进化论(演化论)

演化论是生物学最基本的理论之一。所谓“演化”(Evolution,有时亦称做“进化”,旧称“天演”或“天择”),是指生物在变异、遗传与自然选择作用下的演变发展,物种淘汰和物种产生过程。地球上原来无生命,大约在30多亿年前,在一定的条件下,形成了原始生命,其后,生物不断的进化,直至今天世界上存在着170多万个物种。

演化论最早是由查尔斯·达尔文提出的,在其名著《物种起源》有详细的论述。他第一次提出自然选择是进化的一个机制。研究一个物种的演化历史以及他与其它物种间的关系的学科叫做系统发生学(phylogeny)。研究生物演化史的方法很多,例如现在使用分析生物高聚物例如DNA序列和蛋白质序列的方法,以及在通过与古生物学化石的比较进行研究。生物学家通过很多方法来分析生物演化的关系,包括利用分子生物学建立亲缘关系树,利用动植物种类史,表现型分类法和遗传分类学等等。就目前生物学家所了解的生物演化的主要事件,已经总结成生物演化时间表。

语意辨析
英文“evolution”一词起源于拉丁语“evolutio”,意思是展开,即将一个卷在一起的东西打开,原指任何事物的生长、变化或发展,包括恒星的演变,化学的演变,文化的演变或者观念演变。自从19世纪以后,演化通常用来指生物的演化,在种群中从一代到下一代基因频率的改变。

中文的“进化”一词,含有方向性,目的性,计划性的意思。生物进化常常被不准确的定义为生物由低级到高级、由简单到复杂、种类由少到多的发展过程。事实上,生物进化本身并无任何目的和方向,从这个意义上,演化是比进化更为恰当的翻译名称。

科学原理
关于生命起源和改变被普遍接受的科学原理主要有三个方面:

有机物(生命体和化石)之间祖先的关系。 
家系中特征性的起源。 
造成一些独特的特征保存下来而另一些消失的机制。 

有机物的祖先
许多生物学家相信共同的祖先:地球上所有生物来自一个共同的祖先。

种系发生学是研究物种祖先的一门学科。


独特的特征的出现
如果生命要变化,某种程度上这种独特的特征一定出现。遗传学家们研究了该特征如何出现和如何传递到下一代。

研究人员正在研究可遗传性变异。这种变异同DNA序列无关,但影响标准的DNA复制。

除上述机制外,独特的特征的起源也可归因于有机物的物理和化学水平的自我组织特性。


微观进化和宏观进化
微观进化指几代种群中基因频率小范围的变化(群体遗传学是生物学的一个分枝,它为微观进化过程的研究提供数学结构)。

宏观进化研究如下一些问题:

为什么主要的动物群突然出现在化石纪录中(通常所说的寒武纪生命大爆炸)? 
相似地,为什么在化石纪录中存在丢失的环节,为什么过渡物种缺乏化石? 
为什么没有新的主要的生物群长时间的出现在化石纪录中? 
为什么进化明显地突然出现,并且许多物种长期停滞,几乎没有进化? 
什么导致物种形成? 
宏观进化可能以两种方式出现:一是通过对微观进化过程进行推论。微小进化在孤立的种群中经历足够时间,最后形成新物种。二是突然迅速变化。这一理论-间断平衡-由Stephen Jay Gould提出,它基于有机体中存在关键基因的事实(例如homeobox),它们小的变化可产生有机体巨大的变化,并导致新物种迅速形成。

进化理论的发展
进化论不仅仅是一种解释物种起源的理论,也是一种算法,一种搜索模式。在数学领域,有根据进化论建立的遗传算法。

进化理论在社会学中的发展
一种理论认为人类的文化也是进化的产物,文化的进化单位称为迷米(Meme),是道金斯根据基因(Gene)这个词创造的。

从某种意义上来说维基百科也是一个进化中的“迷米”复合体。

-冥王星软件工作室陈为群编辑