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如何看懂生物進化類的文章

發布時間:2023-08-19 06:39:21

① 現代科學是怎樣解釋生物如何進化的

要回答題主這個問題,首先我們得清楚“現代科學”的概念,通常認為從19世紀末期開始進入了現代科學發展期,物理、生物、化學等自然科學領域的研究深度和廣度都有了質的變化。所以,要回答“現代科學是怎樣解釋生物如何進化的”,需要從19世紀末期以來分不同階段的不同解釋來詳說。

而且,物種、進化、演化、基因、基因突變、遺傳漂變、基因遷移、選擇等概念,也還是解釋生物進化的基本概念。

② 談談你對生物進化的觀點

1.化學進化階段:生命起源
生物大分子還不是原始生命,蛋白質及核酸都是比較容易被破壞的大分子,它們在海水中存在,在較高的溫度下,都會被破壞。如果要使它們存在下來,除了環境條件合適以外,它們必須要結合起來形成多分子體系。並且這些生物大分子在單獨存在的情況下也不表現出生命的現象,只有當它們形成多分子體系時,才顯示出一些生命現象。這種多分子體系就是原始生命的萌芽。
多分子體系是如何形成的?第一步還是濃縮。生物大分子形成之後,在海水中繼續由於蒸發作用而濃縮;它們也可以通過吸附於粘土表面而濃縮在一起。濃縮引起了第二步改變,這第二步改變目前有些不同的看法,主要是團聚體學說及微球體學說。
團聚體乃是膠粒的凝聚作用形成的。奧巴林首先提出了生物大分子形成團聚體乃是生命發展過程中一個主要階段。他用實驗方法獲得了團聚體小滴,發現它有一定的生命現象。
奧巴林做了一系列試驗,用白明膠的水溶液與阿拉伯膠的水溶液混在一起,混合之前,這兩種溶液都是透明的,混合之後就變混濁了。在顯微鏡下觀察就可以看到在均勻的溶液中出現了小滴,即團聚體。它們四周與溶液的水有明顯的界限。用蛋白質、核酸、多糖、磷脂、多肽及多孩青酸等溶液也能形成這樣的團聚體。
團聚體表現出一定的生命現象。例如,團聚體能從周圍的水溶液中吸取各種不同的物質,這樣,團聚體就可以長大,好像生長一樣。長到一定程度時,團聚體還能「出芽」,形成小的團聚體,如同生殖一樣。團聚體吸收外界物質似乎也有選擇性。團聚體形成後內部具有一定的結構。團聚體如吸收了酶系,酶可以在團聚體內進行工作,如合成或分解某些物質,使團聚體相應地增加或減少某些物質。團聚體與周圍環境有一個明顯的界限,這是原始界膜形成的一種可能方式。
這許多特徵使人想像,多核苷酸溶液與多肽溶液,或核酸溶液與蛋白質溶液,在濃縮後,在一定的溫度與酸度的條件下,形成了團聚體這一多分子體系;這是原始生命形成過程中一個重要階段。有人曾在數百米至數千米海水深處,發現有類似團聚體的東西,這是一個直接證明。
另一個學說就是微球體學說。這一學說認為類蛋白體形成的微球體乃是最初的多分子體系。把一個熱的多肽溶液冷卻時就會形成許多小球,這些小球也表現出很多生物學特性。例如,它們能吸收外界物質,也能「出芽」生殖,它們在高滲溶液中收縮。在低滲溶液中膨脹,它們具有一個雙層膜,內部具有一定結構,並且表現出類似細胞質流動的活動(當它吸收了腺三磷之後)。最後,它們可以聚集起來,像群集在一起的細菌一樣。
這兩個學說究竟哪一個正確有待進一步研究,但是不論是哪一種多分子體系,有三點是同樣重要的。
第一,就是這個多分子體系內部具有一定的物理化學結構,這是生命起源的一個主要條件。有了一定的物理化學結構後,才有吸收物質及進行其他化學反應的能力,並且這些反應都能以一定方式進行。分子在空間的有規則的排列是造成這些特性的主要根據。同時這樣的多分子體系才能完全脫離外界環境的影響而獨立「生活」,也即有了結構就不容易被破壞。
第二,就是這個多分子體系必須同時具有蛋白質及核酸。假如是團聚體,這個團聚體必須是由核酸溶液與蛋白質溶液,或多肽溶液與多孩音酸溶液所組成。假如是微球體,那麼它必須吸收入核酸或多核苷酸進入它的組成。可以想像,在早期團聚體有多種多樣的,例如,白明膠溶液與阿拉伯膠溶液形成的團聚體。微球體也可能只是類蛋白球小體,其中沒有核酸。它們都在自然選擇中被淘汰了。只有同時具有核酸及蛋白質的多分子體系才被選擇保留下來。因為單有一種是不夠的,核酸不具有酶的催化作用,蛋白質一般不具有復制性能,只有二者配合在一起,才能形成一個完整的調節系統。至於核苷酸如何與氨基酸形成相應的關系(核酸密碼),現在還不知道,可能也是長時期的偶然配合及選擇的結果。總之,蛋白質與核酸結合在一起的多分子體系才是真正原始生命,因為生命的物質基礎是核酸蛋白。其他大分子結合成的多分子體系不能發展成為原始的生命,但是其他的大分子及分子,如多糖、脂肪等也可以被吸收入原始生命的多分子體系中。
這里可以看出,自然選擇遠在真正生命起始之前已經開始了作用。各種多分子體系是經過自然選擇之後才形成具有生命性能的多分子體系的。
第三,就是原始膜的形成。在原始生命的出現和演化為以後的細胞形態的生命過程中,膜的發生和發展是極為重要的;它使多分子體系與原始海洋隔離開來,形成一個獨立的體系。只有內部一定的結構而沒有原始膜是不能形成獨立體系的。
原始膜生成之後,多分子體系就形成了一個獨立系統,通過原始膜的控制,與周圍環境發生物質交換。原始膜控制了某些物質的能進入與不能進入,也就控制了環境對於生物系統的作用。隨著原始生命的不斷進化,結構、功能不斷完善和復雜化,逐步形成了現在的生物膜。

