‘壹’ 生物进化过程
生命的诞生
如果说海洋动物登上陆地历史不长,是由于生物大爆炸在5亿年前才发生,是可以理解的,但植物也很晚才来到陆地,这似乎就不好理解了。一种解释这仍然是因为氧气,氧气所形成的臭氧层能屏蔽可以穿透其它气体的紫外线,有了臭氧层,生命才能离开能防护紫外线的海水在陆地上直接面对太阳。地球大约在4亿年前形成了臭氧层,于是生命就在这个时候大规模地转移到陆地。
陆地和海洋的进化衔接,可以用今天仍然活着的古老的总鳍鱼来演示,一个纯粹的深海鱼类,却长着类似陆地动物的腿,显然,当时有很多鱼用腿走上了陆地,而这条鱼的祖先因为勇气不够又退回去了。我们就是那些勇往直前者的后代,我们身体中,都是勇敢者的基因。
不过,生命真正的登陆,不只是靠鱼长腿,还依赖于地球核心的动力,因为生命星球上的充满水分的气候,必然要侵蚀地貌,如果没有造山的机制,那么地球上有过的山脉早就被磨平了,平地就意味着没有河流。而没有河流的陆地,生命是不可能深入的。然而地球有一个造山的发动机,这就是转动的热核,核心的岩浆通过层层地幔向上传导热量,由它而引发的造山运动从来没有停止,这种造山运动几乎每隔一亿年就把地球的面貌彻底地修改一次。最近的一次最大规模的造山运动,离我们只有4千万年,它造就了地球上最高的喜玛拉雅山脉和辽阔的青藏高原,同时也影响了至少半个地球的生态和人类文明的布局。
地球上的山脉和河流都是年轻的,生命的气候对地球表面的磨损要求地球不停地去修复,保持地表上永远的高低不平,从而使生命在使用地球的陆地之后,还能享受到由河流所贯穿的通向陆地深处的生命链,我们的地球在40多亿岁的高龄,依旧蕴藏着沧海桑田的生机。
从地心传递的整个地球的活力对生命的存在、进化,都有着其它的和我们类似的星球不可比拟的优势,金星上也有高山,甚至比地球上的山脉还高,但它们是几十亿年前形成的,只是气候干燥没有被磨损掉,其它的岩石行星也都是这种苍老,不知这是一种巧合,还是必然,总之一个没有生命存在的星球,它的表面物理动态也近乎于停滞。
地球的活力不只是制造山脉和河流,它甚至改变整个大陆的形状,当地心的热核一旦觉得热散得不舒服,就会把陆地拱开,就像一个婴儿踢被子一样,这个踢的过程,就是大陆漂移,在最近的两亿多年中,地球的大陆曾经从远古的3块,在一亿年前合成一块,接着又分开成今天这样。
这种漂移不管是分,是合,都给生命的进化模式带来巨大的影响。今天的大陆,据考察是自有生命登陆以来板块分割得最多的状态,而每块大陆显然都有不同的生物种类,实际上,由孤立导致的生物多样性似乎比其它因素导致的多样性更加明显,而我们的祖先——灵长类,就是在大约6000万年前,相继在大陆板块相互漂移得最远的时候诞生的。
生命的登陆
地球充满活力,是因为地球的旋转,这种旋转保护生命自远古存在并一直推动生物进化到智能文明,但是,今天的智能文明,却并不需要地球旋转得太快,因为过快的旋转所引发的太多的地震、火山或者狂风都会给人类带来灾害。
我们运气很好,地球有一颗卫星——月亮。它的质量只有地球的80分之一,但它的引力足以成为一个给地球这个转轮安置的无形刹车,不断给地球的自转减速,在以往的40多亿年里,月球至少使地球自转速度减慢了一半,而月球也随着地球的转速减慢放松了对它的束缚,逐渐地离地球远去,远到当人类出现之后,从地球上看它的表面直径和太阳的表面直径正好吻合,这给人类观测太阳的活动规律,带来极大的方便。
由月球造成的海洋潮汐每时每刻都抚摸着陆地,正是这个把小小贝壳推动的力量,亿万年来,亿万次的摩擦,终于使地球的转速逐渐地从每天10个小时的昼夜交替,减慢成24个小时。
月亮留给我们足够做美梦的温馨长夜,它赠给人类的最珍贵的礼物是地球有史以来最稳定的地壳。
月球离地球只有38万公里,因此人类可以看到它的表面轮廓,但无论人们怎样想象月球上的神话,月球却是一颗死星球,月球和地球在同样的距离得到太阳的光辉,然而由于月球比地球小得多,它们的命运就完全不同。
类似月球的卫星
但宇宙是复杂的,像月球这样的小天体如果遇到一些特殊的外在条件,它们的表面会发生难以想象的事情,在太阳系大行星的周围,有很多类似月球这样的卫星,它们虽然离太阳很远,但却由于它们靠近引力巨大的行星,于是它们出现了和我们的月亮完全不同的情况。
木星是太阳系里最大的行星,质量比地球大300多倍,拥有16颗卫星,其中有4颗和月亮差不多大,它们应该和月亮的表面状态相似,但情况完全不同。其中的木卫1离木星最近,于是,木星的巨大引力搅动了它内部的热能,这些热能源源不断地从核心喷出,形成火山,火山的岩浆早已多次覆盖了这颗星球的表面,从现在的情形看,火山依然在猛烈地喷发,不知道它已经喷了多少岁月和将要再喷多久,然而,一个天体上有复杂的物理和化学动态,对于我们研究生命起源是非常宝贵的。
而木卫2则是一个在零下170度的寒冷太空中,居然可能拥有液态水的天体,——外面是冰,里面是水,它的冰层有被木星潮汐力撕扯后重新冻结的痕迹,这也许会证明除了核聚变能以外,引力能也可以创造液态水,那么这也许意味着在远离恒星的地方也会有生命,因为液态水被认为是生命存在的最直接的条件。
木星的成份基本都是氢气,超新星制造的重元素在宇宙所占的比重毕竟很少,所以大部分还都是像氢气这样的古老物质。土星是最典型的氢气的产品,因为它的比重比水还轻,但它的美丽的光环却是重元素,土星的光环基本上是由岩石和冰块组成,巨大的土星和它的稀薄的光环的物质比例,大概就代表了太阳系里宇宙的原始物质和超新星制造的重元素的之间的比例关?/ca>
参考资料:http://www.pge.net.cn/ks/kyk/www/public/show.php?ArticleID=33667
达尔文主义
Darwinism
英国生物学家C.R.达尔文创立的以自然选择为中心的生物进化理论,即通常所指的进化论。达尔文运用大量地质学、古生物学、比较解剖学、胚胎学等方面的材料,特别是他在环球航行期间以及研究家养动植物时所获得的第一手材料,令人信服地证明了现存多种多样的生物是由原始的共同祖先逐渐演化而来的,揭示了自然选择是生物进化的主要动因,从而使进化论真正成为科学。自然选择的主要内容包括变异和遗传、生存竞争和选择等。变异是选择的原材料,在生存竞争中,有利的变异将较多地保存下来,有害的变异则被淘汰。有利变异在种内经过长期积累,导致性状分歧,最后形成新种。生物就是这样通过自然选择缓慢进化的。英国生物学家A.R.华莱士与达尔文同时提出了类似思想,并于1889年第一次把达尔文的学说称为“达尔文主义”。达尔文主义的着名代表人物还有T.H.赫胥黎和E.H.海克尔。
达尔文主义第一次把生物学放在完全科学的基础上,它的产生不仅是生物学的伟大革命,也是人类思想史上的伟大革命,具有巨大的哲学意义。它用自然选择的进化学说合理地说明生物的多样性和适应性,从而有力地打击了唯心主义的特创论和目的论利用生物的多样性和适应性长期宣扬的上帝有目的地创造生物的观点,这是唯物主义世界观的伟大胜利。马克思、恩格斯高度评价达尔文的进化论,并把它引为自己学说的自然史基础。唯心主义者则试图利用达尔文主义宣扬他们的哲学思想和社会政治观点,产生了社会达尔文主义、庸俗进化论等流派。围绕达尔文主义所展开的哲学斗争,一直延续至今。
