遗传与环境在生物进化中的关系研究
2017-07-10夏衣玛尔当·玉山
摘 要:生物进化过程受到了遗传和环境的双重影响,因此,深入 研究遗传与环境在生物进化中的关系,可以更为有效地探明生物进化的内涵。本文主要分析生物进化过程中,遗传与环境之间的关系。从实际情况可知,生物进化在遗传这一内因催使下展开,而环境则是重要的外部因素,其对遗传物质的变异有一定的诱发因素,而生物在进化完成后,反而会对环境产生一定的反作用。本文就对这种遗传与环境在生物进化中的关系进行探讨。
关键词:生物进化;遗传;环境
对于生物进化来讲,其无疑是一个长期而又十分复杂的过程,在进化的过程中,生物和环境二者是相互影响、相互作用的关系,且在这种互相作用的背景下实现了促进进化的目的。更深入来讲,生物和环境间的这种相互作用是基于遗传物质有效连接起来的。随着生物学技术的不断发展完善,人类开始进一步加深关于遗传和环境在生物进化中关系的研究,本文就对此进行分析。
一、相关概念分析
(一)遗传
所谓遗传,就是亲子之间以及子代个体间性状存在的相似性,从这一点来讲,性状能够从亲代传递到子代。从目前来看,地球上现存的生命基本上都是基于DNA来作为遗传物质的。而除了遗传这一因素外,环境因素也能够在很大程度上影响生物的特征,并且遗传会和环境二者相关作用,相互影响,从而实现生物的有效进化。
(二)环境
从客观情况来看,环境是一个宏观的体系,其包含多种元素,如大气、水、土壤、职务、动物等物质。除此之外,其还包括观念、制度、行为准则等非物质因素。也就是说,环境既包括有自然因素,也包括有社会因素,既有生命体形式,也有非生命体形式。而对于环境而言,其是在某一个主体的基础上所讲的,也正因为如此,主体如果不同,环境的定义和范围也就不同,环境涉及的内容也就不同。本次研究主要探讨的是生命体环境。
(三)生物进化
所谓生物进化,其词语来源于拉丁文evolution,原义为“展开”,其指的是一切生命形态发生和发展的重要演变的过程中,一般用以指事物的逐渐变化、发展,由一种状态过渡到另一种状态。1762年,瑞士学者邦尼特最先将此词应用于生物学中。从自然科学角度来看,世间的生物都是在基于进化而不断发展完善的,是处于不断发展和变化中的,而這也成为了重要的生物进化思想,成为了众多研究的基础性理论。
二、遗传与环境在生物进化中的关系分析
(一)遗传是生物进化的重要内部推动力
遗传是生物进化的重要内部推动力,在遗传过程中,通过生物基因的突变以及染色体的畸变。一些研究认为,基因会在正常情况下出现中性的突变。而对于编码蛋白质的结构基因来讲,如果三联体密码中1个核苷酸发生了置换的话,其并不会让氨基酸的类型发生变化。同时,蛋白质的保守性替换模式在展开过程中,虽然会对个别的氨基酸残基产生一定的改变,但是从实际情况来看,这一残基在控制在可变的区域内的,因此,该改变并不会对生命体的生存价值产生影响。不仅如此,对于整个DNA来讲,结构基因仅仅占一小部分,在实际中还存在非常多的不编码的蛋白质序列。在这种情况下,在生物进化过程中,往往是既不会产生害处,也不会产生好处的基因发生作用。在生物学研究中发现,调节基因、重复基因、假基因等基因并不会直接对蛋白质的合成起到指导作用。但是,在自然环境中,其会同环境发生作用然后进行一系列的调节转录和翻译作用。总之,在生物进化过程中,调节基因起到了有效的作用。此外,还有一种观点认为,结构基因也会对生物基因内部的内含子序列产生影响,实现重组,将外显子有效聚集在一起,也就是说,内含子是元初基因重新组合之后,产生的残留物。而一些单个的核苷酸如果发生了置换,其就能够通过化学键实现对邻近核苷酸产生影响,让其置换率发生极大的改变。而从染色体畸变的角度来讲,畸变包括染色体结构的变化,以及染色体数量的变化。在畸变过程中,染色体会造成DNA分子发生改变,让基因间的连锁和交换行为发生较大的改变,进而在一定程度上改变基因表达的方式,进而造成生物的物种分化。可见,遗传能够在很大程度上决定生物进化的方向和方法。另外,基因重组也会造成生物进化行为的推进。通过基因的有效重组,可以让诸如病毒或者微生物进化发生改变。而在高等生物进化过程中,在摄入食物、微生物介导等方式的影响下,其也能够获取外源核酸,进而有效支撑基因重组活动的开展。在基因重组过程中,微生物会感染一种生物,然后随身携带遗传物质,再经过感染行为,实现遗传物质的再次转移。在这种基因重组的方式下,生物可以在一定程度上得以进化发展。
(二)环境对遗传变异有重要的诱发作用
环境作为重要的外部因素,其在很大程度上能够诱发遗传变异行为,并能够在一定情况下,对遗传变异内容进行有效筛选。在环境中,生物无疑会吸收各种物质,然后通过发生各种分解和吸收的反应,将需要的营养或物质融入细胞中,而这些物质在很大程度上会同遗传物质的组成物发生反应,也能够在一定程度上改变遗传物质的结构,进而引发遗传变异。而在此过程中,环境会对遗传物质进行有效筛选。从生物学角度来看,DNA链条中的每一个位点都不是独立存在的,如果一个点出现了变异的情况,其就会收到周围其他基因的约束和干预。不仅如此,在此过程中,在细胞核内环境中存在的化学物质以及染色体上存在的组蛋白和非组蛋白,也会对此产生一定的调控影响。总的来看,环境对于遗传变异有非常重要的影响,可以诱发遗传变异行为的出现,同时,也会在此过程中,对遗传物质进行筛选。
(三)生物进化对环境具有一定的反作用
从生物进化情况来看,生物在不断进化的过程中,对环境产生了一定的营养。比如,一些藻类在不断进化过程中,通过光合作用释放出了一定数量的氧,然后这些氧元素便融入到大气中,成为了大气的重要组成部分。而大气中氧分子的浓度不断加大,也让生物的代谢方式出现了改变。从这一点来讲,生物在不断进化后,对环境有一定的反作用,可以在一定程度上改变环境条件。
三、结语
在生物进化过程中,遗传与环境作为内因和外因,对于生物的进化行为起到了非常重要的作用,而遗传在一定程度上可以改变环境条件,环境则在一定程度上能够诱发和筛选遗传物质。可见,二者相互作用,缺一不可。
参考文献:
[1] 潘宝平.生物进化理论的新进展[J].生物学通报,2002年02期.
[2] 常国斌.生物进化的二因论[J].家畜生态,2002年03期.
作者简介:夏衣玛尔当·玉山(1994-),维吾尔族,在读本科,研究方向:生物科学。