【正文】 。但僅適用于性繁殖的生物。非性繁殖，包括大多數(shù)原核生物，許多植物，某些動物，需要通過自然特征進行歸類。Preventing Gene Exchange兩種基因型機制阻礙了相關(guān)群體中個體的基因交換。第一種基因型由前合子機械隔離機制阻止合子的生成。前合子隔離分兩類：生態(tài)學(xué)的和行為學(xué)的。第一種情況，兩個相關(guān)群體可能分別適應(yīng)稍微不同的環(huán)境，如土壤類型或食物來源的變化。長時間，這些遺傳差異變得很大而很難異體受精。而行為學(xué)隔離，相關(guān)的群組進化成不同的行為方式，例如，結(jié)婚儀式，從而限制了同群成員基因交流。.有時，產(chǎn)生前合子隔離的差異涉及了隔離機制。即，由于生殖器結(jié)構(gòu)不匹配或精卵分子表面不結(jié)合而使不同種群成員間不能自然結(jié)合。最后一類前合子機制是暫時隔離，與時間有關(guān)的環(huán)境因素觸發(fā)了相關(guān)物種的不同繁殖過程。在合子后隔離機制中，匹配可以進行，但或不產(chǎn)生雜種或雜種不育。雜種不育在某些特殊情況下，是指第二代或以后幾代顯示出雜交繁殖能力的降低。正是同種遠基因成員間的雜交產(chǎn)生不同的結(jié)果，而產(chǎn)生雜種優(yōu)勢。 地域上分布很廣的種的群體中，經(jīng)常存在變異群，因為適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，每個群體逐漸產(chǎn)生一個或多個與眾不同的特點。在變異群中，帶有明顯特征的亞群可能產(chǎn)生。通常，在兩個變異群中的個體是繁殖隔離的。Being a Species: How Gene Pools Bee Isolated 異地物種形成模型認為，物種可能起源于兩個階段。第一階段，已經(jīng)存在的物種群體可能由于自然或地理屏障被隔離。結(jié)果，長時間后，在兩個群體間遺傳差異導(dǎo)致前合子或后合子隔離的產(chǎn)生。第二階段，這些趨異群體可能再次接觸，物種發(fā)生可能通過自然選擇發(fā)生。The Genetic Bases of speciation能夠趨異的群體或已經(jīng)趨異的物種，他們之間差異的擴大，由一個穩(wěn)定的遺傳識別代表。即在可比群體成員中相同基因所占相關(guān)比例。大體而言，生物學(xué)家相信，遺傳導(dǎo)致的物種形成是逐漸發(fā)生的。在某些情況下，身體主要差別并不能反映結(jié)構(gòu)基因的趨異，生物學(xué)家因此提出，調(diào)控基因很少的改變可能導(dǎo)致很大規(guī)模物種改變和更高分類學(xué)上群體的產(chǎn)生。 遺傳學(xué)上可以快速分離群體的一個機制是多倍體，一個完全互補染色體組的突然倍增。結(jié)果導(dǎo)致同域物種形成，即使沒有地理隔離也會產(chǎn)生新的物種。與多倍體相似的一個現(xiàn)象是染色體重排，可以解釋巨大熊貓的進化起源。顯然，物種可以以多種方式進化。Explaining Macroevolution: Higherorder Changes 遺傳物種的改變有時稱微進化；那些產(chǎn)生很大差異用來區(qū)分屬，綱，目的表型變化稱大幅進化。某些品系的后代可以通過化石追根溯源。而其他相關(guān)性可以通過現(xiàn)存活體的比較來推論。當(dāng)品系后代以進化鐘構(gòu)建時，形成系統(tǒng)發(fā)育樹。建立系統(tǒng)發(fā)育樹的基本理論很簡單：把身體結(jié)構(gòu)，生物化學(xué)，繁殖策略以及其他特征相似的生物劃分進同一個品系。這個過程很復(fù)雜，因為進化經(jīng)歷不同模式。就平行進化而言，兩個或更多的血統(tǒng)沿相似品系進化。在相似生存條件下，親源關(guān)系很遠的血統(tǒng)也可能更相似。不同生物間的相似結(jié)構(gòu)可能說明它們具有同源性。從化石證據(jù)構(gòu)建的最普通進化模式是趨異進化。由分支和次級分支的簡單線條代替。另一個進化的共同特征是滅絕。地球歷史中至少發(fā)生過5次大規(guī)模的滅絕。 化石證據(jù)上的斷代使古生物學(xué)家們提出間斷平衡進化理論。這個理論認為進化在短期內(nèi)經(jīng)歷了根本突變，中間又介入均衡階段。這個理論很有爭議，一旦發(fā)現(xiàn)豐富的化石證據(jù)，理論就難支撐了。The Role of microevolution in Macroevolution 生物學(xué)家還無法回答關(guān)于大規(guī)模進化的許多問題。許多問題是新類別的物種可能起源于還不確定的遺傳過程，或者知道遺傳過程，例如，遺傳漂移和少量基因的改變可能是新屬，科，目產(chǎn)生的原因?？蒲泄ぷ髡卟坏脗鹘y(tǒng)方法對這些領(lǐng)域進行研究，還利用分子生物學(xué)新科技。