生物不会选择去适应。自然选择作用于种群中本来就存在的差异,并且发生在许多代之间。个体在自己一生中出现的改变,不会通过等位基因传下去。
这一课纠正一个非常常见的错误解释,建立在自然选择的步骤之上。
这两种想法有什么不同?
| 自然选择 | 一生中的改变 | |
|---|---|---|
| 谁在改变 | 种群 | 单个个体 |
| 时间尺度 | 许多代 | 一生 |
| 成因 | 不同的等位基因,环境偏向其中一部分 | 对条件的反应,例如运动 |
| 是否遗传 | 会,通过等位基因 | 不会 |
| 意图 | 没有 | 不需要 |
请注意,两栏都不涉及生物想要什么。错误的说法通常是:“长颈鹿为了吃到更高的叶子而伸长脖子,所以脖子变长了,并传给后代。”
例题详解
一种虚构的蜥蜴吃高大灌木的叶子。以下数据均为虚构。
错误的解释:“蜥蜴需要更长的脖子才够得到叶子,所以它们努力伸长,脖子就变长了。它们的后代于是有了更长的脖子。”
**第 1 步,找出错误的说法:**共有两处。第一,“需要”把需要当成了原因。第二,“伸长后变长,所以后代脖子更长”,把获得性的改变当成了可遗传的。
**第 2 步,用选择的推理链重建:**在种群中,由于等位基因不同,脖子长度各有差异。脖子短的蜥蜴够得到的叶子少,食物不足时存活的机会较小。脖子长的蜥蜴存活和繁殖得更多,把长脖子的等位基因传下去。
**第 3 步,加入跨代的证据:**假设种群的平均脖长一开始是 20 毫米,经过许多代后是 26 毫米。增加了 26 − 20 = 6 毫米。占起始值的百分比是 6/20 = 0.3,即 30%。
第 4 步,写出最终答案:“脖子长度因等位基因不同而存在变异。脖子长的蜥蜴吃到更多食物,所以存活和繁殖得更多。它们把长脖子的等位基因传下去,所以长脖子蜥蜴的比例在世代之间上升。”
请注意,最终答案里没有出现”需要”、“想要”或”努力”。这样可以避开最常被扣分的措辞。
要留意的错误
错误答案:“细菌产生耐药性,是因为抗生素让它们去适应。”
抗生素并没有造成耐药性。耐药的等位基因本来就存在于少数细菌中,或是由偶然的突变产生。抗生素杀死了不耐药的细菌,所以耐药的细菌存活并繁殖。
改正:把”让它们去适应”换成”选择了本来就带有该等位基因的细菌”。选择育种(selective breeding)是相关的情形,但在那里是人类选择哪些个体繁殖,而不是生物自己选择。
自我检测
所有例子均为虚构。
1. 一名学生写道:“虚构的青蛙长出蹼足,是因为它们需要游泳。“指出错误并重写这个句子。
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错误在于把需要当成原因。正确的写法:“青蛙的蹼因等位基因不同而有差异。蹼较多的青蛙游得更好,所以存活和繁殖得更多,并传下该等位基因。”
2. 一名男子在健身房锻炼,肌肉增大。说明为什么他的孩子不会因此生来肌肉更大。
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肌肉增大是他一生中获得的获得性特征。它没有改变他配子中的等位基因,所以不会遗传。
3. 说出自然选择与选择育种的两点区别。
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自然选择由环境决定哪些个体存活并繁殖,发生在许多代之间。选择育种由人类挑选哪些个体繁殖,目的是得到他们想要的特征。
下一步
接下来请练习在不过度推断的前提下读数据,见在不带生物刻板印象的情况下解读分布。之后用单元练习题组测试你的措辞。若想检验单个等位基因在模型中如何传递,遗传模型板很有用。
有些学生明白正确的想法,但在时间紧迫时,“需要”和”想要”又溜了回来。我们的老师在生物线上一对一补习中,会听你的解释,并在每个失误出现时立刻指出。