首頁發布時間: 2009-02-17
世界上的生物擁有變化萬千的多樣性面貌，即使同種生物外形上也有多樣變化， 這是自然界多采多姿的關鍵。正如同人類血型有O型、A型、B型和AB型，小樹林蝸牛(Grove snail，學名 Cepaea Nemoralist)也有褐、黃、粉紅等不同顏色。而對生物學家來說，這種多形現象（polymorphism）不僅有趣，更具有生物演化的重要學術意涵。因為這些呈現多形的生物可能有相同基因體(如雌雄鱷魚基因體相同)；也可能有不同的基因體(如雌雄哺乳類動物基因體不同)。這些都與物種為求適應環境，試圖存活下去，息息相關。
生物學家同時也發現，環境 ( environment ) 是促使同一物種(species)發展多形(morph)的非常重要因素。例如，在春天時與環境顏色相近的褐、粉紅色小樹林蝸牛，不易被獵食，容易存活，而夏、秋天，黃色小樹林蝸牛則存活較多。時序與環境的變化，如何影響多形現象是非常吸引人的學術問題。
本院物理所胡進錕教授與亞美尼亞葉里溫物理研究所的 Armen Allahvendyan 教授，2人共同於2009年2月6日在頂尖物理學專業期刊「物理評論通訊」(Physical Review Letters 102，058102) 發表一篇論文，指出隨時間精細週期變化的環境(fine-grained time-periodic environment)有可能讓原來居於劣勢的物種型態(morph)存活下來，而造成多形現象，這有利於該物種的繁衍。本理論與一項微生物族群的實驗結果相符。
胡進錕研究員解釋，隨時間精細週期變化的環境是指在一生物體的生命期中，環境已有數個週期的變化。例如，小樹林蝸牛生命期約7至8年，它在生命期中經歷7至8次四季的變化，因此它可感受到精細週期變化的環境。胡進錕研究員與Armen Allahvendyan 教授應用演化博弈理論（evolutionary game theory）和Kapiza法(P.L. Kapiza 1894~1984，得1978年諾貝爾物理獎) 研究各種形態生物總數隨時間變化的現象而獲得先前所說的結論。
他們同時也應用此理論，來探討學術界目前仍熱烈爭辯的「同域物種形成」 (sympatric speciation) 機制。所謂「同域物種形成」，係指在單一族群(a single population)中引發的物種(species)形成，是一種較新具挑戰性的看法；而另一種「異域物種形成」（allopatric speciation）則較為學術界普遍接受。所以，胡進錕研究團隊認為，隨時間精細週期變化的環境，可能是「同域物種形成」的先決條件。隨時間精細週期變化的環境，使得同一物種(species)先形成不同的多樣型態(morph)，這些多樣型態(morph)再演化為不同的物種(species)。