在达尔文时代,细胞学说刚刚建立,遗传学尚未成为科学,因而达尔文主义没有也不可能揭示生物遗传、变异的机制。此外,达尔文还过分强调了生物的缓慢进化。19世纪末叶以来,出现了把达尔文的自然选择学说与遗传学相结合的趋势,各门生物科学的新成就使达尔文主义发展到一个新的阶段(见新达尔文主义、综合进化论)。
新达尔文主义
neo-Darwinism
http://www.cle.com: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.达尔文的自然选择理论和A.魏斯曼的种质学说相结合的一种生物进化理论。新达尔文主义产生于19世纪末,创立者是德国生物学家魏斯曼。美国遗传学家T.H.摩尔根、英国遗传学家J.A.汤姆逊也是有影响的新达尔文主义者。1896年,G.J.罗马尼斯首次将这种理论称为“新达尔文主义”。
19世纪下半叶,细胞学取得了长足的进步,陆续发现了细胞核、染色体以及有丝分裂、减数分裂等重要事实。在这些成就的基础上,魏斯曼通过自己的实验研究,认真探讨了遗传和进化问题。他做了着名的小鼠尾巴切割实验,发现连续切割22代,小鼠尾巴并未变短,他由此否定获得性状遗传(见拉马克主义)。魏斯曼提出,生物体由种质和体质所组成。种质即遗传物质,专司生殖和遗传;体质执行营养和生长等机能。种质是稳定的、连续的,不受体质的影响,它包含在性细胞核主要是染色体里。获得性状是体质的变化,因而不能遗传。魏斯曼认为,进化是种质的有利变异经自然选择的结果。1917年,摩尔根提出“基因论”,把魏斯曼的种质发展为染色体上直线排列的遗传因子、即基因。新达尔文主义是进化学说发展中承上启下的一个重要阶段。魏斯曼把遗传学和自然选择学说结合起来,开创了进化论研究的新方向。他首次区分种质和体质,指明了遗传的物质基础及其连续性,在遗传机制上补充了达尔文的观点。这是新达尔文主义的重要贡献。然而,魏斯曼把种质和体质绝对对立起来,具有一定的局限性。
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达尔文主义·新达尔文主义·现代达尔文主义
http://www.chinawuli.com/view.asp?id=352
文/马铁山 郝改莲
1 达尔文主义
�亦即达尔文学说,它是达尔文在他的《物种起源》等着作中,从分类学、形态学、胚胎学、生物地理学、古生物学等方面,列举事实证明不同生物之间有一定的亲缘关系;古代生物和现代生物之间有着共同的祖先;现代生物是远古少数原始类型按照自然选择的规律逐渐进化的产物。它是一个庞大的生物进化体系。在达尔文学说的科学体系中,最主要的是自然选择学说,其主要内容可以概括为:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。随后,英国的赫胥黎、德国的海克尔等称赞并接受达尔文主义,同时也在不同方面发展了达尔文的进化学说,成为达尔文主义学派。
�达尔文进化学说,回答了拉马克所不能解释的许多问题,是当时最完满的进化理论。该学说在思想方面、学术内容方面和科学方法方面作出了极其重要的贡献。但是在许多方面也引起了争议。首先,达尔文关于生存斗争的论述包括多个方面,即生物跟无机自然条件的斗争;跟同一物种的斗争——种内斗争;跟不同物种的斗争——种间斗争。但他主要指的是繁殖过剩所引起的种内斗争。显然,达尔文的这种认识是不全面的。事实上,生命自然界各类生物之间,既包括冲突,也包含和谐;既包含对抗,也包含合作。达尔文则过分强调“斗争”这个侧面,而忽略了其他方面的种种联系。其次,他把繁殖过剩所引起的生存斗争当作生物进化的主要动力是不恰当的。事实上,没有繁殖过剩,物种也会变异,旧种也会绝灭,新的更发达的种也会取代它们。第三,达尔文的某些主张仍然得不到现代科学的支持。达尔文同意生物在环境条件影响下获得的新性状可代代遗传。达尔文的这种获得性遗传(拉马克提出)假说作为科学上的一个普遍规律,仍然得不到充分的证明。
�2 新达尔文主义
�新达尔文主义是德国动物学家魏斯曼提出的,魏斯曼、孟德尔、德弗里斯和摩尔根等都是有影响的新达尔文主义者。他们组成了新达尔文主义学派。魏斯曼(August NeoDarwinism Weismann,1834~1914)反对达尔文的获得性遗传的思想,但同时又接受了达尔文自然选择的一般概念,并把这种选择机制推广到种质,提出了“种质论”,即生物体是由种质和体质组成的。种质是生殖细胞,体质是体细胞,因此,新物种的形成是由种质产生的,二者不能转化。环境条件只能引起体质的改变而不能引起种质的变化,因此获得性是不能遗传的。孟德尔(Gregor Johann Mendel,1822~1884),奥地利遗传学家,他提出了“遗传因子说”,即控制生物性状的遗传物质是以自成单位的因子存在着。他们可以隐藏不显,但不会消失。在减数分裂形成配子时,成对因子互不干扰彼此分离;通过因子重组再表现出来。孟德尔的观点说明了支配遗传性状的是因子,而不是环境。这与达尔文获得性遗传的说法显然不同。德弗里斯(Hugo De Vries,1848~1935),荷兰植物学家,他提出了“突变论”,他认为进化不一定像达尔文所讲的那样,通过微小变异(连续变异)而形成,他说变异可以是一种不连续的,由突变引起而直接产生新种。显然,在德弗里斯看来,自然选择在进化中的作用并不重要,只是对突变起过筛作用。摩尔根(Thomas hunt Morgan,1866~1946),美国细胞遗传学家。他提出了“基因论”,他认为基因在染色体上呈直线排列,从而确立了不同基因与性状之间的对应关系。这样也就可以根据基因的变化来判断性状的变化了。摩尔根认为,生物的基因重组是按一定的频率必然要发生的,它的发生与外界环境没有必然的联系。并认为,这种变异一经发生就以新的状态稳定下来。因此获得性状是不遗传的。
�新达尔文主义学派尽管提出了“种质论”“基因论”“突变论”等,但也有许多地方引起了争论。首先,新达尔文主义是在个体水平上研究生物进化的,而进化是群体范畴的问题。因此,这一学说在解释生物进化时,在总体上具有一定的局限性。其次,新达尔文主义学派中的多数学者,漠视自然选择学说在进化中的重要地位,因此他们不可能正确地解释进化的过程。
�3 现代达尔文主义
