關鍵概念
性狀
世代
自然選擇
摘自《國家科學教育標準》：生物和環境
引言
你有沒有想過為什麼有些動物在它們的環境中偽裝得如此之好？你有沒有見過竹節蟲？它是一種看起來像樹枝的昆蟲！它是如何變得如此像樹枝的？如果竹節蟲生活在沙地上，它們還會像現在這樣躲避捕食者嗎？
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞工作 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
在不同的環境中，某些外觀比其他外觀更有用，尤其是在躲避捕食者時。例如，隱藏在樹皮上的昆蟲可能與隱藏在葉子上的昆蟲看起來非常不同。對於這些蟲子來說，哪種顏色最好？
背景
經過數百萬年的時間，所有不同的物種都透過一種叫做自然選擇的進化過程，形成了它們現在看起來和行動的方式。因為這個過程非常緩慢，所以人們常常難以想象它是如何運作的。然而，主要的前提非常簡單：具有某些特徵或性狀的個體更適應在它們的環境中成功地生存。具有這些性狀的個體壽命更長，後代更多，從而增加了它們的性狀傳遞給後代的可能性。
由於生活在不同的環境中並擁有後代，不同的種群隨著時間的推移發展出不同的外觀。今天，我們將探索自然選擇進化的概念，並模擬種群如何隨著時間推移而變化。
材料
• 五到十種不同顏色的卡紙
• 打孔機
• 碗
• 彩色布料或不同顏色的表面（可選）
• 計時器（可選）
準備
• 使用打孔機，從每張紙上打出約10個紙圓點。每個圓點代表“圓點”物種中不同顏色的動物。
• 將所有紙圓點混合在一個碗中。
• 將圓點均勻地散佈在你面前的表面上。這個表面代表圓點的環境，即它們生活的棲息地。
步驟
• 你是一個使用視覺尋找獵物：紙圓點的捕食者。
• 閉上眼睛。
• 睜開眼睛，撿起第一個引起你注意的圓點。
• 再次閉上眼睛。
• 再次睜開眼睛，撿起第一個引起你注意的紙圓點。把你撿到的圓點放在一旁。
• 撿起圓點，直到你“捕食”（撿起）了大約四分之三的紙圓點。
• 剩下哪些圓點？這些圓點逃脫了捕食者。因為它們倖存下來，所以它們可以繁殖。對於表面上剩下的每個圓點，打出三個相同顏色的圓點。這三個新圓點代表它們的後代，它們具有相同的性狀和相同的顏色。表面（或“棲息地”）上的圓點應該再次與你開始時一樣多。
• 將新的“後代”和“父母”圓點放入碗中。把它們混合起來。
• 再次，將圓點均勻地散佈在表面上，並重復該活動。
• 當你完成三到四次後，你就已經捕食了幾代紙圓點，只允許一部分種群存活和繁殖。現在的圓點種群看起來與你剛開始活動時有何不同？
• 替代方案：為了更快地完成這項活動，你可以將所有圓點散佈在桌面或地板上。啟動計時器，讓“捕食者”在十五秒內儘可能多地撿起圓點。剩下的圓點應該是最能融入環境的圓點。你可以像上面一樣重複，允許這些圓點繁殖下一代的後代。
• 額外內容：為了更深入地瞭解自然選擇的進化，在不同的顏色表面（嘗試使用布料或紙張）上重複此實驗，看看種群是否以不同的方式變化。環境如何影響種群中常見的性狀？
繼續閱讀以瞭解觀察結果、結果和更多資源。
觀察結果和結果
紙圓點的種群是如何變化的？某種顏色的圓點是否比其他顏色的圓點更常見？哪些顏色的圓點消失了？你注意到倖存下來並繁殖的圓點有什麼特點？它們為什麼能夠避開你，它們的捕食者？如果它們的“棲息地”（表面）是不同的顏色，同樣的圓點會倖存下來並繁殖嗎？
自然選擇是種群中某些性狀變得更常見的這一過程，因為具有這些性狀的個體能夠存活和繁殖。它們將它們的性狀傳遞給它們的後代，使其在種群中變得更常見。英國有一種叫做胡椒蛾的蛾子，它的故事有助於說明自然選擇進化的概念。
胡椒蛾生活在樺樹之間。有白色胡椒蛾和黑色胡椒蛾。在工業革命之前，白色胡椒蛾更為常見。它們很好地融入了樺樹的白色樹皮中。它們的捕食者，鳥類，仍然很難發現它們。因此，它們比黑色蛾子存活的時間更長，繁殖的次數更多，因此淺色性狀在胡椒蛾種群中更為常見。然而，當工業革命發生時，工廠的煙塵覆蓋了樺樹的白色樹皮，使其變黑。當這種情況發生時，白色胡椒蛾不再偽裝在樹皮上。現在，它們很容易被發現，並被鳥類吃掉，而黑色胡椒蛾則更好地偽裝起來。幾代之後，黑色胡椒蛾變得更加常見。
當英國透過其版本的清潔空氣法案，減少了工廠允許排放的煙塵量時，樺樹最終又恢復了白色樹皮。根據你從這項活動中獲得的知識，你能假設哪種顏色的蛾子最終變得更常見嗎？
分享你的變色圓點觀察結果和結果！在下方留言或在大眾科學的Facebook頁面上分享你的照片和反饋。
清理
回收紙圓點並清理表面。
更多探索 來自大眾科學的“動物模仿：不僅僅是偽裝” 來自大眾科學的“醜陋的動物也需要愛” 來自阿勒格尼縣公立學校的“動物模仿”概述
來自里士滿大學的《如果你不能跑，就必須躲起來！》活動
Susan E. Goodman 著，適合 4-8 歲兒童的《爪子、皮毛和偽裝：動物如何適應它們的世界》
Steve Jenkins 著，適合 9-12 歲兒童的《活的色彩》
下一步…
在香蕉中找到 DNA
你需要什麼
• 成熟的香蕉
• 半杯水
• 一茶匙鹽
• 可重複密封的拉鍊袋
• 洗潔精或洗滌劑
• 摩擦酒精
• 咖啡過濾器
• 窄玻璃杯
• 窄木攪拌棒