進化のメカニズム 遺伝子移動

進化が行われる重要な二つの原因は、自然選択と遺伝的浮動ある。自然選択は、環境に適応する有利な遺伝子が次の世代に伝えされる確率が高いもので、その結果、環境に適応できる遺伝形質が進化に反映される。遺伝子不動は、遺伝子組換えの過程で起こるランダムな変動により対立形質が発現する可能性もランダム的というものである。この二つの要素と一緒に繁殖可能なサイズを有する集団に自然環境の変化などの要因が作用して、進化が行われる。

自然選択

白い蛾と黒蛾に表示される自然選択の動作
自然選択は、世代生殖の過程で起きた突然変異が何世代にも渡って持続されるようにする進化の要因である。自然選択は、以下の3つの点にによって起こり、多くの場合、「自己証明」動作メカニズムと呼ばれる。

生物集団の中には、遺伝されている個体差が存在する。
生物は、より多くの子孫を繁殖して生存する。
これらの品種は、生物の生存と再生の可能性を変える。
上記のような条件に基づいて、生物は生存と再生のために競争する。これらの競争に有利な遺伝形質を持つオブジェクトは、生存と再生に成功して、次の世代に遺伝形質を譲ることができ、不利な遺伝形質を持つオブジェクトは、淘汰されて、次の世代に遺伝形質が伝達されない。

進化の過程で起きた自然選択の指標とした生命体の適応度を考慮することができる。適応度は、生物の集団で特定の独立した遺伝形質を持つ前世代のオブジェクトの数については、次の世代の個体数を割合で表したものである。適応度が高い場合、自然選択の結果が遺伝形質が固着されて進化に影響を与えることになる。適応度が低い場合、対応する遺伝形質が遺伝されなくなる。

集団内での対立形質の一つの適応度が次第に高くなるのは、他の対立遺伝子の数が減ることを意味する。このような現象が続けば、最終的には適応度が高まった対立形質がその種の代表的特徴になる。一つの遺伝形質が持つ適応度は固定的なものではない。環境が変化遺伝形質が持つ利点が消えた場合、適応度は変化するだろう。[78]

孔雀の鮮やかな羽は性選択の結果である
集団内で起こる自然選択は、その方法に応じて三つに分割することができる。最初の方法は、指向性の選択とした生物集団に継続的に作用するのと同じ環境要因などにより一方向に行われる進化である。進化が進む中、徐々にキーが大きくなる生物集団が、これらの直接選択の事例である。第二の方法は、核分裂性の選択的な生物の集団が持つ特定の遺伝形質が進化を経て、はっきり分かれる場合である。先に述べたキーの場合、小さなキー集団と大きなキー集団に分かれて、以前の中間キー集団は消える場合がこれに該当する。最後の場合は、安定性の選択的集団の代表的な遺伝型質適応度がより増加する場合である。つまり、キーの場合、平均的な個体数が増加して、大きいまたは小さい個体数は減ることになる。

交配に関連する遺伝質の選択を性の選択とする。交配相手の注意を引くことができる遺伝形質はそうではないことも子孫を多く残すされ、その選択が繰り返されると、最終的にその生物集団の代表的な特性になる。いくつかの種類の生物種で表示される雄の派手な色や大きな角などは、これらの性の選択の結果である。これらの遺伝形質は、さらに雄の生存に不利なほど過度に発達している場合もある。イスラエルの生物学者ああもつ者ハーヴェイは性選択の要因について、ゲーム理論を導入したハンディキャップ仮説を主張した。

結局、自然選択とは、生物の集団内のオブジェクトがぶつかる自然環境のいくつかの要因についてどのように適応できるかどうかを示す言葉である。

遺伝子移動

成長した木のライオンは無理を離れ、他の群に合流する。これにより、遺伝子の移動が行われる。
 遺伝子の移動、雑種、遺伝子の水平伝播の記事を参照してください。
遺伝子移動は、集団間の遺伝子交換が行われることをいう。一般的に、同じ種の中で行われます。移動や育種、花粉交配などによって行われ、雑種や遺伝子の水平伝播等を介して行われたりする。

集団に新たに入ってきたオブジェクトは、その集団の遺伝子プールの変化をもたらすことになって対立形質の発現頻度を変化させることになる。移住は、遺伝子プールを変化させる主要な原因である。したときのような種であったとしても、長い間、隔離された二つの集団は、遺伝子プール異なる変化し、最終的に種分化に至る。これらの遺伝子の移動を防ぐ地理的な分離の原因としては、山脈、海のような地理的要因だけでなく、植物の花粉の移動を防ぐ万里の長城のような建築物も含まれることができる。

種分化が行われたとしても、最近の共通の祖先から遠くない場合、生殖を介して雑種が生まれている。代表的な例として馬とロバの雑種であるラバがある。このようにして生まれた雑種は、通常の場合、生殖能力がないのに、これ染色体のペアに一致していない減数分裂を行うことができないからである。この点は、両方のオブジェクトが同じ種かどうかを区別する方法としても使用される。雑種は親両種の特徴が混ざった姿になることもあり、まったく別の姿をもつこともできる。両方の親種と最近の共通の祖先遺伝子の違いが非常に小さい場合、これらの間に生じた雑種も生殖能力を持つことができる。自然の中で、このような場合はまれにないが、タテハチョウ科のシマウマ蝶などが起こった事例が報告されている。この場合、ハイブリッドは、新しい紙される。これらの雑種の種分化が種分化全体に及ぼす影響がどの程度なのかは明らかにされなかった。これに関連し、灰色の木のカエルを用いた実験が盛んに行われている。

植物の雑種では、二倍以上の染色体を持つベスチェと同じ方式のハイブリッド生殖が行われている動物の場合よりも雑種種分化が容易に行うことができる。ベスチェは減数分裂の過程で、両親から来た各染色体が別途分裂することができますので、非常に小さい集団で起こることができる近親交配を抑制する方法になることがあります。

遺伝子の水平伝播は、細菌のような種で起こる遺伝子の移動としたオブジェクトから別のオブジェクトに遺伝物質が直接移動されるものである。細菌で起こるこのような方法の遺伝形質伝達のために全く別の種の細菌に抗生物質耐性が伝達されることができる。また、細菌は、ドメインが異なる場合にもDNAを渡すことができる。進化の過程で、真核生物と原核生物は、大規模な遺伝子の水平伝播があった。代表的なものは、真核生物の細胞小器官になった葉緑体とミトコンドリアがある。