第十六章生命起源和生物进化第一节 生命的诞生
(1)化学起源说:化学起源说是被很多学者接受的生命起源假说。这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。
(2)宇宙生命论(或生命外来论):这一假说提倡“一切生命来自宇宙”的观点,认为地球上最初的生命来自宇宙间的其他星球,即“地上生命,天外飞来”。这一假说认为,宇宙太空中的“生命胚种”可以随着陨石或其他途径跌落在地球表面,即成为最初的生命起点。现代科学研究表明,在已发现的星球上,自然状况下是没有保存生命的条件的,因为没有氧气,温度接近绝对零度,又充满具有强大杀伤力的紫外线、X射线和宇宙射线等,因此任何“生命胚种”是不可能保存的。这个假说实际上把生命起源的问题推到了无边无际的宇宙中去,同时这个假说对于“宇宙中的生命又是怎样起源”的问题是无法解释的。
原始大气的成分是甲烷、氨、氢气和水蒸气等,不含氧气。
科学的推测需要有确凿的证据,凭空想象往往是站不住脚的。科学推测还需要有严密的逻辑,也需要丰富的联想和想象。
原始地球为生命起源的化学起源学说提供的条件主要有以下三个方面:(1)物质条件——原始大气中含有二氧化碳、氨、甲烷、水蒸气、硫化氢和少量氢气等,特点是原始大气中没有游离的氧气。(2)能量条件——原始地球上不断出现的宇宙射线、紫外线、闪电以及火山爆发等,为化学进化提供能量。(3)一定的环境场所条件——原始海洋,是原始生命诞生的摇篮。
原始海洋的形成:在原始大气形成的同时,火山活动频繁,喷发出大量的气体,这些气体中含有很多的水蒸气,这样,大气层中的水蒸气逐渐增多而达到饱和。随着地球表面温度的降低,水蒸气冷却后形成雨水降落到地面上,聚集在因地壳运动而形成的低地和山谷中,就形成了湖泊和河流。随着地球表面水量的不断增多,最后在地面的最低处,汇集成了原始海洋。
虽然米勒的模拟实验仅能证明原始地球上的无机小分子在特殊条件下形成了有机小分子,但是由无机物合成有机物是探索生命起源的一大突破。
第十六章生命起源和生物进化第二节 生物进化的历程
化石有很多种,如生物体坚硬部分形成的遗体化石(骨骼、贝壳等,像琥珀中的蚊子也称为化石);植物叶片痕迹形成的印痕化石;动物的脚印和排泄物、花粉、恐龙蛋化石,甚至埋在北极冻土中的猛犸象化石等。
在新近形成的地层中可以发现低等生物的化石,但在古老的地层里找不到高等生物的化石。
古代爬行动物的进化历程:
生物进化的规律是从低等到高等、从简单到复杂。而不是按形态从小型到大型进化。
从生物“进化树”中可以看出,从“树根”到“树梢”代表地质时间的延伸,主干代表各级生物的共同祖先——原始生命,大小分支则代表相互关联的各个生物类群的进化线索。“进化树”能直观、形象地表示出生物的进化历程。但是,“进化树”主要描述了植物和动物的进化历程,没有列出细菌(原核生物)和真菌(真核生物)的进化历程。
(1)蕨类植物不是由苔藓植物进化来的,而是由藻类植物进化来的。(2)哺乳类不是由鸟类进化来的,而是由爬行动物进化来的。
今天的单细胞生物与多细胞生物相比,固然非常低等,然而,就细胞的结构和功能的复杂性来说,没有一个多细胞生物体内的细胞能和今天的单细胞生物相比。两栖类是由鱼类进化而来的,并不是说现在的两栖类是由现在的鱼类进化而来的,而是说远古的鱼类有一支向陆地的方向发展,就逐渐进化成两栖类,另一支则向更适于水栖的方向发展,进化为今天的鱼类。由此可知,不但一切高等动物是从极古老的单细胞动物演变发展而来的,就是现在的单细胞生物也是从极古老的单细胞生物演变发展而来的。