2.生物進化階段
這一階段即為40億年前一直到現在,大家也比較熟,我也不說了

對於神創論,我一直說,大家這么想是很正常的,畢竟,越學生物,越覺得這個世界是太奇妙,太...精巧了,從進化,到動植物結構/功能/運行機制,再到DNA/酶/轉錄........
但是,我最近在想,若有神創,他真能完成如此精巧,如此繁多的設計工作嗎?我認為貌似不能,這個工作量實在是太大了,簡直難以想像。

所以答案只有一個:進化,自然選擇
這一切都是自然選擇使然

③ 談談你對生物進化的理解和認識

這是簡略的:生物進化的大致過程是過度繁殖-種間競爭-遺傳變異-自然選擇-適者生存
只有完成了這個過程的全部才算是進化了 少一步 都不叫進化
而這個題目中 雲杉的高度超過樺樹導致樺樹失去環境優勢消亡
這並沒有出現從一個物種變化到另一個物種的過程 也沒有明確表示存在遺傳變異這一過程 因此只算D種間競爭不是C生物進化
說白了就是只要沒進化完 進到一半 也不算
只要沒新物種 進化就是錯的(注意這里的新物種是指新出現的物種 不是指這里原來沒有 從別處栽棵樹過來就叫進化了 這是不對的) 要全新的 哪都沒有的物種

這是詳細的:現代生物進化理論的基本觀點種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質在於種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環節,通過以上的綜合作用,種群產生分化,最終導致新物種的形成。其中突變和基因重組產生生物進化的原始材料,自然選擇使種群的基因頻率發生定向的改變並決定生物進化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。生物進化是指一切生命形態發生、發展的演變過程。「進化」一詞來源於拉丁文evolutio,原義為「展開」,一般用以指事物的逐漸變化、發展,由一種狀態過渡到另一種狀態。1762年,瑞士學者邦尼特最先將此詞應用於生物學中。1859年C.R.達爾文發表《物種起源》一書,論證了地球上現存的生物都由共同祖先發展而來,它們之間有親緣關系,並提出自然選擇學說以說明進化的原因,從而創立了科學的進化理論,揭示了生物發展的歷史規律。19世紀80年代以來,以A.魏斯曼(1834~1914)為代表的新達爾文主義,把種質論和自然選擇學說相結合,豐富了達爾文的進化理論。20世紀30年代以來,以T.杜布尚斯基(1906~1975)等人為代表的綜合進化論綜合了細胞遺傳學、群體遺傳學以及古生物學等學科的成就,進一步發展了以自然選擇為核心的進化理論。60年代末,日本學者木村資生等人提出中性學說,又在分子水平上揭示了進化的某些特徵,補充、豐富了進化論。進化的進步性 地球上的生命,從最原始的無細胞結構生物進化為有細胞結構的原核生物,從原核生物進化為真核單細胞生物,然後按照不同方向發展,出現了真菌界、植物界和動物界。植物界從藻類到裸蕨植物再到蕨類植物、裸子植物,最後出現了被子植物。動物界從原始鞭毛蟲到多細胞動物,從原始多細胞動物到出現脊索動物,進而演化出高等脊索動物──脊椎動物。脊椎動物中的魚類又演化到兩棲類再到爬行類,從中分化出哺乳類和鳥類,哺乳類中的一支進一步發展為高等智慧生物,這就是人。
</SPAN>一般說來,進化過程的進步具有如下特徵:</p>①在生物界的前進運動中,可以看到不同層次的形態結構的逐步復雜化和完善化;與此相應,生理功能也愈益專門化,效能亦逐步增高。②從總體上看,遺傳信息量隨著生物的進化而逐步增加。③內環境調控的不斷完善及對環境分析能力和反應方式的發展,加強了機體對外界環境的自主性,擴大了活動范圍。生物進化的道路是曲折的,表現出種種特殊的復雜情況。除進步性發展外,生物界中還存在特化和退化生物進化的一般序列現象。特化不同於全面的生物學的完善化,它是生物對某種環境條件的特異適應。生物的進化既包含有緩慢的漸進,也包含有急劇的躍進;既是連續的,又是間斷的。整個進化過程表現為漸進與躍進、連續與間斷的辯證統一。

