淺析生物進(jìn)化中遺傳與環(huán)境的關(guān)系

蔣靜怡

摘要：生物學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)的重要分支，而生物進(jìn)化則是這一領(lǐng)域的重要組成部分。基于此，本文在研究中對(duì)生物進(jìn)化相關(guān)理論進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了生物進(jìn)化中遺傳與環(huán)境之間的關(guān)系，并從中總結(jié)了這兩者關(guān)系對(duì)我的啟示。

關(guān)鍵詞：生物進(jìn)化 遺傳 環(huán)境 關(guān)系

生物進(jìn)化是長(zhǎng)期發(fā)展的過程。在這一過程中，生物與環(huán)境是相互影響、相互作用關(guān)系。從更深層次的角度來說，生物與環(huán)境之間之所以存在這樣的關(guān)系，遺傳物質(zhì)起到連接重要作用[1]。在生物學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和完善的過程中，人類對(duì)于遺傳與環(huán)境在生物進(jìn)化中的關(guān)系也展開深入研究。因此，在本文的研究中主要對(duì)生物進(jìn)化中遺傳與環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行了分析。

一、生物進(jìn)化相關(guān)理論概述

（一）生物進(jìn)化

在大自然中有諸多寶貴財(cái)富，其中多樣化生物資源就是一個(gè)很重要的體現(xiàn)。而生物多樣化則是生物進(jìn)化的結(jié)果[2]。因此，人們對(duì)生物進(jìn)化的研究從未停止過。生物學(xué)就是一門以生物進(jìn)化為核心理論的學(xué)科。在生物學(xué)中，生物進(jìn)化是最為核心的理論，同時(shí)也是生物學(xué)發(fā)展和完善的重要理論[3]。生物進(jìn)化理論最初是由英國(guó)生物學(xué)家達(dá)爾文在1859年提出來的[4]。達(dá)爾文在其中提出了“物競(jìng)天擇、適者生存”這一理論，并指出這是生物進(jìn)化的重要原因。生物進(jìn)化主要是指所有生命形態(tài)發(fā)生、發(fā)展的演變過程。一般來說，其主要是是指事物從一種狀態(tài)過渡到另外一種狀態(tài)。1762年，瑞士生物學(xué)家邦尼特最先將生物進(jìn)化一詞應(yīng)用于生物學(xué)之中。總之，生物進(jìn)化論在不同發(fā)展歷程中，均取得了一定的成績(jī)。

（二）遺傳

遺傳主要是指在親子之間或者子代個(gè)體之間性狀存在的相似性。從這一概念中可以看出性狀能夠從親代傳遞至子代?，F(xiàn)階段，地球上存在的所有生物都以基因（DNA）為基礎(chǔ)進(jìn)行遺傳。在自然界中，存在著多樣化的生物，而這些生物在形態(tài)、種類方面均有著很大的差異，遺傳是生物多樣化的重要因素。隨著自然界的不斷變化和發(fā)展，同一物種在發(fā)展的過程中，其穩(wěn)定性是保障物種穩(wěn)定和連續(xù)的重要原因。然而，生物在發(fā)展的過程中，其也存在遺傳物質(zhì)變異的情況，這就為生物進(jìn)化提供了條件。

（三）環(huán)境

環(huán)境主要可分為自然環(huán)境和人文環(huán)境。其中，自然環(huán)境主要是指未經(jīng)過人為加工、改造的天然環(huán)境。自然環(huán)境主要包括水環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、大氣環(huán)境以及生物環(huán)境等等。人文環(huán)境主要是指由人類創(chuàng)造的物質(zhì)和非物質(zhì)成果的總和?？傊?，環(huán)境是一個(gè)十分宏觀的體系。在不同的主體下，其對(duì)于環(huán)境的定義及其所包含的范圍也是各不相同的，因而涉及的內(nèi)容也有很大的差異。在本研究中環(huán)境主要是指生命體環(huán)境。

