• 生物是如何进化的

  • 发布时间:2017-10-11 08:57 浏览:加载中
  • 生物进化

      原始生命的产生,是生物进化发展过程中一个里程碑式的事情。原始生命产生以后,由于各种营养方式的差异,有些进化为原始藻类,它们具有叶绿素,可以进行自养生活;另一些进化成为原始单细胞动物,它们没有叶绿素、靠摄取现成有机物为生。

      而我们地球上的千千万万的植物和动物,便是由这些原始藻类和原始单细胞动物进化而来的。

      *植物的进化

      现在,地球上共有约40多万种植物,它们的差异体现在形态结构、营养方式、生殖方式和生活环境上。通过对化石的研究,科学家们认定现今的植物并不是近期才产生,而是已经经历了30多亿年的历史才得以逐渐发生发展和进化而来。

      细菌和蓝藻等原核生物是地球上出现最早的植物,它们出现于大约35~33亿年前,之后总共经历了5个发展阶段,达到现在的状况。

      第一阶段是菌藻植物时代。这一时代从35亿年前开始,到4亿年前(志留纪晚期),总共大约30亿年的时间。这个时代地球上的植物只有原始的低等菌类和藻类。其中,35亿年~15亿年期间,为细菌和蓝藻独霸的时期,被称为“细菌——蓝藻时代”。而从15亿年前开始,才终于出现了红藻、绿藻等真核藻类。

      第二阶段是裸蕨植物时代。裸蕨是4亿年前由一些绿藻演化出来的原始陆生维管植物。它们的特点是无真根,也无叶子,但体内有维管组织,因此可以在陆地上生活。在3亿多年前的泥盆纪早、中期,它们用了大约3000万年的时间向陆地扩展,为了适应各种陆生环境,它们也发生了发展分化。此外,苔藓植物也是在泥盆纪时出现的,但它们最终也没形成陆生植被的优势类群,只是植物界进化中的一个侧支。

      第三阶段是蕨类植物时代。在泥盆纪末期,裸蕨植物逐渐灭绝,由它们演化出来的蕨类植物取而代之。在二叠纪,约1.6亿年的时间时,它们成为陆生植被的主要景观,这些蕨类植物呈高大乔木状,有鳞木、芦木、封印木等。

      第四阶段是裸子植物时代。从二叠纪开始,到白垩纪早期这段时间,由于环境变化,蕨类植物大都绝灭,陆生植被由裸子植物所取代。最原始的裸子植物(原裸子植物),也是由裸蕨类演化出来的。中生代为裸子植物最繁盛的时期,因而这个时期也被称为裸子植物时代。

      第五阶段是被子植物时代。被子植物从白垩纪迅速发展起来,并逐步取代了裸子植物的优势地位。如今,被子植物仍是地球上种类最多、分布最广、适应性最强的优势类群。

      纵观植物的发生发展过程,可以看到整个植物界的发生和发展是通过遗传变异、自然选择(人类出现后还有人工选择)而不断进行,并沿着从低级到高级、从简单到复杂、从无分化到有分化、从水生到陆生的规律来演化。地球上新的植物种类不断产生,而不适应环境变化的种类不断死亡和绝灭。除非地球毁灭,否则这条演化的进程永远不会终结。

      *动物的进化

      世界现存动物种数约为150多万,主要包括单细胞的原生动物和多细胞的后生动物两大类。后生动物又被分为两类,其中一类的细胞只有不同的分化,如多孔动物(海绵动物);而另一类的细胞有分工,于是可组成完全固定的组织和器官系统,多细胞动物中,除多孔动物以外的均属此类。另外,动物学家们也习惯上根据动物体内有无脊椎骨而将整个动物界划分为无脊椎动物和脊椎动物两大类,但更科学的分法是将动物分为无脊索动物和脊索动物两大类。

