進化生態(tài)學

內(nèi)容概要

　　本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。
　　本教材在闡述生態(tài)和進化的理論整合中，始終以種群的適應性改變?yōu)橹骶€，以種群進化性改變的遺傳基礎及4大進化動力為鋪墊，圍繞種群進化中的關鍵性問題逐步展開。最后介紹進化生態(tài)學的理論與方法在生產(chǎn)實踐中的應用。
　　本教材深入淺出，為便于讀者學習，編者選用了國內(nèi)外經(jīng)典的研究例證，同時體現(xiàn)了國內(nèi)近期的相關研究進展和成果。
　　本書可作為高等院校生態(tài)學專業(yè)、環(huán)境科學專業(yè)以及生物學其他專業(yè)的本科生和研究生的教學用書，也可供相關學科研究人員、農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)管理人員、自然保護管理人員等參考。

書籍目錄

第一章　進化生態(tài)學的定義與范疇
第一節(jié) 學科起源和學術思想背景
一、進化生態(tài)學的產(chǎn)生
二、學術思想背景
第二節(jié) 有關學科的發(fā)展
一、國外的發(fā)展
二、國內(nèi)的發(fā)展
第三節(jié) 進化生態(tài)學的基本問題
一、種群問題
二、進化的（終極的）因子與生態(tài)的（近期的）因子
三、適應問題
四、種內(nèi)變異問題
五、進化的理解和進化動力
第四節(jié) 進化生態(tài)學的定義與研究范疇
一、進化生態(tài)學的定義
二、進化生態(tài)學的方法論
三、進化生態(tài)學與現(xiàn)代生態(tài)學的理論構建
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基本概念
思考題
第二章　Castle-Hardy-Weinber9定理
第一節(jié)　種群遺傳統(tǒng)計
一、基因、基因型和表現(xiàn)型
二、基因型頻率和等位基因頻率
第二節(jié)　Castle-Hardy-Weinber9定理
一、改變基因頻率的因素
二、Castle-Hardy-Weinber9定理
三、X2檢驗（chi-square test）
四、Castle-Hardy-Weinber9平衡
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基本概念
思考題
第三章　突變
第一節(jié) 突變與遺傳變異
一、歷史認識的回顧
二、逐漸進化與跳躍進化
三、認識的進展
第二節(jié) 突變的本質與類型
一、突變的定義
二、突變的性質
三、突變的類型
四、突變的適合度
第三節(jié) 種群中的突變
一、單發(fā)突變或一次性突變
二、頻發(fā)突變
第四節(jié) 突變率
一、突變率難于確定的原因
二、四種水平的突變率
第五節(jié) 突變的進化效應
一、突變是遺傳變異的根本來源
二、突變與遺傳重組
三、增變基因和反增變基因
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基本概念
思考題
第四章 自然選擇
第一節(jié) 自然選擇的類型
　　一、穩(wěn)定選擇
二、定向選擇
三、歧化選擇
第二節(jié)　適合度
一、適合度的定義
二、適合度的組成
三、絕對適合度和相對適合度
　　……
第五章　遷移與基因流
第六章　隨機遺傳漂變
第七章　種群特征
第八章　生物變異與遺傳多樣性
第九章　適應及其起源
第十章　物種概念
第十一章　生態(tài)分化和物種形成
第十二章　生態(tài)系統(tǒng)的演化與協(xié)同進化
第十三章　進化生態(tài)學的應用
參考文獻
索引

