生命进化的十大发现(七)

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7.自然选择理论（1858年）

1858年，英国博物学家查尔斯·达尔文与华莱士共同提出了自然选择学说，随后在1859年出版了《物种起源》一书，书中他挑战了人们关于创生的信念。

自然选择也被称为物竞天择。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，进而导致繁殖能力的差异，使得这些特征被保存或是被淘汰。

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的青睐而导致族群规模缩小进而消失，则称为灭绝。

达尔文虽然借用了“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。按照达尔文的观点，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，而1850年在曼彻斯特发现了黑色的突变体。这是由于19世纪后半叶，随着工业化的发展，废气中的硫化氢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。于是黑色类型的比例迅速提高，灰色类型的比例则不断下降。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。

在1859年出版的《物种起源》一书中，达尔文指出，现存各种各样的生物，是由其共同祖先经自然选择的进化而来；提出“生存竞争”的理论，在自然选择下“适者生存，不适者淘汰”；又提出生物变异理论，在自然选择下有利的变异保存下来，不利的变异被淘汰；在长期的自然选择中，微小的变异积累为显著的变异，形成新的亚种或新的物种，从而形成达尔文的渐进进化论。可见，达尔文进化论的核心是自然选择，他认为一切生物都是由自然来进行选择的。

作为“小猎犬”号上不领报酬的博物学家，从1832年开始，达尔文对南美太平洋沿岸进行了为期5年的科学考察。他在考察中收集的数据，特别是采自加拉帕戈斯群岛的标本，对他的进化理论提供了灵感。他在加拉帕戈斯群岛观察了数种动物后发现，岛上很少有与邻近大陆相似的物种，并且还演化出许多独有的物种，如巨型的加拉帕戈斯群岛陆龟。达尔文开始以为，岛上的燕雀科鸟类应与南美洲发现的为同种，但经过研究，13种燕雀中只有1种是与其大陆近亲类似的，其余都或多或少地发生了演化现象。它们为了适应岛上的生存环境，改变了鸟喙的大小。虽然当时人们还不知道“演化”这个词，事实上，演化一词就是由此次观察的结果得来的，并因此广为人知。