物競天擇
(
??
:
mat
6
gi?ng
3
tin
1
zaak
6
;
英文
:
natural selection
),又叫
自然選擇
,簡化講係
生物
遺傳
上分化出?同特徵,有?好有?壞(
好
係?「能?能??種生物生存同
繁殖
」?衡量),有壞特徵?比較難生存同繁衍後代,所以?環境淘汰,得返有好特徵?適應到環境而可以留低,將好特徵一代傳一代。
?論
[
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]
物競天擇??念係由
?理斯·達爾文
(Charles Darwin)??本名著《
物種起源
》(On the Origin of Species)?度提出?。「通過物競天擇進行?進化」係指某?等位基因因?有利於生存同
繁殖
而變得更加常見?過程。例如身上帶有「
抗藥
能力勁?
基因
」?
細菌
個體比較能?生存落去同埋繁殖,所以?下一代入面「抗藥能力勁?基因」?個等位基因就變得更加常見。?個機制成日?人話?係
不證自明
?,因?個機制係三個簡單事實?必然結果
[1]
:
- 表現型
差異
:就算係?一個族群?生物入面,個體彼此之間?形態、生理、行?等各方面(表現型)有所差異;
- 適應能力差異
:?同?表現型特徵對於生存同繁殖?影響都?同,例如「
皮下脂肪
厚」對於?凍?地方生存有利,而「
不育
」對繁殖不利;
- 適應能力?遺傳性
:??影響適應能力?表現型特徵受基因影響,有?甚至完全由基因話事?,所以有得一代傳一代。
?野外,好多時「生?出??下一代」數量大過「有得生存落去?下一代」,而??原因令到同一個物種之間?個體會爭生存所需?資源(例如係爭
?食
)同埋繁殖?機會(例如係爭伴侶)。???競爭?度,某?個體因?先天優勢所以比較大機會爭?,好似係天生大隻?聰明?所以比較擅長??食,或者天生個樣??所以比較容易?到伴侶,於是乎??有先天優勢?個體同??有優勢?比起上?,會比較有能力生存同繁殖-將自己身上?基因傳去下一代?度
[2]
。
進化適應度
[
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]
物競天擇帶出?
進化適應度
(fitness)?個?念。一隻生物?進化適應度係指?生存同繁殖?能力,而?個能力決定?有幾大
機會
將自己身上?基因傳去下一代。某隻生物?進化適應度係以「比例上有幾多後代帶有?自?隻生物?基因」?
量度
?
[3]
,所以進化適應度?係齋??可以生到幾多個後代?-就算?生到?仔女?數量係同類個體?十倍,如果??仔女因?太虛弱或者??識照顧等?原因而生存?到,?隻生物?進化適應度都?會好高
[1]
[4]
。
一個特徵(或者等位基因)?進化適應度?係定死??變?。如果個族群住?環境變?,本?係中性或者有害?特徵可能會變成有利?特徵,反之亦然
[5]
。
例如係好出名?
樺尺?
(
學名
:
Biston betularia
)?:樺尺?係一種
飛蛾
,本來係白色帶黑斑點?,不過? 18 世紀
工業革命
?
英格蘭
,
工廠
排出大量黑色?廢氣,引致樺尺?族群?色水有所改變-
生態學家
發現?工業革命?兩個世紀期間,英格蘭樺尺??色水變到黑???色。根據生物學家??究,?個現象?原因如下-樺尺??身體色水係由等位基因話事?,隻隻樺尺?身上都有決定?身體色水?基因,而「白色帶斑點?基因」同埋「黑色?基因」係?個基因?等位基因,?英格蘭樺尺?由白色帶斑點變成近乎全黑?色水?過程當中,「黑色?基因」??個族群?基因庫入面出現?頻率提升?(黑色身體??染得勁?環境?度起到
保護色
作用),而「白色帶斑點?基因」?出現頻率就相應跌?-?定義上就係一個進化?例子
[6]
。
上:未經工業革命?樺尺?
樣本
;
下:工業革命後?樺尺?樣本
[註 1]
。
好似係樺尺??:?一個乾淨?自然環境?度,生到成身黑色會令到隻?變得更加樣眼,更加容易??獵食者?到同捉?食,但?工業革命?陣,?工廠噴?好多?染物出?,?到??住?地方好多都變?黑????色,??個環境當中,「成身黑色」反而變?做個有利?特徵,令到隻?變得??樣眼。地球一路都有好多
地殼
活動、
氣候
同埋
洋流
等??令地球?環境不斷?變化,而??變化令到地球上?生物要係?進化?適應新環境,亦都令地球?