�也称综合达尔文主义,是以乌克兰遗传学家杜布赞斯基《遗传学和物种起源》(1937年出版)一书的问世为标志的。杜布赞斯基在此书中提出的“综合理论”是现代达尔文主义的理论基础。综合理论的基本内容包括:(1)种群是生物进化的基本单位;进化机制的研究属于群体遗传学的范围。(2)突变、选择、隔离是物种形成及生物进化中的3个基本环节。他认为,突变是普遍存在的现象,突变不仅能产生大量的等位基因,还可以产生大量的复等位基因,从而大大增加了生物变异的潜能。随机突变一旦发生后就受到选择的作用,通过自然选择的作用,使有害的突变消除,而保存有利的基因突变。其结果便造成基因频率的定向改变,这才使新的生物基因类型得以形成。群体的基因组成发生改变以后,如果这个群体和其他群体之间能够杂交就不能形成稳定的物种,也就是说,物种的形成还必须通过隔离才能实现。这是他早期提出的综合理论,又称“老综合理论”。1970年,杜布赞斯基又发表了他的另一本书《进化过程的遗传学》。在这本书中,他又对以上综合理论进行修改,他认为在大多数生物中,自然选择都不是单纯的起过筛作用的。在杂合状态中,自然选择保留了许多有害的甚至致死的基因,其原因就在于自然界存在着各种不同的选择机制或模式。这一思想相对于“老综合理论”成为他的“新综合理论”。
�杜布赞斯基以上的综合理论,综合了自然选择学说与基因论两种观点,吸取了达尔文学说的精华,又提出了自然选择模式概念,从而丰富和发展了达尔文的选择性,他又引入了群体遗传学的原理,弥补了新达尔文主义基因论的不足。他用分子生物学和群体遗传学的原理和方法,阐明了生物进化过程中内因(生物的遗传变异)和外因(环境的选择)、偶然性(遗传变异)和必然性(选择)的辩证关系。尽管如此,在进化理论研究的一些重要问题上,杜布赞斯基的综合理论还不能作出有说服力的解释。如生物体新结构、新器官的形成等比较复杂的问题,单纯用突变、基因重组、选择和隔离的理论是不能完全解释的。如果离开了生活方式的改变,离开了习性与机制变异的连续作用,离开了与其他器官的相互影响,很难做出令人满意的回答。此外,这一学说把实验方法理解为研究生物进化问题的惟一手段也是不恰当的。
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化石(fossil) 保存在岩层中的古生物遗体、遗物和活动遗迹。化石一词源自拉丁文fossillis,意为挖掘。化石是古生物学的主要研究对象,它为研究地质时期的动、植物生命史提供了证据。中国古籍中早已有关于化石的记载,如春秋时代的计然和三国时代的吴晋,都曾提到山西省产“龙骨”,“龙骨”即古代脊椎动物的骨骼和牙齿的化石;《山海经》也有“石鱼”(即鱼化石)的记述;南朝齐梁时期陶弘景有对琥珀中古昆虫的记述;宋朝沈括对螺蚌化石和杜绾对鱼化石的起源,已有了正确认识。迄今,发现最早的细菌化石为距今35亿年前的澳大利亚瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石。
1、生物进化是否有一部分是通过遗传变异进行的?
生物进化完全是遗传变异的结果。所有生物最初的形式都是单细胞的,由于环境的变化,比如紫外线在生命之初是很强烈的,造成生物变异非常频繁,于是大量新物种产生。这种单细胞的变异是非常不稳定的(日本发生过一起大肠杆菌变异致病案件,就是因为单细胞不稳定,很容易变异,并且大量复制,以至成灾。现在人们也利用单细胞的不稳定性诱导新特性用来科研或生产),因此,物种非常繁多,但遗传性状保持不好,所以物种剧增。后来,出现了多细胞生物,遗传开始占主导地位,变异虽然也是推动进化的动力,但已经不再频繁发生了,这样才能保证父母生出的子女还是同一物种,不会父母是狗,子女成猫,也不会龙生九子了。这样才能让物种繁衍。当然,随着环境的变化,物种不会静止不变,他们也有变异,于是就出现了分化,同时,适应环境的个体可以存活,并把好的性状遗传给后代,不适应的就走向灭亡,他们无法留下后代,从此绝种。这就是自然法则,适者生存。
2、生物进化是否受生物的生活经历(生活记忆)影响?
生活经历是可以影响物种进化的,比方说,人类进化的过程中,有很多不适应环境的旁枝都灭绝了(有些是可以吃草的,现在的人就不可以),而人类着一支却不断变异,并保留性状,适应环境变化,淘汰不适应者(没有变异的,或不良变异的),存活下来。所谓生活记忆,是因为他跟父母基因相似,生活环境相同,造成的,如果换一个环境他可能就记不住父母的习性了,比如狼孩。
3、如果上述2个问题的答是都是肯定的,那是否就意味着克隆技术可以复制母体部分生活记忆或者由于生活记忆而造成的遗传变异?
克隆技术只能保留形态特征和某些疾病特征(遗传病),但不能保留并遗传记忆特征,因为后天形成的记忆改变不了基因结构,也得不到遗传。比如酵母可以在富含葡萄糖的坏境生活,它的消化葡萄糖的酶很多,后代突然改到果糖环境,这时候他的后代也能生存,并且消化果糖的酶活跃起来,葡萄糖酶就弱化了。
试问,西特勒的遗传基因可不可能会产生对犹太人排斥的本能的变异?克隆技术是否会将这一变异移植到克隆体上?
如果克隆一个希特勒,让他生在中国,那他只会排斥日本人,而不是犹太人。喜好与后天的因素关系更大,也就是记忆因素。这种记忆与生存与否的切身利益没有关系,也不会影响变异的方向。变异是随机的,但变异的方向受环境压力的影响。
‘贰’ 网友们,你们认为学好生物地理有什么诀窍
生物;瞧察、实验的要领
生物学是一门实验很强的学科,要想控制它,就得亲身瞧察、实验。不管动物学、动物学还是生物卫生,都与实践联系很紧密,所以学习每一章每一节都需注重从瞧察、实验进手。
(一)明确瞧察手法
不管瞧察标本、实物还是瞧察实验,都要先经过预习,了解瞧察的手法,才华使本人的注重力集中正在所需瞧察的东西上,才华对症下药地进行精细的瞧察,才华对瞧察的东西有明确的感知。
(二)要按雄道的步骤瞧察
瞧察的步骤和要领一般要由东西的全体到部分,再由部分到全体。瞧察应先指向于东西的各个部分,先瞧上面、前面,后瞧下面、后面,由外到内,由表及里,养成按顺序瞧察的习 。瞧察时要精细,以了解其特 、作用、种种细节以及各部分之间的联系,从而对全体获得确实的全面的深进的熟识。
(三)瞧察时要用多种感官和分析器
不但要用眼瞧,也要凭据东西的实践情况使用听觉、触觉等器官精细感知。如蚯蚓的体外,大部分体环生刚毛,刚毛较小,不易瞧清,常超卓忽略。要用手摸,用触觉感觉刚毛的存正在,进一步瞧察蚯蚓运动的情况,领会刚毛有帮手运动的作用。
瞧察时要积极考虑,将生动的直瞧与抽象思想相联合,组成正确的观点、断定和推理,熟识事物的本质。如了解鲫鱼种种鳍的作用,可用几条作实验,一条走失胸鳍和腹鳍,一条走失尾鳍,一条维持种种鳍完好无缺。瞧察三种鱼正在水中游动的情况,考虑它们差别的体现,就可以分析总结出种种鳍的作用。
别的,要及时做好瞧察记录。记录瞧察结果既可以稳定后果,又可促进本人精细瞧察和考虑。(四)要勤于动手
除课堂教学中的实验外,要本人动手作生物标本和做实验。这样不但能加深印象,更能扶植分析标题和解决题手法能力,还会扶植动手作能力。别的,注重对大自然的瞧察,联合本人身边的质料做多种实验,如解剖、养殖等等,就更能扶植本人学习生物的喜欢。
二、阅读、探究的要领
阅读教科书是获得学问的重要途径之一。只要卖真阅读教科书,才华深进理解并牢固控制所学习的学问。怎样阅读呢?
