咪仔，你知道人类的老祖先。是谁吗？猴子不对，是。类人猿，既对又不对。人类和类人猿有共同祖先，但不能说人类直接由猴子变来。今天聊聊生物进化。我超期待。我看侏罗纪公园就在想恐龙怎么灭绝的？为什么有些生物能活到现在？今天这期能让你对生命演化有全新认识。敲黑板，重点来了。先说证据。进化论有硬证据。什么证据？第一，化石证据。化石是地球给生物拍的写真集，埋在地下，你挖土时挖到的奇形怪状石头可能就是化石。科学家发现，越古老的地层，生物结构越简单越低等，以水生生物为主。到了新近地层，生物结构复杂多了，陆生生物比例大增。这就是从简单到复杂、从水生到陆生的进化过程。就像翻相册，越往前翻。照片越模糊，但化石记录不是连续的，像丢了几十页的相册，只能看到关键瞬间。第二个证据比较。解剖学证据，研究不同生物的身体结构。你有没有注意到人的手、蝙蝠的翅膀、鲸鱼的，其形状差别很大，但内部骨骼结构基本一样，都是肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨、指骨。就像不同的房子都用钢筋水泥砖头，说明他们有共同祖先，这种器官叫同源器官。第三个证据。胚胎学证据。很多脊椎动物胚胎发育早期都很像，都有鳃裂和尾。你现在没有筛裂，你胚胎时期有大概怀孕第五周左右，后来有些结构发育成其他器官。早期胚胎相似说明脊椎动物有共同原始祖先。等等我怀过孕吗？这太吓人了。我说的是胚胎发育过程，重点是早期胚胎相似说明脊椎动物有共同祖先。你和鱼兔子早期长得差不多，肯定是一个祖宗。还有第四个证据。细胞和分子水平的证据。所有生物共用同一套遗传密码，不管细菌、蘑菇、小草还是人DNA转录成RNA再翻译成蛋白质的过程都一样。AUG这个密码子在所有生物里都代表甲硫氨酸。这就像全世界不管说什么语言，妈妈这个。发音都差不多。还真巧。亲缘关系越近，DA碱基序列和蛋白质氨基酸序列相似度越高。比如人和黑猩猩DNA相似度高达98%多。人和香蕉大约50%. 主要是生命基本活动相关的基因，比如细胞分裂、能量代谢、冷知识，人类和香蕉共享50%斤。但你别被数字吓到，人和老鼠精相似度还有85%，你能说老鼠是人吗？那我就放心了。好了。第一节讲完了，接下来是核心内容，自然选择学说。等一下让我先消化一下。先。问个问题，什么是适应生物？适合环境吧。比如沙漠里的骆驼，背上有驼峰，储存水分不错。但不全。适应有两层含义，第一，生物的形态结构适合于完成一定功能。第二，这些形态、结构和功能还适合在特定环境中生存繁殖。简单说，身体装备和生活方式要匹配。那适应有什么特点？两个特点，敲黑板。第一是普遍性，所有生物都有适应环境的特征。第二是相对性，适应是针对特定环境的，一旦环境变了。原有适应可能成缺陷。举个例子。北极熊的毛是白色，在雪地里是绝佳保护色，但扔到枯叶堆里白的发光分分钟被猎食者发现，这就是适应的相对性。环境变了，保护色就成暴露状了。接下来聊聊进化论的两位先驱，拉马克和达尔文。拉马克，法国生物学家。在达尔文之前提出进化学说核心观点两个用，进废退和获得性遗传。用进废退，我知道越用越发达，不用就退化。比如健身。肌肉变大，就是这个意思。长颈鹿脖子为什么那么长？拉马克会说，祖先拼命伸脖子吃树叶，脖子越来越长。传给后代。那获得性遗传呢？生物在环境中获得的特征可以遗传给后代，比如健身练出肌肉。儿子也应该有。那爸妈打我练出来的抗揍能力也会传给我吗？你这联想能力。拉马克学说思想先进，首次提出生物是进化的，但有个致命问题，他的获得性遗传观点被现代遗传学否定了。因为遗传信息是从DNA流向蛋白质，而不是反过来。你在生活中获得的特征，除非能改变DNA，否则不会遗传。后天练出来的肌肉不会写进DNA里。完全正确。敲黑板。易错点，变异是定向的还是不定向的？让我想想，应该是定向的。生物为了适应环境而产生变异。错了错了，变异是不定向的，环境只起选择作用，不诱导定向变异等等。长颈鹿脖子变长不是为了吃高处树叶吗？不是，长颈鹿祖先里有脖子长的，有脖子短的这是随机变异。然后脖子长的能吃到更多树叶，活得更好，留下更多后代，脖子短的慢慢被淘汰是自然选择过程。不是长颈鹿主动想要。脖子变长变异是随机的。抽奖选择才是决定谁中奖的过程。