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演化生物學(xué)

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目錄

學(xué)科分支

演化生物學(xué)生物學(xué)的一個基本學(xué)科,并且與其它的生物學(xué)科均有交叉。這些交叉有些是在組織層面的交叉(比如,細(xì)胞生物學(xué)、群體生物學(xué)),有些是分類學(xué)層面的交叉(比如,動物學(xué)、鳥類學(xué)、爬蟲學(xué)),還有以研究角度分類的交叉(例如,野生生物學(xué)、理論生物學(xué)、實驗演化生物學(xué)、古生物學(xué))。通常這些交叉會在某些特定的領(lǐng)域結(jié)合,比如演化生態(tài)學(xué)、演化發(fā)育生物學(xué)、演化神經(jīng)生物學(xué)。

歷史

在1930年-1940年,現(xiàn)代綜合演化論出現(xiàn)后,演化生物學(xué)正式成為一個獨立的學(xué)科。然而直到1970年-1980年才有大量的的大學(xué)把演化生物學(xué)正式作為一個系。在美國,由于分子生物學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)的快速發(fā)展,很多大學(xué)把原有的生物系拆分或合并為分子細(xì)胞-類型的生物系與生態(tài)與演化-類型的生物系。古生物學(xué)的學(xué)科分支也經(jīng)常出現(xiàn)在地球科學(xué)、地質(zhì)學(xué)系。

在演化生物學(xué)發(fā)展之初,由于微生物缺乏顯著的外形特征和明確的物種概念,微生物學(xué)并沒有被包括在演化生物學(xué)的范疇。然而,隨著微生物生理學(xué)和微生物基因組學(xué)快速發(fā)展,和微生物本身具有繁殖周期短的特性,演化生物學(xué)家們開始大量地利用微生物來研究演化。同樣的原因也驅(qū)使了病毒演化生物學(xué)的進步。

重要的演化生物學(xué)家

有很多生物學(xué)家對演化生物學(xué)的發(fā)展做出了貢獻。而直到群體遺傳學(xué)和現(xiàn)代綜合演化論的發(fā)展建立以后,演化生物學(xué)才成為一門專門的學(xué)科。Theodosius Dobzhansky 和 E. B. Ford 對建立起了演化生物學(xué)的實證研究模式起了主要作用。Ernst Mayr, George Gaylord Simpson和G. Ledyard Stebbins也分別是系統(tǒng)分類學(xué),古生物學(xué)和植物學(xué)領(lǐng)域的綜合演化論的重要奠基者。James Crow,Richard Lewontin,Dan Hartl,Marcus Feldman和Brian Charlesworth培養(yǎng)了大量的演化生物學(xué)家。

期刊

很多科學(xué)期刊專門發(fā)表演化生物學(xué)領(lǐng)域的研究成果,包括Evolution,Journal of Evolutionary Biology和BMC Evolutionary Biology。一些期刊收錄演化生物學(xué)子領(lǐng)域的研究論文,比如Systematic Biology, Molecular Biology and Evolution,還有它們的姐妹期刊Genome Biology and Evolution,和Cladistics。

另有一些期刊收錄演化生物學(xué)與其他學(xué)科交叉的研究論文,比如Molecular Ecology,Proceedings of the Royal Society of London Series B,The American Naturalist和Theoretical Population Biology。評論期刊Trends in Ecology and Evolution 和 Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics在與生態(tài)學(xué)的重疊上表現(xiàn)突出。Genetics和PLoS Genetics上的演化生物學(xué)論文則側(cè)重于分子遺傳學(xué)

當(dāng)今研究熱點

可想而知,由于演化生物學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域的核心地位,現(xiàn)在的演化生物學(xué)覆蓋了生物學(xué)的眾多領(lǐng)域。現(xiàn)代演化生物學(xué)綜合了多個學(xué)科的思想,比如分子遺傳學(xué)甚至計算機科學(xué)。

首先,現(xiàn)代演化生物學(xué)試圖解釋一些不能被綜合演化論解釋的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象包括:物種形成,有性生殖的演化,合作行為的演化,衰老的演化和演化能力。

其次,現(xiàn)在的生物學(xué)家們直接提出了演化上的問題:“什么在何時發(fā)生?”這個問題包括了古生物學(xué),系統(tǒng)分類學(xué)和系統(tǒng)發(fā)生學(xué)等領(lǐng)域。

第三,現(xiàn)在綜合演化論是在基因的分子基礎(chǔ)還未被了解之前提出的。如今,演化生物學(xué)家們試圖確定一些有趣的演化現(xiàn)象(比如適應(yīng)環(huán)境和物種形成)的遺傳結(jié)構(gòu)機理。他們試圖回答在這一些過程中有多少基因參與,每個基因的作用,這些基因在多大程度上相互作用,每個基因在其中的功能,以及它們可能發(fā)生什么樣的變化(比如點突變,基因復(fù)制甚至基因組復(fù)制)。

現(xiàn)在研究演化生物學(xué)中的一大挑戰(zhàn)是促進了現(xiàn)代綜合演化論發(fā)展的群體遺傳學(xué)需要添加現(xiàn)代的分子生物學(xué)知識。這需要用大量的數(shù)學(xué)來把DNA序列和演化理論結(jié)合起來,形成分子演化生物學(xué)的一部分。比如,通過探測選擇性清洗的方法,生物學(xué)家就可以得知哪些基因經(jīng)歷了強烈的選擇。

第四,現(xiàn)代綜合演化論對于哪些有演化動力參與了生物演化過程已經(jīng)達成了一致,但并沒有確定它們之間的相對重要程度?,F(xiàn)在的研究則想要確定這一點。演化動力包括了自然選擇,性選擇,遺傳漂變,遺傳搭車,發(fā)育限制,突變傾向和生物地理。

演化生物學(xué)的研究方法亦用于其他的現(xiàn)代生物學(xué)研究,而不僅僅是用來研究演化本身。這些研究包括有機生物學(xué)和生態(tài)學(xué),比如,演化是生命周期理論的關(guān)鍵思想?;蜃⑨寗t很大程度上依賴于基因間的比對,這也是一種演化的思想。

參考文獻

參見


參考來源

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