3 生命的演變
思考一下!! 古時候的生物為何跟現存的生物都長的不一樣呢？
3-1演化學說
演化的定義 生命在漫長的時間中，不斷地產生型態與生理構造的改變，這種不斷改變的過程，稱為『演化』
演化論 關於生命演化的不同觀點
演化論 演化論 生物是如何演變成今日的模樣呢？ 人們曾提供各種說法來解釋這個過程，即是所謂的『演化論』。
演化論 著名的演化論 由不同的觀點來解釋生命的演化 創造說 用進廢退說 天擇說
創造說 神學時代的產物
創造論 創造說 昔日西方世界的人們認為生物是由神創造出來的，是一種完美的設計。 這種完美的設計，亦即物種的外部形態和內部構造是固定不變的。 這樣的觀點無法去解釋地層中所發現的生物化石，也無法解釋現在的生物為何跟過去長的不一樣，於是隨著大量化石的出土及地質學的研究發展，科學家漸漸質疑上述的看法。 思考一下，這樣的想法有何不妥之處呢？ 參考答案!! 請按我!!
用進廢退說 不依賴神學的新思維解釋
拉馬克~用進廢退說 用進廢退說 拉馬克的學說認為生物體的構造可隨環境變化而改變，經常使用的器官會愈來愈發達，反之則愈來愈退化。 提出者：法國學者拉馬克。 拉馬克的學說認為生物體的構造可隨環境變化而改變，經常使用的器官會愈來愈發達，反之則愈來愈退化。 這些後天所獲得的改變可遺傳給下一代，此即所謂的「用進廢退說」。
用進廢退說 解釋長頸鹿的脖子演化 用進廢退說 為了要吃到更高樹上的葉子，於是不斷的拉長脖子，拉長的脖子特徵不斷傳遞給下一代。 祖先主動改變的特徵遺傳到後代，於是變成今天的長頸鹿。 長頸鹿的祖先原本是短脖子的
請妳/你想想看，用進廢退說有何缺失之處呢？ 用進廢退說所遇到的挑戰 請妳/你想想看，用進廢退說有何缺失之處呢？ 拉馬克的學說認為生物體的構造可隨環境變化而改變，經常使用的器官會愈來愈發達，反之則愈來愈退化。 生物的器官在當代本身的確會因為使用的程度不同而有所不同的發達程度。 後天所獲得的改變無法遺傳給下一代。依照現在的觀點則是缺乏遺傳證據。 這些後天所獲得的改變可遺傳給下一代，此即所謂的「用進廢退說」。 X
用進廢退說 小檔案 用進廢退說的反證 德國醫生魏斯曼（August Weismann, 1834～1914）進行實驗，切斷老鼠的尾巴並繁殖下一代，連續進行二十一代，發現老鼠雖然不使用尾巴，但第二十一代的尾巴卻沒有縮短，證明了拉馬克的理論是不正確的。
天擇說 顛覆傳統的解釋架構 提出者：英國—達爾文 美國—華萊士
天擇說 天擇說形成過程 英國科學家達爾文（Charles Darwin, 1809～1882）綜合了他5年小獵犬號之旅的環球觀察，以及諸多科學相關研究，於西元1858年提出「天擇說」。
天擇說 在小獵犬號的航程中，尤其以棲息在加拉巴哥群島的各種生物，更帶給達爾文莫大的啟發。 加拉巴哥群島主要由10個火山島組成，距離南美大陸約1,000公里，有趣的是，各島都有彼此相似的不同物種。
天擇說 以鷽(ㄒㄩㄝˊ)鳥為例。 許多島上不同種的鷽鳥除了鳥喙形態相異外，看起來都非常相似。
加拉巴哥群島上的不同鷽鳥，嘴型與食物配對 請猜猜看吧!! 天擇說 加拉巴哥群島上的不同鷽鳥，嘴型與食物配對 請猜猜看吧!! 思考好後，請看配對連結!! 具有堅硬殼的果實與種子 可吃食堅硬種子與小昆蟲 柔軟的小蟲 不同的嘴型，有不同的食性配對!!
