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进化是大尺度的生态学，许多生态学、经济学领域的问题需要从进化的角度来考量。早在1995年，Holt就针对生态系统生态学缺乏进化的视角而大声疾呼：“达尔文在哪里？”[1]有机体的进化适应特征在许多方面影响着生态系统结构、过程、功能与状态。没有进化和历史的观点，人们将很难深刻理解当前人类所面临的许多重大生态、经济与社会问题[2]。它为我们提供了一种观察的视角和分析理解的工具。
1 进化理论的演变与自然选择
生物进化一直就是生命科学关注的热点。经典达尔文进化论的核心是自然选择学说，它认为生物进化是遗传、变异、自然选择长期协同作用的结果。随着生物科学各分支学科研究的扩展与深化，进化论也不断得以丰富和发展。遗传学的长足发展，催生了基于遗传基础和群体遗传变异机制的进化论的现代综合（论）。分子生物学的发展，为中性选择学说的提出创造了条件。古生物学研究的拓展和深入，则为间断平衡理论提供了有价值的证据。现代生物进化理论跨越了分子、个体、种群以及物种多个生命层次，揭示了生物进化在不同生命层次可能的规律和机制，经典的渐进进化与现代的间断平衡（理论）交相辉映，形成了蔚为壮观的进化理论图景。
尽管如此，有关生物进化的很多问题我们可能并没有真正搞清楚。生物进化对人类而言，仍然有很多待解之谜。但是，几乎所有的现代进化论学者都承认，进化论的丰富与发展进一步巩固了“自然选择在生物进化中的主导地位”[3]。自然选择的进化机制让进化论学者如此倾心，我们从自然（人工、污染物）选择的角度讨论不同条件下的生物进化也就顺理成章了。
2 现代综合进化论对生物进化的一般理解
种群是生物生存与进化的基本单位。生物进化的微观表现形式是种群基因频率从一个世代到另一个世代的连续变化，这是物种进化的量变过程（微观进化）。一般来讲，物种的形成包括三个基本步骤，即突变、自然选择和生殖隔离。突变是生物进化的动力，为自然选择提供素材；对物种有利或无害的基因可以通过自然选择而保留下来，并在种群中扩散；个体迁入（基因流）可以增加基因素材，个体的迁出与基因漂变可导致基因库的萎缩；种群基因库的数量、质量逐代发生变化，当某个种群与同种的其他个体之间形成生殖隔离时，就产生了新的物种。
现代综合进化论是种群水平的渐进进化理论，对于解释物种以下水平的生物进化很有帮助。比如，我们可以用该理论来分析人口素质的渐进式演化。美国就是一个典型的人口基因库质量发生连续变化的例子，这与其长期实行移民政策密切相关。美国是世界超级大国，吸引了各国高素质的移民，这种移民流的生物学实质就是优质的基因流。随着时间的推移，其人口基因库质量和整体人口生物学素质不断提高。美国经济、科技实力不断提升与人口素质的不断提高互为基础，相互促进，为美国的长期发展与持续强盛奠定了坚实的基础。我国作为快速发展中的大国，拥有大量的发展机遇，这是吸引外来移民的重要条件。如果我国也能实行严格、适度的移民政策，同样也会对我国人口质量的提高助一臂之力。
不同条件下生物进化的机制虽然相同，但野生生物和家养生物在不同环境条件和选择压力的作用下，将各自沿着不同的方向进化。污染条件下的生物进化，是近几十年来随着环境问题的日益严重而引起人们重视的问题。下面，本文将分别对不同条件下的生物进化进行简要的论述。
3 自然条件下的生物进化
在自然条件下，生物进化的选择力量是自然因素（自然选择）；生物进化的速度缓慢、遗传结构稳定、进化潜力大、抗逆能力强，生物朝着更加适应环境的方向演化。这样，野生生物在遗传、变异和自然选择的长期作用下，通过广泛的适应辐射，形成了多样化的生物类群。
以野猪为例：在自然条件下，野猪具有极强的适应能力。其体形紧凑而强悍、行动迅速、机警敏捷，可以有效地逃避敌害和追捕猎物；野猪皮肤厚硬，上面粘有树胶和沙粒（在树上蹭痒时粘上树胶，在地上沙浴时粘上沙子），甚至可以抵御猎枪的射击和某些天敌的撕咬；野猪十分凶猛，可以捕食小型动物，并可与虎狼对抗……这些适应性特征都为野猪在自然界中很好地生存创造了条件。
更为重要的是，野生生物与其所处的环境（生物与非生物环境）共同构成了一个协同进化的系统。由于地形、地貌、温度、光照、土壤、水质、天敌等生态环境因素的复杂多样及其系统组合，构成了野生生物各自差异化的协同进化体系，维系着各种生物的长期发展与进化。所以，保护生物学认为，有效的原生境保护是最好的物种保护方法。在原生境中实施的物种保护不仅保护了物种本身，而且还保护了该物种赖以形成和发展的自然生态环境，保护了其与环境协同进化的潜力。
