4-7 生物的演化
生物演化的學說 神創說 十九世紀初 拉馬克提出“用進廢退 說” 十九世紀中 達爾文提出“天擇說”
用進廢退說 生物有適應環境的能力。 經常使用的器官漸趨發達，不用的器官逐漸退化。 後天的獲得性變化，可以遺傳給後代，並有累積性。
用進廢退的例子 非洲長頸鹿的祖先為了採食高樹的 葉子，而不斷伸長頸部，頸部器官 愈用愈發達。
拉馬克的學說 現有資料不支持
用進廢退說的錯誤 伸腿、伸頸的動作使腿與頸漸次強 健而拉長，但不會影響生殖細胞中 的DNA。 →後天獲的性狀不會遺傳給下一代。
推翻用進廢退說 德國學者魏斯曼的實驗 內容：將老鼠尾巴逐代剪斷，連續 至21代。 結果：老鼠尾巴並未變短或消失 推測：演化的關鍵在生殖細胞。
達爾文的天擇說 天擇說是達爾文演化論的核心 遺傳變異 過度繁殖 生存競爭 適者生存
達爾文的學說 現有資料支持
物種原始 物種隨環境變化而改變，原有的物種漸趨滅 絕，另有新物種崛起。 生物長期連續地進行演化。 同一類的物種係來自共同的祖先。 生物個體間有遺傳性『變異』產生。若發生 『過度繁殖』時，個體彼此間就會有『生存 競爭』，為適應環境者較能生存，故『適者 生存』時為天擇說的中心思想。
比較 用進廢退說 天擇說 變異由環境造成 生物均有適應環境能力。 後天獲得性的變異可遺 傳給子代，並且具有累積性。 變異是自然發生 適者生存，不適者死亡。 變異分為遺傳性與非遺傳性，只有遺傳性變異可傳給子代。
生物演化的機制 一、變異 二、天擇 三、適應 四、隔離
一、變異(演化首要條件) 發生在生殖細胞上，會遺傳給子代 產生遺傳變異的因素 突變 遺傳再組合
突變的起因 自然因素 物理因素－如輻射線 化學因素誘導－如亞硝酸 生物因素誘導－如感染HBV
突變的特性 機率很小，約十萬分之一 突變基因通常對個體有害，常以異 基因合子的方式存在族群的基因庫 偶爾產生對個體有利的突變 不能造成新種，只能產生新的性狀
突變的利弊 突變的利與弊，由環境的改變來決 定，不是絕對的。 長毛象
遺傳再組合 減數分裂 受精作用
天擇（演化次要條件） 天擇不能創造新的性狀，只能對已 存在的性狀加以選擇、淘汰。 高溫、常溫、低溫 ↓冷 低溫 天擇決定生物演化的方向。
適應 形態的適應 生理的適應 行為的適應
形態的適應 有些生物演化出與棲息環境相似的 體色或相似的形態
生理的適應 生物體藉由生理機能的調節(如改變 消化、呼吸或排泄)，或是增加對某 種毒物的抗力以利生存。 如：冬眠
行為的適應 沙漠動物以穴居與夜行性來適應亁 熱環境。 鳥類、魚類以遷徙、洄游等行為尋 找適合的溫度與產卵場所。
種 自然環境下可自由交配，產生具有 生殖能力的生物體，為同種生物。
隔離 現代學者認為地理隔離與生殖隔離 會造成新物種。
地理隔離 同一種的生物因地理的因素，如高 山、海峽等的隔離，形成不同的族 群，彼此間無機會相遇、交配，而 長期分隔後各族群累積更多變異， 性狀差異愈來愈多，終至不能交配， 不能產生子代而演化為不同品種。
生殖隔離 季節 行為 生殖構造
生殖隔離 地理隔離無法確保新種形成(隔離的 族若有機會再相遇、交配繁殖，則 族群間的差異性狀將逐漸消失) 生殖隔離是必要的
種的形成 種源中心 → 遺傳變異 → 遷移 → 地理隔離 → 天擇 → 形成亞種 → 遺傳變異累積 → 生殖隔離 → 形成 新種
地球的六次大滅絕
生物演化的過程(46億年前) 原始大氣主成分為沼氣、氨、硫化氫、氫氣、水蒸氣。 缺乏氧氣與臭氧層，太陽的紫外線直射地面 閃電提供能量 生成簡單有機分子，如胺基酸、脂肪酸
生物演化的過程(46億年前) 溶於溫熱淺海的有機分子，繼續受 到輻射線與閃電的作用，形成大分 子有機物，如蛋白質、脂質、醣類、 核酸等。
生物演化的過程(30億年前) 溫暖淺海首先出現單細胞異營生物 最早的生物是細菌 接著產生藍綠藻 氧氣增加、逐漸形成臭氧層