鷽鳥的鳥喙形式 鳥喙細長，以柔軟的小蟲為主食 鳥喙較為尖細但又厚實，以仙人掌為主食 鳥喙粗短厚實，以堅硬的果實為主食
為何這些鳥類的嘴型相似 卻不相同呢?這些嘴型如何 演化出來的呢? 天擇說 為何這些鳥類的嘴型相似 卻不相同呢?這些嘴型如何 演化出來的呢? 請發表妳/你的想法
達爾文的想法 天擇說 這些鳥類的嘴型差異應該是經過環境篩選而形成的。 這些鳥的祖先應該是從南美大陸遷徙過來，居住在不同的島嶼上。 這些島嶼的環境不同，食物種類也不同。由於這個原因，環境造成了這些物種的不同改變。 這些鳥類的嘴型差異應該是經過環境篩選而形成的。
天擇說 隨著島上的食物不同，鷽鳥演化出不一樣的鳥喙形式。
達爾文觀察結果 與最重要的想法整理 天擇說 認為演化是物種在適應環境的過程中，受到自然環境長期篩選的結果。 原本的生物族群中可能具有各種特徵的差異，這些差異經由環境的篩選而成為獨特的特徵。 蛾體色的演化
天擇說的理論要點 四大順序，重要的想法整理
天擇說的理論要點與順序 天擇說的理論要點 個體差異 過度繁殖 生存競爭 適者生存 不適者淘汰 要點順序 重點內容 １ 個體差異 同一物種，個體間的構造與功能仍有差異性。 ２ 過度繁殖 當環境資源充分實，個體數繁殖過多。 ３ 生存競爭 當個體數繁殖過多或生存的環境發生變化時，可能使生存資源不足，於是導致生存競爭。 ４ 適者生存 不適者淘汰 較能獲取生存資源或適應環境變化的個體生存機會較大，其後代在整個環境中的比例會漸漸增加。
小檔案 一 概念連結 天擇說的理論要點 個體差異又稱為遺傳變異 同一物種的個體之間，會因為突變以及基因重組（有性生殖）而造成形態、內部構造及生理的差異，這些差異表示物種的特性會發生改變。 個體差異是演化的原動力!
天擇說 解釋長頸鹿的脖子演化 天擇說的理論要點 長頸鹿的祖先因為個體差異，所以有些脖子長，有些脖子短。 脖子較短的個體在食物缺乏的狀況下吃不到較高的葉子，而被環境淘汰。 脖子較長的個體具有競爭優勢而存活，較易將性狀特徵遺傳給下一代。
拉馬克 VS 達爾文 請妳／你用兩位不同科學家的觀點試著解釋 現在的長頸鹿為何脖子都是長的呢？ 拉馬克的用進廢退說模式 達爾文的天擇說模式
天擇說的理論要點 依據「用進廢退說」的講法：長頸鹿的祖先原本是短脖子，由於需要吃樹上的葉子，於是不斷地伸長脖子，經代代不斷重複進行，終於成為目前的模樣。 依據「天擇說」的解釋：長頸鹿的祖先原本有短脖子和較長脖子兩種形態，短脖子的個體在食物缺乏的情形下，會因為無法吃到較高的葉子而被淘汰，剩下較長脖子的長頸鹿則繼續生存。 拉馬克 VS 達爾文 目的論 環境論 用進廢退說與天擇說
達爾文與華萊士的邂逅
達爾文與華萊士的邂逅 達爾文出生於醫生世家，家中主張繼承祖業，但他在愛丁堡大學醫學系只讀了2年，因興趣不合而離開。之後，父親將他送往劍橋大學基督學院主修神學，希望未來可以當牧師，然而他仍鍾情於自然科學。西元1831年，達爾文自劍橋大學畢業，不久就以學者的身分，搭上「小獵犬皇家艦號」開始為期5年的環球科學之旅。這趟旅程不但改變了原本信奉「創造論」的想法，也孕育了「天擇說」的最重要基礎。
