當前位置:成語大全網 - 古籍修復 - 遠古生物進化

遠古生物進化

生命的誕生

如果說海洋動物登上陸地歷史不長,是由於生物大爆炸在5億年前才發生,是可以理解的,但植物也很晚才來到陸地,這似乎就不好理解了。壹種解釋這仍然是因為氧氣,氧氣所形成的臭氧層能屏蔽可以穿透其它氣體的紫外線,有了臭氧層,生命才能離開能防護紫外線的海水在陸地上直接面對太陽。地球大約在4億年前形成了臭氧層,於是生命就在這個時候大規模地轉移到陸地。

陸地和海洋的進化銜接,可以用今天仍然活著的古老的總鰭魚來演示,壹個純粹的深海魚類,卻長著類似陸地動物的腿,顯然,當時有很多魚用腿走上了陸地,而這條魚的祖先因為勇氣不夠又退回去了。我們就是那些勇往直前者的後代,我們身體中,都是勇敢者的基因。

不過,生命真正的登陸,不只是靠魚長腿,還依賴於地球核心的動力,因為生命星球上的充滿水分的氣候,必然要侵蝕地貌,如果沒有造山的機制,那麽地球上有過的山脈早就被磨平了,平地就意味著沒有河流。而沒有河流的陸地,生命是不可能深入的。然而地球有壹個造山的發動機,這就是轉動的熱核,核心的巖漿通過層層地幔向上傳導熱量,由它而引發的造山運動從來沒有停止,這種造山運動幾乎每隔壹億年就把地球的面貌徹底地修改壹次。最近的壹次最大規模的造山運動,離我們只有4千萬年,它造就了地球上最高的喜瑪拉雅山脈和遼闊的青藏高原,同時也影響了至少半個地球的生態和人類文明的布局。

地球上的山脈和河流都是年輕的,生命的氣候對地球表面的磨損要求地球不停地去修復,保持地表上永遠的高低不平,從而使生命在使用地球的陸地之後,還能享受到由河流所貫穿的通向陸地深處的生命鏈,我們的地球在40多億歲的高齡,依舊蘊藏著滄海桑田的生機。

從地心傳遞的整個地球的活力對生命的存在、進化,都有著其它的和我們類似的星球不可比擬的優勢,金星上也有高山,甚至比地球上的山脈還高,但它們是幾十億年前形成的,只是氣候幹燥沒有被磨損掉,其它的巖石行星也都是這種蒼老,不知這是壹種巧合,還是必然,總之壹個沒有生命存在的星球,它的表面物理動態也近乎於停滯。

地球的活力不只是制造山脈和河流,它甚至改變整個大陸的形狀,當地心的熱核壹旦覺得熱散得不舒服,就會把陸地拱開,就像壹個嬰兒踢被子壹樣,這個踢的過程,就是大陸漂移,在最近的兩億多年中,地球的大陸曾經從遠古的3塊,在壹億年前合成壹塊,接著又分開成今天這樣。

這種漂移不管是分,是合,都給生命的進化模式帶來巨大的影響。今天的大陸,據考察是自有生命登陸以來板塊分割得最多的狀態,而每塊大陸顯然都有不同的生物種類,實際上,由孤立導致的生物多樣性似乎比其它因素導致的多樣性更加明顯,而我們的祖先——靈長類,就是在大約6000萬年前,相繼在大陸板塊相互漂移得最遠的時候誕生的。

生命的登陸

地球充滿活力,是因為地球的旋轉,這種旋轉保護生命自遠古存在並壹直推動生物進化到智能文明,但是,今天的智能文明,卻並不需要地球旋轉得太快,因為過快的旋轉所引發的太多的地震、火山或者狂風都會給人類帶來災害。

我們運氣很好,地球有壹顆衛星——月亮。它的質量只有地球的80分之壹,但它的引力足以成為壹個給地球這個轉輪安置的無形剎車,不斷給地球的自轉減速,在以往的40多億年裏,月球至少使地球自轉速度減慢了壹半,而月球也隨著地球的轉速減慢放松了對它的束縛,逐漸地離地球遠去,遠到當人類出現之後,從地球上看它的表面直徑和太陽的表面直徑正好吻合,這給人類觀測太陽的活動規律,帶來極大的方便。

由月球造成的海洋潮汐每時每刻都撫摸著陸地,正是這個把小小貝殼推動的力量,億萬年來,億萬次的摩擦,終於使地球的轉速逐漸地從每天10個小時的晝夜交替,減慢成24個小時。

月亮留給我們足夠做美夢的溫馨長夜,它贈給人類的最珍貴的禮物是地球有史以來最穩定的地殼。

月球離地球只有38萬公裏,因此人類可以看到它的表面輪廓,但無論人們怎樣想象月球上的神話,月球卻是壹顆死星球,月球和地球在同樣的距離得到太陽的光輝,然而由於月球比地球小得多,它們的命運就完全不同。

