0:00:03.489,0:00:07.166
演化的機制

0:00:07.166,0:00:10.058
到底演化是什麼呢？

0:00:10.058,0:00:13.808
演化就是地球上生命的發展。

0:00:13.808,0:00:20.058
這是一個數十億年前開始的過程，[br]而且現在仍在繼續。

0:00:20.058,0:00:25.529
演化告訴我們這些數量龐大而多樣[br]的生命是如何可能發展起來的。

0:00:25.529,0:00:33.834
它顯示出原生動物是怎樣成為[br]今日我們所見到的不同物種。

0:00:33.834,0:00:42.496
這樣看來，演化可以回答我們每次看到[br]臘腸犬和大丹犬在一起時問的問題：

0:00:42.496,0:00:50.310
相同的祖先怎會生出如此不同的後代呢？

0:00:50.310,0:00:57.926
在回答這問題時，我們希望只專注於動物上，[br]而暫時排除如菌類或植物的生命體。

0:00:57.926,0:01:04.848
因此我們要問的第一個問題就是：[br]一隻動物如何演變成一類全新的物種？

0:01:04.848,0:01:11.894
但先很快地問一問：物種到底是什麼？

0:01:11.894,0:01:17.188
一個物種是一群可以互相繁殖後代的動物，

0:01:17.188,0:01:22.229
而這些後代也可以自己繁殖自己的後代。

0:01:22.229,0:01:26.395
不是很明白？那麼就一起看看以下幾點：

0:01:26.395,0:01:33.976
生物獨特性，這是由大量繁殖後代[br]和遺傳所保證的，

0:01:33.976,0:01:37.772
而第二個關鍵點就是物競天擇。

0:01:37.772,0:01:47.560
我們先來看生物獨特性。每一隻存在的生物都是[br]獨特的，而這是演化所必要的。

0:01:47.560,0:01:51.187
同一物種的生物可能會與其餘的十分相似；

0:01:51.187,0:01:55.520
然而，牠們會有少許不同的性狀和特徵。

0:01:55.520,0:02:01.520
牠們可能有些比自己物種的動物[br]體型更大、肥胖、強壯、或斗膽。

0:02:01.520,0:02:08.226
那麼，這些差別為何會出現？[br]我們不妨仔細查看牠。

0:02:08.226,0:02:13.727
每種生物都由細胞組成，[br]這些細胞大都有一個細胞核。

0:02:13.727,0:02:21.560
細胞核含有染色體，[br]它們之中有DNA。

0:02:21.560,0:02:28.488
DNA包括不同的基因，而這些[br]基因就是生命資訊的承載體。

0:02:28.488,0:02:36.751
它們包含對細胞的指示、命令，[br]並決定這生物的性狀和特徵，

0:02:36.751,0:02:42.590
這個DNA就是每種生物所獨有的。

0:02:42.590,0:02:49.565
每個人之間的DNA都有點不同，[br]這就是他們有不同特徵的原因。

0:02:49.565,0:02:55.134
但這大量不同的DNA是如何製造出來的呢？

0:02:55.134,0:02:59.568
一個重要因素就是後代的大量繁殖。

0:02:59.568,0:03:04.358
在自然界中，我們可以觀察到大多數[br]生物都會繁殖供過於求的後代數量，

0:03:04.358,0:03:09.548
而致於牠們的物種得以生存，[br]同時也導致許多初生後代的夭折。

0:03:09.548,0:03:14.230
通常後代的數量甚至高於牠們[br]所住環境中可支援的數量。

0:03:14.230,0:03:17.610
這就是增加物種中生物多樣性的一個因素。

0:03:17.610,0:03:22.109
後代愈多，牠們之間就會有愈多小的差別。

0:03:22.109,0:03:28.801
這就是大自然想要的：差別越多越好。

0:03:28.801,0:03:35.136
造成生物個體獨特性的第二個[br]原由是基於遺傳因素。

0:03:35.136,0:03:42.303
順帶一提，遺傳是指DNA傳送至後代的行程。

0:03:42.303,0:03:49.971
兩種有趣的因素摻雜其中：[br]重新組合和突變。

0:03:49.971,0:03:54.885
重新組合就是兩種生物[br]DNA的隨機混合。

