適應(生物學名詞)

生物的適應是指：生物的形態結構和生理機能與其賴以生存的一定環境條件相適合的現象。

適應一方面指生物各層次的結構（從大分子、細胞、組織、器官，乃至由個體組成的種群等）都與功能相適應；另一方面，這種結構與相關的功能（包括行為、習性等）適合於該生物在一定環境條件下的生存和延續。

基本介紹

• 中文名：適應
• 外文名：adaptation
• 性質：生物學名詞
• 意義：生物特有的普遍存在的現象

生物結構

生物的適應是指：生物的形態結構和生理機能與其賴以生存的一定環境條件相適合的現象。

適應一方面指生物各層次的結構（從大分子、細胞、組織、器官，乃至由個體組成的種群等）都與功能相適應；另一方面，這種結構與相關的功能（包括行為、習性等）適合於該生物在一定環境條件下的生存和延續。

適應 （adaptation）生物特有的普遍存在的現象，包含兩方面涵義：①生物的結構（從生物大分子、細胞，到組織器官、系統、個體乃至由個體組成的群體等）大都適合於一定的功能。例如DNA分子結構適合於遺傳信息的存貯和“半保守”的自我複製；各種細胞器適合於細胞水平上的各種功能（有絲分裂器適合於細胞分裂過程中遺傳物質的重新分配，纖毛、鞭毛適合於細胞的運動）；高等動植物個體的各種組織和器官分別適合於個體的各種營養和繁殖功能；由許多個體組成的生物群體或社會組織（如蜜蜂、螞蟻的社會組織）的結構適合於整個群體的取食、繁育、防衛等功能。在生物的各個層次上都顯示出結構與功能的對應關係。②生物的結構與其功能適合於該生物在一定環境條件下的生存和繁殖。例如魚鰓的結構及其呼吸功能適合於魚在水環境中的生存，陸地脊椎動物肺的結構及其功能適合於該動物在陸地環境的生存，等等。

自古以來對於適應就有目的論和進化論兩種解釋。C．R．達爾文第一次用自然選擇原理來解釋適應的起源，徹底擺脫了“上帝’”或任何超自然的力量。自然選擇學說雖受到種種批評，但與其他學說相比，至今仍是最合理地解釋了適應起源的學說。

適應定義

用“生存”來定義適應

達爾文在闡述其自然選擇原理時曾指出，最適應於環境的個體將存活下來，並將其有利的變異遺傳到後代。後來哲學家H．斯賓塞用“最適者生存”這個術語來概括達爾文關於適應和自然選擇的基本思想：生存者是最適應的。但這個定義在邏輯上是不夠嚴密的。因為生存由多種因素決定，生存本身尚需解釋。況且生存如果與繁殖分開便毫無意義。因為一個個體即使生存下來，若不能繁育後代則不能將其適應的特徵傳遞下去，這樣的個體不能算“最適者”。

用“繁殖”來定義適應

用“繁殖的成功程度”來定義適應度現代綜合進化論改進了達爾文關於“適應”的定義，用能生存下來並繁殖後代來定義適應，同時用繁殖的成功程度來定義適應度。把具有某種基因型的個體的適應度定義為“該個體所攜帶的基因能傳遞給下一代的相對值”，這種適應度被稱為“達爾文適應度”（T．多布然斯基等，1977）。

生態學的適應定義“可以利用其他生物不能利用的環境條件的生物是最適者”（勒沃廷， 1978；福雷，1971）。在生態系統內的生物的生存和繁殖是受系統內其他生物和環境所制約的，種群數量往往處於一種動態的平衡之中，繁殖率和存活率都不能作為生物適應成功的指標。勒沃廷用一個生態數學模型來證明這種觀點。假定有兩個受物質能源限制的種群，各含100個個體，每個個體消耗1個單位的有限物能源（有限物能源指自然界中相對而言數量有限的、維持生命所必需的物質和能量來源。例如，對於異養動物來說食物就是有限物能源）。在第一個種群內發生了一個突變，突變的個體比正常個體繁殖力提高一倍，但物能源的利用率保持不變，由此計算出的結果是該種群內突變型最終完全取代了非突變型（正常型）。按“生存”或“繁殖”的適應定義來說，突變型個體是最適者，然而整個種群的個體總數（種群的大小）不變，生長速率也不變。

單是繁殖力的提高並沒有改變該種群在生態系統中的狀況。而且繁殖力的提高還可能帶來幼體死亡率增高和被捕食的數量增多等因素，所以很難說是增加了種群的適應性。假若在第二個種群發生了另一種突變，突變型個體的物能源利用率提高了一倍，而繁殖力不變。由此計算出的結果是該種群內突變型最終完全代替了非突變型，種群個體總數增加一倍，生長率先是增高，然後降到原來的水平。在這種情況下，繁殖力不變，若按“繁殖”的適應定義，突變個體並非最適者。

從生態學角度看，突變型完全替代了非突變型之後的種群個體總數增大了，因此第二個種群中的突變型個體才是真正的最適者。第一個種群雖然發生了進化改變（突變型替代了非突變型），但並沒有提高種群的適應性。第二個種群發生了進化改變，同時又提高了種群的適應性。

生物學中的“適應”原文解釋：

Any inherited structure, behavior, or internal process that enables an organism to respond to environmental factors and live to produce offspring is called an adaptation .

在心理學中，適應是指在同一器官內，由於刺激物的持續作用而使感受性發生變化的現象。“入芝蘭之室，久而不聞其香；入鮑魚之肆，久而不聞其臭。”這是指嗅覺適應。一般來說適應現象表現為感受性的降低，唯有視覺的暗適應使感受性提高。

主要模式

對刻畫動物的特徵來說，似乎有必要區分為兩類—動態的與靜態的，動態特徵偶聯“用進廢退”，而靜態特徵偶聯隨機變異。動態特徵與通過用進廢退的適應性與涉及運動與感覺的一些特性息息相關，包括行走、奔跑、跳躍、飛翔和游泳等，②視覺、聽覺和味覺等，③判斷與思維……等等，而這些特性直接關乎動物的覓食、逃敵、交配等。這些反應性或動態特徵的變化不僅會導致生理生化的變化，還可能進一步引起結構性的變異等，並可推動動物的記憶、學習與思維的發展，這種意識運動發展的巔峰就是具有最偉大智慧的人類的誕生。難怪拉馬克認為生物可以通過“主動性適應性”來完成一些特徵的改變，並被遺傳所固定（即獲得遺傳）。

生命的目的與生命系統的適應和相互作用

但是，一些靜態特徵就不大可能是用進廢退的產物了。譬如，擬態的色澤就可能是一種隨機變異並受到方向性選擇的產物，此外，動物身體上的一些奇異的裝飾物（如為了在交配時吸引異性）也可能是這種隨機變異被選擇下來的產物。還有一些奇怪的突出物（可能也是隨機變異的產物）因可作為防禦或進攻的武器而被選擇下來了，或許在之後的使用中又能遵循用進廢退的原則得到了進一步的發展。靜態特徵似乎是生物的一種“被動適應性”行為，主要是依賴於隨機變異的定向選擇而被遺傳所固定下來，因此，與“用進廢退”並無太大關係。

有一些學者相信行為作用在進化中的重要性。邁爾（2009）指出，“行為中的某種變化，比如選擇一種新的食物，或者提高擴散能力，能夠建立一種新的選擇壓力，繼而這些壓力可能會導致進化變化。我們有很多原因可以相信在許多創新中都包含了行為的改變，因此可以說‘行為是進化的帶路人’”。