hybrid sterility 雜種不育性cline 梯度變異，變異群allopatric speciation 異域物種形成，異地物種形成sympatric speciation 同域物種形成，同地物種形成microevolution 微進化，種內(nèi)進化macroevolution 宏觀進化，大進化，種外進化phylogeny 種系發(fā)生，系統(tǒng)發(fā)生，系統(tǒng)發(fā)育parallel evolution 平行進化convergent evolution 趨同進化Homology 同源性，同種性，同系性analogy 相似，同功divergent evolution 趨異進化extinction 滅絕，熄滅，消失punctuated equilibrium 間斷平衡Lesson Ten The Ecology of PopulationsPopulation Growth 種群中的每個個體都屬于同一個物種，具有三個非常顯著的統(tǒng)計學(xué)特征：出生率；死亡率；種群密度。馬爾薩斯首次闡述了人口理論，他指出，如果沒有類似于食物，庇護所等資源的限制，沒有被捕食，群體總量的增長符合指數(shù)或幾何關(guān)系。即指數(shù)生長曲線。但，這種指數(shù)生長在自然界中很少發(fā)生。環(huán)境中有限的資源限制了群體規(guī)模，即環(huán)境的容納量，只能接近而不能超過。當(dāng)群體規(guī)模接近可獲得資源的最大平衡態(tài)時，邏輯生長曲線呈現(xiàn)負增長。當(dāng)接近或超過資源限制時，出生率下降，死亡率升高。這段時期稱繁殖滯后時期。這種群體數(shù)量的波動存在于每一個群體中。在自然群體中，群體數(shù)量隨季節(jié)波動。若暫時超出環(huán)境的容納量，可能造成對環(huán)境持久的傷害而保持很低的容納量。除環(huán)境容納量外，群體的年齡結(jié)構(gòu)和繁殖方式也影響群體增長率。年齡結(jié)構(gòu)反映中青老的比例關(guān)系。若生育年齡的比例大，則顯著增長。存活曲線也可以反映年齡結(jié)構(gòu)。 幾千年來，進化形成兩個繁殖策略，一是繁殖周期快，后代數(shù)量多，每個后代小并可獲得資源少。僅有少量存活到生育年齡。一是和環(huán)境的容納量及可匹配資源有關(guān)，個體成熟慢并產(chǎn)生很少的后代。但，父母給后代提供很多資源，需要很長的生長期，存活到生育年齡的機遇很高。Limits on Population Size群體的規(guī)模也可以用密度來衡量。不論群體密度高與低，群體中個體的分布是不均一的。通用分布模式包括群體的，均勻的，隨機的。密度依賴因子包括增加了的捕食，寄生，疾病，種內(nèi)競爭和種間競爭。群體規(guī)模也可因為密度無關(guān)因子而降低，包括自然災(zāi)難。捕食和被捕食的相互復(fù)雜關(guān)系影響著群體的規(guī)模。例如群體規(guī)模規(guī)律的增長和下降，部分是由于繁殖滯后期的影響?？偟膩碚f，當(dāng)被捕食的是能繁殖的個體時，可能減慢或停止群體的增長。反之，影響就很微弱。 生物學(xué)家一直在爭論，是否是物種差異產(chǎn)生穩(wěn)定性還是穩(wěn)定性促成了物種差異。一種假設(shè)認為，復(fù)雜的食物鏈要比簡單的食物鏈更穩(wěn)定。實際上，許多穩(wěn)定的，高差異的社會群體是由眾多簡單食物鏈支撐的?？赡苁欠€(wěn)定的環(huán)境引起差異，它只允許很少的物種存留。How Populations Are Distributed正如競爭，捕食，和其他因素相互作用影響著群體大小，群體分布是許多相關(guān)因子相互作用的結(jié)果。總之，潛在的群體分布取決于食物的位置和穩(wěn)定的住所，種間對資源的競爭，以及其他可變因素。對于大多數(shù)植物，種間最有效的資源競爭是異種相生相克關(guān)系。許多物種分享相似或相同的生存環(huán)境，而進行資源劃分。對于特征替換，關(guān)系更近的物種已經(jīng)在進化過程產(chǎn)生了很大體證差異。最終，這種對珍貴資源的劃分方式可能導(dǎo)致物種形成。Human Population: A Case Study in Exponential Growth自從1萬年前農(nóng)業(yè)革命以來，人類人口以驚人的速度增長著。當(dāng)時，世界人口估計在133百萬；今天已經(jīng)達到50億。幾乎接近典型的指數(shù)增長曲線，一個不穩(wěn)定的增長模式。盡管許多發(fā)達國家的出生率降低，但也有高出生率的。人口統(tǒng)計學(xué)預(yù)測，若出生率持續(xù)增加，21世紀末世界人口將達到300億。然而，生物學(xué)家普遍認為，地球的容納量僅為100億。顯然，人類將面臨嚴重的考驗，如何利用如此珍貴的資源維持如此高的人口密度。natality 出生率mortality 死亡率exponential growth curve指數(shù)生長曲線carrying capacity 容納量，攜帶量，負載力logistic growth curve 邏輯生長曲線age structure 年齡結(jié)構(gòu)population density 種群密度，群體密度densitydependent factors密度依賴因子，密度制約因子intraspecific petition種內(nèi)競爭interspecific petition種間競爭densityindependent factors密度無關(guān)因子，非密度制約因子. allelopathy 種間感應(yīng)現(xiàn)象，異種相克相成survivorship curve 存活曲線，生存曲線 character displacement特征替換13