二、遺傳與環(huán)境在生物進(jìn)化中的關(guān)系分析

（一）遺傳變異是生物進(jìn)化的內(nèi)在動(dòng)力

在生物進(jìn)化的過程中，遺傳是其重要的內(nèi)在動(dòng)力。在生物遺傳的過程中，主要是通過基因突變以及染色體變異實(shí)現(xiàn)的。其中，基因突變主要是指基因在正常的情況下出現(xiàn)的中性突變?；蛲蛔冎饕侵干镌谖⑿^(qū)段發(fā)生的變化，也就是分子水平上的變異。中性學(xué)說認(rèn)為基因會(huì)隨時(shí)發(fā)生中性突變。但是，這種中性突變的發(fā)生并不是在單一影響因素的情況下發(fā)生的，其是在與環(huán)境進(jìn)行進(jìn)行作用下發(fā)生的。在檢索相關(guān)文獻(xiàn)的過程中，研究發(fā)現(xiàn)大部分研究學(xué)者一致認(rèn)為生物進(jìn)化是遺傳變異與環(huán)境因素共同作用下產(chǎn)生的。其中，遺傳起到的作用是最為關(guān)鍵的，而環(huán)境則起到調(diào)節(jié)基因的作用。染色體變異主要是指由于人工誘變或者自然突變的作用下，染色體某一節(jié)段、個(gè)別或者全套發(fā)生變化，其主要包括數(shù)目變化和結(jié)構(gòu)變化。這一變化主要是指生物在較大區(qū)段的變異。染色體變異在生物進(jìn)化過程中也占有很大的地位。其中，數(shù)目變異主要是指數(shù)目發(fā)生不正常的變化。對(duì)于生命體的發(fā)生、發(fā)展來說，兩組完整的染色體是必備的。然而，在內(nèi)部因素和外部因素的作用下，生物染色體組以及其中的數(shù)目就會(huì)發(fā)生變化。從這一角度來說，這一變化主要可以歸納為兩個(gè)類型，即非整倍體變異和整倍體變異。染色體結(jié)構(gòu)變異主要是指生物體基因之間的變化，其主要是指基因反常排列，主要包括倒位、缺失、易位以及重復(fù)。染色體變異會(huì)涉及分子較大的變化，進(jìn)而加速生物的進(jìn)化。另外，在生物進(jìn)化的過程中，基因重組也占據(jù)很重要的地位?；蛑亟M是一種病毒或者微生物進(jìn)化的方式，其主要是指在基因重組時(shí)，微生物會(huì)感染另外一種生物，并攜帶遺傳物質(zhì)，然后經(jīng)過感染，將遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移的過程。在基因重組時(shí)，生物進(jìn)化發(fā)生并發(fā)展。

（二）環(huán)境對(duì)遺傳變異起到誘發(fā)和篩選作用

在生物進(jìn)化的過程中，環(huán)境因素是重要的外部影響因素。環(huán)境能夠在很大程度上誘發(fā)遺傳變異，同時(shí)還能夠起到對(duì)遺傳變異篩選的作用。在環(huán)境的影響下，生物會(huì)吸收各種物質(zhì)，并與各種物質(zhì)之間發(fā)生分解反應(yīng)和吸收反應(yīng)，以將生物自身所需要的營(yíng)養(yǎng)或者物質(zhì)融入到細(xì)胞中，然后促進(jìn)生物的發(fā)展。在這一過程中，由于生物吸收了各種物質(zhì)，在這些物質(zhì)的影響下，就會(huì)對(duì)DNA造成影響，從而改變基因結(jié)構(gòu)，然后誘發(fā)遺傳變異。這是從化學(xué)環(huán)境的角度來說的。從物理環(huán)境的角度來說，其之所以能夠引發(fā)遺傳變異，主要在于射線。在現(xiàn)代的自然環(huán)境中，射線普遍存在。在現(xiàn)代社會(huì)，許多科學(xué)家將遺傳工程技術(shù)應(yīng)用在基因改變方面，以培育出新的品種，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。因此，目前，關(guān)于獲得性狀能夠遺傳與否是生物進(jìn)化研究的又一熱點(diǎn)問題。在社會(huì)不斷發(fā)展和進(jìn)步的過程中，有諸多的證據(jù)證明獲得性狀遺傳并不是生物進(jìn)化的重要方式。與此同時(shí)，在這一過程中，環(huán)境還能夠在一定的程度上起到篩選遺傳物質(zhì)的作用。從生物學(xué)上來說，基因鏈條中的每個(gè)位點(diǎn)都是相互聯(lián)系和相互作用的，若其中一個(gè)位點(diǎn)發(fā)生了變化，那么其他的位點(diǎn)同樣也會(huì)接收到信號(hào)，進(jìn)而發(fā)生變化。這一變化的發(fā)生是在分子水平環(huán)境上實(shí)現(xiàn)的。然而，在遺傳變異通過這一水平后，還會(huì)進(jìn)一步接受更為高級(jí)的檢驗(yàn)。在遺傳變異主要體現(xiàn)在表型差異時(shí)就是達(dá)爾文所提出的自然選擇理論。近年來，有一些研究實(shí)驗(yàn)均表明熱休克蛋白HSP90等分子機(jī)制，其能夠起到隱藏基因突變所造成的表現(xiàn)型變化。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果就是說環(huán)境能夠?qū)蜃儺愡M(jìn)行篩選，而通過這些隱藏的基因突變，就會(huì)增加生物適應(yīng)環(huán)境變化的可能?？傊h(huán)境在生物進(jìn)化中有重要的作用和影響，應(yīng)給予關(guān)注和重視。

