着某一变异的方向发展。如上述的桦尺蛾工业黑化现象。③分裂性选择。把一个物种种群中极端变异的个体按不同方向保留下来,而中间常态型个体则大为减少,这样一个物种种群就可能分裂为不同的亚种。美国卡茨基尔山有轻巧型和粗壮型两种狼,就是这种分裂性选择的结果。

  达尔文早就注意到动物中的性二型现象,并用性选择来解释同种雌雄个体之间形态显著差异即性二型现象的起源。他认为雄性个体间常为争夺配偶和繁殖机会而斗争,优胜者或因体躯强壮、或因有有效的争斗器官、或者体形及颜色等引诱力强而获得更多的繁殖机会,这种有差异的繁殖力就是性选择。达尔文把性选择看作是自然选择的特殊情形。性选择有利于保存和发展与求偶、繁殖有关的器官、结构、功能和行为等方面的有利变异,从而也有利于种群的生存和发展,这是与自然选择的利益一致的。但在某些情况下,性竞争的利益与生存竞争的利益相悖。例如,雄鸟鲜艳的羽毛虽然有利于求偶,但可能不利于生存(因过于醒目而暴露于天敌)。有人因此而反对性选择说。看来,性选择还是应该纳入到一般的自然选择之中,因为任何自然环境下的生物都可能受到方向不同、大小不同的选择压力,而选择的最终效应则是这些方向不同、大小不同选择压力的综合平衡。例如贝壳的增厚虽有利于动物的防护,但不利于运动;鹿角的增大虽有利于争斗却不利于行动。因而贝壳的厚薄和鹿角的大小乃是不同方向、不同大小选择力量平衡作用的结果。