④ 進化生物學專業知識點總結

進化生物學專業知識總結
第一章 緒論
一、廣義進化:是指事物的變化發展,它包含了宇宙的演化即天體的消長,生物的進化,以及人類的出現和社會的發展。
二、生物進化:生物在於其生存環境相互作用過程中,其遺傳系統隨時間而發生一系列不可逆的改變,並導致相應的表型改變,在大多數情況下這種改變導致生物總體對其生存環境的相對適應。
第二章 生命及其在地球上的起源
一、生命的本質:作為生命實際是由核酸和蛋白質組成的,具有不斷自我更新的能力,以及多方向發生突變並可復制自身的多分子體系。可見,生命就其本質而言也是物質的,它是物質存在和運動的一種形式。
二、生命活動的基本特徵:
1、自我更新:生物體的自我更新是一個具有同化與異化兩種作用的新陳代謝過程。
2、自我復制:生物體內生物大分子的自我復制是生命活動的另一個基本特徵。
3、自我調控:生命是一個復雜的自我調控的開放體系。
4、自我突變:突變常常使一個基因變成它的等位基因,並引起一定的表型變化。
三、熵:所謂熵就是用來表示某個體系混亂程度的物理量。
四、生命起源的過程:
1、從無機小分子生成有機小分子。
2、從有機小分子發展成生物大分子。
3、由生物大分子組成多分子體系。
4、由多分子體系發展成原始生命。
第三章 細胞的起源與進化
一、超循環組織模式:所謂超循環組織就是指由自催化或自我復制的單元組織起來的超級循環系統。
二、階梯式過渡模式:在上述超循環的基礎上,逐漸發展出一個綜合的由非細胞到細胞演化的過渡理論。由原始的化學結構過渡到原始的細胞學說需六個步驟。
1、由不同的小分子聚合為雜聚化合物,這些雜聚化合物是進一步形成生物大分子的材料。
2、從無序的雜聚合物到多核苷酸,分子之間的選擇作用有助於渡過復雜性危機。
3、多核苷酸進一步自組合成為一種較為復雜的分子系統,這時的多核苷酸還沒有成為遺傳載體。
4、蛋白質合成被納入多核苷酸自我復制系統中。
5、分割結構的形成,是細胞演化的關鍵一步。
6、最後一步是原核細胞生命(微生物)的形成。
三、真核細胞的起源途徑:
四、真核細胞起源的意義:
1、為生物性分化和有性生殖打下基礎。
2、推動生物向多細胞化方向發展。
第四章 生物發展史
一、化石的概念及其形成的條件和原因
概念:化石就是經過自然界的作用保存於地層中的古生物遺體、遺物和它們生活的遺跡。 條件原因:1、生物死亡種群的大小。2、生物體組成部分的堅硬程度。3、生物屍體被掩埋的速度。4、掩埋的環境。5、石化的程度和速度。
二、生物界系統發展的規律:
縱觀生物界系統發展的歷史,不難看出生物進化的總趨勢是:進步性、階段性和多樣性。
1、生物進化的進步性,表現出由低級到高級、由簡單到復雜的進化趨勢。
2、生物進化的階段性,生物進化是一個連續發展的過程,在這一過程中又表現出明顯的階段性。
3、生物進化的多樣性,生物在進化過程中,多樣性是不斷增加的,特別是每次重大滅絕之後生物多樣性增加都很迅速。
第五章 生物表型的進化
一、形態結構進化的兩個方向:復雜化和簡化
復雜化和簡化是形態結構進化的兩個主要方向。復雜化是指形態結構由簡單到復雜、由低級到高級的進化方向。進化的結果使形態結構越來越復雜、精密,功能也越來越完善,完成特定功能的效率越來越高。
簡化是由結構復雜化向簡化的一種演變過程。
二、新功能起源的基本方式
1、功能的強化,功能強化按結構水平,分為兩種,即細胞與組織的功能強化和器官的功能強化。
2、功能的擴大:指結構和功能范圍的擴大,某一器官原來僅有一種或少數幾種功能,在進化過程中,該器官的功能得到擴大,由一種功能發展成具備多種功能。
3、功能的更替:指動物在進化過程中,由於環境的改變,原先次要的功能逐漸轉化為主要的功能,隨著功能更替,器官也發生相應的變化。
三、行為的進化:行為在這里主要指動物行為,行為的進化經歷了趨性、發射、本能、低級學習行為、高級學習行為等發展環節,動物越低等,低級行為成分佔的比例越大;反之,動物越高等,高級行為(學習行為)所佔行為總量的比例越高。
四、利他行為的進化
利他行為也稱利他主義,指的是一個個體的行為對接受者帶來好處的同時,對行為完成者帶來損失。利他行為在給行為表達者帶來眼前不利的同時也帶來了親緣選擇的好處,即幫助傳遞自身基因的好處,從而提高了自身內在適合度。利他行為給行為接受者所帶來的最直接的好處就是幫助其提高了存活能力和繁殖後代的能力。
第六章 生物的微觀進化
一、微觀進化:微觀進化是無性繁殖系或種群在遺傳組成上的微小差異導致的微小變化。微觀進化是進化的基礎,多種微觀進化匯集的結果即表現為宏觀進化。
二、種群:種群是隨機互交繁殖的個體集合,又稱為孟德爾種群,種群是有性繁殖的基本單位。
三、基因頻率:是指群體中某一等位基因在該位點上可能出現的基因總數中所佔的比例。
四、基因型頻率:是指某種基因型的個體在群體中所佔的比例。
五、遺傳平衡:指在一個大的隨機交配的群體里,基因頻率和基因型頻率在沒有遷移、突變和選擇等條件下,世代相傳,不發生變化的現象。
六、改變基因頻率的因素
1、突變對基因頻率的影響;2、在選擇作用下基因頻率的變化;3、遷移對基因頻率的影響;
4、遺傳漂變對基因頻率的影響
七、自然選擇的類型
1、正態化選擇;2、單向性選擇;3、分裂性選擇;4、平衡性選擇;5、性選擇
八、自然選擇的意義
1、自然選擇是一個創造性過程。
