摘要：这就是一个最好的自然选择例子发挥作用的地方。一些生活在海岸附近的鱼类进化出了一种奇怪的突变——用鳍在岸边的泥沙中推动自己的能力。

蜂鸟进化出了长长的喙和舌头，使其能够深入到花朵中获取花蜜。

几亿年前，陆地上没有脊椎动物。世界上唯一的脊椎动物是鱼，它们都生活在水下。争夺食物的竞争非常激烈。

这就是一个最好的自然选择例子发挥作用的地方。一些生活在海岸附近的鱼类进化出了一种奇怪的突变——用鳍在岸边的泥沙中推动自己的能力。

这使它们能够获得其他鱼类无法获得的食物来源。这种优势使它们的繁殖成功率更高，因此这种突变遗传了下去。

什么是自然选择？

自然选择是推动进化的引擎。具有最适合在特定环境中生存的变异的个体生物有更大的机会将这种特征传递给下一代。

但植物和动物以非常复杂的方式与其他生物及其环境相互作用。这些因素共同作用，产生了地球上惊人的各种各样的生命形式。

通过理解自然选择，我们可以了解为什么有些植物会产生氰化物，为什么兔子会产生这么多后代，动物最初是如何从海洋中出现并生活在陆地上的，以及一些哺乳动物最终是如何回归的。我们甚至可以了解微观生命，比如细菌和病毒，或者弄清楚人类是如何成为人类的。

查尔斯·达尔文创造了“自然选择”这个词。你通常会听到它与经常被误解的进化口号“适者生存”并列。

但适者生存并不一定是我们所认为的那种血腥的、你死我活的生存之战（尽管有时确实如此）。

相反，自然选择发生在物种改变以适应生活的过程中：一棵树传播种子的效率有多高；鱼在产卵前找到安全产卵地的能力；鸟儿从幽深芬芳的花杯中取回种子的技巧；细菌对抗生素的抵抗力。

理解进化

进化是一些有机体比其他有机体有更好繁殖成功率的趋势的结果——自然选择。

遗传特征

重要的是要记住，个体之间的差异，甚至不同世代的个体之间的差异，都不构成进化。这些只是性格的变化。

性状是可遗传的特征——它们可以从一代传给下一代。并不是所有的特征都是生理上的——忍受与人类密切接触的能力是狗进化出来的一种特征。这里有一个例子可以帮助解释这些概念：

篮球运动员一般都很高，而骑师一般都很矮。这是身高性状的遗传变异。高个子的父母往往有高个子的孩子，所以我们可以看到这种特征是可遗传的。

现在想象一下，出现了一些条件，使骑师比篮球运动员更有可能成功地繁殖后代。骑师有孩子的频率更高，而且这些孩子往往比较矮。篮球运动员的孩子少，所以高个子的人少。几代人之后，人类的平均身高会下降。人类进化得更矮了。

等位基因频率

进化就是随时间的变化，但导致这些变化的机制是什么呢？每一种生物都有一种特殊的化学结构，叫做DNA。

DNA中的化学序列定义了一个或一组特征。这些序列被称为基因。每个基因中导致不同性状表达的部分称为等位基因。

因为一种特征是等位基因的一种表达，所以某种特征在群体中出现的趋势被称为等位基因频率。从本质上讲，进化是等位基因频率在几代人的过程中发生的变化。

不同的等位基因（从而产生不同的性状）通过三种方式产生：

·突变是发生在基因中的随机变化。它们相对罕见，但经过数千代人的传承，它们会产生非常深远的变化。突变可以引入全新的特征，这些特征以前从未在该物种中出现过。

·有性生殖通过在精子和卵子的产生过程中分裂、断裂和混合染色体（包含DNA的链）来混合双亲的基因。当精子和卵子结合时，来自父本的一些基因和来自母本的一些基因随机混合，在他们的后代中产生了一种独特的等位基因组合。­