類似月球的衛星

但宇宙是復雜的,像月球這樣的小天體如果遇到壹些特殊的外在條件,它們的表面會發生難以想象的事情,在太陽系大行星的周圍,有很多類似月球這樣的衛星,它們雖然離太陽很遠,但卻由於它們靠近引力巨大的行星,於是它們出現了和我們的月亮完全不同的情況。

木星是太陽系裏最大的行星,質量比地球大300多倍,擁有16顆衛星,其中有4顆和月亮差不多大,它們應該和月亮的表面狀態相似,但情況完全不同。其中的木衛1離木星最近,於是,木星的巨大引力攪動了它內部的熱能,這些熱能源源不斷地從核心噴出,形成火山,火山的巖漿早已多次覆蓋了這顆星球的表面,從現在的情形看,火山依然在猛烈地噴發,不知道它已經噴了多少歲月和將要再噴多久,然而,壹個天體上有復雜的物理和化學動態,對於我們研究生命起源是非常寶貴的。

而木衛2則是壹個在零下170度的寒冷太空中,居然可能擁有液態水的天體,——外面是冰,裏面是水,它的冰層有被木星潮汐力撕扯後重新凍結的痕跡,這也許會證明除了核聚變能以外,引力能也可以創造液態水,那麽這也許意味著在遠離恒星的地方也會有生命,因為液態水被認為是生命存在的最直接的條件。

木星的成份基本都是氫氣,超新星制造的重元素在宇宙所占的比重畢竟很少,所以大部分還都是像氫氣這樣的古老物質。土星是最典型的氫氣的產品,因為它的比重比水還輕,但它的美麗的光環卻是重元素,土星的光環基本上是由巖石和冰塊組成,巨大的土星和它的稀薄的光環的物質比例,大概就代表了太陽系裏宇宙的原始物質和超新星制造的重元素的之間的比例關?/ca>

參考資料:

/ks/kyk/www/public/show.php?ArticleID=33667

達爾文主義

Darwinism

英國生物學家C.R.達爾文創立的以自然選擇為中心的生物進化理論,即通常所指的進化論。達爾文運用大量地質學、古生物學、比較解剖學、胚胎學等方面的材料,特別是他在環球航行期間以及研究家養動植物時所獲得的第壹手材料,令人信服地證明了現存多種多樣的生物是由原始的***同祖先逐漸演化而來的,揭示了自然選擇是生物進化的主要動因,從而使進化論真正成為科學。自然選擇的主要內容包括變異和遺傳、生存競爭和選擇等。變異是選擇的原材料,在生存競爭中,有利的變異將較多地保存下來,有害的變異則被淘汰。有利變異在種內經過長期積累,導致性狀分歧,最後形成新種。生物就是這樣通過自然選擇緩慢進化的。英國生物學家A.R.華萊士與達爾文同時提出了類似思想,並於1889年第壹次把達爾文的學說稱為“達爾文主義”。達爾文主義的著名代表人物還有T.H.赫胥黎和E.H.海克爾。

達爾文主義第壹次把生物學放在完全科學的基礎上,它的產生不僅是生物學的偉大革命,也是人類思想史上的偉大革命,具有巨大的哲學意義。它用自然選擇的進化學說合理地說明生物的多樣性和適應性,從而有力地打擊了唯心主義的特創論和目的論利用生物的多樣性和適應性長期宣揚的上帝有目的地創造生物的觀點,這是唯物主義世界觀的偉大勝利。馬克思、恩格斯高度評價達爾文的進化論,並把它引為自己學說的自然史基礎。唯心主義者則試圖利用達爾文主義宣揚他們的哲學思想和社會政治觀點,產生了社會達爾文主義、庸俗進化論等流派。圍繞達爾文主義所展開的哲學鬥爭,壹直延續至今。

在達爾文時代,細胞學說剛剛建立,遺傳學尚未成為科學,因而達爾文主義沒有也不可能揭示生物遺傳、變異的機制。此外,達爾文還過分強調了生物的緩慢進化。19世紀末葉以來,出現了把達爾文的自然選擇學說與遺傳學相結合的趨勢,各門生物科學的新成就使達爾文主義發展到壹個新的階段(見新達爾文主義、綜合進化論)。

新達爾文主義

neo-Darwinism

:8080/cp/?article=284/%E6%96%B0%E8%BE%BE%E5%B0%94%E6%96%87%E4%B8%BB%E4%B9%8919125.html