(一)可接纳带着标题阅读的要领
如学习“鱼的多样”一节时,可以边瞧察、边阅读,找出相关文句,对下列各标题作应:①乌鱼的生活习是怎样的?它的外形结构有什么特 适于捕食小鱼?②比目鱼的生活习是怎样的?它的外形结构有什么特 适于底栖生活?③肺鱼的外形结构有什么特 ?这类鱼为什么喊肺鱼?④凭据以上种种鱼的情况,想一想鱼网的主要特 是什么?
(二)分析教材内容,了解学问结构
有些章节,阅读课文后要考虑其学问的内正在联系是什么。有些教材内容固然联系实践但无标本可瞧察。如“海洋鱼类资源的掩护”,这就要分析教材探究其学问结构,接纳分析式的阅读要领。这样既能读进走,又能记得清。
(三)弄清观点
生物课中名词观点较多,难记易混,是学习中的难点。正在阅读课文时碰到的观点要进行分析,弄清其内涵,还要晓得同类观点有哪些,学习时要前后联系相比,务必弄清。如完整与不完整;生殖回游、索饵回游与季节回游;留鸟与候鸟等。对这些同类观点,要注重经过相比,找出异同,从而构身明确、正确的观点。
总之,阅读与探究联合起来,才华使智力得到发展,组本钱人解决题手法能力。如读到课文中所讲的两栖动物的外形结构与水陆两栖生活相顺应时,本人就可以考虑田鸡的外形结构有哪些特 是适于陆上生活的,有哪些特 是适于水中生活的。课文中写鲫鱼身体反面深灰玄色,由反面到腹面色彩渐浅,腹面白色,这种体色使鲫鱼不超卓被上面和下面的敌害发觉。读到这里,我们就该卖想一想为什么不超卓被敌害发觉?经过这样考虑得出的答案,印象就相比深进,并会逐步改变融会贯通的学习要领。
别的,还要进行课外读物的阅读,注重瞧电看“动物世界”以及相关科技电影等,这些都能扩张看野,并激发学习生活的喜欢。
三、回纳整理要领
回纳整理学习内容不但利于控制学问,利于记忆,并且更重要的是能从事物之间更广泛的联系中找到新的规律,悟出新的原理来。所以,每学完一章,要小结一次,回纳本章主要内容;学完一单位,要小结一次,回纳本单位主要内容;学完一本书,要做一次零碎的总结。
例如,学完了动物根、茎、叶三章后,可做这一单位的总结、回纳、分析、相比,找出正常根、茎、叶外形的主要特 ,双习旧学问,明确观点,这是第一步,进一步要考虑比方神仙掌,使用所学观点分析哪部分是叶,考虑为什么说肉质扁平部分是茎,上面长的刺是叶,有什么凭据;进一步再考虑为什么说番薯是根,马铃薯是茎,凭据什么,为什么神仙掌上的刺是叶刺,柑桔上的刺是枝刺,凭据是什么。这样总结后可以找出根、茎、叶的规律及其识另外要领。又例如,学完了动物学的教材后,做一次零碎的总结,进行深进一步的考虑,就可以发觉,正在动物学教材中贯串两条主线:一条是动物的外形结谈判生活环境一致的瞧点,另一条是动物由低比及高等、由简略到双杂、由水生到陆生的进化瞧点。这就可以从客瞧的角度,更明确地理解,控制动物学。
总之,学习生物学要凭据“瞧察、实验——阅读、探究——回纳、整理”的线索进行。这种学习过程的结构,是相符辩证唯物主义的熟识论的,也是行之有效的
‘叁’ 生物学 达尔文进化论
达尔文进化论的主要内容
达尔文进化论主要包括四个子学说:
一.进化论:物种是可变的,现有的物种是从别的物种变来的,一个物种可以变成新的物种。这一点,如今早已被生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学和分子生物学等学科的观察、实验所证实,甚至在实验室、野外都可以直接观察到新物种的产生。所以,这是一个科学事实,其可靠程度跟“地球是圆的”、“物质由原子组成”一样。在今天,除了少数由于宗教信仰狂热而无视事实的人,实际上已无生物学家否认生物进化的事实。
二.共同祖先学说:所有的生物都来自共同的祖先。分子生物学发现了所有的生物都使用同一套遗传密码,生物化学揭示了所有生物在分子水平上有高度的一致性,最终证实了达尔文这一远见卓识。所以,这也是一个被普遍接受的科学事实。
三.自然选择学说:自然选择是进化的主要机制。自然选择的存在,是已被无数观察和实验所证实的,这也是一个科学事实。现在学术界一般认为,自然选择的使用范围并不象达尔文设想的那么广泛。自然选择是适应性进化(即生物体对环境的适应)的机制,对于非适应性的进化,有基因漂移等其他机制。也就是说,不能用自然选择来解释所有的进化现象。考虑到适应性进化是生物进化的核心现象,说自然选择是进化的主要机制,也是成立的。
四.渐变论:生物进化的步调是渐变式的,它是一个在自然选择作用下累积微小的优势变异的逐渐改进的过程,而不是跃变式的。这是达尔文进化论中较有争议的部分。在达尔文在世时以及死后相当长一段时间,大部分生物学家,特别是古生物学家,都相信生物进化是能够出现跃变的,认为新的形态和器官是源自大的跃变,而不是微小的变异在自然选择的作用下缓慢而逐渐地累积下来的。包括赫胥黎在内的一些古生物学家由于强调生物化石的不连续性,而持这种观点。在遗传学诞生之后的一段时间内,早期遗传学家们由于强调遗传性状的不连续性,也普遍接受跃变论。在20世纪40年代,“现代综合”学说将遗传学和自然选择学说成功地结合起来,渐变论逐渐占了优势。但是近二、三十年来,古生物学和进化发育生物学的研究表明,生物进化过程很可能是渐变和跃变两种模式都存在的,跃变论又有抬头的趋势。不过,进化论所说的跃变,除了某些非常特殊的情形(例如植物经杂交出现新种),并非是指在一代或数代之间发生的进化,而可能经历了数千年、数万年乃至数百万年,只不过以地质年代来衡量显得很短暂而已。为什么生物进化论的提出为资本主义侵略和落后民族振兴提供理论依据?
