变异、自然选择和进化

变异、自然选择和进化

 

1 ．遗传变异（基因型）有二种来源：突变是变异的主要来源；基因流（ gene flue ）和重组也是变异的直接来源。 Stebbins(1971) 认为突变包括基因突变或点突变和染色体突变。基因流表示居群间的基因交换（杂交产生），而重组带来了新的基因和等位基因，形成新的基因型，由不同个体带来，增加了居群的基因型。

 

染色体突变包括：多倍体、异倍体和结构变化（含片断丢失、增加、移位、倒位、交换、重复）。 结构变化不产生新基因，但形成重组、排列和连锁。

 

2 ．自然选择 进化发生于遗传的变异、突变、重组，但还需要有进化的外动力。这种外动力即自然选择。自然选择的结果是适应，是居群适应于环境。不同基因型对环境的适应结果不一。

 

环境提供了三种选择（ Grant 1977 ）：环境稳定，有利正常个体，淘汰了变异；环境非直接变化；环境大的变化产生了间断的选择，打破了居群形成新的生态型。

 

理论上，如果自然选择不存在，基因频率将保持稳定。 然而在每一代随机传送中基因频率会浮动。这样小的分离对居群影响很大，会产生不等的头尾。对大样本，头尾是平等的。对小样本遗传漂变大于自 然选择。进化中的遗传漂变的重要性长久来是否定的，但无疑存在于自然界。

 

3 ．进化（演化）

 

进化是自然现象，从低级── > 高级，简单── > 复杂－－－ > 简单，水生── > 陆生－－ > 水生。已知进化的来源是遗传的变异，而进化的动力是自然的选择与适应。选择决定方向，而环境变化决定植物的演化。遗传与变异的统一是进化的动力。

 

进化的不同方式：（ 1 ）复式进化（全面进化），是有花植物的特点；（ 2 ）特征式进化（特异适应），是局部器官，如变态叶、叶状茎形成了辐射适应；平行、趋同也属这一类；（ 3 ）简式进化（退化），如寄生植物、单性花、单被花。

 

进化速度在不同类群相差很大，取决于不同的内外因。慢的如水杉、银杏；快的是真核细胞，如从原核──真核化了２０亿年，而从真核──有花植物只有１０亿年时间。

 

4 ．濒危及特有植物

 

 

（１）灭绝与进化，灭绝 ( extinction ) 是一种自然的、复杂的现象，指一个种群丧失通过繁殖维特生存的能力。灭绝已从化石中揭示出来的，如种子蕨（古羊齿类）。但自然界存在假灭绝，即一个种已演变成另一物种，种子植物中常见的。

 

从化石的记录可推测某一物种绝灭的年代。绝灭因看成是进化的部分组成，是结果，也是起点。 目前已知造成绝灭的因素有：生物的竞争（植物性捕食者、病害）；隔离的存在，如岛屿面积小而缺乏竞争，使物种应变能力差，一旦生存条件变化，物种就被淘汰；地质变化和气候变化也是绝灭的因素。人们已发现自然界的灾变与生物大灭绝有关。地球历史上有五种大灾变（海退、火山、造山运动、海洋形成以及太阳系和外星系的变化）。而现在人类对其它物种的影响也是非常可怕的。

 

（２）稀有濒危植物（ endanger plant ），正常灭绝是生物内部不适应环境而走向死亡。一般从广泛分布到小的分布使适应性逐渐丧失。另一方面，物种的稀有可能是新近发生的，其适应性较弱，很容易被选择掉。尤其在大灭绝时期，大的属不容易灭绝，而小的属很容易消失。

 

（３）特有植物（ endemic plant ），指仅分布局限地区的属种。又可分为： a. 古特有，即进化很慢的种，历史上分布广，现保存有少量，如水杉等； b. 新特有指新分化形成的物种。

 

（４）绝灭的进化含义，自然的绝灭是进化的必然和必需，是对进化起积极推动作用的。绝灭赋予了生物反复产生新的类型，又不断使不适应的类群走向衰亡。