適應

一般原则

首先，适应是一个过程，而不是身体的一部分。

适应......不能再被认为是一种静态的条件，是过去创造性的产物，而成为一个持续的动态过程。恩斯特-迈尔．

内部寄生虫（如侥幸）就是一个很好的例子：它的身体结构非常简单，但生物体仍然高度适应其特定环境。从这一点我们可以看出，适应不仅仅是一个可见的特征问题：在这种寄生虫中，关键的适应发生在生命周期中，而生命周期往往相当复杂。

然而，作为一个实用的术语，适应常常被用于产品：一个物种的那些由过程产生的特征。动物或植物的许多方面都可以正确地称为适应，尽管总有一些特征的功能是值得怀疑的。通过将适应一词用于进化过程，将适应性状用于身体部分或功能(产品)，可以区分该词的两种含义。

适应是解释我们在生物学中看到的各种物种的两个主要过程之一。另一个是标本化（物种分裂或氏族发生）。今天用来研究适应和标本化相互作用的一个最受欢迎的例子是非洲湖泊中慈鲷鱼的进化。

一个生物体在其发展的所有阶段和进化的所有阶段都必须是可行的。这就对生物体的发展、行为和结构的演变提出了限制。

一般认为，进化过程中的每一次遗传和表型变化都应该是比较小的，因为发育系统是如此复杂和相互联系。但植物的多倍体是相当常见的大的遗传变化。真核生物群由微生物的共生而起源是一个比较奇特的例子。

生态环境

所有的适应性都有助于生物体在其生态环境中生存。这意味着生物适应性的提高。

这些适应性特征可能是结构性、行为性或生理性的。结构性适应是指生物体的物理特征(形状、身体覆盖物、武器装备；以及内部组织)。

行为适应性是由遗传的行为链和/或学习能力组成的：行为可能是详细遗传的（本能），也可能是遗传的学习倾向（见神经心理学）。例如：寻找食物、性、发声。

生理适应使生物体能够发挥特殊的功能(如制造毒液、分泌粘液、趋光性)；而且还能发挥更普遍的功能，如生长发育、温度调节、离子平衡和稳态的其他方面。因此，适应影响到生物体生命的所有方面。

改编服

重要的适应性不是单独出现的。它们以群体的形式出现，共同使动物或植物在其特定的生存环境或生活方式中获得成功。

啄木鸟

啄木鸟改编是一个很好的例子，说明成功的生活方式需要一整套的功能。

1. 喙：它的尖端像凿子一样，在木头上啄食而自磨。啄木鸟用它来获取树皮下的蛴螬，拓宽洞口筑巢，并通过鼓声发出领地信号。啄木鸟的许多觅食、繁殖和发出信号的行为，都是用喙鼓动和锤击。
2. 长长的粘性舌头抓住生活在树皮下的虫豸。
3. 在接触木头的前一毫秒，一层加厚的鼻孔膜就会闭合，保护眼睛不受飞来的碎屑影响。鼻孔也受到保护；鼻孔通常呈狭缝状，并有特殊的羽毛覆盖。
4. 为了防止快速和反复的减速对大脑的伤害，啄木鸟进化出了一些保护大脑的适应性。这些适应性包括

1. 小脑瓜
2. 大脑的位置使大脑和头骨之间的接触面扩大。
3. 接触时间短
4. 其喙的上半部和下半部长度不等（下半部较长）。这使冲击力向下，远离大脑。
5. 啄木鸟的大脑被装在头骨里，头骨上有凹凸不平的海绵板，可以吸收冲击。
6. 啄木鸟有一个特殊的舌骨，它从他们的嘴里伸出来， 环绕在头骨的顶部，完全包围他们的大脑。这就起到了保持大脑的作用。导致脑震荡的原因是脑部在撞击过程中在头骨内的运动，而不是打击本身。如果大脑被固定在原地，受伤的风险就会大大降低。

5. 啄木鸟的脚是颧骨脚。这些脚有四个脚趾，第一个和第四个脚趾朝后，第二个和第三个脚趾朝前。这种脚的排列方式很适合抓取树的四肢和树干。这个家族的成员可以在树干上垂直行走。除了强壮的爪子和脚，啄木鸟还有短而有力的腿。这是典型的在树干上觅食的鸟类。
6. 啄木鸟的尾巴是僵硬的，当鸟儿栖息在垂直的表面上时，尾巴和脚共同支撑着它。
7. 整个系统的大脑、神经系统、肌肉和韧带与祖先的平常相比发生了变化，有助于。

改为爬在树干上的啄木鸟，其祖先的脚和尾巴结构。这表明，行为的改变，也许是为了获得更好的食物来源，是事件链中最先发生的事情之一。进化新事物的开始方式是一个重要的课题。