‘肆’ 同属植物系统进化分析用什么方法比较好
研究方向 利用多学科的综合手段,研究植物物种多样性的式样、形成和变化,重建植物的系统发育,探讨生物进化的过程和机制;以基础理论研究为主,面向国家战略需求,为我国农作物和经济植物的遗传改良,为生物多样性保护和可持续利用提供理论指导。 主要研究内容 (1)植物分类、区系和生物地理学开展中国及周边国家的区系调查和分析,在植物志编研的基础上,进行分类学修订和专着性研究;采用生物地理学的理论和方法,并综合利用来自形态学、地理学、古生物学和分子生物学等方面的证据,研究植物类群的地理分布格局、形成过程以及生物和非生物成因。探讨植物生物多样性的起源、式样和变化规律;探讨植物分类学的基本原理和方法,完善现行分类系统;建立植物分类和植物地理信息管理系统,为国家植物资源和生物多样性的保护与持续利用提供科学依据和理论指导。 (2)植物大类群的起源和系统发育重建通过对化石植物所含气候和环境信息的提取,在宏观时间尺度上揭示全球变化的大趋势,通过对植被演替过程和机制的研究,阐明古植被景观;开展地质时期植物的形态学、解剖学和分类学研究,揭示陆地植物各大门类的起源和早期进化历史;对现存植物类群开展形态、细胞、地理和分子等方面的综合研究,尤其是利用信息大分子(核酸和蛋白质)作为遗传标记,结合古生物等方面的证据,探讨植物大类群,特别是有花植物的起源、进化式样和过程,重建植物类群的系统发育。 (3)居群生物学和保护遗传学研究居群的遗传结构及其时空动态,结合植物的生殖方式和交配系统分析,探讨物种形成的式样和机制;揭示种间差异的遗传学、生殖生物学和生态学基础;通过生物种间互作的研究,揭示协同进化的机理;研究植物的分子进化与形态进化的关系,基于多学科证据,探讨生物类群地理分布格局和物种适应性进化的分子机理;针对我国特有的濒危植物以及重要作物和经济植物的野生近缘类群开展保护遗传学研究,探讨物种濒危机制及其保护策略和措施,建立遗传多样性保护和利用的理论和方法。 (4)进化发育和进化基因组学通过研究植物个体发育中关键器官和结构的发生和发育过程,揭示关键性状的同源性和进化机制,阐明植物类群形态进化的发育和遗传机理;根据基因组学的原理和方法,结合生物信息学手段,探讨植物基因组的结构、功能及其进化规律和机制;研究植物信息大分子的结构、进化规律和机制,尤其是重要基因家族的起源和分化及其功能意义;研究表型变异与分子变异、基因组变异与环境变异之间的相关性和规律性,从染色体和基因组水平上阐明生物进化的规律和机制。 对,现在传统的分类方法虽然并没有丧失其重要性但是更多的与生化分子方法结合起来。
‘伍’ 古生物学的生物的进化
古生物是地史时期的生物,也遵循达尔文进化论的原则。进化论所指明的进化方式──分支进化、阶段进化、辐射适应、趋异进化、趋同进化、平行进化、动态进化等同样适用于古生物。除此以外,古生物进化
有自己的规律和特点。比较重要的规律有:①不可逆律,为比利时古生物学家L.多洛所提出。它指出,无论是生物体或其器官,一经演变再不可能在以后生物界中恢复,一经消失也不可能再在后代或别处重现。例如,鱼类演化为陆生哺乳类后,一部分哺乳类又回到海洋成为鲸类,但鱼的鳍、鳃等都不能在鲸类中恢复,鲸类只能靠肺呼吸并以演变的四肢和尾起鳍的作用。根据不可逆律,在较老地层中已经绝灭的化石物种,在较新的地层中不会再出现,不同时代的地层中必具有不同的化石生物群。把层序律和不可逆律结合起来,就构成利用古生物学方法确定地层时代和划分地层的基本原理。②相关律,为法国古生物学家G.居维叶所提出。它指出,生物体的各部分发展是相互密切联系的,某部分发生变化,也会引起其他部分相应的变化。这是因为对环境的适应必然影响到许多方面。例如哺乳类对肉食适应会引起牙齿的分化(适应于撕咬)、上下颌强化、感觉敏锐、四肢强壮、趾端具爪等一系列相关的变化。根据相关律,应用比较解剖学的知识,可以从通常保存不完整的化石资料复原其整体,并可据以推断其生态习性,以恢复古环境。③重演律,为德国生物学家赫克尔所提出。它指出个体发育是系统发生的简短重演。根据重演律,可以从个体发育追索生物所属群类的系统发生,从而建立系谱,有助于正确分类。例如,将某些单体四射珊瑚从幼年期到成年期顺序切片观察,可看到内部构造初期为单带型,继之为双带型,最后变为三带型。这说明三带型四射珊瑚的系统发生经历了从单带型到双带型到三带型的过程。 研究古生物的地理分布。发展迅速,被广泛应用于古地理和古环境的重建、板块运动历史以至矿产形成分布的探讨。主要研究内容是各时代的古生物地理区系,全世界显生宙各纪的区系已初具轮廓。区系一般分为大区或域 (realm)、区(region)、分区或省(province),也有进一步分为亚省(subprovince)和地方中心 (endemic center)的。区系的划分根据各家不一,一般大区和区的划分比较注重纬度、温度控制和地理阻隔控制,而较低的区系单位中,生物群落的不同往往起重大作用,因此和古生态学相重叠,瓦伦丁(1973)把古生物地理学视为洲际一级和全球一级的古生态学。
古生物地理学除了研究区系外,还应研究古生物的扩散、分布、迁移、隔离、混合等现象,这方面工作正不断深入。与间断平衡论和分支系统学相结合,兴起了替代分化生物地理学,它认为生物的分布不是由起源中心向外扩散的过程,而是一个祖先类群由于地理隔离分支为两个姐妹类群的过程,分支点在系谱上代表祖先类群,在地理上代表阻隔。其分析方法与分支系统学一样,即寻找某两个地区之间的关系更近于与任何第三地区的关系,从而建立生物类群各分布地区间相互联系的密切程度(历史顺序)。 分子古生物学是20世纪90年代兴起的一个多学科交叉领域,它涉及古生物学、分子进化与分子系统学、地质学、地球化学等科学分支的理论与方法。
分子古生物学研究的内容包括分子古生物研究的基本概念、技术、方法、理论和原理以及国外的主要研究方向和进展,包括分子进化理论、分子数据的处理与分析方法、古DNA、古氨基酸、分子标记物、分子系统学、古生物与现代生物分子数据的综合研究等方面。近代生物学研究的发展及现代技术手段的提高促进了传统古生物研究领域的扩展,并带来了新的发展机遇。分子古生物学研究方向就是将现代生物学新理论和技术方法应用于古生物学研究的过程,如研究古蛋白质分子及其分解产物,确定古氨基酸的排列顺序,同时,也充分反映了当代古生物学研究的特点和目标,从分子水平上探索古生物进化、遗传及化学成分等。对氨基酸外消旋作用的测定已应用于绝对年龄的测定。 研究生物产生无机物晶体及不结晶的有机物、无机物物质以组成骨骼的过程与结果。一方面研究骨骼的矿物成分以及它们的形成机理,另一方面研究骨骼的微细构造(多角柱、交错薄片、珍珠层、均质层等)。其研究结果用于:①古生物的微细构造分类及其演化;②推断古海洋环境因素及其变迁史。
古生物化学、分子古生物学和生物矿物学的研究领域有局部重叠。 探索模拟古代生物的生理结构优点,为现代工艺设计提供有益借鉴。例如根据栉龙类的重叠牙序列已设计出一种二重钻头;鸭嘴龙类交错排列的多排牙齿(达400~500颗)不断替换,可用于研磨、破碎装备的设计等。
‘陆’ 进化生态学 生物地理学 一样吗
进化生态学是利用生态学、遗传学、进化生理来考虑和分析生态学问题的一个学科,它是生态学的一个分支学科。
生物地理学(biogeography)是生物学和地理学间的边缘学科。研究生物在时间和空间上分布的一门学科。即生物群落及其组成成分,它们在地球表面的分布情况和及形成原因。研究生物的地理分布以及和它相关的各种问题的科学。按其问题和方法分,有生物区系地理学、生物系统地理学、历史生物地理学等涉及植物相和动物相的分布,即生物的区系分布及生物生态地理学这两大分支。此外根据作为对象的生物群来划分,有植物地理学、动物地理学、昆虫地理学等。
两者显然不同!
