1、1,第四部分：动物进化,第一节 关于生命起源的问题第二节 动物进化的例证第三节 进化理论第四节 动物进化型式第五节 物种及物种的形成,2,第一节：生命史,生命在地球上已经存在40亿年左右，自其诞生之日起就不停地变化，在变化中延续和演化。这是一个真实、漫长、仍未终止的历史过程。,3,一、地质年代和生命史：,5,二、生命起源的几个论点：,1、特创论2、自生论（或自然发生论） 3、生源论 4、宇宙生命论,6,1、特创论：,宇宙万物，包括各种生物均为“无所不能”的神所创造。 据圣经的“创世纪”所述，神在6天中依次创造了“天地”、“昼夜”、“苍穹”、“洲、洋、青草、菜蔬、果树”、“日、月、星辰”、“水生
2、生物和飞鸟”、“牲畜、爬虫和野兽”，最后，“神就照着自己的形象创造人，造男造女。”所以这一切均为一个万能的神在6天中所创造。这种认识至今仍为广大基督徒所信奉,7,2、自生论（或自然发生论）：,地球上的一切生物（包括结构复杂的高等生物），都是从非生命物质中产生出来的。 中国古代有“腐草化萤”、“朽木化蝉”、“白石化羊”等说法，希腊有“泥土变鱼“的传说，类似的还有”昆虫从露水产生“、青蛙从湿土产生”等等都是自生论的例子。随着科学知识的发展和普及，高等生物能直接从非生物变出来的说法已无人相信，但细小的生物如细菌、酵母等，仍有人认为是可以自然发生的。,8,3、生源论 ：,生物只能有同类生物产生 法国微
3、生物学家巴斯德（Pasteur）用一系列实验证明：渺小的微生物也不可能自然发生，它们只能由散在空气、土壤、水流和各种物件上的微生物孢子（胚种）发育长成。 如果说自生论否认了转化的条件，而生源论否认了生物与非生物之间的关联。,9,特创论、自生论和生源论均未能从科学的角度回答地球上最初的生命究竟从何而来的问题。,10,4、宇宙生命论 ：,地球上的生命来自茫茫宇宙中的其他天体。即“地上生命，天外飞来”。 这种观点否认地球的生命是地球上物质发展的必然结果，把生命起源的问题推到无边无际的不可认识的境界中去了。,11,由简单的无机物发展至今天的生命世界，经历了以下主要阶段：第一阶段： 原始大气和原始海洋
4、甲烷、一氧化碳、二氧化碳以及水、氮、氢、硫化氢、氯化氢等无机物，在一定条件下（紫外光、电离辐射、闪电、高温、局部高压等），形成氨基酸、苷酸、单糖等有机物。,三、生命进化的几个阶段：,12,第二阶段：,简单的有机物（氨基酸、核苷酸等）聚成生物大分子（蛋白质、核酸等）,13,第三阶段：,众多的生物大分子聚集而成多分子体系，呈现出初步的生命现象，构成前细胞型生命体。,14,第四阶段：,前细胞型生命体进一步复杂化和完善化，演变成为具有完备生命特征的原核细胞，由原核细胞发展出真核细胞。,15,第五阶段：,由单细胞生物发展成为各级多细胞生物。,16,第二节：动物进化的例证,一、比较解剖学的例证二、胚胎学的
5、例证三、古生物学的例证四、动物地理学的例证五、生理生化的例证六、遗传学的例证,17,一、比较解剖学的例证：,同源器官（homologous organ）： 不同类动物的某些器官有时在外形上不同，功用也不同，但其基本结构和胚胎发育的来源上却相同。 如脊椎动物的前肢、鸟翅、蝙蝠的翼、鲸的鳍状肢、狗的前肢以及人的手臂等 。,18,同源器官：,19,痕迹器官（vesrigial organ）： 指动物体或人体中一些残存的器官，它们的功用已经丧失或极小。痕迹器官的存在对动物的进化提供了最有意义的证据。 如鲸类残存的腰带证明其为次生水栖哺乳类，其祖先应是陆生哺乳动物 。,20,二、胚胎学的例证：,德国生物
6、学家赫克尔(Haeckel)提出来的“生物发生律”或“重演论” ，即“个体发育的历史是系统发育历史的简单而迅速的重演” 如：蛙的个体发育中由蝌蚪到成蛙的变态的一系列体制结构的变化，十分清晰的反映出脊椎动物的由水生到陆生的演变。,21,脊椎动物的胚胎比较：,22,三、古生物学的例证：,比较解剖学和胚胎学所提供的论证生物进化的资料尽管都有说服力，但较为间接。直接论证的资料则来自古生物学，即来自从地层所发掘出来的大量化石材料。 按地层形成的先后顺序与生物出现的早晚，将地质年代分为5个代：太古代、元古代、古生代、中生代、和新生代。每代可分为若干个纪，纪下又可分为世。,23,四、动物地理学的例证：,达尔
7、文观察了加拉巴哥群岛的鸟类，发现26种地栖鸟全属于南美类型，但其中有23种为该群岛的特有种。 在该群岛他观察到14种雀科鸟是源于同一种，是由这个种的一个建群种经适应辐射形成的，他们喙的大小、形状与生活习性都不同 。,24,动物地理学的例证：,25,五、生理生化的例证：,一切生物都具有新陈代谢、激应性、生长、发育、遗传、变异等基本特征，构成他们身体的基本化学成分如核酸、蛋白质、糖类及脂肪在各种生物体内也基本是一致的。 例如动植物体都含有葡萄糖，它们的蛋白质均由20种氨基酸组成的核酸结构很相似。,26,六、遗传学的例证：,不同生物有不同的染色体组型，生物种之间染色体组型的类似性程度可反映生物进化的