C.R.達爾文的自然選擇理論和A.魏斯曼的種質學說相結合的壹種生物進化理論。新達爾文主義產生於19世紀末,創立者是德國生物學家魏斯曼。美國遺傳學家T.H.摩爾根、英國遺傳學家J.A.湯姆遜也是有影響的新達爾文主義者。1896年,G.J.羅馬尼斯首次將這種理論稱為“新達爾文主義”。

19世紀下半葉,細胞學取得了長足的進步,陸續發現了細胞核、染色體以及有絲分裂、減數分裂等重要事實。在這些成就的基礎上,魏斯曼通過自己的實驗研究,認真探討了遺傳和進化問題。他做了著名的小鼠尾巴切割實驗,發現連續切割22代,小鼠尾巴並未變短,他由此否定獲得性狀遺傳(見拉馬克主義)。魏斯曼提出,生物體由種質和體質所組成。種質即遺傳物質,專司生殖和遺傳;體質執行營養和生長等機能。種質是穩定的、連續的,不受體質的影響,它包含在性細胞核主要是染色體裏。獲得性狀是體質的變化,因而不能遺傳。魏斯曼認為,進化是種質的有利變異經自然選擇的結果。1917年,摩爾根提出“基因論”,把魏斯曼的種質發展為染色體上直線排列的遺傳因子、即基因。新達爾文主義是進化學說發展中承上啟下的壹個重要階段。魏斯曼把遺傳學和自然選擇學說結合起來,開創了進化論研究的新方向。他首次區分種質和體質,指明了遺傳的物質基礎及其連續性,在遺傳機制上補充了達爾文的觀點。這是新達爾文主義的重要貢獻。然而,魏斯曼把種質和體質絕對對立起來,具有壹定的局限性。

==============================

達爾文主義·新達爾文主義·現代達爾文主義

/view.asp?id=352

文/馬鐵山 郝改蓮

1 達爾文主義

亦即達爾文學說,它是達爾文在他的《物種起源》等著作中,從分類學、形態學、胚胎學、生物地理學、古生物學等方面,列舉事實證明不同生物之間有壹定的親緣關系;古代生物和現代生物之間有著***同的祖先;現代生物是遠古少數原始類型按照自然選擇的規律逐漸進化的產物。它是壹個龐大的生物進化體系。在達爾文學說的科學體系中,最主要的是自然選擇學說,其主要內容可以概括為:過度繁殖、生存鬥爭、遺傳變異、適者生存。隨後,英國的赫胥黎、德國的海克爾等稱贊並接受達爾文主義,同時也在不同方面發展了達爾文的進化學說,成為達爾文主義學派。

達爾文進化學說,回答了拉馬克所不能解釋的許多問題,是當時最完滿的進化理論。該學說在思想方面、學術內容方面和科學方法方面作出了極其重要的貢獻。但是在許多方面也引起了爭議。首先,達爾文關於生存鬥爭的論述包括多個方面,即生物跟無機自然條件的鬥爭;跟同壹物種的鬥爭——種內鬥爭;跟不同物種的鬥爭——種間鬥爭。但他主要指的是繁殖過剩所引起的種內鬥爭。顯然,達爾文的這種認識是不全面的。事實上,生命自然界各類生物之間,既包括沖突,也包含和諧;既包含對抗,也包含合作。達爾文則過分強調“鬥爭”這個側面,而忽略了其他方面的種種聯系。其次,他把繁殖過剩所引起的生存鬥爭當作生物進化的主要動力是不恰當的。事實上,沒有繁殖過剩,物種也會變異,舊種也會絕滅,新的更發達的種也會取代它們。第三,達爾文的某些主張仍然得不到現代科學的支持。達爾文同意生物在環境條件影響下獲得的新性狀可代代遺傳。達爾文的這種獲得性遺傳(拉馬克提出)假說作為科學上的壹個普遍規律,仍然得不到充分的證明。

