自从达尔文发表了关于物种如何进化的具有里程碑意义的理论以来，生物学家一直对使进化成为可能的复杂机制着迷。
负责物种几代进化的机制（称为微进化）是否也可以解释物种如何在延伸至数千或数百万代的时间内进化（也称为宏观进化）？
刚刚发表在《科学》杂志上的一篇新论文表明，种群在几代的时间内进化和适应的能力（称为进化性）可以有效地帮助我们理解进化如何在更长的时间尺度上发挥作用。
通过编译和分析现有物种以及化石的大量数据集，研究人员能够证明，许多不同性状的微进化的进化能力可以预测相隔长达一百万年的种群和物种之间观察到的变化量。
达尔文认为物种是逐渐进化的，但我们发现，尽管种群在短期内迅速进化，但这种（短期）进化不会随着时间的推移而积累。然而，在很长一段时间内，种群和物种的平均差异程度仍然取决于它们的短期进化能力。”
Christophe Pélabon，挪威科技大学生物系教授、该论文的资深作者
来自生物和化石的大数据集
对选择和适应的能力（即进化性）取决于可遗传（遗传）变异的数量。研究人员首先根据公开信息编制了一个庞大的数据集，其中包含对现有种群和物种的进化能力的测量。然后，他们针对不同特征（例如喙大小、后代数量、花朵大小等）绘制了针对种群和物种差异的进化率。
他们还检查了 150 种不同化石谱系的信息，其他研究人员测量了短至 10 年、长至 760 万年期间化石形态特征的差异。
他们发现，具有较高进化性的性状在现有种群和物种中差异更大，并且具有较高进化性的性状在两个连续的化石样本之间更有可能彼此不同。
相反，进化性或变异性很小的性状在种群之间或连续的化石样本之间变化不大
环境波动是关键
佩拉邦说，具有较高进化性的性状变化很快，因为它们能够更快地应对环境变化。
环境——例如温度、可用食物的类型或任何其他对个体生存和繁殖重要的特征——是进化变化的驱动力，因为种群试图适应自己的环境。通常，环境每年或数十年都在变化，在稳定的范围内波动。这会产生选择方向的波动。
高度进化的性状可以快速响应选择中的这些波动，并且会随着时间的推移以高幅度波动。进化性很小的性状也会波动，但波动更慢，因此幅度也更低。
“地理上相距较远的种群或物种暴露在波动不同步的环境中。因此，这些种群将具有不同的性状值，而这种差异的大小将取决于性状波动的幅度，并且因此，关于该特征的进化性，”佩拉邦说。
对生物多样性的影响
研究人员的结果表明，选择以及环境在过去一直相对稳定。随着气候变化，事情正在迅速变化，而且大多朝一个方向变化。这可能会强烈影响选择模式以及物种如何适应仍在波动但在最佳状态附近的环境，即使在几十年的时间里也不再稳定。
“有多少物种能够追踪这些最佳状态并适应尚不确定，但这很可能会对生物多样性产生影响，即使是在很短的时间内，”他说。
