自然选择进化论,1859年达尔文在《物种起源》一书中首次提出,是生物体随时间变化的过程,其结果是遗传的生理或行为特征的变化。使生物体更好地适应其环境的变化将有助于其生存并产生更多后代。

自然选择的进化论是科学史上最充实的理论之一,有来自各种科学学科的证据支持,包括古生物学、地质、遗传学和发育生物学。

这个理论有两个要点,布赖恩说里士满纽约美国自然历史博物馆的人类起源馆长。“地球上所有的生命都是相互联系和联系的,”这种生物多样性是“通过自然选择改变种群,有些特质在环境中比其他特质更受青睐,”他说。

更简单地说,布里安娜·波比纳说,这个理论可以被描述为“有修饰的下降”。华盛顿史密森学会国家自然历史博物馆的人类学家和教育家,特区,他专门研究人类起源。

这个理论有时被描述为适者生存,但这可能会产生误导,Pobiner说。在这里,“健康”不是指一个有机体的力量或运动能力,而是生存和繁殖的能力。

例如,一项对1900名学生进行的关于人类进化的研究,在线发表在杂志上个性与个体差异2017年10月,发现许多人可能很难找到伴侣,因为快速变化的社会技术进步比人类进化得更快。vwin快乐彩研究报告的主要撰写人Menelaos Apostolou说:“近1 / 2的个体在交配方面面临相当大的困难。”塞浦路斯尼科西亚大学社会科学副教授。“在大多数情况下,这些困难不是由于什么错误或破坏,but due to people living in an environment which is very different from the environment they evolved to function in." [如果你约会很烂,不是你,是进化]

在1859年的第一版《物种起源》中,查尔斯·达尔文推测自然选择是如何使陆地哺乳动物变成鲸鱼的。作为一个假设的例子,达尔文用北美黑熊,它们会张着嘴在水里游泳以捕捉昆虫:

“我看不出有什么困难,通过自然选择,它们的结构和习性更像水生动物,嘴巴越来越大,直到有一种生物长得像鲸鱼一样可怕,”他推测道。

这个主意不太受公众欢迎。达尔文被这些嘲笑弄得很尴尬,以至于后来的版本中删除了关于游泳熊的部分。

科学家们现在知道达尔文的想法是对的,但动物是错的。而不是看着熊,相反,他应该看看奶牛和河马。

鲸鱼起源的故事是进化论中最引人入胜的故事之一,也是科学家在自然选择方面的最佳例证之一。

现代鲸鱼最后的岸上祖先是Sinonyx,左上角,鬣狗类动物。6000多万年以来,有几种过渡形式:从上到下,觅食习性,Ambulocetus,Rodhocetus,龙王鲸,Dorudon,最后,现代座头鲸。
现代鲸鱼最后的岸上祖先是Sinonyx,左上角,鬣狗类动物。6000多万年以来,有几种过渡形式:从上到下,觅食习性,Ambulocetus,Rodhocetus,龙王鲸,Dorudon,最后,现代座头鲸。
来源:美国国家海洋和大气管理局

为了了解鲸鱼的起源,有必要对自然选择的原理有一个基本的了解。自然选择可以在很小的程度上改变一个物种,使种群在几代的过程中改变颜色或大小。这叫做“微进化”。

但是自然选择也有更多的能力。只要有足够的时间和足够的累积变化,自然选择可以创造全新的物种,known as "macroevolution." It can turn dinosaurs into birds,两栖哺乳动物变成了鲸鱼,猿类的祖先变成了人类。

以鲸鱼为例——以进化为指导,了解自然选择是如何运作的,生物学家们知道,早期鲸鱼从陆地到海洋的转变是通过一系列可预测的步骤完成的。喷水孔的进化,例如,可能以下列方式发生:

随机的基因变化导致至少有一头鲸鱼的鼻孔位于头部后面。具有这种适应能力的动物更适合海洋生活方式,因为他们不必完全浮出水面呼吸。这样的动物会更成功,有更多的后代。在后世,更多的基因变化发生了,把鼻子移到离头部更远的地方。

