(Charles Darwin in 1868)
查尔斯·罗伯特·达尔文,英国生物学家,其“进化论”被列为19世纪自然科学的三大发现之一(其他两个是细胞学说、能量守恒转化定律),对人类有杰出的贡献。
自然选择理论认为所有生物可能来自初始的一个鼻祖,通过环境隔离变化,衍生出万物。
all life had its origin from one simple source,progressing to its highest form---man---
自然选择(英语:natural selection)也称为“物竞天择”,指生物的遗传特征在生存竞争中,由于具有某种优势或某种劣势,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。
自然选择是有持续,非随机的进程。自然依靠这进程选择物种进化。
基因是遗传特征的基础,也是自然选择的单位,自然选择则是演化的主要机制。经过自然选择而能够称成功生存,称为“适应”;当一个物种中的不同族群因为自然选择而产生生物分类学上的差异时,则称为“物种形成”;若是族群因为不受自然选择青睐而导致族群规模缩小进而消失,则称为“灭绝”。
自然选择强调自然淘汰掉存活率低的物种,强者生存。达尔文的进化论是完美的吗?
60年代以来,随着分子生物的异军突起,人们对进化的认识也开始深入到分子水平。生物分子的进化是生物进化的重要组成部分,综合进化理论的“选择”仍是指自然选择,因而它发展了达尔文的进化论。但它未能在分子水平上阐述遗传机制,故仍然是不完美的。随着分子生物学的建立与发展,这一不足为另一新说“中性突变论”所克服。
1968年,日本学者木村资生根据分子生物学的研究资料,首先提出了分子进化的中性学说,简称“中性学说”或“中性突变的随机漂变理论”。向达尔文的自然选择学说提出了挑战。此后,许多学者又根据大量的研究成果予以肯定。美国学者J.L.金和T.H.朱克斯用大量分子生物学实验和资料肯定了这一学说,并把这一学说称为非达尔文主义。
20世纪50年代,科学家们先后搞清了不同生物体内具有相同功能的一些蛋白质的氨基酸序列和核酸的核苷酸序列。他们发现,生物间的亲缘关系越近,这些生物大分子间的差异越小;亲缘关系越远,差异越大。科学家们还发现,随着生物由低级到高级的演化,同一种分子中的氨基酸或核苷酸以一定的速率置换着,有就是说每一种生物大分子不论在哪种生物体内,都以一定的速度进化着。
例如,各种脊椎动物血红蛋白分子α链中的氨基酸,都是以每年大约10个的速度置换着,并且置换的速度与环境的变化和生物时代的长短无关。这种分子水平上的置换是由基因突变造成的,其中多数对生物的性状既没有表现出有利也没有表现有害,属于中性突变或近中性突变。
例如,决定苯丙氨酸的密码子可以是UUU,也可以是UUC,如果RNA分子中的一个碱基被置换(U→C),使UUU突变成了UUC,新密码的意义与原密码的相同。由于中性突变对生物的生存和繁殖能力没有影响,自然选择对它们也就不起作用。它们在种群中的保存、扩散和消失完全是随机的,这种现象称为随机漂变。随机漂变经过日积月累,积少成多,会使同种生物的不同种群间出现巨大的差异,就可能形成不同的物种。
该理论认为:生物在分子水平上的进化是基于基因不断产生“中性突变”的结果,