‘柒’ 生物地理学(biogeography)究竟在学什么
生物地理学是生物学和地理学间的边缘学科。研究生物在时间和空间上分布的一门学科。即生物群落及其组成成分,它们在地球表面的分布情况及形成原因。
可分为动物地理学和植物地理学(细胞水平则有细胞地理学),其任务是阐明地球表面的不同部分分布着各种动物区系和植物区系的地理学原因,为生态平衡、生物资源的调查、保护、开发、利用提供理论依据。它同生态学、古地理学、古生物学、种族发生学有密切联系。
发展历史
生物地理学于19世纪早期产生并迅速发展。达尔文关于物种形成和生物演化的理论促进了生物地理学的发展。洪堡被誉为植物地理学的创建人,华莱斯用自然选择和演化的理论,综合了动物地理学的基本概念和原理,提出了着名的“华莱斯线”。
孟德尔、摩尔根学派的新达尔文主义者认为,“突变”是生物种内遗传变异的基本来源,导致形成亚种和新的物种,而且生理学和细胞学的差异与自然条件有关,说明了物种形成、系统发育和多样性的根本原因。
板块构造、海底扩张理论的兴起和魏格纳大陆漂移说的复活,促进了生物地理学的发展。
‘捌’ 生物进化的原因
因为周围环境发生了变化。
在人类发展和进化中的重大事件有:直立行走——制造和使用工具——大脑进一步发达——语言的产生。直立行走是进化发展的基础。
生命的诞生
如果说海洋动物登上陆地历史不长,是由于生物大爆炸在5亿年前才发生,是可以理解的,但植物也很晚才来到陆地,这似乎就不好理解了。一种解释这仍然是因为氧气,氧气所形成的臭氧层能屏蔽可以穿透其它气体的紫外线,有了臭氧层,生命才能离开能防护紫外线的海水在陆地上直接面对太阳。地球大约在4亿年前形成了臭氧层,于是生命就在这个时候大规模地转移到陆地。
陆地和海洋的进化衔接,可以用今天仍然活着的古老的总鳍鱼来演示,一个纯粹的深海鱼类,却长着类似陆地动物的腿,显然,当时有很多鱼用腿走上了陆地,而这条鱼的祖先因为勇气不够又退回去了。我们就是那些勇往直前者的后代,我们身体中,都是勇敢者的基因。
不过,生命真正的登陆,不只是靠鱼长腿,还依赖于地球核心的动力,因为生命星球上的充满水分的气候,必然要侵蚀地貌,如果没有造山的机制,那么地球上有过的山脉早就被磨平了,平地就意味着没有河流。而没有河流的陆地,生命是不可能深入的。然而地球有一个造山的发动机,这就是转动的热核,核心的岩浆通过层层地幔向上传导热量,由它而引发的造山运动从来没有停止,这种造山运动几乎每隔一亿年就把地球的面貌彻底地修改一次。最近的一次最大规模的造山运动,离我们只有4千万年,它造就了地球上最高的喜玛拉雅山脉和辽阔的青藏高原,同时也影响了至少半个地球的生态和人类文明的布局。
地球上的山脉和河流都是年轻的,生命的气候对地球表面的磨损要求地球不停地去修复,保持地表上永远的高低不平,从而使生命在使用地球的陆地之后,还能享受到由河流所贯穿的通向陆地深处的生命链,我们的地球在40多亿岁的高龄,依旧蕴藏着沧海桑田的生机。
从地心传递的整个地球的活力对生命的存在、进化,都有着其它的和我们类似的星球不可比拟的优势,金星上也有高山,甚至比地球上的山脉还高,但它们是几十亿年前形成的,只是气候干燥没有被磨损掉,其它的岩石行星也都是这种苍老,不知这是一种巧合,还是必然,总之一个没有生命存在的星球,它的表面物理动态也近乎于停滞。
地球的活力不只是制造山脉和河流,它甚至改变整个大陆的形状,当地心的热核一旦觉得热散得不舒服,就会把陆地拱开,就像一个婴儿踢被子一样,这个踢的过程,就是大陆漂移,在最近的两亿多年中,地球的大陆曾经从远古的3块,在一亿年前合成一块,接着又分开成今天这样。
这种漂移不管是分,是合,都给生命的进化模式带来巨大的影响。今天的大陆,据考察是自有生命登陆以来板块分割得最多的状态,而每块大陆显然都有不同的生物种类,实际上,由孤立导致的生物多样性似乎比其它因素导致的多样性更加明显,而我们的祖先——灵长类,就是在大约6000万年前,相继在大陆板块相互漂移得最远的时候诞生的。
生命的登陆
地球充满活力,是因为地球的旋转,这种旋转保护生命自远古存在并一直推动生物进化到智能文明,但是,今天的智能文明,却并不需要地球旋转得太快,因为过快的旋转所引发的太多的地震、火山或者狂风都会给人类带来灾害。
我们运气很好,地球有一颗卫星——月亮。它的质量只有地球的80分之一,但它的引力足以成为一个给地球这个转轮安置的无形刹车,不断给地球的自转减速,在以往的40多亿年里,月球至少使地球自转速度减慢了一半,而月球也随着地球的转速减慢放松了对它的束缚,逐渐地离地球远去,远到当人类出现之后,从地球上看它的表面直径和太阳的表面直径正好吻合,这给人类观测太阳的活动规律,带来极大的方便。
由月球造成的海洋潮汐每时每刻都抚摸着陆地,正是这个把小小贝壳推动的力量,亿万年来,亿万次的摩擦,终于使地球的转速逐渐地从每天10个小时的昼夜交替,减慢成24个小时。
月亮留给我们足够做美梦的温馨长夜,它赠给人类的最珍贵的礼物是地球有史以来最稳定的地壳。
月球离地球只有38万公里,因此人类可以看到它的表面轮廓,但无论人们怎样想象月球上的神话,月球却是一颗死星球,月球和地球在同样的距离得到太阳的光辉,然而由于月球比地球小得多,它们的命运就完全不同。
类似月球的卫星
但宇宙是复杂的,像月球这样的小天体如果遇到一些特殊的外在条件,它们的表面会发生难以想象的事情,在太阳系大行星的周围,有很多类似月球这样的卫星,它们虽然离太阳很远,但却由于它们靠近引力巨大的行星,于是它们出现了和我们的月亮完全不同的情况。
木星是太阳系里最大的行星,质量比地球大300多倍,拥有16颗卫星,其中有4颗和月亮差不多大,它们应该和月亮的表面状态相似,但情况完全不同。其中的木卫1离木星最近,于是,木星的巨大引力搅动了它内部的热能,这些热能源源不断地从核心喷出,形成火山,火山的岩浆早已多次覆盖了这颗星球的表面,从现在的情形看,火山依然在猛烈地喷发,不知道它已经喷了多少岁月和将要再喷多久,然而,一个天体上有复杂的物理和化学动态,对于我们研究生命起源是非常宝贵的。