（三）生物進(jìn)化對(duì)環(huán)境又起到反作用

在生物進(jìn)化的過程中，其主要是在遺傳與環(huán)境雙重作用下發(fā)生和發(fā)展的。然而，生物進(jìn)化對(duì)環(huán)境也起到一定的反作用。以藻類的生物進(jìn)化為例，其在進(jìn)化的過程中，主要是在光合作用下，產(chǎn)生氧氣，其進(jìn)入到大氣環(huán)境中，成為了大氣環(huán)境的重要組成部分。隨著大氣環(huán)境中氧分子的不斷增多，濃度的不斷增加，其也在一定程度上促使生物代謝方式發(fā)生變化。因此，從這一角度來說，生物進(jìn)化時(shí)，能夠在某種程度上改變環(huán)境條件。也就是說生物進(jìn)化時(shí)其能夠?qū)Νh(huán)境起到反作用。在這種影響下，又會(huì)對(duì)生物進(jìn)化的方向有著重要的指導(dǎo)意義。

三、生物進(jìn)化中遺傳與環(huán)境關(guān)系對(duì)現(xiàn)代生物研究的啟示

通過以上的分析可知，在生物進(jìn)化時(shí)，遺傳因素和環(huán)境因素均占據(jù)重要的位置。其中，遺傳是生物進(jìn)化中的內(nèi)在動(dòng)力，環(huán)境是生物進(jìn)化中的重要外部因素。在遺傳與環(huán)境雙重作用下，生物進(jìn)化得以發(fā)展。同時(shí)，生物進(jìn)化又對(duì)環(huán)境起到反作用。一直以來，人們關(guān)于生物進(jìn)化的研究從未停止過。隨著技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，生物進(jìn)化理論的研究也獲得了飛速的發(fā)展。在原有生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ)上，人們又提出了現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。隨著人們對(duì)生物進(jìn)化理論認(rèn)識(shí)水平的不斷加深，人們對(duì)于生命的本質(zhì)以及世界的本質(zhì)又有了全新的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，生物進(jìn)化理論的研究還能夠?yàn)槠渌麑W(xué)科的研究產(chǎn)生影響。因此，從這角度來說，研究生物進(jìn)化中遺傳與環(huán)境的關(guān)系是有重要的意義和價(jià)值的。通過對(duì)生物進(jìn)化遺傳與環(huán)境關(guān)系的研究，對(duì)于我個(gè)人而言，其能夠讓我更加理解并領(lǐng)悟生命的真諦，進(jìn)而樹立正確的生命觀、價(jià)值觀以及人生觀。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，生物進(jìn)化是生物學(xué)的核心理論，對(duì)其進(jìn)行深入研究是目前現(xiàn)代生物進(jìn)化理論研究的熱點(diǎn)。本研究主要從生物進(jìn)化中遺傳與環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行了深入的分析。本文認(rèn)為遺傳變異是生物進(jìn)化的內(nèi)在動(dòng)力，環(huán)境對(duì)遺傳變異起到誘發(fā)和篩選作用，同時(shí)生物進(jìn)化對(duì)環(huán)境又起到反作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏衣瑪爾當(dāng)，玉山.遺傳與環(huán)境在生物進(jìn)化中的關(guān)系研究[J].科技風(fēng)，2017，（07）：144-145.

[2]顧源媛.證據(jù)在課堂的貫穿——以“生物進(jìn)化的歷程”為例[J].生物學(xué)通報(bào)，2018，（02）：20-23.

[3]劉睿.對(duì)生物進(jìn)化理論的認(rèn)識(shí)及研究[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2018，（02）：126.

[4]孟彤.生物進(jìn)化理論及新進(jìn)展分析[J].科技風(fēng)，2018，（02）：112.

（作者單位：洛陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)）