      现存的动物,当然是从古代动物发展演化而来,它们不但具有共同祖先保留下来的特征,而且为了适应新的生存条件,还发展了祖先没有的特征。单细胞生物是动物界各种类群的共同祖先。

      原始鞭毛虫大概是最原始的原生生物。鞭毛纲动物是现存的原生动物,它有可能是由这种原始鞭毛虫进化而来。多细胞动物起源于单细胞动物,这点在科学界已有共识,但对于单细胞动物进化到多细胞动物的方式,目前还没有统一的意见。

      生存在海洋中营寄生生活的微小中生动物是最简单、实心的原始多细胞动物,它是介于原生动物和后生动物之间的类型。

      多孔动物门是很古老的类群,它极近似于原生动物门的领鞭毛虫,基于这个因素,人们认为它由原始领鞭毛虫进化而来。不过,因为它很早就从多细胞动物的主干上分出,又因为它在胚胎发育中有翻转现象,所以多孔动物便成为动物进化中的一个特殊的盲枝,称为侧生动物(或翻转动物)。除此之外,其他所有的多细胞动物,统称为真多细胞动物或真后生动物。

      真多细胞动物首先发展出辐射对称的腔肠动物门。它是典型的具有消化腔的两胚层动物,或许来自与浮浪幼虫相似的祖先实球虫,然后发育成原始水母型,再发育成固着的水螅型和复杂的、自由游泳的水母型。而栉水母动物门属于自由浮游的动物,它与水母类有相似之处,体型基本上仍属辐射对称,但两侧辐射对称已较明显。从结构上看,它不具刺细胞,而具有中胚层原基等。近些年来,多数动物学家主张把它列为独立的门。

      当动物过渡到爬行生活的时候,头端便开始分化,两侧对称、中胚层也有所发展。原始三胚层动物发展出来许多进化分枝,其中原口动物和后口动物两枝在结构与功能上有许多重要进步。所谓原口动物,指的是成体的口由原肠胚期的原口(胚孔)发育而来的动物,属于原口动物的有扁形动物门、纽形动物门、颚口动物门、轮虫门、线虫门、线形虫门、软体动物门、环节动物门和节肢动物门等较大的门,以及其他一些小的门。

      假体腔是由胚胎期的囊胚腔持续到成虫时形成的,而不是由中胚层形成,在体壁与消化管之间无体腔膜包围。假体腔动物中的7个门(轮虫门、腹毛动物门、线虫门、线形虫门、棘头动物门、动吻动物门和内肛动物门)并非一个自然类群,各门的共同点是都具有假体腔,而在其他方面差异较大。

      原口动物中的软体动物门的真体腔是以裂腔法形成,但欠发达,仅存在于围心腔、肾脏和生殖腺腔等处。由于软体动物为螺旋卵裂,并具有担轮幼虫,这个证据说明软体动物可能来自担轮幼虫型的祖先。来源于原口动物原始类型最进化的分枝,是身体分节的环节动物门和由它发展出来的节肢动物门。

      凡原肠胚期的原口成为成体的肛门,而与原口相对的一端,重新开口成为成体的口的动物,统称为后口动物。后口动物包括有毛颚动物门、棘皮动物门、须腕动物门、半索动物门和脊索动物门。

      脊索动物门起源于棘皮动物,这是被多数动物学家认同的结论。至于脊索动物的祖先可能是原始无头类,它特化为两个分枝:营固着生活的尾索动物(如海鞘)和趋向于水底生活的头索动物(如文昌鱼)。脊索动物的进化历程是:从原始无头类进化成原始有头类;由无颌类(化石甲胄鱼、圆口类)进化成有颌类(鱼类祖先);从水生生活到陆生生活;从无羊膜类到有羊膜类;从变温动物到恒温动物。淡水水域中出现了最早的脊椎动物(甲胄鱼),古生代的志留纪和泥盆纪被称为“鱼类时代”。两栖类动物在泥盆纪时出现,在古生代晚期的石炭纪达于极盛。到了石炭纪末期,爬行类由原始的两栖类进化发展出来。爬行类发展迅速,到了中生代,整个自然界几乎被爬行类所占据,所以中生代常被称为是“爬行类时代”。当前动物学界一般认为爬行类起源于两栖动物迷齿类中的石炭螈类,特别是该类中的蜥螈形类。