4 人工条件下的生物进化
人工条件下的生物进化也称生物驯化。家养生物生活在人工条件下，人工选择成为其进化方向的主导力量，人类的好恶成为人工选择的标准（生产性能、经济价值、娱乐观赏价值等）。这样，家养生物在遗传、变异和人工选择的长期作用下，通过定向选育，形成了具有稳定遗传特征的品种或品系。这些家养品种或品系能够适应在人工或半人工环境中生活，生产性能或者人们偏好的某些性状逐渐最大化。由于选择标准的多样化，家养生物逐渐形成了粮用、油用、肉用、蛋用、奶用、观赏用等各种各样的品种或品系，以满足人们各种生产、生活需要。
仍以猪为例，野猪是家猪的祖先，但是通过千百年连续的人工选择，家猪与野猪已经表现出很多方面的不同。家猪更适应人工饲养环境，体形臃肿，生长发育快，生产性能高；性情温顺、慵懒、反应迟缓；虽然也属于杂食性动物，但几乎失去了主动捕食其他动物的特性……
目前，家养生物虽然只占生物多样性的一小部分，但家养生物是生物多样性直接服务于人类生产、生活的主要形式，它们为人类的生存提供了大部分的食物资源。但是，家养生物脱离了生存的野生环境，失去了赖以稳定进化的协同机制。长期的人工选择可导致家养生物遗传结构的失衡和进化潜力的衰退，最终可能导致选择的极限，甚至品种的崩溃。随着农牧生产良种化程度的不断提高，生产品种的单一化及其遗传品质趋同化的趋势明显。其潜在的危险已经对农牧业生产以及人类生产系统的可持续发展构成了严重威胁。如何保护和持续利用家养生物的品种资源，显然是摆在人类面前的一个重大课题[4]。
比如长期的人工选育导致家猪育种潜力或遗传潜力衰退。比利时培育的皮特兰猪，其瘦肉率高达72%以上，经济价值极高，但其抗应激的能力很差。要想在中国北方养好它，冬天需要加热，夏天需要降温；运输时尤其需要小心，从种猪场运到养殖场，或从养殖场运到屠宰场，都可能导致其死亡。显然，人工条件下的生物驯化是有限的进化，不能保证物种的长期进化与持续生存。
5 悄然改变地球生物进化方向的污染进化
随着现代工农业生产性污染的加剧以及大量新型化合物（如抗生素、合成药物、激素等）的广泛应用，环境污染日益严重。而局部的环境污染可以通过全球生物地球化循环殃及地球的每一个角落，包括人类在内的所有生物都无法逃脱环境的危害。
有关英国桦尺蛾的“工业黑化”现象、杂草的抗除草剂进化、矿山污染区的生物抗重金属进化等现象的相继报道，使污染条件下的生物进化问题逐渐浮出水面。到目前为止，人们已经发现了40多种高等植物的抗污染生态型以及大量的抗杀虫剂昆虫生态型，甚至在啮齿类动物中也发现了抗灭鼠剂生态型。
作为污染条件下生物进化的选择因素，污染物对生物选择的强度和速度都是惊人的。污染物的选择系数甚至可以达到99%以上。“工业黑化”现象的发生也就经历了100年左右的时间，昆虫对杀虫剂、啮齿动物对灭鼠剂产生抗性一般只需要6年，而田间杂草对除草剂产生抗性所需的时间更短，只要3～5年[5]。
更令人恐惧的现象还不止这些。已有证据表明，美国军团杆菌病等多种新型传染性疾病的爆发都可能是环境污染导致的。传染性非典型肺炎(SARS)至今仍令中国人心有余悸。然而，“非典”过后，中国科学院沈阳应用生态研究所周启星等人的研究结果认为，有充分的证据表明，SARS病毒是人的感冒病毒在日趋严重的生态系统复合污染条件下，经过突变或基因重组进化而来的。他进一步指出，如果这种状况（作者注：污染）不改变，不仅SARS病毒还会以新的“面目”出现，甚至其他新型疾病也将不时爆发出来[6]。
总的来讲，环境污染条件下，生物进化的选择力量是污染物，只有能够抵抗和耐受环境污染的生物才能生存下来。这种进化形式与人工选择条件下的生物进化相似，它可以促使自然界中生物进化的方向发生偏离，打破生物遗传机制的平衡、降低生物进化的潜力。如果说人工选择主要影响家养生物（只占地球生物资源的一小部分）进化的话，那么，环境污染对生物进化的影响则具有全球性，它可能会降低整个生物界的进化潜力，削弱整个生物圈的功能，危及地球上所有生物的生存与安全。
人类的确应该深刻地反思，传统的高污染、高消耗、高增长的线性工业经济，在创造出辉煌现代文明的同时，人类是否能够负得起由此产生的生态破坏、环境污染、资源危机、安全健康等方面的沉重代价？只有转变生产、生活方式，走环境保护、生态建设、资源节约、循环利用型的新型工业化道路，才能真正把我国建设成为一个生态良好、环境安全、人与自然和谐、可持续发展的理想社会。
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