2、自然選擇是一個決定性過程。
九、適應:生物適應是指生物的形態結構和生理機能與其賴以生存的一定環境條件相適合的現象。
十、適應在進化中的作用
1、適應與種內進化有非常密切的聯系,他可以導致物種分化,使之產生一些新類型。
2、適應必然帶來種的繁殖和物種分布范圍的擴大,同時又因為環境變化的隨機性、不定向性,生物必須及時地對變化了的環境快速適應。
十一、微觀進化在生物進化中的意義
1、生物進化意味著基因頻率的改變。微觀進化正是通過基因頻率的變化積累產生的,這種累積的結果即導致種內進化。
2、微觀進化是生命體保持其連續性所必須的。
3、微觀進化使物種的基因庫更加豐富。
第七章 物種與物種的形成
一、物種:物種是生命存在的基本形式,體現了生物界統一性中的多樣性,連續性中的不連續性,不穩定性中的相對穩定。
二、物種形成的三個基本環節
1、可遺傳的變異是物種形成的原材料。
2、選擇影響物種形成的方向。
3、隔離是物種形成的重要條件。
三、物種形成的方式(詳見課本157頁)
1、漸進的物種形成。2、驟變式的物種形成。
第八章 生物的宏觀進化
一、特化式進化:特化式進化又稱特異適應,是指由於生物對各種不同生活環境的適應,從而出現的多方向的分化,表現在生物體形態結構、生理功能等方面並沒有質的提高和改變,其進化水平屬於同一等級。
二、表型趨異:是指後裔的平均表型相對其祖先表型的偏離。
三、譜系趨異:是指一個單源群內代表不同進化方向的線系之間,因種形成速率和滅絕速率的差異而造成的譜系不對稱性。
四、滅絕的生物學意義
1、滅絕是生物圈在更大的時空范圍內的自我調整,物種滅絕是生物在與環境相互作用的過程中,生物不能適應劇烈變化的環境而必然付出的代價。
2、滅絕對生物進化具有巨大的推動作用。滅絕在無情地將原有的一些適應類型推向滅亡的同時。又為嶄新的適應類型的誕生創造了機遇。
第九章 生物遺傳系統的進化
一、染色體數目的的進化與增減途徑
1、染色體數目的進化:染色體的數目具有種屬特異性,這種種屬特異性是進化的結果。染色體數目的變化有的表現為數目的增加,有的表現為數目的減少。前者如普通小麥的起源,後者如果蠅屬中染色體數目的進化。
2、染色體增減的途徑:一種是基本染色體組整倍的增減,形成整倍體;一種是染色體組內個別染色體的增減,使細胞內染色體的數目不成基數的完整倍數,導致非整倍體的產生。
二、染色體結構的改變及改變途徑
染色體結構的改變一方面是由於外界因子作用的結果,另一方面也可由生物體自身的生理生化過程、代謝失調、衰老以及物種間雜交等因素造成。改變途徑主要有缺失、重復、倒位和易位等。
三、新基因的起源
在進化中,一方面基因可獲得新的功能,另一方面又可有新的基因產生。形成新基因的常見途徑是基因重復、另外還有基因延長和外顯子改組。
四、結構域與進化
蛋白質中的域是蛋白質分子內的一些特定的區域,他們往往有相當明顯的邊界。具有特定功能的域稱為功能域,而三維結構上穩定且緻密的域稱為結構域。由於結構域是蛋白質的一種結構單位,有時還是一種功能單位,所以,他們就有可能作為不同蛋白質的模塊,即可在不同的蛋白質中存在並發揮其作用。結構域是研究進化的好素材。
第十章 分子進化和分子系統學
一、分子進化的特點
1、分子進化速率的恆定性。2、分子進化的保守性。
二、分子進化保守性的體現
1、生物大分子在進化過程中結構上的變化速率較慢,氨基酸的平均變化速率為10-9數量級。
2、生物大分子內部功能區結構變化較慢,而且功能越重要的區域變化速率越慢。
3、蛋白質中某些氨基酸或核苷酸的變化速率較慢,越重要的氨基酸變化越慢。
4、結構和化學性質相近的氨基酸之間的替換,比結構和化學性質不同的的氨基酸之間的替換更容易發生。
三、分子進化的中性突變理論
其主要觀點是分子水平上的進化大都不是通過達爾文的自然選擇,而是由選擇中性或近中性突變基因的隨機固定實現的。
中性突變理論的本質是分子突變從嚴格的意義上講是選擇中性的,即對生物本身來講既無利也無害,他的命運幾乎取決於遺傳上的隨機固定,所以在分子進化的過程中,突變壓和隨機固定起著重要作用。只有進一步導致形態和生理上的差異後自然選擇才能發揮作用。
四、分子系統樹的概念
生物大分子的進化速率是相當恆定的,它的變化量應該和該分子所經歷的時間呈正相關,即生物大分子的改變是進化時間的函數,其數學表達式為:Kaa=Kaa/2T.由此式可以看出,不同生物的某一同源大分子之間的差異與所比較的生物從共同祖先分歧後的時間呈正比。由此可以確定不同生物在進化過程中的地位、分歧時間以及親緣關系,建立該分子的系統樹。
第十一章 人類起源與進化
一、人類的雙重屬性
人類是生物界進化發展的結果,是自然界的產物,因而人類不可避免地具有自然屬性,即人的生物學屬性。另一方面,人的社會進化始終伴隨著人類的生物學進化。因此,人類又表現出社會性的一面,人屬於一定的社會或一定的文化系統。人的社會屬性和生物學屬性產生兩種不同的人的概念,即社會人的概念和自然人的概念。
二、從猿到人體質形態和行為特徵的主要變化
人類起源於猿類,經過一系列中間過渡類型演變成現代人。在這一過程中,人類的體質形態和行為特徵等方面發生了很大的變化。這些變化主要表現在身體結構的改變、前後肢分工、直立行走、使用和製造工具、語言的產生以及智力的產生和發展。
三、人類起源發展的幾個階段
南方古猿階段、能人階段、直立人階段、智人階段

