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麟剑 发表于  2018-02-10 09:21:55 5182字 ( 0/121)

【图文】人类源流——生物进化1


生物进化1

生物进化是一切生命形态发生、发展的演变过程。“进化”一词来源于拉丁文evolution,原义为“展开”,一般用以指事物的逐渐变化、发展,由一种状态过渡到另一种状态。
一、生物进化的特性
地球上的生命,从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同方向发展,出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物,最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物,从原始多细胞动物到出现脊索动物,进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类,从中分化出哺乳类和鸟类,哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物,这就是人。
生物界的历史发展表明,生物进化是从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的过程,从中呈现出一种进步性发展的趋势。一般说来,进化过程的进步具有如下特征:一是在生物界的前进运动中,可以看到不同层次的形态结构的逐步复杂化和完善化;与此相应,生理功能也愈益专门化,效能亦逐步增高;二是从总体上看,遗传信息量随着生物的进化而逐步增加;三是内环境调控的不断完善及对环境分析能力和反应方式的发展,加强了机体对外界环境的自主性,扩大了活动范围。
生物进化的道路是曲折的,表现出种种特殊的复杂情况。除进步性发展外,生物界中还存在特化和退化现象。特化不同于全面的生物学的完善化,它是生物对某种环境条件的特异适应。这种进化方向有利于一个方面的发展却减少了其它方面的适应性,如马由多趾演变为适于奔跑的单蹄。当环境条件变化时,高度特化的生物类型往往由于不能适应而灭绝,如爱尔兰鹿,由于过分发达的角对生存弊多利少,以至终于灭绝。对寄生或固着生活方式的适应,也可使机体某些器官和生理功能趋向退化。如有一种深海寄生鱼,雄体寄生在雌体上,雄体消化器官退化,唯有精巢特别膨大,以保证种族繁衍。
二、生物进化的方式
生物界各个物种和类群的进化,是通过不同方式进行的。物种形成(小进化)主要有两种方式:一种是渐进式形成,即由一个种逐渐演变为另一个或多个新种;另一种是爆发式形成,即多倍化种形成,这种方式在有性生殖的动物中很少发生,但在植物的进化中却相当普遍,世界上约有一半左右的植物种是通过染色体数目的突然改变而产生的多倍体。物类形成(大进化)常常表现为爆发式的进化过程,从而使旧的类型和类群被迅速发展起来的新生的类型和类群所替代。
渐进进化是达尔文进化论的一个基本概念。达尔文认为,在生存斗争中,由适应的变异逐渐积累就会发展为显着的变异而导致新种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用,所以不能产生巨大的或突然的变化,它只能通过短且慢的步骤发生作用”。与达尔文的主张相反,早期遗传学家如荷兰的H.de弗里斯等相信,新种可由大的不连续变异即突变直接产生,并把这种方式看作是进化变化的主要源泉,认为自然选择对生物的进化不起积极作用。现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变(基因突变和染色体畸变)或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用,整个群体的基因组成就会发生变化,造成生殖隔离,演变为不同物种。20世纪70年代以来,一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态,由于某种原因,这种平衡会突然被打断,在较短时间内迅速成为新种。
生物的进化既包含有缓慢的渐进,也包含有急剧的跃进;既是连续的,又是间断的。整个进化过程表现为渐进与跃进、连续与间断的辩证统一。
三、生物进化的十大奇迹
在漫长的岁月里,地球上的生命从肉眼看不见的单细胞生物进化成今天的藻类菌类植物、动物甚至人类,这期间经历了一次又一次奇迹般的重大突破。科学家们认为,在生物的进化过程中,有十个环节特别值得研究和关注。
(一)多细胞生物
在6亿年前,单细胞生物完成了向多细胞生物的进化过程。不同的细胞有机组合在一起,彼此合作,形成了后来复杂生物的基础。这件事听起来容易,但实际上,现在不少国家的研究人员都试图重复当年单细胞的最初组合过程,目前还没有人完全获得成功。
(二)眼睛
在距今五亿四千三百万年前,三叶虫身上长出了地球生物的第一只眼睛。此前的一些生物体有感光细胞,但眼睛不仅要感知光线,还需要有一个能聚焦光线形成图像的晶状体才行。一旦有了晶状体,生物的视觉效果就从1%骤然上升到100%。经测算,从感光细胞进化到复杂的眼睛,大概需要50万年。
(三)大脑
大脑显然是生物进化的巨大成就。研究表明,大脑首先是用来解决食物问题的,它可以辨别食物是否有毒。科学家发现,大脑和嘴巴的距离很近。另外,有了大脑,就有了记忆。即使是头脑简单的昆虫,在记忆的帮助下,也可对环境的变化作出迅速反应。
(四)语言
语言是怎样产生的是科学上最大的难题之一。拥有大脑的动物很多,但只有人类产生了语言。科学家们辨别出人类大脑中负责语言的基因,尽管黑猩猩也拥有这个基因,但黑猩猩不能说话。在一定程度上讲,语言的诞生是生物进化的最后一个程序。因为语言使人类脱离了纯生物性。人类不需要基因变异就可以适应环境了。
(五)光合作用
35亿年前,地球上的生物开始利用日光来为自己合成能量,放出二氧化碳。后来由于水的加入,产生了氧气。有意思的是,当时的生物是厌氧的,它们不得不进化了一些机制来抵抗氧气的作用。但由于有氧气的参与,生物的能量高了很多。这恰恰有利于生物的进化。直到今天,地球上所有的植物、动物,包括人,赖以生存的能量仍然直接或间接地来自光合作用。
(六)性别
对大多数物种来说,性交是繁殖的惟一办法。但同一物种是怎样划分成不同性别的,今天也是一个谜。
(七)死亡
死亡是进化的一个手段,是个体为集体进步付出的牺牲。我们的手有五个手指,这是因为每个手指之间相连的部分在母体中死亡了。每次感染痊愈后,大量的白血球必须自杀以维持血液成分的平衡。不过,从自然选择的角度看,没有理由因为某个生物体存在的时间长就令它灭亡,“老死”仍然是一个无法解释的问题。
(八)寄生
寄生生物和宿主之间的斗争是生物进化的重要动力之一。一方面寄生生物会影响宿主的活动,如一种蚂蚁的寄生虫会影响蚂蚁的神经系统,让它向草尖上爬,那里是最容易被羊吃掉的地方;另一方面,宿主的活动也影响寄生生物。如感冒病毒通过传染,附着到下一个人的身上,几经易主后,病毒的杀伤力就会降低。原因是,它要保证这个宿主有足够的生命来把它继续传播出去。这样的活动非常清楚地展现了生物进化的过程。
(九)分工合作
在深海中有一种类似水母的动物。把它放在显微镜下观察,会发现它并不是“一种”动物,而是无数单细胞生物的集体。这些细胞各有分工,有的负责运动,有的负责捕食,有的负责传送养料。蚂蚁和蜜蜂的集体劳动也是分工合作。我们可以很机械地解释其中一些现象,但这样的超级组织工作到底是怎么进行的,没有人真正知道。
(十)共生
共生是指两种生物生活在一起,相互依赖,彼此有利。比如犀牛和犀鸟,犀鸟通过为犀牛清理皮肤寄生虫为生,而犀牛也因此获得安宁。90%的植物与周围的植物有共生关系。
仔细研读生物在进化过程中的伟大发明,令人惊讶。即使是今天最尖端的科学技术也不能确切地告诉我们,这些伟大发明是怎么来的。无数的奥妙在等待后来者去发掘。

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