生物进化的证据及其意义

生物进化的证据及其意义摘要：生物界的历史发展表明，生物进化是从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的过程，从中呈现出一种进步性发展的趋势。生物进化的证据很多，如：古生物学方面、胚胎学方面、比较解剖学方面、生理学方面、生物化学方面、遗传学方面、生物地理学方面……证实了现代的各种生物是经过漫长的地质年代逐渐进化面来的。关键字：生物进化；古生物学；胚胎学；比较解剖学EvidenceoftheevolutionanditssignificanceCollegeoflifescience082classwuxiaojingAbstract:thehistoryofthebiologicalworlddevelopmentshowthatevolutionofterrestrialandaquatictofromfromsimpletocomplex,fromlowuntiltheprocessofhigher,fromwhichpresentonekindofprogressivedevelopmenttrend.Evolutionofevidence,suchas:manypaleontology,embryology,comparativeanatomy,physiology,biochemistryandgenetics,biogeographyaspect......Confirmedallsortsofcontemporarybiologyisafteralonggeologicalsfacetograduallyevolve.Keyword:evolution;Paleontology;Embryology;Comparativeanatomy生物进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。“进化”一词来源于拉丁文evolutio，原义为“展开”，一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。生物界的历史发展表明，生物进化是从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的过程，从中呈现出一种进步性发展的趋势。一般说来，进化过程的进步具有如下特征：1.在生物界的前进运动中，可以看到不同层次的形态结构的逐步复杂化和完善化；与此相应，生理功能也愈益专门化，效能亦逐步增高。2.从总体上看，遗传信息量随着生物的进化而逐步增加。3.内环境调控的不断完善及对环境分析能力和反应方式的发展，加强了机体对外界环境的自主性，扩大了活动范围。生物进化的证据很多，如：古生物学方面、胚胎学方面、比较解剖学方面、生理学方面、生物化学方面、遗传学方面、生物地理学方面……1.古生物学研究提供的证据化石是古生物学研究的对象，因为化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗迹或遗物，所以对化石的研究能够直接地反映出生物界进化发展的历史过程，为生物的进化提供了可靠的、有力的证据。1.1化石经过自然界的作用，保存于地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。大多数是茎、叶、贝壳、骨胳、牙齿等坚硬部分，经过矿物质的填充和交换作用，形成仅保持原来形状、结构以至印模的钙化、碳化、硅化、矿化的生物遗体、遗物或印痕。也有少数是未经改变的完整遗体，如冻土中的猛犸、琥珀中的昆虫等。经研究，化石在地层中分布的规律：在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单，越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂，越高等。如远古代震旦纪藻叠层石、古生代寒武纪三叶虫化石、古生代寒武纪三叶虫化石、古生代鱼化石、中生代爬行动物化石、中生代白垩纪前期哺乳动物化石、恐龙蛋化石、琥珀中的昆虫等等，证实了现代的各种生物是经过漫长的地质年代逐渐进化面来的；揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。1.2化石研究的实例1.21对马化石的研究，证明了马的进化历程是：始祖马(4趾)→三趾马→现代马(单趾)。马的体形由小趋大，四肢趋长，多趾足逐渐变成中趾发达并唯一着地，其生活环境树林到草原，马形态结构的变化是不断适应环境变化的结果。1.2.2对始祖鸟化石的研究，具体地说明了鸟类起源于古代爬行类。1861年，德国考古人员发现了一种奇特的生物化石。这种化石残留有翅膀，嘴理有牙齿，翅膀前段有爪，并有像蜥蜴一样的、由多节尾椎骨组成的长尾。人们称它为始祖鸟。因为它界于爬行类和鸟类之间，所以它是证明鸟类是由爬行类进化而来的重要证据。古代的爬行动物→中华龙鸟→辽西鸟→始祖鸟→孔子鸟辽西鸟化石及复原图中华鸟及其复原图始祖鸟化石1.2.3对种子蕨化石的研究，具体地说明了裸子植物起源于古代蕨类植物。因为它界于爬行类和鸟类之间，所以它是证明鸟类是由爬行类进化而来的重要证据。