進(jìn)化生態(tài)學(xué)

內(nèi)容概要

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

書籍目錄

第一章　進(jìn)化生態(tài)學(xué)的定義與范疇
第一節(jié) 學(xué)科起源和學(xué)術(shù)思想背景
一、進(jìn)化生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生
二、學(xué)術(shù)思想背景
第二節(jié) 有關(guān)學(xué)科的發(fā)展
一、國(guó)外的發(fā)展
二、國(guó)內(nèi)的發(fā)展
第三節(jié) 進(jìn)化生態(tài)學(xué)的基本問題
一、種群?jiǎn)栴}
二、進(jìn)化的（終極的）因子與生態(tài)的（近期的）因子
三、適應(yīng)問題
四、種內(nèi)變異問題
五、進(jìn)化的理解和進(jìn)化動(dòng)力
第四節(jié) 進(jìn)化生態(tài)學(xué)的定義與研究范疇
一、進(jìn)化生態(tài)學(xué)的定義
二、進(jìn)化生態(tài)學(xué)的方法論
三、進(jìn)化生態(tài)學(xué)與現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的理論構(gòu)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(jì)
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(yàn)（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(rèn)識(shí)的回顧
二、逐漸進(jìn)化與跳躍進(jìn)化
三、認(rèn)識(shí)的進(jìn)展
第二節(jié) 突變的本質(zhì)與類型
一、突變的定義
二、突變的性質(zhì)
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(jìn)化效應(yīng)
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(duì)適合度和相對(duì)適合度
　　……
第五章　遷移與基因流
第六章　隨機(jī)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(yīng)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(jìn)化
第十三章　進(jìn)化生態(tài)學(xué)的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
索引

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   自然選擇是盲目的、非目標(biāo)性的，但有時(shí)人為意志可以強(qiáng)制性地改變適合度，即人工選擇（artificial selection）。而此時(shí)的適合度與人類的需求和偏好有關(guān)，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(duì)適合度和相對(duì)適合度 任何植物或動(dòng)物的種群都存在擴(kuò)張和收縮。種群擴(kuò)張時(shí)，多數(shù)個(gè)體都能繁殖后代，種群收縮時(shí)，僅有少量個(gè)體能夠繁殖后代。但不管任何時(shí)期，某些個(gè)體總會(huì)有相對(duì)更多的存活后代。適合度可以是一個(gè)絕對(duì)數(shù)值，稱絕對(duì)適合度（ab-solute fitness），是對(duì)子代種群貢獻(xiàn)的個(gè)體數(shù)。但更多的時(shí)候是考慮頻率，以相對(duì)適合度（relative fitness）來衡量，即個(gè)體相對(duì)于特定基因型對(duì)子代種群的貢獻(xiàn)率，通常參照絕對(duì)適合度最大的基因型。 絕對(duì)適合度的值可以大于1，是實(shí)際衡量的數(shù)值，相對(duì)適合度則是根據(jù)參照基因型的絕對(duì)適合度標(biāo)準(zhǔn)化后得到的數(shù)值，其值要小于1。如果沒有特別強(qiáng)調(diào)，一般我們指的都是相對(duì)適合度。 四、適合度的測(cè)定 適合度基本上是一個(gè)相對(duì)的概念。適合度的定義建立在適合度與有效繁殖關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)之上，度量適合度意味著測(cè)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(dá)都是比較容易度量的。可用兩種方式來測(cè)定有效生殖，一是測(cè)定產(chǎn)生受精卵或合子的數(shù)量。如果個(gè)體產(chǎn)生的受精卵或合子極少或根本沒有能夠達(dá)到性成熟，或者極少或根本沒有對(duì)后代種群作出貢獻(xiàn)，這種個(gè)體的適合度是很低的；二是用后代性成熟個(gè)體的數(shù)量或相對(duì)比例來度量。把性成熟個(gè)體數(shù)作為個(gè)體對(duì)后代種群的貢獻(xiàn)大小，即證明某種表型的個(gè)體比其他表型的個(gè)體貢獻(xiàn)更多的性成熟后代。對(duì)世代周期長(zhǎng)的物種來說，這種適合度的測(cè)定在實(shí)踐中有相當(dāng)大的復(fù)雜性。再者，需要熟悉研究對(duì)象的進(jìn)化歷史，這是一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)期（Thoday，1953，1958），實(shí)踐中是不現(xiàn)實(shí)的也沒有多少價(jià)值。因此，直接測(cè)定個(gè)體的適合度基本上缺乏一個(gè)度量標(biāo)準(zhǔn)，適合度與有效生殖之間的關(guān)系僅能作為一種定義（Merrell，1981）。還有一點(diǎn)，與適應(yīng)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(jì)適合度的時(shí)候，也要采用相應(yīng)的方法表示這組環(huán)境特征。也就是說，個(gè)體的適合度大小是相對(duì)于這組特定環(huán)境特征而言的。 為了簡(jiǎn)化問題，適合度往往以單個(gè)的基因進(jìn)行考慮。一種基因型的適合度是個(gè)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(cè)定不同基因型的適合度往往比較困難，主要是因?yàn)椋?（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(jī)效應(yīng)。 （3）適合度可能是一種遺傳上的復(fù)合體，如顯性上位、基因互作等的產(chǎn)物。 （4）統(tǒng)計(jì)學(xué)上的困難，1%的適合度差異可能十分關(guān)鍵，但很難進(jìn)行可靠的測(cè)定。 （5）適合度受環(huán)境的影響極大，往往隨時(shí)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(jìn)化動(dòng)力效應(yīng)的關(guān)鍵。特別是對(duì)于自然選擇來說，自然選擇總是淘汰適合度低的個(gè)體或降低其在種群中的頻率。為了簡(jiǎn)化問題，我們只考慮對(duì)基因的選擇效應(yīng)，而不是對(duì)個(gè)體的選擇效應(yīng)。但必須明白，自然選擇僅對(duì)個(gè)體（表現(xiàn)型）起作用，當(dāng)個(gè)體間適合度的差異與特定等位基因（群）的存在與否有關(guān)時(shí)，自然選擇才對(duì)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(duì)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(guān)，同時(shí)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(duì)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(gè)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(duì)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(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生等。此外，種群密度、年齡結(jié)構(gòu)、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(duì)適合度值高低的因素。環(huán)境選擇的生態(tài)效應(yīng)說明選擇系數(shù)是隨著環(huán)境的時(shí)空動(dòng)態(tài)而變化的。

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