2020年3月7日 星期六

加拉巴哥群島


生物學的歷史4
1.     達爾文(1809-1882)在提出理論之前,應該已經有初步構想,他需要一個好的實驗計畫,來驗證他的想法。他選擇以「加拉巴哥群島」上的生物為研究對象,有以下的好處:
2.     這是獨立演化的地區,沒有外來因素干擾:從地理學來看,加拉巴哥群島離厄瓜多西部950公里、位於太平洋上,從來沒有跟南美洲大陸聯接過,它是五百萬年前因為火山活動從海底升起的島嶼,所以,加拉巴哥群島一開始沒有生物,島上所看到的生物,都是從南美洲大陸遷徙而來的,由於加拉巴哥群島與南美洲大陸的距離相當遠,不是一般生物可以輕易跨越的,在偶然機會下抵達群島的生物,就在新環境的天擇下競爭生存;比較島上的生物與南美洲生物的差異,就可以看到天擇造成不同的結果。
3.     生物的種類少易於觀察、紀錄與統計:加拉巴哥群島上的脊椎動物:(1)六種爬蟲類:1種蛇、1種大烏龜、4種蜥蜴。(2)二種哺乳類:1種老鼠、1種蝙蝠。(3)數量有限的鳥類:2種貓頭鷹、1種鷹、1種鴿子、1種杜鵑、14種雀鳥……等等。
4.     選擇有代表性的物種研究:如果以大烏龜為研究對象,會看不到物種彼此之間的競爭,但是以雀鳥為研究對象,研究特徵、分布、行為,可以拼湊出豐富的物競天擇資訊。
5.     達爾文的雀鳥:少數南美洲的雀鳥可能因為風吹的關係抵達加拉巴哥群島,經過長期的地理區隔,演化後的雀鳥與他們的祖先(南美洲的雀鳥)截然不同,成為加拉巴哥群島特有的物種,這是天擇的結果。
6.     15個島嶼,產生14種雀鳥,這是同一物種彼此競爭後,朝向增加彼此特徵差異的結果,這就是輻射演化。
7.     特徵取代性character displacement:近親物種會快速地分裂演化成不同的特徵,這樣可以減輕他們彼此之間的競爭食物、空間與交配的壓力。例如分裂演化後的14種雀鳥的喙,大小、形狀都不同,好方便牠們吃不一樣的食物,有的雀鳥吃花苞、有的雀鳥吃種子、有的雀鳥吃蟲子,減輕食物方面的競爭壓力。
8.     達爾文指出,演化的速率不是固定的,當物競天擇的壓力變大,分裂演化的速度就會加快。這就是環境壓力大,人就會快速改變。
9.     環境總是不斷地變化,當天擇的條件對某一類生物有利時,牠們的數量就會立刻暴增。兩棲類生物(例如青蛙)剛出現時,天擇條件對牠們有利,陸地上還沒有出現競爭對手,使牠們迅速演化成各種兩棲類生物。
10.  達爾文的理論衝擊那個時代的人,當時的社會觀念由基督教教會所帶領,他們普遍相信,人與所有的生物都是上帝所創造的;但是如果依據達爾文的理論,人類應該是由猿人那個相似的物種,經過歷史上各種天災的考驗與彼此之間的競爭,才演變成現在的模樣,所有的生物也是如此。
11.  為了說服當時代的人,達爾文很小心地蒐集證據、反覆推論、檢驗自己的想法長達251858年,達爾文收到一位年輕學者華萊士寄來的一篇論文,發現這位在印尼群島上研究的年輕學者,在論文中所敘述的「物競天擇,適者生存」與他不謀而合,達爾文於是計畫依照華萊士的請求,安排這篇論文出版。185871日,他與華萊士同時向倫敦的林奈學會提出演化學說,隔年(1859),他出版自己一生的心血《物種原始》,不論當時代的人多麼不能接受,歷史證明,他是文明史上最重要的一位大師,他是生物學發展史上的拓荒者,也是社會學的啟蒙者。


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