早期鲸鱼的其他身体部位也发生了变化。前腿变成了脚蹼。后腿消失了。它们的身体变得更加流线型,它们发展出了尾翼,以便更好地在水中推进自己。

达尔文还描述了一种自然选择的形式,它依赖于有机体吸引配偶的成功,一个被称为性选择的过程。孔雀多彩的羽毛和公鹿的鹿角都是在这种选择下进化而来的特征。

但达尔文并不是第一个或唯一一个发展进化论的科学家。的法国生物学家让-巴蒂斯特·拉马克有一个想法是生物体可以将性状遗传给后代,尽管他在一些细节上错了。大约在达尔文的同一时期,英国生物学家阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士独立提出了自然选择进化论。

达尔文对遗传学一无所知,Pobiner说。他观察到了进化的模式,but he didn't really know about the mechanism." That came later,随着基因如何编码不同的生物或行为特征的发现,以及基因是如何从父母传给子女的。遗传学和达尔文理论的结合被称为“现代进化综合”。

使自然选择成为可能的生理和行为变化发生在DNA和基因水平上。这种变化叫做突变。波比纳说:“突变基本上是进化的原材料。”

突变可以由DNA复制或修复中的随机错误引起,或受到化学或辐射的损害。大多数时候,突变要么是有害的,要么是中性的,但在极少数情况下,突变可能对生物体有益。如果是这样,它将在下一代变得更加普遍,并在整个人群中传播。

通过这种方式,自然选择引导进化过程,保留和积累有益的突变,排除有害的突变。“突变是随机的,但是对他们来说,选择不是随机的。

但是自然选择并不是生物体进化的唯一机制,她说。例如,当生物体迁移或迁移时,基因可以从一个种群转移到另一个种群,一个被称为基因流动的过程。某些基因的频率也会随机变化,这就是遗传漂变。

尽管科学家可以预测早期鲸鱼的样子,他们缺乏化石证据来支持他们的主张。神创论者把这种缺失当作进化没有发生的证据。他们嘲笑曾经有过会走路的鲸鱼的想法。但自90年代初以来,这正是科学家们的发现。

关键的证据出现在1994年,当古生物学家发现的化石遗迹Ambulocetus•,an animal whose name literally means "swimming-walking whale." Its forelimbs had fingers and small hooves but its hind feet were enormous given its size.它显然适合游泳,但它也能在陆地上笨拙地移动,很像海豹。

当它游,这个古老的生物像水獭一样移动,用后脚向后推,脊柱和尾巴起伏。

现代鲸鱼用水平尾鳍有力的拍击推动自己在水中前进,但Ambulocetus它仍然有一条鞭状的尾巴,不得不用腿来提供在水中移动所需的大部分推进力。

近年来,越来越多的过渡物种,或者“丢失的链接”被发现,进一步支持达尔文的理论,理查蒙德说。

化石“联系”也被发现支持人类进化。2018年初,发现的颚骨和牙齿化石估计要到194000岁,这使得它们比现代人类化石至少早5万年以前在非洲以外发现。这一发现为人类如何进化提供了另一条线索。

尽管化石记录提供了丰富的证据,遗传学和其他科学领域,一些人仍然质疑它的有效性。一些政治家和宗教领袖谴责进化论,召唤一个更高的存在作为一个设计师来解释生物的复杂世界,尤其是人类。

学校董事会讨论进化论是否应该和其他观点一起教授,如智能设计或神创论。

主流科学家认为没有争议。“很多人有很深的宗教信仰,也接受进化论,”波比纳说,添加、“可以实现真正的和解。”

进化得到了许多例子的支持,这些例子表明不同物种的变化导致了今天所看到的生物的多样性。“如果有人真的能证明一个比进化和自然选择更好的解释,(那个人)将成为新的达尔文。

作者Alina Bradford和特约撰稿人Tanya Lewis的补充报道,关注坦尼娅推特。跟着我们@livescience,脸谱网&Google +

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