2 新達爾文主義

新達爾文主義是德國動物學家魏斯曼提出的,魏斯曼、孟德爾、德弗裏斯和摩爾根等都是有影響的新達爾文主義者。他們組成了新達爾文主義學派。魏斯曼(August NeoDarwinism Weismann,1834~1914)反對達爾文的獲得性遺傳的思想,但同時又接受了達爾文自然選擇的壹般概念,並把這種選擇機制推廣到種質,提出了“種質論”,即生物體是由種質和體質組成的。種質是生殖細胞,體質是體細胞,因此,新物種的形成是由種質產生的,二者不能轉化。環境條件只能引起體質的改變而不能引起種質的變化,因此獲得性是不能遺傳的。孟德爾(Gregor Johann Mendel,1822~1884),奧地利遺傳學家,他提出了“遺傳因子說”,即控制生物性狀的遺傳物質是以自成單位的因子存在著。他們可以隱藏不顯,但不會消失。在減數分裂形成配子時,成對因子互不幹擾彼此分離;通過因子重組再表現出來。孟德爾的觀點說明了支配遺傳性狀的是因子,而不是環境。這與達爾文獲得性遺傳的說法顯然不同。德弗裏斯(Hugo De Vries,1848~1935),荷蘭植物學家,他提出了“突變論”,他認為進化不壹定像達爾文所講的那樣,通過微小變異(連續變異)而形成,他說變異可以是壹種不連續的,由突變引起而直接產生新種。顯然,在德弗裏斯看來,自然選擇在進化中的作用並不重要,只是對突變起過篩作用。摩爾根(Thomas hunt Morgan,1866~1946),美國細胞遺傳學家。他提出了“基因論”,他認為基因在染色體上呈直線排列,從而確立了不同基因與性狀之間的對應關系。這樣也就可以根據基因的變化來判斷性狀的變化了。摩爾根認為,生物的基因重組是按壹定的頻率必然要發生的,它的發生與外界環境沒有必然的聯系。並認為,這種變異壹經發生就以新的狀態穩定下來。因此獲得性狀是不遺傳的。

新達爾文主義學派盡管提出了“種質論”“基因論”“突變論”等,但也有許多地方引起了爭論。首先,新達爾文主義是在個體水平上研究生物進化的,而進化是群體範疇的問題。因此,這壹學說在解釋生物進化時,在總體上具有壹定的局限性。其次,新達爾文主義學派中的多數學者,漠視自然選擇學說在進化中的重要地位,因此他們不可能正確地解釋進化的過程。

3 現代達爾文主義

也稱綜合達爾文主義,是以烏克蘭遺傳學家杜布贊斯基《遺傳學和物種起源》(1937年出版)壹書的問世為標誌的。杜布贊斯基在此書中提出的“綜合理論”是現代達爾文主義的理論基礎。綜合理論的基本內容包括:(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圍。(2)突變、選擇、隔離是物種形成及生物進化中的3個基本環節。他認為,突變是普遍存在的現象,突變不僅能產生大量的等位基因,還可以產生大量的復等位基因,從而大大增加了生物變異的潛能。隨機突變壹旦發生後就受到選擇的作用,通過自然選擇的作用,使有害的突變消除,而保存有利的基因突變。其結果便造成基因頻率的定向改變,這才使新的生物基因類型得以形成。群體的基因組成發生改變以後,如果這個群體和其他群體之間能夠雜交就不能形成穩定的物種,也就是說,物種的形成還必須通過隔離才能實現。這是他早期提出的綜合理論,又稱“老綜合理論”。1970年,杜布贊斯基又發表了他的另壹本書《進化過程的遺傳學》。在這本書中,他又對以上綜合理論進行修改,他認為在大多數生物中,自然選擇都不是單純的起過篩作用的。在雜合狀態中,自然選擇保留了許多有害的甚至致死的基因,其原因就在於自然界存在著各種不同的選擇機制或模式。這壹思想相對於“老綜合理論”成為他的“新綜合理論”。

杜布贊斯基以上的綜合理論,綜合了自然選擇學說與基因論兩種觀點,吸取了達爾文學說的精華,又提出了自然選擇模式概念,從而豐富和發展了達爾文的選擇性,他又引入了群體遺傳學的原理,彌補了新達爾文主義基因論的不足。他用分子生物學和群體遺傳學的原理和方法,闡明了生物進化過程中內因(生物的遺傳變異)和外因(環境的選擇)、偶然性(遺傳變異)和必然性(選擇)的辯證關系。盡管如此,在進化理論研究的壹些重要問題上,杜布贊斯基的綜合理論還不能作出有說服力的解釋。如生物體新結構、新器官的形成等比較復雜的問題,單純用突變、基因重組、選擇和隔離的理論是不能完全解釋的。如果離開了生活方式的改變,離開了習性與機制變異的連續作用,離開了與其他器官的相互影響,很難做出令人滿意的回答。此外,這壹學說把實驗方法理解為研究生物進化問題的惟壹手段也是不恰當的。

.

化石(fossil) 保存在巖層中的古生物遺體、遺物和活動遺跡。化石壹詞源自拉丁文fossillis,意為挖掘。化石是古生物學的主要研究對象,它為研究地質時期的動、植物生命史提供了證據。中國古籍中早已有關於化石的記載,如春秋時代的計然和三國時代的吳晉,都曾提到山西省產“龍骨”,“龍骨”即古代脊椎動物的骨骼和牙齒的化石;《山海經》也有“石魚”(即魚化石)的記述;南朝齊梁時期陶弘景有對琥珀中古昆蟲的記述;宋朝沈括對螺蚌化石和杜綰對魚化石的起源,已有了正確認識。迄今,發現最早的細菌化石為距今35億年前的澳大利亞瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石。