这个比喻绝了。接下来是达尔文，达尔文自然选择学说是现代进化理论的核心基石。四个要点。他说，第一。过度繁殖，生物都有过度繁殖倾向，一只果蝇一次能产几百个卵，一颗植物能结上千颗种子，但环境中资源有限，不可能所有后代都存活，这不就是内卷吗？你这理解很到位。第二个要点，生存斗争这么多，后代要活下来就得竞争斗争，结果是适者生存，不适者被淘汰。第三个要点，遗传变异。变异是不定向的。抽奖结果随机，对吧？完全正确。第四个要点，适者生存，有利变异，个体存活繁殖，不利变异个体被淘汰。达尔文和拉马克有什么区别？拉马克说变异是为了适应而发生。达尔文说，变异是随机发生，然后环境选择，一个是主动进化，一个是被动筛选。达尔文观点更符合。现代遗传学，一个是我要变强，一个是变强才能活。这个总结很到位。但达尔文学说也有局限性，第一，没解释遗传变异本质，当时的人还不知道DNA。第二，达尔文认为进化单位是个体，但现代理论认为进化。单位是种群。这就是第三节要讲的。没错，第三节种群基因组成的变化与物种的形成，这是整个第六章的核心计算部分和。理论深化部分。感觉好难啊。别怕，我用比喻帮你理解。你知道什么是种群吗？一群生物差不多。但更精确。种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体，关键词是同种和一定区域。比如一个池塘里的所有鲤鱼。就是一个种群。那基因库呢？基因库就是一个种群中全部个体所含有的全部基因，可以理解成一个基因银行存着这个种群所有的基因存款懂了。那基因频率是什么？基因频率就是某个基因占该基因全部等位基因数的比率。比如说某个种群有100个等位基因，其中大A基因有30个，小A基因有70个，那大A的基因频率就是30%. 好像有点照。再举个例子。假设某个种群有100个个体，每个个体有两个等位基因，那总共200个等位基因。如果大A大A个体有25个，大A小A个体有50个，小A小A个体有25个，大A基因频率怎么算？大A大A贡献50个，大A大A小A贡献50个，大A总共100个，大A除以200等于50%. 完全正确。那小A基因频率呢？小A小A贡献50个，小A大A小A贡献50个，小A总共100个，小A也是50%. 大A加小A等于100%，所有等位基因频率之和等于一。重要结论记好了。我记得口诀基因频率要算对，大A大A重合加一半，大A小A杂合除以2小A加A来等于一。这口诀挺顺口。进化的实质，种群基因频率的定向改变。记住了，敲黑板，基因频率变了生物才算进化，基因频率没变生物就没有进化。定向改变定向就是。朝着一个方向。比如污染严重的环境里，原本有黑色和白色两种蛾子，污染后树干变黑白色蛾子更容易被鸟吃掉，黑色蛾子更容易存活几代之后黑色蛾子比例越来越高，这就是基因频率的定向改变。这不就是英国那个画纸会的故事吗？我生物课学过。不错。这就是自然选择导致的基因频率改变。接下来聊哈迪温伯格定律。哈迪什么？哈迪温伯格定律也叫遗传平衡定律，在理想条件下，种群基因频率和基因型频率会保持不变。理想条件是什么？五个条件缺一不可，第一种群极大，第二随机交配，第三没有基因突变，第四没有迁入迁出，第五没有自然选择。这条件也太苛刻了。所以说叫理想条件定律。价值在于提供理论基准，实际种群如果偏离，说明有某种。力量在起作用。那公式如果。大A的基因频率是P小A的基因频率是Q那基因型频率的公式就是括号P加Q括回的平方等于P的平方加2PQ加Q的平方等于一一。平方是大A大A的频率，2PQ是大A小A的频率，Q平方是小A小A的频率完全正确。考试经常用这个公式计算基因型频率，比如大A基因频率是0.6，小A是0.4，那大A大A频率就是0.3，六大A小A频率是0.48，小A小A频率是0.16。这个我会接下来讲物种形成。差不多。但首先得知道什么是物种，物种就是能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物。可育后代不能生育。的不算完全正确。比如马和鲤鱼能交配，但骡子不可育。所以马和驴是两个物种。那狮和虎能生出狮虎兽。狮虎兽也不可预，所以狮子和老虎也是两个物种。注意这里说的是自然状态下能交配并产生可育后代。