帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学
多次获得教学奖项

Patrick教授AP生物学已有14年,曾多次获得教学奖项。

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自然选择

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达尔文的进化论

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达尔文的进化论由于自然选择的过程,生物体群体将随着时间的推移经历遗传变化。达尔文的理论认为,最适合其环境的生物生存下来,而不适合的生物死亡,改变一个物种的基因,直到该物种能够很好地适应其环境。导致物种进化的基因变异通常来自突变。

几千年来,人类一直对周围的世界感兴趣其中一件值得注意的事情是,随着时间的推移,事情似乎发生了变化,在生物进化的世界里,有这样一个过程在进行,进化就是一个群体在很长一段时间内的基因变化。很长一段时间以来,科学家们只是坐在那里试图弄清楚这是怎么发生的?导致这些变化的机制是什么?如果你曾经见过帕丽斯·希尔顿包里带着的那些可爱的小狗,你就知道这在自然界是不可能发生的。某种原因导致了这一切的发生,所以一个名叫勒马克的科学家提出了一个想法实际上他是最好的一个解释不是他的想法他是一个哲学家,顺便说一下。

Lemark解释了获得性遗传的观点他的观点是,比如长颈鹿,长颈鹿是怎么长出这么长的脖子的?他的想法是,它们会把脖子伸起来,试图得到树叶,每一代都在伸啊伸啊伸,直到最后我们有了现代长颈鹿。当我们想到这个的时候,我们会想,什么?如果我把头发染成紫色,我的孩子长出来的头发不会是紫色的,除非我用的是诱变化学物质,它会使头发变成紫色。

达尔文想到的是他是养狗的人他养狗,他周游世界看到了很多不同的生物。他意识到的一件事特别是在观察狗的繁殖时我们得到这些不同品种的方式就是他们创造新品种的方式,即使在今天。你有一只狗,它有一些你喜欢的特征,你有一只狗,它有一些你不喜欢的特征,这只狗被剪断了,这只狗有很多幼崽。你继续养有你喜欢的品质的幼崽。奶牛我们是怎么得到所有不同品种的奶牛的?同样的,你有公牛,你喜欢和它交配。你有一些你不喜欢的特质的公牛变成了汉堡包。

我们选择那些我们想要的具有我们想要的特质的人抛弃那些我们不想要的。达尔文意识到,既然人类可以人工做到这一点,为什么大自然就不能呢?于是我们提出了自然选择的概念,所以他把他的进化论定义为有机体群体会随着时间的推移经历遗传变化,这就是自然选择。他意识到如果你给它足够的时间我说的是足够的时间在地质尺度上这是几个世纪,几千年,几百万年。如果在很长一段时间内发生了足够多的变化,这可以从已经存在的物种中创造出新的物种。

现在让我们更仔细地看看自然选择,看看那是什么。自然选择指的是那些拥有某种基因特征的人拥有更多孩子或后代的机会他们会比那些没有这种基因特征的人更多地将他们的基因传递下去。这经常被混淆为强者生存,这不是基于你有多强壮,而是基于你有多适合繁殖。你有多大的机会让你的孩子活得足够长,让他们也能繁衍后代?例如,如果你回想一下十字军东征时期的英国谁是最强壮的人?骑士们穿着盔甲坐在那里,肌肉发达。这些家伙会穿着超过100磅的装备,他们可以站起来战斗。他们真的很强硬,但他们会在几十年的十字军东征中离开他们机智的小农奴,说“别担心,大人,我会看着城堡……”还有你的妻子。”这可能导致了人口构成的巨大变化,当骑士回到家,在森林里呆了十年后,他遇到了他8岁的儿子。

现在,现代科学家已经意识到,这不仅仅是自然选择,还有另一个因素叫做遗传漂变,也就是说,如果你有一个足够小的群体,而不是让一些人或一些有机体因为他们有或没有的特定特征而死亡只是因为随机的机会。我现在在一个有很多灯的房间里,如果其中一些灯爆炸并杀死了我,那不是因为我惊人的机智或智慧,或者我像汤姆克鲁斯一样的长相,而是因为我碰巧在一堆灯周围。这样就会把我的基因从群体中移除,而如果我们讨论的是一个更大的群体而不仅仅是这个房间里的个人。如果我们讨论的是整个美国的人口我的死亡影响相对较小。

现在有什么证据是达尔文用来提出他的进化论的,还有一些证据是科学家们现在用来更好地理解新物种是如何从旧物种中产生的。化石是达尔文在构建他的理论时所研究的一些证据的主要例子。他乘船环游世界,看到了一些今天显然不存在的生物化石,他开始意识到,这些物种已经消失了,但它们与我们现代的一些物种有很大的相似之处。他发现了巨型的泥鳅,我的意思是像犀牛一样大,但现代的泥鳅远没有那么大,你会意识到,嘿,这些巨型泥鳅可能是我们现代泥鳅的祖先。

是什么导致了这些变化?胚胎学如果你观察不同种类生物的发育你可以看到它们从受精卵到完整的幼崽的生长发育过程中的变化。你可以看到它们是如何发育的,科学家们还没能弄清楚那些在胚胎阶段发育相似的人可能关系更密切。比较解剖学,你看我的手,你看蝙蝠的翅膀你可以看到蝙蝠翅膀上的骨头看起来很像我手上的骨头只是比我手上的骨头更长,有更多的蹼,然而如果你看蜜蜂的翅膀和我的手你不会坐在那里说,哇,我看起来很近,这不是我的蜜蜂姨妈。

最后,分子生物学是一个重要的新工具,在过去的几十年里,它彻底改变了我们对人类进化历史的理解。因为我们可以比较基因本身而不是被外表所吸引我们可以看谁和谁共享DNA我的意思是如果人们能理解DNA证据来证明你的爸爸是谁或者你孩子的爸爸是谁那么你肯定能看到如果我们和另一个物种共享DNA那么我们很可能和它有关系。此外,科学家们一直在研究各种蛋白质是如何工作的,并利用这些蛋白质来找出谁的关系最密切。这是达尔文进化论的一些证据。

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