2013年10月5日 星期六

天擇模型的探討

天擇的模型

一、由於松樹的樹幹顏色較深,灰蛾停在松樹上時較為明顯,易為鳥類所捕食,而黑蛾的體色較深,在松樹林中具有保護色的作用;在樺樹林中,灰蛾的體色較不明顯,具有保護色的作用,而黑蛾則較易被鳥類發現,遭到捕食。

二、環境是否適合,也是生物生存的條件之一,當環境發生變化時,會影響具不同性狀表現的生物之生存機率,長期下來,甚至可能造成生物產生演化的現象

例題:下圖為生態學家長期調查某樹林,白色蛾及黑色蛾數量的變化,此環境尚有許多以蛾為食的鳥

1.哪一段時間,蛾被鳥捕食的機會均等,而與蛾的體色無關? (A)40~50 (B)50~60年 (C)60~70年 (D)70~80

同學可能會覺得奇怪,40~50年間深色蛾數量不是一直都比淺色蛾數量來得多嗎?為何還說這兩種蛾被捕食的機會均等?不是由於這個蛾所生存的環境呈現深色,使深色蛾獲得保護色,因此,深色蛾被捕食的機率較低,這才使深色蛾比淺色蛾來得多,不是嗎?

若真是如此的話,我們如何解釋這林子內還有大約2/5是淺色蛾?40%不算是低比例,既然淺色蛾沒有保護色,鳥(天擇壓力)自然多以它們為捕食對象,怎麼還會出現高達2/5的生存機率?所以比較可能的解釋是:這片樹林的樹幹顏色既不深,也不淺;既不給深色蛾好處,也沒讓淺色蛾佔便宜。到底誰會被鳥捕食,就看誰運氣不好,剛好碰見餓肚子的鳥(即幸運者生存)。那麼為何深色蛾較多?誰曉得呢?如果有人調查100年來的變化,或許可以知道這片林子最初就是有較多的深色蛾遷入,所以深色蛾一直有較多的數量。當然也有可能是其他原因,重點是必須知道這片林子的演化史

注意:別被天擇活動的觀念給綁死了!大自然可沒規定生物必須要有保護色才能活下去。

2.60年代環境似乎發生了一些變化,推測可能的原因為何? (A)捕食蛾的鳥類數量大增 (B)增加的白蛾是由黑蛾突變而來 (C) 黑蛾受到保護,天敵不易發覺 (D)工廠廢氣處理不當,造成環境黑茫茫的一片

這題還有另一種延伸問法:此森林在污染源去除並恢復原貌的幾年後(80年之後),若環境已無重大改變,請問黑蛾的出現比例是維持先前(80年代)的高水準呢?還是又降回為最原始(40年代)的比例?答案是維持在環境汙染後(80年代)的高出現率。因為當環境恢復原貌後,這片森林又再次對這兩種不同體色的蛾皆不提供保護色,蛾是否被鳥取食,完全逢機。既然是碰運氣,兩種體色的蛾將會各自維持目前的(80)存活比例。 

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