而木卫2则是一个在零下170度的寒冷太空中,居然可能拥有液态水的天体,——外面是冰,里面是水,它的冰层有被木星潮汐力撕扯后重新冻结的痕迹,这也许会证明除了核聚变能以外,引力能也可以创造液态水,那么这也许意味着在远离恒星的地方也会有生命,因为液态水被认为是生命存在的最直接的条件。
木星的成份基本都是氢气,超新星制造的重元素在宇宙所占的比重毕竟很少,所以大部分还都是像氢气这样的古老物质。土星是最典型的氢气的产品,因为它的比重比水还轻,但它的美丽的光环却是重元素,土星的光环基本上是由岩石和冰块组成,巨大的土星和它的稀薄的光环的物质比例,大概就代表了太阳系里宇宙的原始物质和超新星制造的重元素的之间的比例关?/ca>
参考资料:http://www.pge.net.cn/ks/kyk/www/public/show.php?ArticleID=33667
达尔文主义
Darwinism
英国生物学家C.R.达尔文创立的以自然选择为中心的生物进化理论,即通常所指的进化论。达尔文运用大量地质学、古生物学、比较解剖学、胚胎学等方面的材料,特别是他在环球航行期间以及研究家养动植物时所获得的第一手材料,令人信服地证明了现存多种多样的生物是由原始的共同祖先逐渐演化而来的,揭示了自然选择是生物进化的主要动因,从而使进化论真正成为科学。自然选择的主要内容包括变异和遗传、生存竞争和选择等。变异是选择的原材料,在生存竞争中,有利的变异将较多地保存下来,有害的变异则被淘汰。有利变异在种内经过长期积累,导致性状分歧,最后形成新种。生物就是这样通过自然选择缓慢进化的。英国生物学家A.R.华莱士与达尔文同时提出了类似思想,并于1889年第一次把达尔文的学说称为“达尔文主义”。达尔文主义的着名代表人物还有T.H.赫胥黎和E.H.海克尔。
达尔文主义第一次把生物学放在完全科学的基础上,它的产生不仅是生物学的伟大革命,也是人类思想史上的伟大革命,具有巨大的哲学意义。它用自然选择的进化学说合理地说明生物的多样性和适应性,从而有力地打击了唯心主义的特创论和目的论利用生物的多样性和适应性长期宣扬的上帝有目的地创造生物的观点,这是唯物主义世界观的伟大胜利。马克思、恩格斯高度评价达尔文的进化论,并把它引为自己学说的自然史基础。唯心主义者则试图利用达尔文主义宣扬他们的哲学思想和社会政治观点,产生了社会达尔文主义、庸俗进化论等流派。围绕达尔文主义所展开的哲学斗争,一直延续至今。
在达尔文时代,细胞学说刚刚建立,遗传学尚未成为科学,因而达尔文主义没有也不可能揭示生物遗传、变异的机制。此外,达尔文还过分强调了生物的缓慢进化。19世纪末叶以来,出现了把达尔文的自然选择学说与遗传学相结合的趋势,各门生物科学的新成就使达尔文主义发展到一个新的阶段(见新达尔文主义、综合进化论)。
新达尔文主义
neo-Darwinism
http://www.cle.com: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.达尔文的自然选择理论和A.魏斯曼的种质学说相结合的一种生物进化理论。新达尔文主义产生于19世纪末,创立者是德国生物学家魏斯曼。美国遗传学家T.H.摩尔根、英国遗传学家J.A.汤姆逊也是有影响的新达尔文主义者。1896年,G.J.罗马尼斯首次将这种理论称为“新达尔文主义”。
19世纪下半叶,细胞学取得了长足的进步,陆续发现了细胞核、染色体以及有丝分裂、减数分裂等重要事实。在这些成就的基础上,魏斯曼通过自己的实验研究,认真探讨了遗传和进化问题。他做了着名的小鼠尾巴切割实验,发现连续切割22代,小鼠尾巴并未变短,他由此否定获得性状遗传(见拉马克主义)。魏斯曼提出,生物体由种质和体质所组成。种质即遗传物质,专司生殖和遗传;体质执行营养和生长等机能。种质是稳定的、连续的,不受体质的影响,它包含在性细胞核主要是染色体里。获得性状是体质的变化,因而不能遗传。魏斯曼认为,进化是种质的有利变异经自然选择的结果。1917年,摩尔根提出“基因论”,把魏斯曼的种质发展为染色体上直线排列的遗传因子、即基因。新达尔文主义是进化学说发展中承上启下的一个重要阶段。魏斯曼把遗传学和自然选择学说结合起来,开创了进化论研究的新方向。他首次区分种质和体质,指明了遗传的物质基础及其连续性,在遗传机制上补充了达尔文的观点。这是新达尔文主义的重要贡献。然而,魏斯曼把种质和体质绝对对立起来,具有一定的局限性。
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达尔文主义·新达尔文主义·现代达尔文主义
http://www.chinawuli.com/view.asp?id=352
文/马铁山 郝改莲
1 达尔文主义
�亦即达尔文学说,它是达尔文在他的《物种起源》等着作中,从分类学、形态学、胚胎学、生物地理学、古生物学等方面,列举事实证明不同生物之间有一定的亲缘关系;古代生物和现代生物之间有着共同的祖先;现代生物是远古少数原始类型按照自然选择的规律逐渐进化的产物。它是一个庞大的生物进化体系。在达尔文学说的科学体系中,最主要的是自然选择学说,其主要内容可以概括为:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。随后,英国的赫胥黎、德国的海克尔等称赞并接受达尔文主义,同时也在不同方面发展了达尔文的进化学说,成为达尔文主义学派。
�达尔文进化学说,回答了拉马克所不能解释的许多问题,是当时最完满的进化理论。该学说在思想方面、学术内容方面和科学方法方面作出了极其重要的贡献。但是在许多方面也引起了争议。首先,达尔文关于生存斗争的论述包括多个方面,即生物跟无机自然条件的斗争;跟同一物种的斗争——种内斗争;跟不同物种的斗争——种间斗争。但他主要指的是繁殖过剩所引起的种内斗争。显然,达尔文的这种认识是不全面的。事实上,生命自然界各类生物之间,既包括冲突,也包含和谐;既包含对抗,也包含合作。达尔文则过分强调“斗争”这个侧面,而忽略了其他方面的种种联系。其次,他把繁殖过剩所引起的生存斗争当作生物进化的主要动力是不恰当的。事实上,没有繁殖过剩,物种也会变异,旧种也会绝灭,新的更发达的种也会取代它们。第三,达尔文的某些主张仍然得不到现代科学的支持。达尔文同意生物在环境条件影响下获得的新性状可代代遗传。达尔文的这种获得性遗传(拉马克提出)假说作为科学上的一个普遍规律,仍然得不到充分的证明。