生物多樣性
(biodiversity)變得更加高
[7]
。
運算模擬
[
編輯
]
物競天擇可以大致上?用以下?
JavaScript
碼
?
模擬
[8]
:
var
p
;
// 基因 P ?個族群當中?出現率
var
N
=
2000
;
var
generations
=
200
;
var
data
=
[];
var
simulations
=
10
;
// 定義??子程序先。
function
next_generation
(
simulation_data
)
{
// ?個子程序負責由一代?數據計下一代?樣
var
draws
=
2
*
N
;
var
A1
=
0
;
var
A2
=
0
;
for
(
var
i
=
0
;
i
<
draws
;
i
=
i
+
1
)
{
// p 乘?數?代表基因 P 有幾有利生存繁殖,?個數?愈高愈表示基因 P 有利生存繁殖。
if
(
Math
.
random
()
<=
p
*
1.01
)
{
// ??個個案入面,0.5 * 1.01 大過 0.5,所以 A1 ?數?比較有可能上升。
A1
=
A1
+
1
;
}
else
{
A2
=
A2
+
1
;
}
}
p
=
A1
/
draws
;
// 將 p 設做一代後,基因 P ?個族群當中?出現頻率。如果 p 上面乘?個數大過 1,? p ?數?傾向會升。
simulation_data
.
push
(
p
);
}
function
simulation
(
simulation_counter
)
{
// ?個子程序負責做模擬。
p
=
0.5
;
// 設 p 做 0.5,?係個族群入面一半個體有基因 P。
for
(
var
i
=
0
;
i
<
generations
;
i
=
i
+
1
)
{
// 行 200 代(設? generations = 200)。
next_generation
(
data
[
simulation_counter
]);
// 行 next_generation ?個子程序,行 200 次。
}
}
// 個主程序??度。
for
(
var
i
=
0
;
i
<
simulations
;
i
=
i
+
1
)
{
// 做 10 次模擬(設? simulations = 10),
data
.
push
([]);
// 每次都將計出?數據放入 data[] ?個 array ?度。
simulation
(
i
);
// 行 simulation ?個子程序。
}
draw_line_chart
(
data
,
"Generation"
,
"p"
,[
"Population Size:"
,
N
,
"Generations:"
,
generations
]);
// 最後?條線,以 X 軸表示代,Y 軸表示 p;如果「p * 1.01」當中 p 乘?個數大過 1,通常條線會係一條有好多起起跌跌、但總體偏升?線。
註釋
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]
?埋
[
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]
引述
[
編輯
]
- ↑
1.0
1.1
Lewontin, R. C. (November 1970). "The Units of Selection" (PDF).
Annual Review of Ecology and Systematics
. Palo Alto, CA: Annual Reviews. 1: 1?18.
- ↑
Hurst, Laurence D. (February 2009). "Fundamental concepts in genetics: genetics and the understanding of selection".
Nature Reviews Genetics
. London: Nature Publishing Group. 10 (2): 83?93.
- ↑
Haldane, J. B. S. (March 14, 1959). "The Theory of Natural Selection To-Day".
Nature
. London: Nature Publishing Group. 183 (4663): 710?713.
- ↑
Orr, H. Allen (August 2009). "Fitness and its role in evolutionary genetics".
Nature Reviews Genetics
. London: Nature Publishing Group. 10 (8): 531?539.
- ↑
Lande, Russell; Arnold, Stevan J. (November 1983). "The Measurement of Selection on Correlated Characters". Evolution. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons on behalf of the Society for the Study of
Evolution
. 37 (6): 1210?1226.
- ↑
Michael E. N. Majerus (August 2007). "
The Peppered Moth: The Proof of Darwinian Evolution
" (PDF). Archived from the original (PDF) on 15 June 2011.
- ↑
Felsenstein, Joseph (November 1979). "Excursions along the Interface between Disruptive and Stabilizing Selection".
Genetics
. Bethesda, M.D.: Genetics Society of America. 93 (3): 773?795.
- ↑
Salathe, M. (2016).
Natural Selection
互聯網?案館
?
歸?
,歸?日期2017年5月8號,..
Nature, in Code
.