第一節 變異的現象
變異的含義

孩子們通常長的像他們的父母,因為他們的基因遺傳自父母。不過,孩子與父母的樣貌又不完全一樣,兄弟姐妹之間也是各有差異,這種現象叫做變異。

在生物學裏,變異是指生物之間在形體特徵和生理特徵等方面的差別。

請判斷以下幾種情況是否屬於變異:

一家人的樣貌既有相似又有不同

基因相同的變異

前面幾個例子中,不同個體的基因顯然也是不同的。那麼,基因相同的個體之間會有變異現象嗎?


  • 例\(\;1\):同卵雙胞胎(右圖)的基因是相同的,那麼,他們的外貌和生理特徵都相同嗎?
  • 例\(\;2\):許多高等植物都能夠進行營養生殖,即由根、莖、葉等營養器官直接發育成新個體。馬鈴薯是用塊莖繁殖的:把一個馬鈴薯切開,每一塊帶芽的塊莖都能獨立發育,繁殖出多株馬鈴薯;它們的基因是相同的,但它們的外形也一模一樣嗎?

其實即使基因相同,不同個體的特徵還是有差別的,即存在變異;還有,生物體特徵的表達,並不完全依據基因,因此即使基因相同,特徵也有機會不一樣!

基因相同的同卵雙胞胎

馬鈴薯可以經由帶芽的塊莖無性繁殖

變異的例子

變異可以是不同物種間的比較,但更常指同一物種內不同個體之間(或群體之間)的差異。變異的範圍包括外觀、生理、習性和生態角色等。

請點擊以下個各圖,認識各種不同的變異。

各種不同的變異例子

變異幫助生物適應環境

生物最大的挑戰,是吸取能量和水份、適應氣候、逃避敵人,以及繁殖。變異令物種多樣化,能在更多棲息地生存,更能適應環境變化。

最著名的例子,是斑點蛾的形態適應:

斑點蛾是在樹木棲息的昆蟲。由於會受天敵 ── 雀鳥捕食,不少斑點蛾的身上有融入環境的保護色。

在\(\;19\;\)世紀初期,歐洲的斑點蛾普遍呈淺灰色和混有黑點,貌似樹皮的青苔(右圖上);由於工業革命帶來污染,樹木表面普遍添上一層黑色的煤灰,反而使淺灰色的斑點蛾更顯眼。

\(19\;\)世紀中期,在英國的重工業區出現一種和受污樹木顏色相似的全黑色斑點蛾(右圖下)。田野實驗證明,這種斑點蛾的被捕食率較低。

\(50\;\)年後,全黑斑點蛾完全取代了淺灰色的品種,成為該區的主要品種。

斑點蛾的形態適應

小結
  • 變異是指生物之間在形體和生理特徵等方面的差別,變異範圍包括外觀、生理、習性和生態角色
  • 變異令物種多樣化,更能適應環境變化
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