現(xiàn)代生命科學(xué)

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1、ORIGINSOFLIFEANDEVOLUTIONOFTHEBIOSPHERE現(xiàn)代生命科學(xué)任課教師：張尚宏第四章生物進(jìn)化一、學(xué)習(xí)和研究生物進(jìn)化的意義進(jìn)化論（thetheoryofevolution）有關(guān)生物從無(wú)到有，從少到多，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)來(lái)發(fā)展的科學(xué)理論進(jìn)化生物學(xué)（evolutionarybiology）以進(jìn)化論為基本理論，研究生物進(jìn)化的科學(xué)：生命起源，生物進(jìn)化的過(guò)程、模式、原因、機(jī)制、速率、趨向，物種形成和絕滅等進(jìn)化的思想已滲透到生物科學(xué)的各個(gè)方面，進(jìn)化的慨念已被廣泛用于生物科學(xué)以外的領(lǐng)域從科學(xué)家的評(píng)論看學(xué)習(xí)和研究生物進(jìn)化的意義進(jìn)化論是生物學(xué)中最大

2、的統(tǒng)一理論。E.Mayr(evolutionarybiologist)如果不借助于進(jìn)化的觀點(diǎn)，生物學(xué)上的事情就變得情理不通。(Nothinginbiologymakessenseexceptinthelightofevolution.)Th.Dobzhansky(geneticistandevolutionarybiologist)從科學(xué)家的評(píng)論看學(xué)習(xí)和研究生物進(jìn)化的意義進(jìn)化論如今在整個(gè)生物學(xué)中都起著主導(dǎo)的作用，因?yàn)樗迅鱾€(gè)領(lǐng)域的大量觀察集中到一起，若沒(méi)有它，這些觀察就會(huì)依然是互不相關(guān)的；因?yàn)樗雅c生物有關(guān)的全部學(xué)科都互相聯(lián)系在一起；因?yàn)樗谇ё內(nèi)f化的生物世界中建

3、立起一種秩序并使生命與地球上的其余事物緊密相連——總之，是因?yàn)樗峁┝艘环N對(duì)生命世界及其豐富多樣性的因果解釋。F.Jacob(geneticistandmolecularbiologist,Nobellaureate)二、進(jìn)化論的產(chǎn)生生物世界的多樣性及其解釋生物世界的多樣性已記載的物種約有200萬(wàn)種，實(shí)際上可能有500~1000萬(wàn)種，80%生活在熱帶地區(qū)；據(jù)估計(jì)，現(xiàn)存生物只占曾生活在地球上物種的0.01~0.001%。二、進(jìn)化論的產(chǎn)生生物世界的多樣性及其解釋對(duì)生物多樣性的幾種解釋靜態(tài)的、短期的世界（shortduration）神創(chuàng)論（神學(xué)的解釋）靜態(tài)的、無(wú)限期的世界

4、古希臘一些哲學(xué)家的看法周期性的、循環(huán)的世界周而復(fù)始，無(wú)限循環(huán)（興盛—衰落—興盛……），受“脈動(dòng)宇宙”觀點(diǎn)的影響漸變的、進(jìn)化的世界Lamarck、Darwin等人提出的觀點(diǎn)二、進(jìn)化論的產(chǎn)生2.進(jìn)化論的先驅(qū)GeorgesBuffon(1707-1788)認(rèn)為物種可隨環(huán)境改變而變化，他在《博物學(xué)》(Histoirenaturelle)這部共有44卷的百科全書(shū)式的巨著中提出了該觀點(diǎn)，指出地球的歷史應(yīng)比《圣經(jīng)》上說(shuō)的幾千年要長(zhǎng)得多。二、進(jìn)化論的產(chǎn)生2.進(jìn)化論的先驅(qū)ErasmusDarwin(1731-1802)在其著作中闡述過(guò)物種可變的觀點(diǎn)，認(rèn)為不同類型的生物可能起源于共同的

5、祖先。二、進(jìn)化論的產(chǎn)生3.古生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)的啟示GeorgesCuvier(1769-1832)19世紀(jì)初，在研究巴黎近郊地層的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)不同地層里有不同類型的化石動(dòng)物，且處于較上面的地層的化石與現(xiàn)代動(dòng)物的結(jié)構(gòu)較相似，而處于較下面的地層的化石與現(xiàn)代動(dòng)物的結(jié)構(gòu)相差較大。即地層中的化石顯示出一種從與現(xiàn)代種類不相似到相似的趨勢(shì)。居維葉對(duì)此提出了“災(zāi)變說(shuō)”來(lái)解釋，認(rèn)為是由地球上的一系列激變事件造成的。二、進(jìn)化論的產(chǎn)生3.古生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)的啟示CharlesLyell(1797-1875)通過(guò)對(duì)歐洲各地地層進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)雨水、河流、冰川、海洋和火山等都可對(duì)地層的形成有影響，

6、而且這些因素的作用還有一定的規(guī)律性。在19世紀(jì)30年代初發(fā)表《地質(zhì)學(xué)原理》，論證了地球的變化以及地層形成是由可觀察到的自然因素長(zhǎng)期作用的結(jié)果，即地層的形成及變化是逐漸的、有規(guī)律的和有成因的（均變論）。二、進(jìn)化論的產(chǎn)生4.拉馬克的進(jìn)化論Jean-BaptisteLamarck(1744-1829)1778年發(fā)表四卷本《法國(guó)植物志》1793年成為動(dòng)物學(xué)教授，隨后創(chuàng)造“無(wú)脊椎動(dòng)物”（invertébré）這一術(shù)語(yǔ)1809年發(fā)表《動(dòng)物學(xué)哲學(xué)》(Philosophiezoologique)，在生物學(xué)史上第一次比較完整地提出了進(jìn)化理論二、進(jìn)化論的產(chǎn)生4.拉馬克的進(jìn)化論傳衍理論生

7、物是可變的，逐漸進(jìn)化的一些最簡(jiǎn)單的生物通過(guò)“自然發(fā)生”產(chǎn)生，然后不同類型的簡(jiǎn)單生命通過(guò)漫長(zhǎng)歲月的進(jìn)化，逐漸發(fā)展成為各類復(fù)雜的生物。二、進(jìn)化論的產(chǎn)生4.拉馬克的進(jìn)化論進(jìn)化等級(jí)說(shuō)自然界的生物存在著由低級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的一系列等級(jí)生物不斷地、緩慢地由一個(gè)等級(jí)向更高一級(jí)發(fā)展變化進(jìn)化是一個(gè)由簡(jiǎn)單、不完善的低等級(jí)向較復(fù)雜、較完善的高等級(jí)轉(zhuǎn)變的進(jìn)步性過(guò)程生物進(jìn)化沒(méi)有分支（沒(méi)有物種增殖），沒(méi)有絕滅[又稱為“垂直進(jìn)化”（verticalevolution）]二、進(jìn)化論的產(chǎn)生4.拉馬克的進(jìn)化論進(jìn)化的動(dòng)力和機(jī)理生物具有一種不斷增加結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和完美性的天生趨勢(shì)，并具有對(duì)環(huán)境變化的