      到了距今1.4亿多年前的晚侏罗纪,出现了鸟类。鸟类起源于爬行类,鸟类种类显著增多开始于新生代第三纪。

      除了鸟类,哺乳类(兽类)也起源于爬行类(兽孔类)。在7000万年前,即新生代的开始的时候,哺乳类经过了长期的发展进化,逐渐出现一系列进步性特征,这样,哺乳类便取代了爬行类,在动物界占了优势地位。所以新生代第三纪又常被称为“哺乳动物时代”。

      根据动物的进化历史,动物学家把现代生存的动物构成一个系统树。系统树下部的分枝代表古老动物;这些古老动物保持固有的原始结构,在不同历史发展阶段的主干上分出来系统树末端的分枝。当构建动物界的系统树时,一是要考虑到现代成年动物和化石成年动物的结构,以及它们周围的环境条件,二是要考虑到它们个体发育的特点。这样才能使系统树更接近于实际情况。

      *人类的出现

      在漫长的生物进化的历程中,人类是生物进化到更高阶段的产物,那么人类起源于什么?究竟是由哪类古生物进化来的呢?

      众所周知,体温恒定、胎生、哺乳等哺乳动物的基本特征,人类同样人体具有,这说明人类与哺乳动物有着较近的亲缘关系。而在哺乳动物中,与人类的亲缘关系最近的要算是类人猿。例如,类人猿中的黑猩猩与人类非常相似,相似处不仅表现在血型、骨胳、内脏器官的结构和功能上,还表现在面部表情和行为上。此外,人类学家的研究成果也提出了充分的证据,表明人类和类人猿是近亲,二者有着共同的原始祖先。

      人类和类人猿都起源于森林古猿。最初,森林古猿在茂密的森林中过着树上生活。后来,在地球上的一些地区,气候变得干燥,森林减少,于是在这些地区的森林古猿为了寻找食物,被迫下到地面上来,经过漫长的年代,它们才逐渐进化成现代的人类。

      那么其他地区的森林古猿呢?他们仍然生活在森林里,经过漫长的年代,有的绝灭了,有的就逐渐进化成了现在的类人猿。而森林古猿中能到地面上生活的那部分,逐渐学会直立行走,前肢可以用树枝、石块等来获得食物、防御敌害。通过运用这些天然工具,它们也逐渐学会了制造简单的工具。经过了相当长的时间,人类祖先的双手变得日益灵巧,大脑也越来越发达。伴随着这个过程,它们还产生了语言和意识,并且逐渐形成了社会。终于,经过了极其漫长的岁月,古猿进化成为人。

      小知识——生物的分类

      生物的一般分类层次:界、门、纲、目、科、属、种;

      生物的具体分类层次:总界、界、门、亚门、总纲、纲、亚纲、总目、目、亚目、总科、科、亚科、属、亚属、种、亚种;

      生物是由原核生物、真核生物组成,也就是动物、植物、微生物,其特征是可以进行新陈代谢;

      植物有藻类植物、苔癣、蕨类植物、种子植物(草本植物属于种子植物)、微生植物;

      动物有哺乳动物、两栖动物、海洋动物、微生动物;

      微生物有真菌、细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌、病毒。

      生物(除病毒外)都是由细胞构成,细胞的生活需要有机物和无机物。有机物(含碳,可以燃烧的物质叫有机物),如糖、淀粉、蛋白质、核酸;无机物(不含碳,不可燃烧),如水、无机盐、氧气。

      植物细胞构成:细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体、细胞壁、叶绿体、液泡;

      动物细胞构成:细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体。
  • (责任编辑:中国历史网)
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