2020年4月1日 星期三

櫻花鉤吻鮭是鮭魚的亞種


生物學的歷史5
1.     族群population:同一段時間中,在同一個區域活動的,有極高相似性的一群個體,他們互相分享彼此的基因(交配)。例如:台灣人,不論任何省級的族群都可以結婚,所以可以把2300萬台灣人,視為一個族群。
2.     依據族群的差異再加以細分,就會發現其中有許多不同的物種。
3.     物種species:一個特定基因的族群,成員彼此能夠在自然條件下交配生下後代,並且不會與其他族群交配、生下後代。
4.     解剖生物、分析生物構造與行為,可以協助判斷生物的物種,不過,判斷物種的最重要標準是能否生育健康後代。有些外表看起來很像的生物,例如赤楊鶲alder flycatcher 和柳木鶲willow flycatcher,彼此完全不交配,因此是完全是不一樣的物種。
5.     物種差異經常與地理環境有關。例如,在冰天雪地的哺乳動物常常是白毛,例如北美雪兔,亞熱帶的哺乳動物則有接近土地顏色的棕色,例如台灣野兔。另外,同一物種的植物,也會因為生長環境的海拔高度不同,而發育成高度不同的植物。
6.     當同一地區的許多物種的特徵,為了配合環境,而朝向某個方向演變,稱為「生態群」cline。例如很多哺乳動物與鳥類,隨著緯度朝向極地移動,而體型越來越大,隨著緯度朝向熱帶移動,而體型越來越小,這是因為大體型適合在天寒地凍的環境保溫小體型在很熱的天氣裡可以散熱
7.     有時候,地理區隔造成物種漸進式的演化,有時候,地理區隔造成物種突然大改變abrupt shift
8.     亞種subspecies:本來相同物種,因為地理區隔,而演化出某部分特徵,明顯不一樣的新物種。
9.     例如,達爾文研究的加拉巴哥群島的雀鳥,是南美洲雀鳥的亞種,從南美洲大陸被風吹來之後,因為長期被隔離在島嶼上,而變成加拉巴哥群島特有的鳥種。
10.  例如,台灣的櫻花鉤吻鮭是鮭魚的亞種,本來是日本海、西伯利亞東部海域的鮭魚,15千年前,因為冰河期結束,台灣地層劇烈隆起,使得鮭魚沒辦法游過高溫又陡峭的河川回到大海,被困在七家灣溪流(在雪霸國家公園保護區),成為台灣特有「陸封型鮭魚」,也是台灣國寶級生物。
11.  物種的形成(speciation)分為:1.同一物種的持續演化(Phyletic evolution)2.一個物種分裂成不同物種,然後各自持續演化(Branching evolution)
12.  分裂演化很容易讓人想到以下問題:
為什麼原本可以共享基因的族群會變成完全不同的物種呢?同一族群為什麼會發生生殖隔離,並且排除某些基因被遺傳下去呢?
本來是同一個族群的物種,是怎麼產生隔離機制,讓彼此永遠互不交配呢?
答案:地理屏障(隔離)
13.  一旦族群被地理區隔,各自在新的環境生存、繁衍,隨著時間增加,彼此的差異性就越來越大,最後變成截然不同的物種。
14.  同樣的族群,被地理區隔成二群之後,分裂演化成不同物種,主要原因:
(1)  這二個族群,一開始的祖先就有基因的差異性。
在一個族群裡面,不可能每個個體的基因都一樣,一定有差異,因此,當同一個族群被自然環境劃分成二組,這二組的基因不大可能完全一樣。這種因為祖先群缺少或者擁有某種特殊的基因,造成後代變成完全不一樣的種族的現象,稱為「開創者效應(funder effect)
(2)  小族群中,偶然的基因改變,造成整個族群基因演化方向改變。
自然界常發生,被區隔開來的族群是少數,如果族群數量很少,那麼,只要有幾個個體生物的基因,偶然發生改變(基因突變或精卵的基因重組),交配繁衍之後,就會對族群的基因演化方向,產生很大的影響力。對10匹狼組成的族群而言,只要1匹基因改變的公狼,變成強勢領袖,與所有母狼交配,下一代基因就完全改變。
(3)  不同的族群,經歷不同的基因突變
基因突變是偶發的,被隔離的二個族群,不可能互相交換突變的基因,各自長時間累積許多不同的突變基因,造成物種的差異性越來越大。
(4)  不同族群,生活在不同的環境中,面對不一樣的天擇壓力
這世上不太可能有二個環境的自然條件都一模一樣,不同的天擇條件淘汰掉不同的個體,使的最後存留的族群變得截然不同。


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