中性說與自然選擇學說

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1、“自然選擇學說”與“中性說”,第 4 組,,,討論問題,“中性說”否定“自然選擇學說”嗎？為什么？,自然選擇學說,自然選擇（Natural selection ）指生物在生存斗爭中適者生存、不適者被淘汰的現(xiàn)象。最初由CR達爾文提出。 達爾文雖借用了人工選擇中的“選擇”這個詞，但這只是一種比喻，并非說有超自然的力量在進行選擇。按照達爾文的意見，自然選擇不過是生物與自然環(huán)境相互作用的結(jié)果。 達爾文的自然選擇學說，其主要內(nèi)容有四點：過度繁殖，生存斗爭，遺傳變異，適者生存。,過度繁殖,達爾文發(fā)現(xiàn)，地球上的各種生物普遍具有很強的繁殖能力，都有依照幾何比率增長的傾向。達爾文指出，象是一種繁殖很慢的動物，

2、但是如果每一頭雌象一生（3090歲）產(chǎn)仔6頭，每頭活到100歲，而且都能進行繁殖的話，那么到750年以后，一對象的后代就可達到1 900萬頭。因此，按照理論上的計算，就是繁殖不是很快的動、植物，也會在不太長的時期內(nèi)產(chǎn)生大量的后代而占滿整個地球。但事實上，幾萬年來，象的數(shù)量也從沒有增加到那樣多，自然界里很多生物的繁殖能力都遠遠超過了象的繁殖能力，但各種生物的數(shù)量在一定的時期內(nèi)都保持相對的穩(wěn)定狀態(tài)，這是為什么呢?達爾文因此想到了生存斗爭。,生存斗爭,生物的繁殖能力是如此強大，但事實上，每種生物的后代能夠生存下來的卻很少。這是什么原因呢?達爾文認為，這主要是繁殖過度引起的生存斗爭的緣故。任何一種生物

3、在生活過程中都必須為生存而斗爭。生存斗爭包括生物與無機環(huán)境之間的斗爭，生物種內(nèi)的斗爭，如為食物、配偶和棲息地等的斗爭，以及生物種間的斗爭。由于生存斗爭，導致生物大量死亡，結(jié)果只有少量個體生存下來。但在生存斗爭中，什么樣的個體能夠獲勝并生存下去呢?達爾文用遺傳和變異來進行解釋。,遺傳變異,達爾文認為一切生物都具有產(chǎn)生變異的特性。引起變異的根本原因是環(huán)境條件的改變。在生物產(chǎn)生的各種變異中，有的可以遺傳，有的不能夠遺傳。但哪些變異可以遺傳呢?達爾文用適者生存來進行解釋。,適者生存,達爾文認為，在生存斗爭中，具有有利變異的個體，容易在生存斗爭中獲勝而生存下去。反之，具有不利變異的個體，則容易在生存斗爭

4、中失敗而死亡。這就是說，凡是生存下來的生物都是適應(yīng)環(huán)境的，而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應(yīng)的，這就是適者生存。,自然選擇,達爾文認為，自然選擇過程是一個長期的、緩慢的、連續(xù)的過程。由于生存斗爭不斷地進行，因而自然選擇也是不斷地進行，通過一代代的生存環(huán)境的選擇作用，物種變異被定向地向著一個方向積累，于是性狀逐漸和原來的祖先不同了，這樣，新的物種就形成了。由于生物所在的環(huán)境是多種多樣的，因此，生物適應(yīng)環(huán)境的方式也是多種多樣的，所以，經(jīng)過自然選擇也就形成了生物界的多樣性。,中性說,在物種起源1859年發(fā)表后的100多年中，人們對此也沒有提出過異議。 到了1968年，日本人木村資生(MKimura)，根

5、據(jù)分子生物學的研究，主要是根據(jù)核酸、蛋白質(zhì)中的核苷酸及氨基酸的置換速率，以及這些置換所造成的核酸及蛋白質(zhì)分子的改變并不影響生物大分子的功能等事實，提出了分子進化中性學說(Neutral Theory of Molecular Evolution) ，向達爾文的自然選擇學說提出了挑戰(zhàn)。 1969年美國人雅克金和托馬斯朱克斯用大量的分子生物學資料進一步充實了這一學說。,中性說,認為生物進化的主導因素不是自然選擇，而是不好不壞的中性選擇。新種的形成主要不是由微小的長期有利變異積累而成，而是由那些無適應(yīng)性的、無好壞利害之分的中性突變積累而成。即生物在分子水平的大多數(shù)突變是中性的或近似中性的，它們既沒有

6、好壞利害之別，又沒有適應(yīng)和不適應(yīng)之分，因此自然選擇對它們不起作用。,中性說,中性突變通過遺傳漂變而被固定下來或消失，由突變提供的進化原材料是偶然的，進化的途徑和方向也在很大程度上由幾率決定，即由生物分子的隨機自由組合決定，而與周圍環(huán)境無關(guān)。也就是說，中性學說的出發(fā)點是中性突變，在中性突變過程中，哪一種變異能夠保存下來，哪一種變異趨于消失，全靠機遇。這種隨機的變動稱為遺傳漂變。它是生物分子進化的基本動力，而不是達爾文的自然選擇。,中性說,中性突變的速率等于分子進化的速率，其速率是恒定的。生物進化速率的一致性、恒定性是分子進化的主要特征，即每一種生物大分子在任何生物中其速率是大致恒定的，而與種群的

7、大小、物種的壽命、物種的生殖能力無關(guān)，也與周圍環(huán)境因素沒有關(guān)系。,分析,中性突變無疑是存在的。有些突變無疑是真正的或嚴格的中性突變，這種突變在任何情況下都不影響生物的生存。有些突變對生物有一些影響，但影響很小，因而自然選擇仍舊起不了什么作用，起作用的仍舊是機會，基因的保留或丟失完全是隨機的。,舉例分析,人體不能合成維生素C，但是在陸地上人們可依靠蔬菜、水果而取得所需的維生素C，因而可以認為不能合成維生素C這一性狀是中性突變。但長期遠洋航行時，蔬菜、水果供應(yīng)不足，人們就要患壞血癥了。此時不能合成維生素C又不像是中性突變了。所以，環(huán)境條件合適時，一些有害突變可以表現(xiàn)為中性突變。但一旦條件改變，被認為是中性的突變就要有所表現(xiàn)了。,結(jié)論,中性學說能解釋許多達爾文進化論的自然選擇學說所不能解釋的生命進化現(xiàn)象。當然中性學說只是強調(diào)分子水平的多數(shù)突變是中性的,并沒有說全部突變都是中性的；而且生物的進化并不全部是分子進化，分子進化以外的生物進化，達爾文的自然選擇說法仍是起作用的。,結(jié)論,中性學說的倡導者木村強調(diào)遺傳漂變的作用，但他也沒有否認選擇的作用，他承認形態(tài)、行為和生態(tài)性狀，即生物的表現(xiàn)型是在自然選擇下進化的。所以，我們可以認為，中性學說與其說是反達爾文主義的，不如說是在現(xiàn)代生物科學發(fā)展的水平上，對達爾文主義的補充和發(fā)展 。,謝謝大家,