黑啄木鸟


绿啄木鸟：注意嘴、脚和尾巴。

适应症的功能

无功能的特征

并非生物体的所有特征都是适应性。它可能需要实地调查或实验才能发现它在物种生活中是否有功能。

适应性往往反映了一个物种过去的生活。如果一个物种最近改变了它的生活方式，那么曾经很有价值的适应性可能会成为一种正在减少的残余。生活在黑暗洞穴中的动物，往往会在很长一段时间内失去颜色和视力。

其原因可能各不相同。结构和功能的丧失可能是一种积极的适应，可以节省能源和材料。但它可能只是为其他功能而选择的基因的副产品（多态性）。或者，结构可能在发育过程中被连接起来，并受到其他结构选择的影响。

一般来说，任何不再有用的适应性，要么成为残存的器官（见蚯蚓状的盲肠），要么可能被选择并适应其他功能（见耳骨）。

具有多种功能的改编

许多适应性具有不止一种功能。这往往是一些特征变得如此显著的原因，它们几乎定义了相关物种。马的腿也是一种主要的防御手段：马的踢腿具有很强的破坏力。雄鹿的鹿角有性功能，也有防御捕食者的作用。人的大脑不仅有语言功能，还有思考和解决问题的功能。鸟类的羽毛不仅仅是用来飞翔的，它的热量保存、温度调节和信号传递都是以羽毛为基础的。

适应症之间的妥协和冲突

这是一个深刻的事实，大自然并不是最了解的；基因进化... 是一个关于浪费、临时、妥协和失误的故事。Peter Medawar.

适应性永远不是完美的。身体中的各种功能和结构之间总是要有所取舍。生命和繁殖的是整个生物体，因此，传给后代的是一整套适应性。

所有的适应性都有缺点：马腿很适合在草地上奔跑，但不能挠背；哺乳动物的毛发有助于温度调节，但却为外寄生虫提供了生存空间。妥协和凑合广泛发生，而不是完美。选择的压力向不同的方向拉扯，所产生的适应就是某种妥协。

由于表型作为一个整体是选择的目标，所以不可能同时将表型的所有方面都提高到同样的程度。Ernst Mayr. ^p589

孔雀

当交配时表现出鲜艳的色彩时，避免被发现的伪装就被破坏了。在这里，生命的风险被繁殖的需要所抵消。孔雀的装饰裙裾（在每个交配季节及时重新生长）是一种著名的适应性。它必须降低它的机动性和飞行能力，而且非常显眼；同时，它的生长也要耗费食物资源。

达尔文对其优势的解释是在性选择方面。"它取决于某些个体在繁殖方面 比同性别同物种的其他个体更有优势"以孔雀为代表的那种性选择叫做"择偶"，意思是说在这个过程中选择了更适合的个体，而不是更不适合的个体，所以具有生存价值。实际上，蓝孔雀Pavo cristatus是一个相当成功的物种，在印度的自然分布范围很大，所以它们的交配系统的总体结果是相当可行的。

人类出生

人类胎儿出生时的大脑大小，意味着新生儿的大脑还很不成熟。新生儿的大脑不能大于400ccs左右，否则无法通过母亲的骨盆。然而成人的大脑需要的大小是1400ccs左右。

人类生命中最重要的东西（运动、语言）只需要等待大脑的成长和成熟。这就是出生时妥协的结果。这个问题很大程度上来自于我们直立的双足姿态，如果没有这种姿态，我们的骨盆可以塑造出更适合出生的形状。尼安德特人也有类似的问题。

功能随时间的变化

某一特征的功能可以而且经常会随着时间的推移而改变。有几个术语被用来描述这种情况：预适应、外适应、共同选择。'预适应'是最常用的术语，当一个从祖先那里继承来的原有结构或性状演化出不同的功能时，就会使用这个术语。这是朱利安-赫胥黎和恩斯特-迈尔使用的术语。'前'这个词并不意味着任何先见之明，它只是意味着适应性已经存在，服务于一些旧的功能。'Exaptation'是斯蒂芬-J-古尔德的词。

预适应的一个例子是恐龙，在早期鸟类将羽毛用于飞行之前，恐龙早已进化出具有保温和显示功能的羽毛。哺乳动物的汗腺是后来才转变为乳腺的。又如哺乳动物耳骨的漫长历程，从古代鱼类的鳃盖开始，到后来成为爬行动物下颚的一部分，再到后来成为哺乳动物内耳的一部分。另一个例子是企鹅的翅膀。它们曾经用于飞行，现在则用于在水中"飞行"。

在进化过程中，器官和结构功能的改变是极为常见的。四足类(陆生脊椎动物)的许多特征都是由祖先叶鳍鱼(Sarcopterygii)具有不同功能的特征演变而来。

一个印度孔雀的训练充分展示

定义

以下定义主要归功于西奥多西-多布赞斯基。

1. 适应是指生物体在其栖息地或栖息地中更好地生活的进化过程。
2. 适应性是指适应的状态：指生物体在特定的生境中能够生活和繁殖的程度。
3. 适应性特征是指生物体发育模式的一个方面，它能提高该生物体生存和繁殖的概率。

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