生命進化:地球上最偉大的表演

? ? 英國著名生物學家理查德.道金斯說,生命的起源和進化,是地球上最偉大的表演?;蛟S,把這件事放在浩瀚的宇宙中,也是如此。因為,從一個滿是沙子、石頭、空氣和水的無機物世界中,經(jīng)過漫長的時間,逐漸進化出了能走、能跳,能說,會笑的智能生命,你說,這事是不是神奇?夠不夠偉大?

? ? 由于時間久遠,過程復雜,生命起源的細節(jié)不可考,但生命產(chǎn)生的過程可以推測出來。簡單描述,這個過程要經(jīng)歷以下四個階段的變化:

1、從無機小分子物質(zhì)生成有機小分子物質(zhì)。氫氣、氮氣、甲烷、氨氣等這些無機物分子,經(jīng)過一定的化學反應變成了氨基酸分子。這一點,美國化學家米勒的實驗已經(jīng)可以證明。

2、從有機小分子物質(zhì)形成有機高分子物質(zhì)。類似氨基酸這樣的簡單的有機物分子,變成更大更復雜的有機物質(zhì),比如蛋白質(zhì)和核酸分子等。1965年我國科學家利用氨基酸,在世界上首次合成了結晶蛋白質(zhì)一牛胰島素。1981年又利用簡單的有機物合成了另一高分子化合物—核酸。這兩個人工合成高分子化學物質(zhì)的實例充分說明了,在某些條件下小分子有機物演變?yōu)橛袡C高分子化合物是完全可能的。

3、從有機高分子化合物組成多分子體系。蛋白質(zhì)分子等物質(zhì)在原始海洋中互相黏附,形成了膠質(zhì)的小球(多分子體系),在海洋中漂浮。

4、從多分子體系演化為原始生命。這是生命起源過程中最復雜和最有決定意義的階段。

????生命一旦產(chǎn)生,就開始了由簡單到復雜,由水生到陸生的進化征程。這條路極其漫長,至今已跨越幾十億年;這條路也并非坦途,中間經(jīng)歷多次浩劫。好在,生命頑強,一路走下來,直至到了現(xiàn)在,我寫了這篇文字,而你正在看這篇文字。


? ? 我們簡單回顧下這個波瀾壯闊的生命歷程:

????現(xiàn)在所有生物的祖先都能追溯到一種假想的微生物,被稱作LUCA(盧卡。Last Universal Common Ancestor?最近的共同祖先)。

? ? 科學家推測,在澳大利亞距今41億年的巖石中發(fā)現(xiàn)的微量碳可能是生命最古老的的“痕跡”。生命痕跡出現(xiàn)1億年之后,即距今40億年左右,地球遭受了外來天體的密集轟炸,這些轟炸導致了地球大氣的消失,所有的早期生命全部滅絕。

????又過了2億年,即38億年前,一種古菌出現(xiàn)了。這種古菌發(fā)展出了復雜細胞的細胞核。形成于35億年前由古菌菌落沉積而成的疊層石,為生命的存在提供了最早的化石證據(jù)。直到今天,在澳大利亞海岸,由細菌菌落組成的疊層石仍然在不斷形成。

????32億年前,細菌由水中登上了陸地,形成了陸生細菌。

????27億年前,復雜的有核細胞進化形成。而26億年前的地表細菌化石是最早的陸地生命痕跡。? ??

????24億年前,大氧化事件使地球大氣層充滿了氧氣。

????20億年前,真核生物開始擁有復雜的有核細胞。在這個時段,線粒體,這個復雜細胞的能量加工廠,開始進化成型。

????16億年前,真核生物(復雜細胞生物)分化成類似植物和類似動物的群體。

????15億年前,葉綠體開始出現(xiàn),有了它,復雜細胞就能從陽光中汲取能量。

????12億年前,最古老的多細胞生物:海藻開始出現(xiàn),這是最早的復雜生物。

????9.34億年前,植物開始出現(xiàn)。

?????7.5億年前,最早的動物(海綿)開始出現(xiàn)。

????6.35億年前,已知最早的動物胚胎和刺胞動物(水母和海葵的親緣動物)開始出現(xiàn)。

????5.3億年前,陸地上出現(xiàn)了尚未確認的節(jié)肢動物。魚類在此之前已經(jīng)形成。

????5.1億年前,類似骨骼組織的化石,魚的齒質(zhì)開始形成。

????4.83億年前,昆蟲開始形成。

????4.7億年前,陸地植物的孢子開始形成,證明了當時陸地上已經(jīng)出現(xiàn)了類似苔蘚的植物。

????4.28億年前,陸地生物的至關重要的一次進化:呼吸和體內(nèi)受精,在一塊形成于4.28億年前的馬陸化石中得以體現(xiàn)。? ??

????3.8億年前,樹木化石開始形成,證明當時已經(jīng)存在森林。

????3.75億年前,四足動物(有肢脊椎動物)化石證明,脊椎動物開始在陸地上出現(xiàn)。

????3.72億年前,種子形成。表明植物離開水生環(huán)境,能夠在干燥的陸地上完成生命周期。

????3.18億年前,爬行動物出現(xiàn),表明一些脊椎動物開始脫離水生環(huán)境。

????3.12億年前,類似哺乳動物的爬行動物出現(xiàn)(或者叫下孔類動物)