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   自然選擇是盲目的、非目標性的，但有時人為意志可以強制性地改變適合度，即人工選擇（artificial selection）。而此時的適合度與人類的需求和偏好有關，如更高的產(chǎn)蛋率、產(chǎn)肉率、水果更甜、耳朵直立還是下垂等。 三、絕對適合度和相對適合度 任何植物或動物的種群都存在擴張和收縮。種群擴張時，多數(shù)個體都能繁殖后代，種群收縮時，僅有少量個體能夠繁殖后代。但不管任何時期，某些個體總會有相對更多的存活后代。適合度可以是一個絕對數(shù)值，稱絕對適合度（ab-solute fitness），是對子代種群貢獻的個體數(shù)。但更多的時候是考慮頻率，以相對適合度（relative fitness）來衡量，即個體相對于特定基因型對子代種群的貢獻率，通常參照絕對適合度最大的基因型。 絕對適合度的值可以大于1，是實際衡量的數(shù)值，相對適合度則是根據(jù)參照基因型的絕對適合度標準化后得到的數(shù)值，其值要小于1。如果沒有特別強調，一般我們指的都是相對適合度。 四、適合度的測定 適合度基本上是一個相對的概念。適合度的定義建立在適合度與有效繁殖關聯(lián)的基礎之上，度量適合度意味著測定生殖效率或繁殖適合度，這看起來并不容易。生存無論以生活力還是以壽命來表達都是比較容易度量的?？捎脙煞N方式來測定有效生殖，一是測定產(chǎn)生受精卵或合子的數(shù)量。如果個體產(chǎn)生的受精卵或合子極少或根本沒有能夠達到性成熟，或者極少或根本沒有對后代種群作出貢獻，這種個體的適合度是很低的；二是用后代性成熟個體的數(shù)量或相對比例來度量。把性成熟個體數(shù)作為個體對后代種群的貢獻大小，即證明某種表型的個體比其他表型的個體貢獻更多的性成熟后代。對世代周期長的物種來說，這種適合度的測定在實踐中有相當大的復雜性。再者，需要熟悉研究對象的進化歷史，這是一個漫長的時期（Thoday，1953，1958），實踐中是不現(xiàn)實的也沒有多少價值。因此，直接測定個體的適合度基本上缺乏一個度量標準，適合度與有效生殖之間的關系僅能作為一種定義（Merrell，1981）。還有一點，與適應一樣，適合度總是和一組特定的環(huán)境條件聯(lián)系在一起的，所以在估計適合度的時候，也要采用相應的方法表示這組環(huán)境特征。也就是說，個體的適合度大小是相對于這組特定環(huán)境特征而言的。 為了簡化問題，適合度往往以單個的基因進行考慮。一種基因型的適合度是個體平均適合度（基因傳遞的成功率）與最適基因型的適合度的比率。測定不同基因型的適合度往往比較困難，主要是因為： （1）每種適合度的組分都很重要，因此所有組分都必須說明。 （2）必須排除隨機效應。 （3）適合度可能是一種遺傳上的復合體，如顯性上位、基因互作等的產(chǎn)物。 （4）統(tǒng)計學上的困難，1%的適合度差異可能十分關鍵，但很難進行可靠的測定。 （5）適合度受環(huán)境的影響極大，往往隨時間和空間改變。 盡管如此，確定不同基因型的適合度依然是研究各種進化動力效應的關鍵。特別是對于自然選擇來說，自然選擇總是淘汰適合度低的個體或降低其在種群中的頻率。為了簡化問題，我們只考慮對基因的選擇效應，而不是對個體的選擇效應。但必須明白，自然選擇僅對個體（表現(xiàn)型）起作用，當個體間適合度的差異與特定等位基因（群）的存在與否有關時，自然選擇才對此等位基因或基因型起作用，所有影響適合度的基因的作用方式左右著選擇過程。換句話說，自然選擇直接作用于表現(xiàn)型，間接作用于基因型。 自然選擇作用的效力用選擇系數(shù)（selection coefficient）來衡量，其值大小的含義與相對適合度相反。 五、自然選擇的生態(tài)模式 適合度不僅與特定的基因型有關，同時取決于這一基因型生存的環(huán)境。換句話說，特定基因型的相對適合度可能在一種環(huán)境中較高，而在另一種環(huán)境中卻較低。例如工業(yè)黑化，黑化的個體在污染環(huán)境中存活率較高，野生型則在未受污染的環(huán)境中存活率較高。 環(huán)境或生態(tài)因子中能夠影響相對適合度的物理因子包括溫度、濕度、光照、土壤類型等；生物因子如種間競爭、捕食、寄生等。此外，種群密度、年齡結構、空間格局及基因型頻率等都是影響種群中特定基因型相對適合度值高低的因素。環(huán)境選擇的生態(tài)效應說明選擇系數(shù)是隨著環(huán)境的時空動態(tài)而變化的。

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