⑤ 生物進化論

進化論是用來解釋生物在世代與世代之間具有變異現象的一套理論,從古希臘時期起就曾經出現一些零星的思想,而當今進化學絕大部分以查爾斯·羅伯特·達爾文的進化論為主軸,在著《物種起源》時有詳細的論述,已為當代生物學的核心思想之一。其進化論有三大經典證據:比較解剖學、古生物學和胚胎發育重演律。

定義進化論,又稱演化論。是指關於生物由無生命到有生命,由低級到高級,由簡單到復雜逐步演變過程的學說。隨著進化論的發展,產生了現代綜合進化論,而當今演化學絕大部分以查爾斯·達爾文的演化論為主軸,已為當代生物學的核心思想之一。

早期物種理論達爾文之前生物變化思想的發展和關於萬物互相轉化和演變的自然觀可以追溯到人類文明的早期。
例如,中國《易經》中的陰陽、八卦說,把自然界還原為天、地、雷、風、水、火、山、澤八種基本現象,並試圖用「陰陽」、「八卦」來解釋物質世界復雜變化的規律。
古希臘阿那克西曼德(約公元前6世紀)認為生命最初由海中軟泥產生,原始的水生生物經過蛻變(類似昆蟲幼蟲的蛻皮)而變為陸地生物。宗教學特創論中世紀的西方,基督教聖經把世界萬物描寫成上帝的特殊創造物。這就是所謂特創論。與特創論相伴隨的目的論則認為自然界的安排是有目的性的,「貓被創造出來是為了吃老鼠,老鼠被創造出來是為了給貓吃,而整個自然界被創造出來是為了證明造物主的智慧」。不變論從15世紀後半葉的文藝復興到18世紀,是近代自然科學形成和發展的時期。這個時期在科學界占統治地位的觀點是不變論。當時這種觀點被牛頓和C.v林奈表達為科學的規律:地球由於所謂第一推動力而運轉起來,以後就永遠不變地運動下去,生物種原來是這樣,現在和將來也是這樣。活力論到了18世紀下半葉,I.康德的天體論首先在不變論自然觀上打開了第一個缺口;隨後,轉變論的自然觀就在自然科學各領域中逐漸形成。這個時期的一些生物學家,往往在兩種思想觀點中入門徬徨。
例如林奈晚年在其《自然系統》一書中刪去了物種不變的詞句;法國生物學家G.-L.d e布豐雖然把轉變論帶進了生物學 ,但他一生都在轉變論和不變論之間徘徊。J.-B.d e拉馬克在1809年出版的《動物哲學》一書中詳細闡述了他的生物轉變論觀點,並且始終沒有動搖。
18世紀末—19世紀後期,大多數動植物學家都沒有認真地研究生物進化,而且偏離了古希臘唯物主義傳統,墜入唯心主義。
「活力論」雖然承認生物種可以轉變,但把進化原因歸於非物質的內在力量,認為是生物的「內部的力量」即活力驅動著生物的進化,使之越來越復雜完善。但活力論缺乏實際的證據,是一種唯心的臆測。拉馬克主義拉馬克主義,又稱用進廢退論,在活力論的影響下,最有名的活力論者就是法國生物學家拉馬克。19世紀後期出現的終極目的論或直生論,認為生物進化有一個既定的路線和方向而不論外界環境如何變化。後人把拉馬克對生物進化的看法稱為拉馬克學說或拉馬克主義,其主要觀點是:
(1)物種是可變的,物種是由變異的個體組成的群體。
(2)在自然界的生物中存在著由簡單到復雜的一系列等級(階梯),生物本身存在著一種內在的「意志力量」驅動著生物由低的等級向較高的等級發展變化。
(3)生物對環境有巨大的適應能力;環境的變化會引起生物的變化,生物會由此改進其適應;環境的多樣化是生物多化的根本原因。
(4)環境的改變會引起動物習性的改變,習性的改變會使某些器官經常使用而得到發展,另一些器官不使用而退化;在環境影響下所發生的定向變異,即後天獲得的性狀,能夠遺傳。如果環境朝一定的方向改變,由於器官的用進廢退和獲得性遺傳,微小的變異逐漸積累,終於使生物發生了進化。
拉馬克學說中的內在意志帶有唯心論色彩;後天獲得性則多屬於表型變異,現代遺傳學已證明它是不能遺傳的。
達爾文理論1858年7月1日C.R.達爾文與A.R.華萊士在倫敦林奈學會上宣讀了關於進化論的論文。後人 稱他們的自然選擇學說為達爾文·華萊士學說。主要觀點