植物进化的总体趋势是:由低等到高等、由简单到复杂、由水生到陆生。地球上最早出现的是海洋中的单细胞藻类植物,它们经过漫长的年代逐渐进化成适应陆地生活的苔藓植物和蕨类植物,一部分蕨类植物进化成种子植物(包括裸子植物和被子植物)。
第十六章生命起源和生物进化第三节 生物进化的学说
生物进化学说包括:①达尔文的自然选择学说;②现代综合进化论;③分子进化中性论;④澄江动物群——20世纪最惊人的科学发现之一;⑤海口虫——人类重塑地球生命史的一项惊人成就。
达尔文的自然选择学说,能够科学地解释生物进化的原因,以及生物的多样性和适应性,对于人们正确地认识生物界具有重要意义。但是,由于受到当时科学发展水平的限制,对于遗传和变异的本质、自然选择如何对可遗传的变异起作用、生物大爆炸等问题,达尔文还不能作出科学的解释。后来,随着遗传学和生态学等学科的发展,人们对生物进化理论的研究才得以不断深入。
进化“四因说”:最近,有学者对现代各种进化理论(拉马克进化论、达尔文进化论、直生论、间断平衡论、综合进化论等)进行了综合,提出了进化“四因说”,认为基因是遗传的质料,基因组储存了生命形成的原则(形式),个体在初生动因(太阳光能)和次生动因(遗传的、生理的、生态的)的联合驱动下,通过求生(一种次生的目的性),推动着种族的延绵与分化。
进化是以无数个体生命为载体的一种生命运动,它也是一种物质运动形式,虽然比物体的物理学运动要复杂得多。生命存在的实体——个体是质料、形式、动因和目的的统一,其自身是多种生命层次运动的复合,也是诸多类型运动的复合,这些进一步形成了种族的生命运动——演化或进化。
澄江动物化石群位于澄江县城以东5千米的帽天山,这一化石群的发现,轰动了国际科学界,被誉为“世界近代古生物研究史上所罕见”“20世纪最惊人的科学发现之一”,堪称国宝,是云南乃至全国的宝贵财富,是揭示寒武纪“生命大爆炸”奥秘的金钥匙。
第十六章生命起源和生物进化第四节 人类的起源和进化
达尔文认为人类是由古猿演化而来的,人类的祖先可能生活在非洲。他用自然选择来解释生命世界的现象及其变化规律,动摇了人们信奉近千年的神创论,在距今1200多万年前,森林古猿广泛分布于非、亚、欧地区,尤其是非洲的热带丛林,后来由于环境的变化,森林古猿朝两个方向进化,一部分森林古猿仍然以树栖生活为主,慢慢进化成了现代类人猿,如黑猩猩、猩猩、大猩猩、长臂猿等。另一支却由于环境的改变被迫下到地面上生活,慢慢进化成了人类,可见人类和现代类人猿的关系最近,是近亲,他们有共同的原始祖先——森林古猿。
人类学家将是否直立行走作为人猿分界的一个重要标准。
人类不断开发现代类人猿赖以生存的森林,以及人类对现代类人猿的乱捕滥杀和严重的环境污染等,这些都使得现代类人猿的数量日益减少。现代类人猿不能再进化成人类,因为现代类人猿的形态结构和生理特征与森林古猿不完全相同,同时现在地球上的自然条件与森林古猿进化时不同,也就是说,现在不具备类人猿进化为人类的条件。
经过若干万年,古人类制造的工具越来越复杂,并且能够用火,大脑也越来越发达,在群体生活中产生了语言。语言的产生给人类的发展带来了本质的变化。用火烧烤食物,改善了身体的营养,有利于脑的发育,从而提高了制造工具的能力;复杂而精巧的工具的制造和使用,又促进了脑的发育,使他们能够想出各种办法来解决困难,适应他们生活的环境。经过漫长的岁月,人类由自然界的弱者变成了强者。
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