達爾文與華萊士的邂逅 西元1858年，達爾文與另一位研究演化的生物學家華萊士（A. R. Wallace, 1823～1913）─同時正式發表「天擇說」，個人並於1859年出版物種原始，從此為人類社會、科學界帶來重大影響。綜觀達爾文的成功之處，實建立在詳實而仔細的觀察、比較、記錄與蒐集資料，以及對興趣的堅持。雖然「天擇說」有許多不完備，受到現代科學界的修正與擴充，但這是礙於昔日科學的水準，並無損他探究真相而不斷努力的心。
概念檢測 檢驗一下本節的演化概念吧﹗
現在的花豹都跑得非常快，請用拉馬克的用進廢退說與達爾文的天擇說進行說明。 概念檢測 現在的花豹都跑得非常快，請用拉馬克的用進廢退說與達爾文的天擇說進行說明。 參考解釋！！請按我 遠古時候的花豹都跑得很慢，在資源不足的狀況下，花豹為了要更快速的追趕獵物不斷的加快奔跑速度，所以現在的花豹奔跑速度都很快。 用進廢退說 目的論 參考解釋！！請按我 遠古時候的花豹有些跑得慢有些則跑得快，在資源不足的狀況下，跑得慢花豹競爭不過速度快的花豹而死亡了，所以存活的奔跑速度較快的花豹具有較高的優勢將特徵遺傳給下一代，所以現在的花豹奔跑速度都很快。 天擇說 環境論
概念檢測 醫界都在倡導不要濫用抗生素，以免造成細菌的抗藥性。請用拉馬克的用進廢退說與達爾文的天擇說進行說明細菌的抗藥性是如何產生的呢？ 參考解釋！！請按我 當細菌接觸到特殊的抗生素之後，為了不被消滅而主動突變產生抗藥性。 用進廢退說 目的論 參考解釋！！請按我 細菌中有些原本就具有抗藥性（少數），當接觸到抗生素之後不具有抗藥性的細菌死亡，少數具有抗藥性的細菌被篩選下來而繁衍後代，所以後代的細菌大都具有抗藥性。 天擇說 環境論
人擇 速度極快的選擇
人擇 除了大自然會對物種進行選擇，人類也常依據現實需要，培育各種符合人類需求的 品系。 例如為了獲得食物，培育出高產乳量的乳牛、高營養價值的農作物、各式美麗的花卉及熊貓魚等，這種篩選方式稱為人擇，通常人擇速度會比天擇快許多。
人擇 人類培育的各種生物
隨堂小測驗 回顧一下所學的概念吧﹗
隨堂小測驗 ( A ) 1.十萬年前某地有一種鳥類大遷移，分別到甲、乙、丙三地，今調查甲、乙、丙三地的鳥，發現體型相同但喙卻顯著的不同，如下圖，就生物演化的觀點來看，這是下列哪種因素所造成的結果？ (A)天擇 (B)人擇 (C)用進廢退 (D)修補 ?
隨堂小測驗 因為綠色森林大量減少，所以原本具有保護色的綠色蛇類則會大量滅亡。 ( C ) 2.某森林中原有甲、乙、丙三種體色的蛇，並有 吃蛇的老鷹。多年來，蛇的數量大致維持固定比例，但近來（時間A後）卻因酸雨導致綠色森林大量枯死，三種蛇的個體數目變化如右下圖，則丙蛇的體色最可能是哪種顏色？ (A)黃色 (B)褐色 (C)綠色 (D)黑色 ? 因為綠色森林大量減少，所以原本具有保護色的綠色蛇類則會大量滅亡。
隨堂小測驗 ( D ) 3.近年來蚊子對殺蟲劑的抗藥性比例逐漸提升，請問是經由何種過程發生的呢？ (A)殺蟲劑會促使蚊子產生抗藥性突變 (B)具有抗藥性的蚊子繁殖能力較強 (C)殺蟲劑可以促進具有抗藥性的蚊子 生長與產卵數目 (D)自然界中本來就具有抗藥性的蚊子，使用殺蟲劑只是加速這些蚊子的比例而已 ?