演化論

重點

1. 共同起源，所有生命皆來自於共同祖先。
2. 基因控制的性狀代代相傳，父母的性狀可由基因傳給後代，但後天產生的能力無法遺傳。
3. 物競天擇，環境對生物演化出的各種性狀並非公平，生物繁衍眾多，但環境只能養活其中一部份，天擇壓力便會產生。
4. 物種隔離，一個物種會分離成兩個物種是因為隔離(包括食物、地理...等)。

自然選擇

達爾文

查爾斯·羅伯特·達爾文（Charles Robert Darwin，1809/2/12－1882/4/19），英國人，父親是醫生，在他中學之後便被父親送去學醫，後來又去學神學，達爾文對神學沒興趣，正好他的老師和他介紹小獵犬號的船長，所以他便隨著小獵犬號四處探勘搭船旅行，在期間觀察了各式各樣的生物後否定了當時「物種不變」的看法，開始研究物種如何轉變，後來便發現了「天擇」，但這在當時被視為邪說，所以達爾文不敢對外發表。直到在20年後一位叫華來士的學者寄給達爾文一篇和天擇理論相近的論文，達爾文才鼓起勇氣發表他的第一篇著作「物種起源」。他的著作成為現代演化思想的基礎，在科學上可對生物多樣性進行一致且合理的解釋，是現今生物學的基石。

小獵犬號

是十九世紀時英國皇家海軍的軍艦。在十八、十九世紀時，英國的每個船隊都會載運上百個科學家，讓他們研究各式各樣的新知。在當時求知若渴的社會風氣下，即使達爾文不發表演化論，還是會有其他人發表，所以發明演化論的人與其說是達爾文，還不如說是當時的社會風氣。

生命皆來自於共同祖先

1. 達爾文主張所有生物都有同一祖先

基因代代相傳

1. 父母的特徵會由基因傳給小孩，但後天產生的能力無法遺傳。

例子

1. 山貓
   
2. 林月雲、侯佩岑，很像的母女照
   
3. 巨石強森，健身產生的碩大肌肉，並不會遺傳給孩子，讓孩子也長滿肌肉
   

基因與遺傳

1. 「對」與「個」
   • 「對」：
   • 「個」：
2. 人的細胞中有二十三對成對的染色體，上面有控制生物特徵的基因，每個人身上有兩萬多個基因。
3. 人體內的細胞有分體細胞和生殖細胞，體細胞有46條23對成對的染色體，生殖細胞(精子和卵子)則只有23條不成對的染色體，這是為了與其他生殖細胞配對。
4. 控制同一特徵的基因會有不同的表現形式，其中有分顯性(用大寫表示)和隱性(用小寫表示)，當基因中一組是顯性基因一組是隱性基因時，只有顯性性狀會顯示。

例子

• 影響花顏色的基因有兩種形式，一種為顯性(R)使花產生紅色素，一種為顯性(r)使花不會產生色素。
  
• 當花的兩組基因都有能產生紅色素的基因時，花會是紅色的。
  
• 當花的其中一組基因沒有能產生紅色素的基因時，因為另一組基因還能產生紅色素，所以花還是紅色的。
  
• 但當花的兩組基因都沒有能產生紅色素的基因時，因為花的兩種基因都沒辦法產生紅色素，所以花就會是白色的。

遺傳棋盤方格法

1. 遺傳方格法可由父母的基因推算出小孩可能會有的特徵。
2. 將親代的基因放在表格的上方和左方。
3. 對照親代的基因位置，在表格中填入子代的基因，即可知道子代可能會產生的特徵與機率。

活動1

• 發下棋盤方格表，請同學參照問卷上父母與自己的性狀，推算出自己父母的基因填在表上完成合理的棋盤方格表。
  1. 有美人尖(widow's peak)是顯性性狀(P)，沒有是隱性性狀(p)。
     
  2. 雙眼皮(eyelid)是顯性性狀(E)，單眼皮是隱性性狀(e)。
     
  3. 舌頭(tongue)可向上捲是顯性性狀(T)，捲不起來是隱性症狀(t)。
     
  4. 大拇指挺直(stright)是顯性性狀(S)，彎曲是隱性性狀(s)。
     
  5. 血型(I)，A(I^A))、B(I^B)型是顯性，O(i)為隱性
     
     • A型有可能是 AA或AO
     • B型有可能是 BB或BO
     • AB型一定是AB
     • O型一定是OO
       
  6. 性別
     
     • XX是女生
     • XY是男生

天擇壓力

• 生物的後代很多，也會變異出各種性狀，但環境對生物演化出的各種性狀並非公平，生物繁衍眾多，但環境只能養活其中一部份，天擇壓力便會產生。只有最能適應環境的個體才能活下來，其餘的則會被淘汰。

例子

1. 長頸鹿
   
2. 食母蛛
   

活動2

1. 解釋基因性狀
2. 解釋環境中的天擇壓力
3. 將演化出此性狀的過程說成故事

例題

1. 為什麼長頸鹿的脖子是長的?
   1. 有兩種基因，一個會讓脖子變長，一個會讓脖子變短。
   2. 食物只長在比較高的樹上，必須脖子夠長才夠的到。
   3. 在很久以前長頸鹿的祖先之中，就存在著一些不同的差異，像是當時有的長頸鹿脖子短，有的卻比較長。脖子較長的長頸鹿，在飢荒來臨時，能夠克服困難，順利吃到較高樹上的葉子。但是脖子較短的長頸鹿，就很難突破生活的困境，長期吃不到嫩葉，慢慢的就被大自然給淘汰了。所以現在只剩下脖子比較長的長頸鹿。

題目

1. 大象的耳朵為什麼那麼大?
   
2. 和大部分哺乳類相比，人類為什麼幾乎沒有體毛?
   
3. 各地人類的膚色為何如此不同?
4. 為什麼陸生動物的蛋會有硬殼?
   
5. 人為什麼要有眉毛?
6. 人為什麼沒有明顯的發情期?
7. 為什麼只有十三、十七年蟬?
   檔案:Magicicada Brood XXIII UMFS 2015 2.JPG
8. 竹子為什麼那麼久才開一次花?
9. 為什麼人類的嬰兒都是「早產兒」?
10. 北極熊為什麼是白色的?
11. 為什麼班馬有條紋?
12. 為什麼老虎有條紋?

物種分離是因為長期隔離

1. 一個物種會分離成兩個物種是因為隔離(包括食物、地理...等)，原因為：隔離的種群與原本的種群面臨不同的選擇壓力，隔離的種群會在基因型及／或表形上發生趨異。

加拉巴戈群島

由7個大島，23個小島，50多個岩礁組成。每個島上的環境都不一樣，再加上了島對其他環境完全隔離的地理特性，使同一生物會在此地域演化出許多亞種，對觀察同一生物如何分化成不同物種非常適合，達爾文即是在此發現「物種分離是因為長期隔離」這一觀念。

例子

1. 象龜
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2. 鷽鳥
   檔案:Darwin's finches.jpeg
   • 原本這些鷽鳥都是由南美遷過來的同一種鳥，但在遷到加拉巴戈群島後，因為每一種島上的食物不同，所以產生了不同的演化，最終變成了不同的物種。(天擇說之歌01:29~2:33)