達爾文的進化論，回答了很多拉馬克無法解釋的問題，是當時最完美的進化論。這壹理論在思想、學術內容和科學方法上都做出了極其重要的貢獻。但也引發了多方面的爭議。首先，達爾文關於生存鬥爭的論述包括很多方面，即生物與無機自然條件的鬥爭；同壹個物種的鬥爭——種內鬥爭；與不同物種的鬥爭——種間鬥爭。但他主要指的是生產過剩導致的種內鬥爭。顯然，達爾文的理解並不全面。事實上，在自然界的各種生物中，既有沖突，也有和諧；它既包括對抗，也包括合作。達爾文過分強調了“鬥爭”這壹方面，而忽略了其他方面的各種聯系。其次，他把生產過剩導致的生存鬥爭作為生物進化的主要動力是不恰當的。事實上，沒有人口過剩，物種就會變異，舊的物種就會滅絕，新的更發達的物種就會取而代之。第三，達爾文的壹些觀點仍然沒有得到現代科學的支持。達爾文同意生物在環境條件影響下獲得的新性狀可以代代相傳。達爾文的獲得性遺傳假說(拉馬克提出)，作為科學中的普遍規律，至今仍未得到充分證明。
奧地利遺傳學家喬治·約翰·孟德爾(1822 ~ 1884)提出了“遺傳因素”理論，即控制生物性狀的遺傳物質是作為壹個自足的因素存在的。他們可以躲起來，但不會消失。減數分裂形成配子時，成對的因子互不幹擾對方的分離；通過因子重組。孟德爾的觀點表明，決定遺傳性狀的是因素，而不是環境。這和達爾文的獲得性遺傳觀點明顯不同。荷蘭植物學家Defrees (1848 ~ 1935)提出了“突變理論”。他認為進化不壹定像達爾文說的那樣是由微小的突變(連續突變)形成的，他說突變可以是壹種不連續，直接導致新物種的產生。顯然，在Defrees看來，自然選擇在進化中的作用並不重要，只是在突變中起到篩選作用。托馬斯·亨特·摩根(1866 ~ 1946)是美國細胞遺傳學家。他提出了“基因理論”。他認為基因在染色體上呈直線排列，從而建立了不同基因與性狀的對應關系。這樣就可以根據基因的變化來判斷性狀的變化。摩根認為，生物的基因重組必然以壹定的頻率發生，其發生與外界環境沒有必然聯系。相信這種變異壹旦發生就會穩定在壹個新的狀態。因此，後天獲得的性狀不是遺傳的。
新達爾文學派雖然提出了“種質論”、“基因論”、“突變論”，但也引起了不少爭議。首先，新達爾文主義在個體層面研究生物進化，而進化是群體範疇的問題。所以這個理論在總體上解釋生物進化有壹定的局限性。其次，新達爾文派的學者大多忽視了自然選擇理論在進化中的重要地位，因此無法正確解釋進化的過程。
(1)種群是生物進化的基本單位；進化機制的研究屬於群體遺傳學的範疇。(2)突變、選擇和隔離是物種形成和生物進化的三個基本環節。他認為，突變是壹種普遍現象，不僅可以產生大量的等位基因，還可以產生大量的多重等位基因，從而大大增加了生物變異的潛力。隨機突變壹旦發生，就會受到選擇的影響。通過自然選擇，有害的突變將被淘汰，有利的基因突變將被保留。結果導致基因頻率的方向性變化，從而能夠形成新的生物基因類型。壹個種群的遺傳組成發生變化後，如果這個種群能與其他種群雜交，就不能形成穩定的物種，即物種的形成必須通過隔離來實現。這是他早期的綜合論，也稱“舊綜合論”。1970年，杜布贊斯基出版了另壹本書《進化過程的遺傳學》。在這本書中，他還修正了上述綜合理論。他認為在大多數生物中，自然選擇並不只是簡單地起到篩選的作用。在雜合狀態下，自然選擇保留了許多有害甚至致命的基因，因為自然界存在各種選擇機制或模型。這壹思想成為他相對於“舊綜合論”的“新綜合論”。
保存在巖層中的古生物化石遺跡、遺物和活動遺跡。fossil這個詞來自拉丁語fossillis，意思是挖掘。化石是古生物學的主要研究對象，為研究地質時期動植物的生活史提供證據。我國古籍中已經有化石的記載，如春秋時期的計然、三國時期的吳晉，都提到了產於陜西的“龍骨”，即古代脊椎動物的骨骼和牙齒；《山海經》中也有“石魚”(即魚化石)的描述；南朝齊梁時期的陶弘景琥珀中有古昆蟲的描述。宋代沈括對螺蚌化石和萬度魚化石的起源有正確的認識。迄今為止，發現的最早的細菌化石是35億年前澳大利亞Walla Onna群中的絲狀細菌化石。
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