种群遗传学表明,长期的近交状态一方面种族得不到优秀的基因,另一方面会增加新生后代基因突变的频率,而大家都知道,绝大部分的基因突变都是不利的。两种因素综合起来得到的结果就是:长期近交状态会使种群不断衰弱,最终走向灭亡。
基因和等位基因
⒈基因(gene):带有可产生特定蛋白的遗传密码的DNA片段
⒉基因库(gene pool):种群中存在的所有基因组和等位基因。
基因是成对结构,由两个等位基因构成,每一等位基因来自一条
同源染色体。这些等位基因可以相同或不同。
⒊多型(Polymorphism):在种群中许多等位基因的存在导致一种群中一种以上的表现型。
⒋哈文定律(Hardy-weinberg law):在一个巨大的随机交配和没有干扰基因平衡因素的种群中,
基因型频率将等代保持稳定不变。
变异和遗传漂变
⒈基因突变(genic mutation)某一遗传密码中的一个或几个核苷酸(碱基)的替换以及核苷酸的增加或者丢失。
⒉染色体突变(chromosomes mutation)包括染色体形态结构和数目的变化。
⒊遗传漂变(genetic drift)基因频率在小的种群里随机增减的现象。
⒋适合度(fitness)
适合度(W)=存活能力(L)×生育能力
适合度综合了存活能力和生育能力,因此,某一基因型个体的适合度实际上就是它下一代的平均后裔数。
自然选择类型
⒊分裂选择(disreptive selection):使选择对两侧的个体有利,而不利于中间的个体,从而使种群分成两部分。
物种形成
物种形成过程大致分为三个步骤:
⒈地理隔离:由于地理屏障引起,将两个种群彼此隔开,阻碍了种群间个体交换,从而使基因交流受阻。
⒉独立进化:两个地理上和生殖上的隔离的种群各自独立地进化,适应于各自的特殊环境。
⒊
生殖隔离机制建立:假如地理隔离屏障消失,两个种群的个体可以再次相遇和接触,但由于建立了生殖隔离机制,基因交流已不可能,因而成为两个种,物种形成过程完成。
形成生殖隔离的机制如下:
⑴交配前或合子前隔离机制
a.生态或生境隔离:相关种群生活在相同综合地域的不同生境中。
b.季节或时间隔离:交配或花期发生在不同时间。
c.性隔离:不同种间性的相互吸引力很弱或缺乏。
d.机制隔离:生殖器或花的物理性不响应阻止了交配或花粉转移
e.不同传粉者隔离:在开花植物中,相关性可能特化吸引不同的传粉者。
f.配子隔离:在体外受精的生物中,雌雄配子可能不相互吸引。
⑵交配后或合子隔离机制降低染合体的生存力或繁殖力
g.杂种不存活:杂合体存活力降代或不能存活。
h.杂种不育:杂种F1代的一种性别或两种性别不能生产功能性配子。
i:杂种受损:F2代或回交杂种后体存活力或繁殖力降低。
物种形成方式
⒈异域性物种形成(allopatric speciation)即地理物种形成、包括两类:
①通过大花围的地理隔离,分开的两个种各自演化,形成
生殖隔离机制。
②通过种群中少数个体从原种群中分离出去,到达它地并经地理隔离和独立演化而成新种。
⒉领域性物种形成(parapatric speciation):出现在地理分布区相邻的两个种群间的物种形成。
⒊同域性物种形成(sympatric specation):在母种群分布区内部,由于生态位的分离,逐渐建立起若干子群,子群间由于逐步建立的和生殖隔离,形成基因库的分离而形成新种。
亲属选择
亲属选择和利他行为
⒈亲属选择(kin selection):有具有相同基因间进行的自然选择。
⒉
利他行为(altruistic behoviour)一个个体以牺牲自己的存活和生殖为代价,去帮助其他个体繁殖更高的后代。
个体如果能将自身基因复制到将来的世代中,那么其适合度就很高,留下许多后代是达到高适合度的一种途径。但是基因复制品在个体的亲属中是共享的,所以支持亲属的产生也能成为个体增加,适合度有效途径。因为近亲比远亲共享更多的基因,所以人们可以期望在供者的花费与受者的亲缘程度之间的平衡。
3.协同进化(coevolution)是一个物种的性状对另一物状的反应而进化,而后一物种的这一性状本身又是对前一物种性状的反应而进化。
物种间的协同进化,可产生在捕食者与猎物、寄生者与宿主、竞争物种之间及植物与植食性动物之间。