0:03:54.885,0:04:01.469
當牠們墜入愛河並交配，[br]牠們會兩次重組牠們的基因。

0:04:01.469,0:04:08.303
第一次是在牠們各自在造配子時重組─[br]即是製造精子和卵子時。

0:04:08.303,0:04:13.860
配子會拿取並打散一半的基因。

0:04:13.860,0:04:18.553
第二次就是在雌性受精的時候。

0:04:18.553,0:04:28.670
雌雄雙方各提供50%的DNA，[br]即是牠們獨特性狀、特徵的50%。

0:04:28.670,0:04:33.547
然後它們會重組，或混合，[br]結果就是新的後代。

0:04:33.547,0:04:41.025
這些後代擁有這隨機混合的DNA，[br]即是牠們雙親的性狀和特徵。

0:04:41.025,0:04:47.454
這更增加了物種生物間的不同和多樣性，

0:04:47.454,0:04:52.290
然而突變也是演化的重要一環。

0:04:52.290,0:04:55.653
突變就是DNA中的隨機改變。

0:04:55.653,0:05:00.361
也可說是DNA在複製過程中的誤差，

0:05:00.361,0:05:05.206
這可能是由於毒素或其他[br]化學物質，或甚至輻射。

0:05:05.206,0:05:09.874
當DNA因此而改變時，突變就會出現。

0:05:09.874,0:05:15.900
這些轉變通常是負面的，[br]並可能導致如癌症等疾病。

0:05:15.900,0:05:20.154
但是，它們也可能會有中性或正面的效果，

0:05:20.154,0:05:26.191
人類的藍色眼睛就是一個隨機突變的例子。

0:05:26.191,0:05:32.244
在這些突變中，它必須影響配子，即精子或卵子，

0:05:32.244,0:05:37.819
因為只有配子的DNA會遺傳至後代身上。

0:05:37.819,0:05:45.494
這也是我們拍X光時保護性器官的原因，[br]而身體的其他部位則沒有風險。

0:05:45.494,0:05:53.662
總結來說，在遺傳的過程中，生物把牠們的[br]特徵以DNA的形式遺傳給後代。

0:05:53.662,0:05:59.362
DNA會被重組和突變所影響，因此[br]個後代都會和牠的兄弟姐妹有點不同，

0:05:59.362,0:06:05.081
並會得到牠雙親的隨機特徵。

0:06:05.081,0:06:10.219
這裡有一個重點字眼：隨機。

0:06:10.219,0:06:13.775
所有這些過程都是基於偶然的。

0:06:13.775,0:06:19.609
隨機的重組和突變使個體出現[br]隨機混合的性狀和特徵，

0:06:19.609,0:06:24.027
而這些個體則會自己混合性狀、[br]特徵，並把它們傳給下一代。

0:06:24.027,0:06:31.859
但當這些全都是隨機的時候，如[br]竹節蟲、蜂鳥、或琵琶魚等生物，

0:06:31.859,0:06:39.319
怎可能如此適應身邊的環境？

0:06:39.319,0:06:43.821
答案就是在第二個關鍵點，物競天擇之中。

0:06:43.821,0:06:49.475
每個個體都要經歷自然選擇的過程。

0:06:49.475,0:06:53.736
之前提到，每個生物個體都和[br]牠們的同類有點不同，

0:06:53.736,0:07:00.524
而物種中的動物間[br]有著廣泛的變化。

0:07:00.524,0:07:06.024
環境因素對生物有影響。[br]這些所謂的天擇因素包括：

0:07:06.024,0:07:15.317
掠食者、寄生蟲、同一物種的動物、毒素、棲息地的改變、或氣候。

0:07:15.317,0:07:18.775
每個個體都要經歷天擇的過程。

0:07:18.775,0:07:23.023
每種生物都有一些獨特[br]性狀和特徵混合在一起。

0:07:23.023,0:07:31.782
這些混在一起的特點可以為牠們的生存[br]提供幫助；然而也可能不會有任何幫助。

0:07:31.782,0:07:39.350
擁有不適應特點的動物會從環境中被選擇出來。

0:07:39.350,0:07:47.332
而那些擁有適應特點的動物得以生存下去，[br]並把牠們增強的性狀和特徵傳給下一代。