達爾文在1859年出版的《物種起源》一書中系統地闡述了他的進化學說。達爾文自己把《物種起源》稱為「一部長篇爭辯」,它論證了兩個問題:
第一,物種是可變的,生物是進化的。
當時絕大部分讀了《物種起源》的生物學家都很快地接受了這個事實,進化論從此取代神創論,成為生物學研究的基石。即使是在當時,有關生物是否進化的辯論,也主要是在生物學家和基督教傳道士之間,而不是在生物學界內部進行的。
第二,自然選擇是生物進化的動力。
生物都有繁殖過剩的傾向,而生存空間和食物是有限的,所以生物必須「為生存而斗爭」。
在同一種群中的個體存在著變異,那些具有能適應環境的有利變異的個體將存活下來,並繁殖後代,不具有有利變異的個體就被淘汰。如果自然條件的變化是有方向的,則在歷史過程中,經過長期的自然選擇,微小的變異就得到積累而成為顯著的變異。由此可能導致亞種和新種的形成。孟德爾定律1865年奧地利植物學家G.J.孟德爾從豌豆的雜交實驗中得出了顆粒遺傳的正確結論。他證明遺傳物質不融合,在繁殖傳代的過程中,可以發生分離和重新組合。
20世紀初遺傳學建立,T.H.摩爾根等人進而建立了染色體遺傳學說,全面揭示了遺傳的基本規律。這本應彌補達爾文學說的缺陷,有助於進化論的發展;但當時大多數遺傳學家,都反對達爾文的自然選擇學說(摩爾根反對的是達爾文的性選擇學說Sexual selection)。缺陷達爾文的進化理論,從生物與環境相互作用的觀點出發,認為生物的變異、遺傳和自然選擇作用能導致生物的適應性改變。它由於有充分的科學事實作根據,所以能經受住時間的考驗,百餘年來在學術界產生了深遠的影響。但達爾文的進化理論還存在著若干明顯的弱點:
①他的自然選擇原理是建立在當時流行的「融合遺傳」假說之上的。按照融合遺傳的概念 ,父、母親體的遺傳物質可以像血液那樣發生融合;這樣任何新產生的變異經過若干世代的融合就會消失,變異又怎能積累、自然選擇又怎能發揮作用呢。
②達爾文過分強調了生物進化的漸變性;他深信「自然界無跳躍」,用「中間類型絕滅」和「化石記錄不全」來解釋古生物資料所顯示的跳躍性進化。
傳統進化論的這種觀點近年正越來越受到間斷平衡論者和新災變論者的猛烈批評。
當時的生物學家對接受這一點猶豫不決,因為自然選擇學說在當時存在著三大困難。
第一:缺少過渡型化石
達爾文
按照自然選擇學說,生物進化是一個在環境的選擇下,逐漸地發生改變的過程,因此在舊種和新種之間,在舊類和新類之間,應該存在過渡形態,而這只能在化石中尋找。在當時已發現的化石標本中,找不到一具可視為過渡型的。達爾文認為這是由於化石記錄不完全,並相信進一步的尋找將會發現一些過渡型化石。確實地,在《物種起源》發表兩年後,從爬行類到鳥類的過渡型始祖鳥出土了,以後各種各樣的過渡型化石紛紛被發現,最著名的莫過於從猿到人的猿人化石。在現在被稱為過渡型的化石已有上千種,但是與已知的幾百萬種化石相比,仍然顯得非常稀少。這有兩方面的原因。一方面,生物化石都是偶然形成的,因此化石記錄必然非常不完全;另一方面,按照現在流行的「間斷平衡」假說,生物在進化時,往往是在很長時間的穩定之後,在短時間內完成向新種的進化,因此過渡形態更加難以形成化石。
第二:地球的年齡問題
既然自然選擇學說認為生物進化是一個逐漸改變的過程,它就需要無比漫長的時間。達爾文認為這個過程至少需要幾億、十幾億年。但是當時物理學界的泰斗威廉·湯姆遜(即開爾文勛爵,一個神創論者)用熱力學的方法證明地球只有一億年的歷史,而只有最近的最多兩千萬年地球才冷卻到能夠讓生命生存。對於物理學家的挑戰,達爾文無法反擊,只能說「我確信有一天世界將被發現比湯姆遜所計算而得的還要古老」。我們今天已知道達爾文是對的,而湯姆遜算錯了,現在的地質學界公認地球有四十幾億年的歷史,而至少在三十億年前生命就已誕生。但是在當時,在地球的年齡問題上,人們顯然更傾向於相信物理學權威。
第三:無法解釋自然選擇
達爾文找不到一個合理的遺傳機理來解釋自然選擇。當時的生物學界普遍相信所謂「融合遺傳」:父方和母方的性狀融合在一起遺傳給子代。這似乎是很顯然的,白人和黑人結婚生的子女的膚色總是介於黑白之間。湯姆遜的學生、蘇格蘭工程師簡金(F. Jenkin) 據此指出:一個優良的變異會很快地被眾多劣等的變異融合、稀釋掉,而無法象自然選擇學說所說的那樣在後代保存、擴散開來,就象一個白人到一個非洲黑人部落結婚生子,幾代以後他的後代就會完全變成了黑人。達爾文雖然從動植物培養中知道一個優良的性狀是可以被保留下來的,但是他沒有一套合理的遺傳理論來反駁簡金。達爾文被迫做出讓步,承認用進廢退的拉馬克主義也是成立的,可以用來補充自然選擇學說。
事實上,在達爾文逝世(1882年)前後,生物學界普遍接受拉馬克主義,而懷疑自然選擇學說。
如果達爾文知道奧地利遺傳學家孟德爾的實驗,就不會在遺傳問題上陷入絕境了。孟德爾在1865年就已經發現了基因的分離定律和獨立分配定律。生物遺傳並不融合,而是以基因為單位分離地傳遞,隨機地組合。因此,只要群體足夠大,在沒有外來因素(比如自然選擇)的影響時,一個遺傳性狀就不會消失(膚色的融合是幾對基因作用下的表面現象)。在自然選擇的作用下,一個優良的基因能夠增加其在群體中的頻率,並逐漸擴散到整個群體。
很顯然,孟德爾主義正是達爾文所需要的遺傳理論。可惜,孟德爾的發現被當時的科學界完全忽視了。具有諷刺意味的是,當孟德爾主義在1900年被重新發現時,遺傳學家們卻認為它宣告了達爾文主義的死亡,在他們看來,隨機的基因突變,而不是自然選擇,才是生物進化的真正動力。只有一些在野外觀察動植物行為的生物統計學家仍然信奉達爾文主義,因為他們所觀察到的生物對環境的奇妙適應性,是無法用隨機的突變來解釋的。

