日常生活中我們有時(shí)會(huì)用到“進(jìn)化”這個(gè)詞，大多數(shù)情況下這個(gè)詞都含有“進(jìn)步”的意思。然而在生物學(xué)上，進(jìn)化并不意味著進(jìn)步。

進(jìn)化，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是指“生物在一代又一代的長(zhǎng)期傳代中其形態(tài)等特性發(fā)生了變化”。這種變化也可能不是進(jìn)步而是“退化”，那也屬于生物學(xué)上所說(shuō)的進(jìn)化。例如蛇，它們的祖先原來(lái)是有腳的，現(xiàn)在已經(jīng)失去，這也是進(jìn)化。

從分子層面上看，所謂進(jìn)化，其實(shí)是“作為生命設(shè)計(jì)圖紙的'基因組'在生物長(zhǎng)期世代相傳的過(guò)程中被修改了”。這種叫做基因組的圖紙就隱藏在細(xì)胞的內(nèi)部，生物體則根據(jù)這種基因組的信息來(lái)構(gòu)建自己的形態(tài)，實(shí)現(xiàn)自己的所有功能。子代的基因組雖然是由其父母各自基因組的一半組合而成，也就是復(fù)制了父母各自基因組的一半，但是這種復(fù)制品也會(huì)走樣，某些部分與父母不同。

進(jìn)化是分兩步進(jìn)行的。第一步，個(gè)體的基因組中出現(xiàn)了不同于雙親基因組的“被修改部分”。結(jié)果，構(gòu)成個(gè)體的蛋白質(zhì)的形態(tài)發(fā)生了變化。這種修改叫做“突變”。第二步，具有這種突變的個(gè)體的數(shù)量在群體中所占的比例或者增大或者減小。突變以這種方式在種群中增加或減少的全過(guò)程就是進(jìn)化。

突變按其后果可以分為三大類。第一類是對(duì)于生物生存和遺留下后代具有不利影響的突變，第二類是有利的突變，第三類是無(wú)所謂有利和不利的突變（中性突變）。

例如，血液中的“血紅蛋白”是一種負(fù)責(zé)輸送氧氣的蛋白質(zhì)，如果它發(fā)生了突變，將會(huì)使出現(xiàn)這種突變的個(gè)體失去保證生命活動(dòng)所必需的功能，個(gè)體就無(wú)法生存。發(fā)生這種對(duì)于“生存和繁殖不利的突變”，出現(xiàn)突變的個(gè)體不會(huì)留下后代，因而這種突變不會(huì)導(dǎo)致進(jìn)化。不利突變隨時(shí)間而被淘汰的這種過(guò)程叫做“負(fù)選擇”。

經(jīng)過(guò)若干次傳代能夠保留下來(lái)的突變，也就是說(shuō)對(duì)于進(jìn)化作出貢獻(xiàn)的突變，大多屬于對(duì)于“生存和生殖有利的突變”和“中性突變”。這兩類突變，有一部分能夠在生物種群中擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，于是這個(gè)生物種群就出現(xiàn)了進(jìn)化。對(duì)于生存和生殖有利的突變?cè)诜N群中擴(kuò)散開(kāi)來(lái)的這種過(guò)程，叫做“正選擇”。同時(shí)，中性突變運(yùn)氣夠好的話，也會(huì)在群體中廣泛傳播。

本文節(jié)選自《科學(xué)世界》典藏本——
《地球與生命》
周忠和，中國(guó)科學(xué)院院士：這是一本關(guān)于地球生命演化的史詩(shī)般全景式的畫卷。一幅幅精美的插圖，一篇篇流暢的文字，讀者感受的不僅使生命的偉大，還有地球母親的滄桑與輝煌。如果你還關(guān)心“我們從哪里來(lái)？”或許能從中獲得不少有益的啟示。
沈樹(shù)忠，中國(guó)科學(xué)院院士:地球和生命歷史的長(zhǎng)河中充滿了各種神奇的奧秘。生命是如何開(kāi)始的？人類由何而來(lái)？大陸漂移是怎么回事？化石是開(kāi)啟地球與生命演化歷史的窗口。本書帶你回溯地球和生命的漫長(zhǎng)歷程，就像福爾摩斯探案一樣引人入勝。

黃力，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所研究員：生命起源于海底黑煙囪？地球上最先出現(xiàn)的是RNA世界？所有生物的共同祖先是什么模樣？這本書以精美的插圖和通俗的語(yǔ)言，勾勒出了地球和生命誕生時(shí)的景象以及隨后波瀾壯闊的協(xié)同演化歷程。

本書目錄