0:07:47.332,0:07:50.239
這就是生物多樣性為何是這麼重要的原因。

0:07:50.239,0:07:56.479
這也就是生物努力繁殖[br]後代如此不同的原因。

0:07:56.479,0:08:01.893
這增加牠們後代成功通過[br]大自然選擇過程的機會。

0:08:01.893,0:08:05.337
同時增加牠們物種生存的機會。

0:08:05.337,0:08:10.922
這方面一個好的例子就是在[br]遙遠島嶼上所住的一群燕雀。

0:08:10.922,0:08:14.587
牠們是科學界中最有名的動物之一，

0:08:14.587,0:08:23.089
牠們也叫達爾文雀，因為牠們是由達爾文[br]所發現的，而這也是牠們的故事。

0:08:23.089,0:08:32.978
數百年前，一小群燕雀大概因為一場風暴[br]而被吹至太平洋中的加拉巴哥群島。

0:08:32.978,0:08:36.922
牠們現在變成在一個完全陌生的環境中，

0:08:36.922,0:08:42.227
一個燕雀天堂：大量食物和沒有天敵。

0:08:42.227,0:08:48.059
牠們以極快速度大量繁殖。[br]牠們充滿了整個島嶼。

0:08:48.059,0:08:51.252
這意味著糧食供應變得越來越稀少。

0:08:51.252,0:08:56.753
整個天堂籠罩在饑荒之下，[br]朋友變成了競爭者。

0:08:56.753,0:08:59.392
這就是天擇發揮作用的時候。

0:08:59.392,0:09:03.475
牠們各自的個體和少許不同，[br]在這裡指的是少許不同的喙，

0:09:03.475,0:09:10.821
使得一些燕雀不需和其他鳥類競爭，

0:09:10.821,0:09:16.185
一些燕雀的嘴適合挖蟲。

0:09:16.185,0:09:21.215
另一些適合砸開種子。

0:09:21.215,0:09:28.382
牠們之後形成不同的生態位，在其生態位中[br]牠們不用為過多的競爭而擔心。

0:09:28.382,0:09:32.689
後來牠們開始只和自己[br]生態位的燕雀繁殖。

0:09:32.689,0:09:37.216
多個世代後，這些特徵增強了，

0:09:37.216,0:09:40.937
令牠們可以成功開拓自己的生態位。

0:09:40.937,0:09:45.799
挖蟲的和砸種子燕雀的差異大至

0:09:45.799,0:09:52.104
牠們不再可以一起繁殖，[br]因此形成不同的物種。

0:09:52.104,0:09:57.939
現今在加拉巴哥群島上有十四種不同的燕雀，

0:09:57.939,0:10:02.023
牠們全都是從同一群擱淺的燕雀演變而成的。

0:10:02.023,0:10:05.882
這就是演化形成新物種的過程：

0:10:05.882,0:10:08.549
透過獨特個體的互動、

0:10:08.549,0:10:10.604
後代的大量繁殖、

0:10:10.604,0:10:13.966
遺傳中的重組和突變、

0:10:13.966,0:10:17.299
還有最終的物競天擇。

0:10:17.299,0:10:20.467
為什麼這很重要？

0:10:20.467,0:10:27.642
因為它告訴我們生命的來源，[br]和生物完全適應身邊環境的原因，

0:10:27.642,0:10:30.355
而這也對我們有影響。

0:10:30.355,0:10:37.216
每個人都是35億年演化的結果，這也包括你。

0:10:37.216,0:10:41.195
你的祖先不停地搏鬥和適應以生存。

0:10:41.195,0:10:45.548
這個生存含有極端的不確定性。

0:10:45.548,0:10:49.965
如果我們考慮到曾經存在的[br]物種中有99%都已絕種的話，

0:10:49.965,0:10:55.692
那麼你就是成功生存的其中一個故事。

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恐龍已絕種了，但你還在生，看這套影片，

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因為你是特別的，就像現在[br]所有存在的生物一樣：

0:11:06.299,0:11:10.775
在宇宙中不可再生而且是獨一無二的。