現代綜合進化學說定義現代綜合進化論(Modern Synthetic Theory of Evolution),又稱現代達爾文主義,或新達爾文主義。將達爾文的自然選擇學說與現代遺傳學、古生物學以及其他學科的有關成就綜合起來,用以說明生物進化、發展的理論。起因一般對進化論的批判在於認為其缺乏足夠的化石證據解釋不同物種之間的「過渡」,但事實上最大的瓶頸卻是以實驗實際重現一次復雜動物或植物的進化。
理論上,若鳥類為爬行動物進化而來,從爬行動物至鳥類必然出現「過渡物種」,但爬行動物為冷血動物,鳥類的體溫卻常維持比一般生物更高的溫度,中間的過渡物種如何平衡這樣的生理差異,曾經不得而知,目前已發現大量的過渡物種化石,藉由孔夫子鳥及其他近期發現的化石證據顯示不但鳥類和恐龍曾經並存很長一段時間,且有部分恐龍是溫血動物,目前有種解釋是鳥類和恐龍的祖先是在更早的時間點就進化出溫血機制的蜥蜴(過渡物種),再藉由這種溫血蜥蜴進化出部分溫血的恐龍而後進化出鳥類。
目前確實沒有任何方法可以在短時間內進行任何微進化以外的動植物進化實驗,若是可以則進化論的體系將趨於完整,目前在證據上算是充分證明物種會進化,但沒有直接的證據。
由於達爾文的經典進化論具有極大的局限性,二十世紀的科學家對達爾文進化論進行了大刀闊斧的增加與修改,逐漸形成了現代進化論體系。形成20世紀20~30年代首先由R.A.費希爾、S.賴特和J.B.S.霍爾丹等人將生物統計學與孟德爾的顆粒遺傳理論相結合,重新解釋了達爾文的自然選擇學說,形成了群體遺傳學。
以後C.C.切特韋里科夫、T.多布然斯基、J.赫胥黎、E.邁爾、F.J.阿亞拉、G.L.斯特賓斯、G.G.辛普森和J.W.瓦倫丁等人又根據染色體遺傳學說、群體遺傳學、物種的概念以及古生物學和分子生物學的許多學科知識,發展了達爾文學說,建立了現代綜合進化論。
現代綜合進化論徹底否定獲得性狀的遺傳,強調進化的漸進性,認為進化是群體而不是個體的現象,並重新肯定了自然選擇的壓倒一切的重要性,繼承和發展了達爾文進化學說。
現代進化理論認為,進化是生物種群中實現的,而突變、選擇、和隔離是生物進化和物種形成過程中的三個基本環節。現代進化論觀點1.種群是生物進化的基本單位
生物進化的基本單位是種群,不是個體。種群是指生活在同一區域內的同種生物個體的總和。一個物種通常包括許多分布在不同地點的種群。每個種群中的個體具有基本相同的遺傳基礎,但也存在一定的個體差異,所以種群一般具有雜種性,雜種性的存在意味著等位基因的存在。一個種群中能進行生殖的生物個體所含有的全部基因,稱為種群的基因庫。其中某一基因在它的群補等位基因中所佔的比率,稱為基因頻率。
種群的基因頻率若保持相對穩定,則該種群的基因型也保持穩定。但在自然界中種群基因頻率的改變是不可避免的,於是基因型也逐漸變化。
2.突變為生物進化提供材料
突變引起的基因頻率的改變時普遍存在的。誠然,突變發生的自然頻率是相當低的,但是,種群是由大量的個體組成,每個個體具有成千上萬基因,這樣,每一代都會產生大量的變異。
突變的結果可形成多種多樣的基因型,是種群出現大量可遺傳變異。這些變異是隨機性的,不定向的,能為生物進化提供原料。
3.自然選擇主導著進化的方向
突變的方向是不確定性的,但一旦產生,就在自然界中受到選擇的作用。自然選擇不斷淘汰不適應環境的類型,從而定向地改變種群中的基因頻率向適應環境的方向演化。
自然選擇不斷地調整著生物與環境的關系,定向地改變種群的基因頻率。那麼,自然界又如何將改變了的基因頻率在種群中相對固定下來,進而形成新的適應於環境的生物類型呢?
4.隔離是物種形成的必要條件
隔離使不同物種之間停止了基因交流,一個種群中所發生的突變不會擴散到另一個種群中去,使不同的種群朝不同的方向演化。隔離一般分為地理隔離和生殖隔離兩類。地理隔離是由於某些地理障礙而發生的。大河、大山、沙漠、海峽和遠距離都能將種群阻隔開來,使他們之間彼此不能往來接觸,失去了交配的機會。長期的地理隔離使兩個種群分別接觸不同的環境,各自積累了變異。另一方面,長期的地理隔離使相互分開的種群斷絕了基因交流,結果導致了生殖隔離。生殖隔離是指進行有性生殖的生物彼此之間不能雜交或雜交不育。生殖隔離又可分為受精前的生殖隔離和受精後的生殖隔離。生殖隔離一旦形成,原來的一個物種的種群就變成兩個物種的種群了。
