你知道嗎？幾億年前的地球，連一棵花都沒有。恐龍曾經統治了地球 1.6 億年，然後在 6,600 萬年前消失了。而人類的歷史？不到 30 萬年。
這些改變是怎麼發生的？答案就是——演化。
演化 = 超級慢動作的改變
演化不是一個生物突然變成另一個。它是經過好幾百萬年，一代一代慢慢改變的過程。想像你看一部超級慢的縮時攝影——每一代的變化微乎其微，但累積幾千幾萬代之後，生物就跟祖先長得完全不一樣了。
我們怎麼知道演化真的發生過？
化石 = 古代生物的「照片」
化石是古代生物被保存在石頭裡的遺跡。科學家從世界各地挖出了數以萬計的化石，發現越古老的地層裡，生物長得越簡單、越跟現在不同。
最酷的發現是過渡型化石——像始祖鳥，它有恐龍的牙齒和爪子，但同時也有鳥的羽毛和翅膀。這就像抓到了恐龍變成鳥的「中間狀態」。
比較身體構造
你的手、蝙蝠的翅膀、鯨魚的鰭——看起來功能完全不同，但如果把骨頭排列比較一下，會發現骨骼的排列方式竟然一模一樣。這暗示我們有共同的祖先。
DNA 證據
科學家比較不同生物的 DNA，發現人跟黑猩猩的 DNA 有 98.7% 相同，人跟貓有 90% 相同，甚至人跟香蕉都有 60% 相同。DNA 越相似的物種，親緣關係越近。
天擇：大自然的「選拔賽」
長頸鹿的脖子為什麼那麼長？
以前有兩種說法：
拉馬克（用進廢退）：長頸鹿因為一直伸長脖子吃高處的樹葉，脖子就越來越長，然後把「長脖子」遺傳給下一代。
達爾文（天擇）：長頸鹿族群裡，本來就有脖子長的和脖子短的。食物不夠的時候，脖子長的可以吃到高處的樹葉，比較容易活下來。活下來的長脖子長頸鹿生了小孩，小孩也傾向脖子長。經過很多很多代，族群裡幾乎都是長脖子的了。
差別在哪裡？拉馬克認為「後天的努力可以遺傳」（錯的），達爾文認為「本來就有的差異被環境選擇」（對的）。你去健身房練出六塊肌，你的小孩不會天生就有六塊肌——這就證明了拉馬克是錯的。
天擇的四個關鍵
- 變異：同一種生物裡面，每個個體都不太一樣（有的跑快、有的跑慢）
- 過度繁殖：生的小孩比環境養得起的多
- 生存競爭：食物和空間不夠，大家要搶
- 適者生存：比較適合環境的個體活下來，把基因傳下去
現代版天擇：超級細菌
你可能聽過「抗藥性細菌」。用抗生素殺菌的時候，大部分細菌被殺死了，但少數天生對抗生素有抵抗力的活了下來。這些存活者大量繁殖，整群細菌就變成抗藥性的了。
這就是天擇——不是細菌「學會」了抵抗，而是本來就有少數能抵抗的被「選」出來了。
突變 = 打字打錯字
DNA 每次被複製的時候，偶爾會出現「打字錯誤」——這就是突變。
大部分突變沒什麼影響（就像把「你好」打成「你好。」多了一個句號），有些突變是有害的（像把「你好」打成「你壞」意思完全不同），但偶爾會出現有利的突變——讓生物獲得新的能力或優勢。
這些有利的突變，就是天擇的原料。沒有突變就沒有變異，沒有變異就沒有天擇，沒有天擇就沒有演化。
新物種怎麼誕生？
想像一群松鼠住在一個山谷裡。有一天，一條大河把山谷切成兩半，兩邊的松鼠再也見不到面。
河的這一邊比較冷，毛比較厚的松鼠比較能存活。 河的那一邊比較熱，毛比較薄的松鼠比較有優勢。
經過幾十萬年，兩邊的松鼠長得越來越不一樣。最後即使把它們放在一起，也沒辦法配對生小孩了——兩個新物種就這樣誕生了。
段考重點整理
- 演化是長時間的漸進改變，不是一夜之間
- 四大證據：化石、比較解剖、胚胎發育、DNA 比對
- **天擇**四要素：變異、過度繁殖、生存競爭、適者生存
- 拉馬克（用進廢退）是錯的，達爾文（天擇）是對的
- 突變是遺傳變異的來源，是演化的原料
- 新物種通常因為地理隔離而產生
延伸閱讀
延伸概念：親緣關係概論 · 天擇 · 演化的證據 · 競爭 · 抗生素 · 抗生素作用機制 · 抗藥性 · 抗生素管理 · 人類基因體演化