那新物种是怎么形成的？三个基本环节，第一，突变和基因重组，提供原材料。第二，自然选择改变种群基因频率。第三，隔离阻断基因交流。隔离就像把一个班级拆成两个，分到不同学校同学们没法来往了。种群被地理障碍分开后，基因没法交流，各自独立进化时间久了就可能产生生殖隔离。那物种形成需要多长时间？两种方式，一种是渐变式，需要地理隔离，积累差异可能需要几万年甚至几百万年。另一种是爆发式，不需要地理隔离，比如多倍体育种。无籽西瓜是爆发式吗？不错。普通西瓜是二倍体，无籽西瓜是三倍体，三倍体无法正常减数分裂产生配子。所以没有种子，不过三倍体不能自己繁殖，需要不断用二倍体培育。那香蕉好像也没有种子。香蕉也是三倍体，所以没有种子。你吃的香蕉里的黑点是退化。了的种子，原来如此。接下来协同进化。协同进化就是不同物种之间，生物与无机环境之间相互影响、相互作用、共同进化。能举个例子吗？最经典的是捕食者和猎物，你跑得越来越快，我就得追的越来越快，你伪装越来越好，我就得视力越来越好，这就是军备竞赛。生物和环境之间也能协同进化。当然地球早期没有氧气，那时候生物都是厌氧型的，后来蓝细菌出现，通过光合作用产生氧气，改变了大气环境，不适应有氧环境的生物被淘汰了，能适应的繁荣起来，这就是生物改变环境，环境又反过来影响生物。的协同进化。协同进化和生物多样性有什么关系？好问题，协同进化导致生物多样性生物多样性三个层次，基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。关系是什么？协同进化让不同物种各自发展独特特征，特征越来越多样化，基因多样性增加，物种多样性增加，不同物种和环境组成不同生态系统，生态系统多样性增加。生物多样性形成的原因？根本原因是基因突变产生新基因，直接原因是自然选择和协同进化。好了让我整理一下思路。进入互动环节。第一题判断所有变异都是定向的，可以为了适应环境而发生。不对变异是不定向的，环境只起选择作用，不诱导定向变异正确。第二题，基因频率不变生物就不能进化，对不对？进化的实质是种群基因频率的定向改变。学霸第三题，协同进化只发生在不同物种之间。不对，协同进化包括不同物种之间，还有生物与无机环境之间。三连全。对你今天是开挂了吗？那是因为你讲的好。对了，人类还在进化吗？这是个前沿问题。根据研究人类确实还在进化。医疗水平提高，原本会被淘汰的遗传病患者能存活繁殖，相关基因频率会改变，人类饮食结构改变，也可能推动代谢相关基因的进化。那人类以后会变成什么样。谁也说不准，但是进化方向会受到自然环境、社会环境、科技发展等多重因素影响。这就有意思了。好了，今天内容到这里，总结本章重点。快说快说，我要记笔记。第一，生物进化的证据有4种，化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平证据。第二，适应有两个特点，普遍性和相对性。第三，拉马克的用进废退和获得性遗传被现代遗传学否定了。第四，达尔文自然选择学说的四个要点，过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。第五，进化的实质是种群基因频率的定向改变。第六，哈迪温伯格定律公式，括号P加Q平方等于P平方加2PQ加Q平方。第七，物种形成的三个环节，突变和基因重组，自然选择隔离。第八，协同进化导致生物多样性。这么多重点，我得好好消化。我再给你几个口诀。第一个，达尔文自然选择学说，过度繁殖是基础，生存斗争来推动遗传变异供材料，适者生存才成功。过度繁殖是基础，生存斗争来推动遗传变异供材料，适者生存才成功。第二个口诀，物种形成三环节，突变重组供原料，自然选择改频率，隔离阻断造新种。突变重组供原料，自然选择改频率，隔离阻断造新种。第三个口诀，协同进化。协同进化靠双方物种之间环境根共同进化多样性。协同进化靠双方物种之间环境跟共同进化多样性。第四个口诀，适应的特点。适应特点有两个，普遍性和相对性，环境变了它就变。适应特点有两个，普遍性和相对性。环境变了它就变四个口诀，说好了背下来，考试至少能多拿十分。今天内容就到这里，同学们你们听明白了吗？听明白了。在心里扣个一。拜拜。