編輯本段進化的形式從進化的觀點看,同時生存的不同生物種在時間的向度上可以回溯到一個共同
進化論
祖先。因此,按照祖裔關系可以將現時生存的和曾經生存過的生物相互聯結起來,這種表示祖裔關系的生物進化系統稱為種系發生。生物的種系發生可以形象地表示為一棵樹:如果從樹根到樹頂代表時間向度,主幹代表共同祖先,大小分枝代表相互關聯的進化線系,這就構成所謂種系發生樹或進化樹。所謂進化型式就是進化在時間與空間上的特徵,也就是種系發生的特徵,具體表現在進化樹的形態上:枝乾的延續和分枝方式、樹乾的傾斜方向和在空間上的配置、樹乾的中斷等等,它代表著種系發生中線系進化、種形成、絕滅等方面的特徵。
在譜系進化中有兩種性質不同的進化改變。一是形態結構及其功能由簡單、相對不完善到復雜和相對完善的前進性(進步的)改變,稱之為前進進化;前進進化的結果是造成生物的等級從低級到高級。另一種進化改變是線系分枝,叫做分枝進化;分枝進化的結果是產生新的分類單元和生物歧異度的增長。廣義的前進進化包括除分枝進化以外的各種進化改變,既包括前進的(進步的)進化改變,也包括非前進的甚至退化的改變。既無前進進化,又無分枝進化的情況稱為停滯進化,如活化石之類的情況。適應輻射在相對較短的地質時間內,從一個線系分枝出許多歧異的分類單元,叫做輻射。由於輻射分枝通常是向不同的方向適應進化的,所以又稱為適應輻射。趨同進化不同的線系各自獨立地進化出相似的特徵叫做「趨同進化」,簡稱「趨同進化」。形態結構的進化趨同往往是由於功能的相似,而功能的相似又往往是由於適應於相似的環境。平行進化(簡稱平行)是指兩個或多個有共同祖先的線系,在其祖先遺傳的基礎上分別獨立進化出相似的特徵。通常平行與趨同不易區分,一般說來平行進化既涉及同功又涉及同源;假若後裔間的相似程度大於各自的祖先之間的相似程度則可稱為趨同,若後裔之間的相似程度與其祖先之間的相似程度差不多則可稱為平行。大進化的模式 ①漸變模式。認為形態進化速度多少是恆定的、勻速的,形態進化是逐漸的;形態改變主要是線系進化造成的,大多發生在種的生存期間,與種形成無關,種形成(線系分枝)本身只是增加新的進化方向。②間斷模式。認為形態進化速度是不恆定、非勻速的,快速的「跳躍」與長期的停頓相交替,即在種形成期間進化加速,種形成後保持相對的穩定。進化的形態改變與種形成相關聯,即大部分形態改變是發生在相對較短的種形成時期,在可能長達數百萬年的種生存期內不會發生顯著的形態改變。兩種模式各有一些有利於自己的證據,但這些證據本身還需進一步研究才能證實。進化速率單位時間內生物進化改變數。衡量進化速率必須確定兩個尺度:時間尺度和進化改變數的尺度。時間尺度有兩種,即絕對地質時間和相對地質時間,一般應使用絕對時間尺度;只在不得已時,才使用相對時間尺度。進化趨勢從長的時間尺度來看生物進化呈某種方向性,但這並非說自然界存在著既定的進化軌道,這里說的方向性是統計學的趨向。因此,進化趨勢是任何因素(包括隨機的非隨機的因素)所造成的進化的統計學趨勢。小進化趨勢小進化趨勢是指在生物種的自然群體之內,自然選擇作用所造成的表型進化改變的趨向性。這種進化趨勢通常是適應局部環境的結果,進化改變發生在線系之內,所以也可稱之為線系進化趨勢,表現為線系在時間-進化改變坐標系內的傾斜。大進化趨勢大進化趨勢是指在種系發生中線系分枝的主體的趨向性。大進化趨勢發生在種以上的分類單元的譜系進化中,所以又可以稱為譜系進化趨勢,表現為譜系中的偏斜。為解釋大進化趨勢發生的原因,不少學者提出過種種假說,但由於缺乏證據,能夠成立或有說服力的還很少見。進化是生物逐漸演變向前發展的過程。在這個過程中,生物由低級發展到高級,由簡單發展到復雜。今天地球上的各種生物,極少是和遠古時代的祖先一模一樣的。同樣,在未來,各種生物又會和今天不同,這就是進化的結果。進化的過程是極其緩慢的,要經過長期的自然選擇逐漸地演化。除了由低等進化到高等外,生物的種類也不斷地增多。今天的物種遠比5億年前的物種多得多,今後還會不斷地增加。

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