????3.05億年前,球果化石表明,植物已經(jīng)進化出保護種子的結構。

????2.6億年前,犬齒獸化石形成。上面能看到各種各樣的牙齒、肌肉發(fā)達的頜部結構、以及大大的腦殼。這些特征都說明它們的后代是哺乳動物。

????2.5億年前,二疊紀末期的生物大滅絕。導致三葉蟲全部死亡,超過70%的已知動物和植物物種消失。

????2.31億年前,最早的恐龍化石形成。預示著大型爬行動物的時代到來。

????2.25億年前,哺乳動物出現(xiàn)。他們的祖先是類似爬行動物的犬齒獸類。

????2.1億年前,哺乳動物進化出泌乳的能力。

????1.9億年前,種子植物開始分化。

????1.65億年前,毛皮痕跡化石證明,哺乳動物進化出毛皮。

????1.5億年前,始祖鳥化石表明鳥類開始具備飛行的能力。

????1.2億年前,有花植物開始出現(xiàn)。

????6500萬年前,小行星撞擊導致恐龍、翼龍和其他大型海生爬行動物滅絕,從而為大型哺乳動物和鳥類提供了迅速進化的機會。

????5600萬年前,靈長類動物的化石開始形成。

????4700萬年前,早期靈長類動物-達爾文猴。

????2500萬年前,猿進化形成。

????500萬年前,人類開始形成(南方古猿)。


????這個過程真是波瀾壯闊,蕩氣回腸。篇幅所限,這里只簡單挑選了一些有代表性的事件。這些事件的周圍,還有無數(shù)的生命故事。與生命的誕生和進化相比,人類社會的一切偉大,都相形遜色。說它是地球上最偉大的表演,實在是再恰當不過了。

????說到進化,有幾個人物需要說一下,拉馬克、達爾文和華萊士。

? ? 拉馬克,全名?讓·巴蒂斯特·拉馬克(1744-1829),法國博物學家,生物學偉大的奠基人之一。他最先提出生物進化的學說,是進化論的先驅(qū)。他的學說被后人稱為“拉馬克學說”)


拉馬克
達爾文


華萊士

?達爾文,全名?查爾斯·羅伯特·達爾文(1809-1882),英國生物學家,進化論的奠基人。出版《物種起源》,提出了生物進化論學說。他的學說是我們通常認為的進化論。他提出的核心法則是自然選擇。即“物競天擇,適者生存”。

????華萊士,全名:阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士(1823-1913)英國博物學家、探險家、地理學家、人類學家和生物學家。華萊士因獨自創(chuàng)立“自然選擇”理論而著名,促使達爾文出版了自己的演化論理論。

????在時間上,法國的拉馬克最早提出了進化論。50年后,英國的達爾文和華萊士則一同提出了自己的進化論。

????1809年拉馬克出版了《動物學哲學》一書,在這本書里闡述了生物進化的觀點。他認為:所有的生物都不是上帝創(chuàng)造的,而是進化來的;復雜的生物是由簡單的生物進化來的;生物為了適應環(huán)境繼續(xù)生存,物種一定要發(fā)生變異。拉馬克肯定了環(huán)境對物種變化的影響。拉馬克提出了兩個核心法則:一個是用進廢退;一個是獲得性遺傳。

前者指經(jīng)常使用的器官就發(fā)達,不用就會退化,比如長頸鹿的長脖子就是它經(jīng)常吃高處的樹葉的結果。后者指后天獲得的新性狀有可能遺傳下去,如脖子長的長頸鹿,其后代的脖子一般也長。

????1858年,達爾文和華萊士共同向英國皇家學會提交了論文,闡述了進化論的思想。而真正讓進化論流行并產(chǎn)生轟動的是達爾文。達爾文于1859年出版了《物種起源》,系統(tǒng)闡述了生物由低級向高級發(fā)展的規(guī)律,強調(diào)了“物競天擇、適者生存”“自然選擇”思想。

????拉馬克和達爾文(華萊士)的理論區(qū)別用以下例子可以說明:為什么會有長頸鹿?


????達爾文的進化論認為,本來都是普通鹿,有一只鹿的基因發(fā)生了突變,脖子變長了一點點。長脖子的鹿和其他鹿一起生活,沒什么兩樣。直到出現(xiàn)了一次氣候變化(自然選擇),地面上的草減少了,不夠吃。鹿就要吃樹葉,樹葉很高,大多數(shù)鹿只能夠到低處的樹葉,而長脖子的鹿可以吃到高處的葉子,那么這種情況下長脖子的鹿生存機率就更高,它的基因就更容易遺傳。同時這種利于脖子變長的基因突變,在鹿的后代里就有更大的遺傳優(yōu)勢。漸漸的,長脖子的鹿越來越多,而短脖子的鹿就越來越少,直至滅絕。

????拉馬克的進化論則認為,本來都是普通鹿,一開始都吃地上的草。由于地上的草減少,鹿不得不伸長脖子吃樹上的葉子,這種夠葉子的努力使得脖子變的更長,就像鍛煉身體一樣。而這種變長的脖子就能遺傳給下一代。漸漸的鹿的脖子就變的更長了。

????邏輯上,兩者都沒毛病。但是拉馬克主義無法解釋一些現(xiàn)象,也沒有實驗可以證明。比如,動物都有的保護色。老虎的斑紋,竹節(jié)蟲的樣子,有毒生物的艷麗顏色等等,都是他們的保護色。生物如何控制自己的保護色呢?按拉馬克的說法,可以通過努力讓肌肉更發(fā)達,讓脖子更長,但無法努力來改變自己的顏色。

????但達爾文和華萊士的進化論則通過了各種案例的檢驗。所以,達爾文的進化論成了我們現(xiàn)在通常認為的進化論。

? ??只要出現(xiàn)一塊不符合時間順序的化石,進化論就會.....被推翻。但進化論成功地通過了這種考驗?!聿榈?道金斯。

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務。

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容