8、亲缘关系。 一般情况下，一个种的所有个体的染色体基本保持着一致性与稳定性，但同时又是可变的，一致性与稳定性反映了该物种在进化过程中的一定位置。可变性则造成了物种的变异，使进化成为可能。可以说，生物进化是源于染色体进化，而染色体进化是经过一系列的染色体突变进行的。,27,第三节：进化理论,一、拉马克学说： 拉马克(Lamarck,法，17441829)，被认为是科学进化论的创始者。他的进化理论通常称的“拉马克学说”。主张物种可变、生物进化，强调进化的缓慢性与渐进性，并认为动物进化的原因是环境的对生物的影响。 关于动物进化的机制，拉马克有两个著名法则。,28,1用进废退,拉马克“第一定律”。 在每
9、一个尚未超过限度的动物中，任何一个器官使用的次数越多，持续时间越长，就会使那个器官逐渐加强，发展和扩充，而且还会按使用时间的长短成比例地增强其上述能力；这样的器官如果长期不用就会不知不觉地被削弱和被破坏，日益降低其能力，直至最后消失。,29,2获得性遗传,拉马克 “第二定律” 在环境条件的影响下，一个动物由于经常使用某器官或经常不用某器官的结果，就会发展某器官或丧失某器官。这种后天的变异，如为两性亲体所共有，那么这些变异就能通过生殖作用而保存于新生的个体中。在此，拉马克并未涉及新获得的性状的遗传机理。,30,二、达尔文学说：,达尔文（Charles Darwin，18091882）经过20余年
10、的思考一综合分析，在1859年发表了他的名著物种起源，提出了著名的以自然选择理论为基础的进化学说，即现在所通称的“达尔文主义”或“达尔文学说”。,31,1人工选择学说：,通过人工选择人们得到了许多家养动物和栽培作物的品种。例如，家鸽、鸡、鸭、马、牛、羊、猪、狗以及金鱼等都有许多品种。 达尔文认为出现许多不同品种的原因是由个因素造成，即变异、选择和遗传。,32,2自然选择学说：,（1）物种的巨大繁殖潜力在自然界未能实现，其原因是“生存斗争” 。（2）由于生物普遍存在变异，在生存斗争中凡具有有利变异的个体，就具有最好的生存机会与繁衍后代的机会，否则就会遭到淘汰。（3）通过 “自然选择”的过程，经过
11、许多世代，物种的有利变异被定向积累而使该种群不断逐渐变化而形成亚种或新种，从而推动了进化的历程。,33,三、达尔文以后的进化论发展：,自拉马克达尔文的进化学说问世至今100多年中，进化论随着一些自然科学学科的发展，尤其是生物学中的遗传学、细胞学、生物化学，分子生物学的发展而有了较大的进展。达尔文当时未能阐明的一些进化机制，如变异原因，生物性状的遗传等都有了较深入的理解，并产生一些新的学派 。,34,1、新拉马克主义：,最早出现于法国。代表人物有帕卡（A.S.Packard），科普（E.D.Cope）和居诺（L.Cuenot）等。前苏联的米丘林李森科学派属此。特点：强调用进废退，获得性遗传较自然
12、选择重要，强调环境因素的作用较之生物体本身更为重要，强调功能决定结构。认为进化不能用突变来解释，因突变只是种内的变异，是畸形和退化的变化，所以突变不发生进化等。,35,2、新达尔文主义：,本学派的重要代表人物有魏斯曼（A.Weismann），孟德尔(G.J.Mendel)，约翰森（W.L.Johannsen），德弗里斯（H.de.Vries）和摩尔根（T.H.Morgan）。特点：否认 “获得性遗传”理论，强调“自然选择”是进化的核心。强调“基因”在遗传变异中的作用。,36,3、综合进化论 ：,综合了染色体遗传学、群体遗传学、物种概念与分类学、生态学、地理学、古生物学、胚胎学和生物化学等许多有
13、关学科的研究成果而提出的综合进化论，综合了达尔文的进化论与新达尔文主义的基因论。指出基因突变，自然选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。,37,4、分子进化的中性学说：,（1）在分子水平上大多数的突变（包括蛋白质与DNA的多态性）是中性的，它们不影响蛋白质和核酸的功能，故对生物体的生存既无害也无益。 （2）“中性突变”经过随机的“遗传漂变”在群体里固定下来或消失。 （3）分子进化速率的“恒定性”与“保守性”。,38,5、间断平衡论：,认为进化过程是由一种在短时间内爆发式产生的进化与在长时间稳定状态下的一系列渐变进化之间交替进行的过程。,39,第四节：动物进化型式,线性进化（phyletic e
14、olution）趋同进化（convergent evolution）平行进化（parallel evolution）趋异进化（divergent evolution）适应辐射（adaptive radiation）,40,线性进化,趋同进化,平行进化,趋异进化,适应辐射,41,第五节：物种及物种的形成,一、物种 ： 物种是生物在自然界中存在的一个基本单位，以种群的方式存在，占有一定的生境，同一物种个体的形态基本一致，如有差别，其差别在遗传上是连续的，个体之间可以杂交并产生能育的后代，它们享有一个共同的基因库（gene pool），与其他物种之间由生殖隔离分割开。,42,二、物种形成,从原有物种中形成一个新的物种，即为物种形成。在物种形成中，隔离起了十分关键作用。 1、地理隔离 2、生殖隔离,