�2 新达尔文主义
�新达尔文主义是德国动物学家魏斯曼提出的,魏斯曼、孟德尔、德弗里斯和摩尔根等都是有影响的新达尔文主义者。他们组成了新达尔文主义学派。魏斯曼(August NeoDarwinism Weismann,1834~1914)反对达尔文的获得性遗传的思想,但同时又接受了达尔文自然选择的一般概念,并把这种选择机制推广到种质,提出了“种质论”,即生物体是由种质和体质组成的。种质是生殖细胞,体质是体细胞,因此,新物种的形成是由种质产生的,二者不能转化。环境条件只能引起体质的改变而不能引起种质的变化,因此获得性是不能遗传的。孟德尔(Gregor Johann Mendel,1822~1884),奥地利遗传学家,他提出了“遗传因子说”,即控制生物性状的遗传物质是以自成单位的因子存在着。他们可以隐藏不显,但不会消失。在减数分裂形成配子时,成对因子互不干扰彼此分离;通过因子重组再表现出来。孟德尔的观点说明了支配遗传性状的是因子,而不是环境。这与达尔文获得性遗传的说法显然不同。德弗里斯(Hugo De Vries,1848~1935),荷兰植物学家,他提出了“突变论”,他认为进化不一定像达尔文所讲的那样,通过微小变异(连续变异)而形成,他说变异可以是一种不连续的,由突变引起而直接产生新种。显然,在德弗里斯看来,自然选择在进化中的作用并不重要,只是对突变起过筛作用。摩尔根(Thomas hunt Morgan,1866~1946),美国细胞遗传学家。他提出了“基因论”,他认为基因在染色体上呈直线排列,从而确立了不同基因与性状之间的对应关系。这样也就可以根据基因的变化来判断性状的变化了。摩尔根认为,生物的基因重组是按一定的频率必然要发生的,它的发生与外界环境没有必然的联系。并认为,这种变异一经发生就以新的状态稳定下来。因此获得性状是不遗传的。
�新达尔文主义学派尽管提出了“种质论”“基因论”“突变论”等,但也有许多地方引起了争论。首先,新达尔文主义是在个体水平上研究生物进化的,而进化是群体范畴的问题。因此,这一学说在解释生物进化时,在总体上具有一定的局限性。其次,新达尔文主义学派中的多数学者,漠视自然选择学说在进化中的重要地位,因此他们不可能正确地解释进化的过程。
�3 现代达尔文主义
�也称综合达尔文主义,是以乌克兰遗传学家杜布赞斯基《遗传学和物种起源》(1937年出版)一书的问世为标志的。杜布赞斯基在此书中提出的“综合理论”是现代达尔文主义的理论基础。综合理论的基本内容包括:(1)种群是生物进化的基本单位;进化机制的研究属于群体遗传学的范围。(2)突变、选择、隔离是物种形成及生物进化中的3个基本环节。他认为,突变是普遍存在的现象,突变不仅能产生大量的等位基因,还可以产生大量的复等位基因,从而大大增加了生物变异的潜能。随机突变一旦发生后就受到选择的作用,通过自然选择的作用,使有害的突变消除,而保存有利的基因突变。其结果便造成基因频率的定向改变,这才使新的生物基因类型得以形成。群体的基因组成发生改变以后,如果这个群体和其他群体之间能够杂交就不能形成稳定的物种,也就是说,物种的形成还必须通过隔离才能实现。这是他早期提出的综合理论,又称“老综合理论”。1970年,杜布赞斯基又发表了他的另一本书《进化过程的遗传学》。在这本书中,他又对以上综合理论进行修改,他认为在大多数生物中,自然选择都不是单纯的起过筛作用的。在杂合状态中,自然选择保留了许多有害的甚至致死的基因,其原因就在于自然界存在着各种不同的选择机制或模式。这一思想相对于“老综合理论”成为他的“新综合理论”。
�杜布赞斯基以上的综合理论,综合了自然选择学说与基因论两种观点,吸取了达尔文学说的精华,又提出了自然选择模式概念,从而丰富和发展了达尔文的选择性,他又引入了群体遗传学的原理,弥补了新达尔文主义基因论的不足。他用分子生物学和群体遗传学的原理和方法,阐明了生物进化过程中内因(生物的遗传变异)和外因(环境的选择)、偶然性(遗传变异)和必然性(选择)的辩证关系。尽管如此,在进化理论研究的一些重要问题上,杜布赞斯基的综合理论还不能作出有说服力的解释。如生物体新结构、新器官的形成等比较复杂的问题,单纯用突变、基因重组、选择和隔离的理论是不能完全解释的。如果离开了生活方式的改变,离开了习性与机制变异的连续作用,离开了与其他器官的相互影响,很难做出令人满意的回答。此外,这一学说把实验方法理解为研究生物进化问题的惟一手段也是不恰当的。
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化石(fossil) 保存在岩层中的古生物遗体、遗物和活动遗迹。化石一词源自拉丁文fossillis,意为挖掘。化石是古生物学的主要研究对象,它为研究地质时期的动、植物生命史提供了证据。中国古籍中早已有关于化石的记载,如春秋时代的计然和三国时代的吴晋,都曾提到山西省产“龙骨”,“龙骨”即古代脊椎动物的骨骼和牙齿的化石;《山海经》也有“石鱼”(即鱼化石)的记述;南朝齐梁时期陶弘景有对琥珀中古昆虫的记述;宋朝沈括对螺蚌化石和杜绾对鱼化石的起源,已有了正确认识。迄今,发现最早的细菌化石为距今35亿年前的澳大利亚瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石。
‘玖’ 生物进化与环境演变关系 地理
一方面,生物进化不能脱离环境,而必须依赖并适应环境,维持生存和发展;另一方面,地球上的生物进化过程,对于地理环境的形成和发展起着特殊的、非常重要的作用。
‘拾’ 植物系统与生物地理学是做什么的 和保护生物学哪个好点
植物系统应该是植物分类学吧,研究植物分类和植物系统发育的。生物地理学研究生物的进化和生物的地理分布,还有物种多样性。保护生物学研究什么从字面上就可以判断了。这三个专业可以说都比较冷门,选择哪个可以凭你的兴趣。我是学生物地理的,希望能对你有帮助。