种系发生

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达尔文将进化解释为“带有修饰的后裔”，即生物体进化并积累了祖先的改变，这些改变帮助它们适应和生存。自达尔文以来，人们对物种起源是如何发生的进行了许多推测和尝试——进化是由于一个物种转变为另一个物种的结果，还是由于从祖先物种分枝的结果？虽然这两种事件都会导致进化，但它们之间的区别在于它们是否发生在同一谱系（种系发生）中或分裂成不同的谱系（分支进化）。此外，进化是随着时间的推移逐渐发生的结果，还是以快速的爆发发生，其间是长时间没有明显变化的时期？本文试图详细解答这些问题。

什么是种系发生？

种系发生（又称谱系转换或渐变论）是一种渐进的进化事件形式，其中在种群中引入了渐进的变化。这种形式的进化在祖先种群中容纳了可观的变化后，产生了新的物种。这个新物种的特征与“旧的”或祖先物种完全不同。在种系发生中，种群内部的变化是由于突变和重组造成的。

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种系发生的成因

种系发生是由于种群的基因库或基因频率发生变化而引起的。这些变化可能与遗传漂变、突变、重组以及有时自然选择有关。这些变化也导致形态变化。最终，种群中变化的数量积累到可观的水平，足以将其归类为与原始祖先种群不同的物种。

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种系发生的特征

种系发生是一个物种被来自同一谱系的另一个物种所转变或“取代”的过程。种系发生的进程有助于在后代群体中建立更新和更完善的特征和能力，这些特征和能力最终积累到足以被指定为新物种的程度。种系发生的特征包括：

• 它是谱系内的进化。

• 它是一个渐进的进化，在很长一段时间内发生逐渐的进化变化。

• 新物种的特征与祖先物种完全不同。

• 物种数量没有增加。一个物种只是转变为另一个物种。

• 由于形成新物种时剩余数量较少，祖先物种最终可能会灭绝。

种系发生的例子

现代马（马属物种）的进化被认为是通过种系发生，从一种名为始祖马的体型更小、有五个脚趾的哺乳动物进化而来。另一个例子是人类颅骨尺寸的增加。

什么是分支进化？

分支进化是一种导致谱系分裂的进化事件，其结果是，两个或多个后代（姊妹）物种从祖先种群中形成。分支进化导致物种形成过程，即从单个祖先物种进化出新物种。

分支进化事件是由于地理障碍导致的分裂，这些障碍阻止了一组生物与另一组生物交配，最终导致积累了许多不同的进化变化，最终导致物种形成。一个典型的例子是适应性辐射现象。分支进化与间断平衡理论同义。

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种系发生与分支进化

这两种事件都是种群分化的形式。区别在于它们的速度以及它们是以方向性还是分支方式发生的。

种系发生	分支进化
涉及谱系性状的变化	从祖先谱系进化出两个或多个新物种
同一谱系内的进化	分枝和分离成不同的谱系
也称为谱系进化	也称为分支进化
可能导致也可能不导致新物种的形成	产生新物种
一个基因库改变为另一个基因库	新基因库的进化
由于突变和重组，种群内具有高度的遗传多样性	单个物种内的遗传变异较小
不需要地理隔离	地理隔离的结果
物种数量保持不变	由于从祖先谱系分裂，物种数量增加
变化仅限于特定物种或同一谱系的后代，对生物多样性没有影响	导致生物世界的多样化，物种数量增加，每个物种都有一套独特的特征
渐进进化，种群内发生逐渐的变化	跳跃式进化，物种形成发生在停滞期之间

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间断平衡

间断平衡的概念由奈尔斯·埃尔德里奇和斯蒂芬·杰伊·古尔德于 1972 年提出。该理论认为，进化不是一个渐进的过程，而是长时间停滞（即物种没有明显变化的时期，甚至持续数百万年）与导致物种形成的快速爆发性变化交替出现的结果。因此，在这种情况下，种群性状的过渡变化被省略并且没有石化，正如“缺失”的化石记录所表明的那样。

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什么是谱系进化？

谱系进化或谱系渐变论是指单个种群或谱系内的进化变化。根据达尔文提出的这一理论，进化以恒定的速度发生，新物种是祖先种群逐渐变化的结果。谱系进化涉及在谱系内积累足够的变化，以便将其区分并识别为与祖先分离的物种。从本质上讲，谱系进化只是种系发生的另一个名称。

什么是遗传漂变？

遗传漂变是指种群内从一代到下一代发生的等位基因频率的随机变化。遗传漂变是基于抽样误差或偶然事件发生的事件。从数量上讲，种群中由于遗传漂变引起的基因频率变化与种群的大小成反比。遗传漂变的影响虽然在从一代到下一代之间并不显著，但在许多代之后会导致种群整体特征发生重大变化。

结论

• 种系发生是一个物种在同一谱系内转变为另一个物种的过程，是一个线性事件，可能导致也可能不导致进化。

• 种系发生与谱系进化相关，谱系进化是指在单个种群内发生的逐渐和持续的进化变化。

• 分支进化是指两个或多个新物种从祖先物种分枝的过程，并导致物种形成。

• 分支进化扩展到间断平衡模型，该模型提出物种进化为快速变化的爆发，中间穿插着停滞期。

• 遗传漂变是由于抽样误差导致的等位基因频率的随机变化，其影响在小型种群中最明显。

常见问题

Q1. 在分支进化中，在形成新物种的过程中，亲本物种是否会灭绝？

A1. 不会，尽管这有可能发生。在分支进化中，新物种只是从亲本物种分枝出来。亲本物种和新物种可以同时共存。

Q2. 物种形成是种系发生还是分支进化的结果？

A2. 根据大多数观点，物种形成是分支进化的结果。

Q3. 什么是瓶颈效应，它与遗传漂变有什么关系？

A3. 进化瓶颈是种群规模急剧减少的事件（栖息地破坏、灾难等）。剩余的种群面临着更强的遗传漂变影响，并且不太常见的等位基因可能会丢失。小型种群的基因库发生了很大改变，并可能导致新物种的进化。

Q4. 遗传漂变与自然选择有什么区别？

A4. 这两者之间的主要区别在于，遗传漂变是一个随机的、偶然的事件，没有方向性，而自然选择则有利于那些其表型特征有利于生存的等位基因的传播。自然选择是一个非随机的、精心引导的过程。

Q5. 物种形成是种系发生还是分支进化的结果？

A2. 根据大多数观点，物种形成是分支进化的结果。