·细菌不能有性繁殖，它们可以吸收遇到的DNA片段，并通过各种基因重组方法将其纳入自己的遗传密码中。

有性生殖本身是自然选择的产物——以这种方式混合基因的生物体获得了更多种类的特征，使它们更有可能找到适合生存的特征。

什么是种群？

种群是一组确定的生物体。从进化科学的角度来看，种群通常指的是一群能够相互繁殖的生物。例如，生活在非洲平原上的斑马是一个种群。

如果其他野生斑马生活在南美洲（没有，但为了举例，让我们假装它们有），它们将代表一个不同的种群，因为它们离非洲斑马太远，无法交配。生活在非洲平原上的狮子也是一个不同的种群，因为狮子和斑马在生物学上是不能交配的。

适应性

他就是查尔斯·达尔文。

适应性是自然选择的关键。生物适应性是指生物体成功存活足够长的时间以产生后代的能力。

除此之外，它还反映了生物体良好繁殖的能力。一棵树只结出一堆种子是不够的。这些种子需要能够在肥沃的土壤中生长，有足够的资源发芽和生长。

查尔斯·达尔文首先详细解释了适应性和自然选择，他观察了世界各地的野生动物，做了大量的笔记，然后试图理解他所看到的。自然选择最好的解释可能是他的话，摘自他的标志性著作《物种起源》。

·生物体表现出性状的变异。“在同一父母的后代中出现的许多细微差异可以称为个体差异。没有人认为同一物种的所有个体都是在同一模型中铸造的。”

·更多的生物诞生了，超过了地球资源所能支持的数量。“每个人……在其生命的某个阶段都必须遭受毁灭，否则，根据几何增长的原则，它的数量将很快变得如此之大，以至于没有一个国家能够支持这种产出。”

·因此，所有生物都必须为生存而奋斗。“由于产生的个体数量超过了生存能力，在任何情况下都必须为生存而斗争，要么是一个个体与同一物种的另一个个体，要么是与不同物种的个体，要么是与生活的物理条件相斗争。”

·一些有利的特征有助于生存和繁殖。“我们能怀疑拥有任何优势的个体，无论优势多么微小，都有最好的生存和繁殖机会吗？”

·具有这些有益特征的生物体更有可能成功地繁殖并将这些特征传递给下一代。“最微小的差异可能会改变生命斗争中完美平衡的天平，从而得以保存。”

·由于生物体暴露在种群压力下，成功的变异在一代又一代中积累起来。“自然选择只通过保存和积累在每种生物所处的条件下有益的变异来起作用。最终的结果是，每一种生物都倾向于在其环境中变得越来越好。”

种群压力

强大的种群压力可以极大地加快自然选择的过程。种群压力是一种使生物更难生存的环境。总会有一些种群压力，但洪水、干旱或新的捕食者等事件会增加这种压力。

在高压力下，种群中会有更多的成员在繁殖之前死亡。这意味着只有那些具有能够应对新压力的特征的个体才能生存下来，并将它们的等位基因传给下一代。这可能导致等位基因频率在一两代内发生剧烈变化。

种群压力的例子

想象一下，一个长颈鹿种群的个体身高从3米到6米不等。一天，一场丛林大火席卷并摧毁了4.5米以下的所有植被。只有身高超过4.5米的长颈鹿才能够到更高的叶子吃。

低于这个高度的长颈鹿根本找不到任何食物。它们中的大多数在繁殖之前就饿死了。在下一代，很少有矮长颈鹿出生。种群的平均身高上升了几米。

种群瓶颈

还有其他方法可以快速而显著地影响等位基因频率。一种方法是种群瓶颈。

在一个大的种群中，等位基因均匀地分布在整个种群中。如果某种事件，如疾病或干旱，消灭了很大比例的种群，剩下的个体可能具有与更大种群非常不同的等位基因频率。

纯粹由于偶然的机会，它们可能拥有以前相对罕见的高浓度等位基因。随着这些个体的繁殖，以前罕见的特征变成了群体的平均特征。

建立者效应

奠基人效应也能带来快速的进化。当少数个体迁移到一个新的地方，“建立”一个不再与旧种群交配的新种群时，就会发生这种情况。

就像种群瓶颈一样，这些个体可能具有不寻常的等位基因频率，导致后代与创始人迁移的原始种群具有非常不同的特征。

多代缓慢渐进的变化（渐进主义）和在高种群压力下穿插着长时间进化稳定（间断平衡）的快速变化之间的区别是进化科学中一个持续的争论。

进化稳定

到目前为止，我们已经把自然选择看作是变化的动因。然而，当我们环顾世界，我们看到许多动物在数万年里保持相对不变，在某些情况下，甚至数百万年。鲨鱼就是一个例子。目前为止，我们已经把自然选择看作是变化的动因。然而，当我们环顾世界，我们看到许多动物在数万年里保持相对不变，在某些情况下，甚至数百万年。鲨鱼就是一个例子。

事实证明，自然选择也是一种稳定因素。

有时，一个有机体达到了一种进化状态，在这种状态下，它的特征非常适合它的环境。当没有任何事情对该种群施加强大的种群压力时，自然选择倾向于已经存在的等位基因频率。

当突变产生新的特征时，自然选择会淘汰这些特征，因为它们不如其他特征有效。

自然选择例子

我们通常认为进化是一种我们看不到发生在眼前的事情，而是通过化石来寻找过去发生的证据。事实上，在巨大的种群压力下，进化发生得如此之快，以至于我们看到它在人的一生中就发生了。

象牙

非洲象通常有很大的象牙。象牙对一些人来说价值很高，所以几十年来，猎人一直在猎杀大象，把它们的象牙撕下来出售（通常是非法的）。

一些非洲象有一个罕见的特征：它们根本长不出象牙。1930年，大约1%的大象没有象牙。象牙猎人懒得杀死它们，因为没有象牙可以回收。与此同时，数百头长牙的大象被杀死，其中许多还没有机会繁殖。

“无象牙”的等位基因只传了几代。结果是：在一些现代种群中，多达一半的母象没有象牙。不幸的是，这对大象来说并不是一个快乐的结局，因为它们的象牙是用来挖掘和防御的。

抗虫

棉铃虫是一种吃掉并破坏棉花作物的害虫，它表明自然选择的作用速度甚至比科学家对某些东西进行基因工程的速度还要快。一些棉花作物已经经过基因改造，产生一种对大多数棉铃虫有害的毒素。

少数棉铃虫发生了突变，使它们对这种毒素具有免疫力。它们吃了棉花还活了下来，而所有没有免疫力的棉铃虫都死了。巨大的种群压力使整个物种在短短几年内对毒素产生了广泛的免疫力。

三叶草和氰化物

一些种类的三叶草发生了突变，导致有毒氰化物在植物细胞中形成。这使三叶草有一种苦味，使它不太可能被吃掉。然而，当温度降到冰点以下时，一些细胞破裂，将氰化物释放到植物的组织中，杀死植物。

在温暖的气候中，自然选择有利于产生氰化物的三叶草，但在寒冷的冬天，不含氰化物的三叶草更受青睐。每一种几乎只存在于每个气候区。

人类的自然选择

人类呢？我们也会受到自然选择的影响吗？可以肯定的是，人类之所以成为人类，只是因为一系列的特征（更大的大脑，直立行走）赋予了那些进化出这些特征的灵长类动物优势。但是我们有能力直接影响我们基因的分布。

我们可以采取节育措施，这样那些在自然选择中“最适合”的人可能根本不会把我们的基因传给下一代。我们利用医学和科学让许多本来不可能活过童年的人得以生存（和繁衍）。就像驯养的动物一样，人类也受到一种非自然选择的影响。

然而，我们仍在进化。有些人的繁殖成功率比其他人高，影响这种平衡的因素在动物世界已经很复杂的相互作用上又增加了一层人类的复杂性。

换句话说，我们真的不知道我们会进化成什么。变化是不可避免的，但请记住，自然选择并不关心“更好”的人类，只关心更多的我们。

来源：julie20098