种子蕨化石孔子鸟化石及复原图始祖鸟化石还原图苏铁纲化石植物2.胚胎学研究提供的证据胚胎学是研究动物个体发育过程中形态结构的变化，叙述怎样从一个受精卵发育成胚胎，从而了解各种动物发育的特点和规律的生物学分支学科。2.1无论是高等动物或是高等植物，它们的个体发育都是由一个细胞——受精卵开始的，这一事实说明了它们有共同的原始祖先，共同的原始祖先都是单细胞生物。2.2比较脊椎动物和人的胚胎发育，它们的早期发育阶段都很相似，例如，都有尾和鳃裂，说明它们都是由古代原始的共同祖先进化而来的，而古代原始的共同祖先是生活在水中的，同时也说明人是从有尾的动物进化而来的。通过脊椎动物和人的胚胎发育的比较，说明了生物界的统一起源，也显示了各种脊椎动物之间有一定的亲缘关系。2.3生物发生律又叫生物重演律，是胚胎学研究对进化论最有力的证据。这一定律的主要论点是“生物在个体发育中，迅速重现其祖先的主要演化阶段”，也就是说，胚胎发育重演了该种生物的进化过程。例如，一个哺乳动物以一个受精卵发育开始，经历的囊胚、原肠胚、三胚层等相当于无脊椎动物的阶段，再出现鳃裂，相当于鱼类的阶段，再出现心脏的分隔变化(一心房、一心室→二心房、一心室→二心房、有不完全隔膜的一心室→二心房、二心室)，相当于鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类的阶段。这一实例说明了哺乳动物个体发育的过程，简单而迅速地重演了哺乳动物系统发育或进化的过程。这种重演现象在生物界中普遍存在，不仅见于形态结构，也见于生理生化等方面。3.比较解剖学研究提供的证据3.1同源器官和同功器官同源器官是指起源相同，结构和部位相似，而形态和功能不同的器官。同源器官的存在，证明凡是具有同源器官的生物，都是由共同的原始祖先进化而来的。只是在进化过程中，由于它们的生活环境不同，同源器官适应于不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的差异。同功器官是指外形相似，功能相同，内部结构和起源不同的器官。例如，鸟的翅膀和昆虫的翅膀；葡萄的茎卷须和豌豆的叶卷须。同功器官的存在不说明进化的共源性，但说明具有同功器官的生物适应相同的生活环境，某些器官由于用于同一功能，因而在发展中趋同一致，形成了相似的形态。3.2痕迹器官或退化器官痕迹器官是指在生物体上已经没有作用，但仍然保留着的器官，例如人的蚓突(阑尾)，某些蛇类保留着的四肢残余等。在植物中也有痕迹器官，例如荸荠茎节上着生的鳞片是退化的叶；小麦花的内稃和浆片是退化的花被等。由痕迹器官的存在可以追溯某些生物之间的亲缘关系，如人的蚓突说明人来源于有盲肠的动物，蛇的残存四肢说明了它们的祖先是四足类动物。这些器官所在部位和结构组成相似，说明它们的起源相同。凡是具有同源器官的生物，都是由共同的原始祖先进化而来的。现在的各种生物是由共同的原始祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系。还有一点就是共同的原始祖先生活在水中。4、生物进化的意义4.1近代科学诞生以前，进化思想发展缓慢，当时广为流行的是神创论和物种不变论。这种观点直到18世纪仍在生物学中占统治地位，其代表人物是瑞典植物学家C.von林耐（1707～1778）。他所提出的分类系统虽然有助于揭示生物物种之间的历史联系，但他却把物种看作是上帝创造的不可改变的产物。随着生产和科学的发展，积累了许多新的与物种不变相矛盾的事实。在大量事实的影响下，甚至像林耐这样坚定的神创论者，在晚年也不得不承认由于杂交的结果能产生新种。4.21859年C.R.达尔文发表《物种起源》一书，论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来，它们之间有亲缘关系，并提出自然选择学说以说明进化的原因，从而创立了科学的进化理论，揭示了生物发展的历史规律。4.3进化的进步性地球上的生命，从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物，从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物，最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物，从原始多细胞动物到出现脊索动物，进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类，从中分化出哺乳类和鸟类，哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物，这就是人。因此，生物进化包括古生物学、胚胎学以及比较解剖学等等研究提供的证据了打破了神学论，认识到生物的性状不是不变的，生物都存在遗传和变异，这是生物进化的原材料，自然选择决定进化的方向，而产生新物种的标志是产生生殖隔离。参考文献：[1]李难.进化生物学基础.高等教育出版社，2005[2]李难.生物进化论.人民教育出版社，1982[3]康育义.生命起源与进化南京大学出版社，1997[4]穆西南.古生物学研究的新理论新假说.北京科学出版社，1993[5]LevintinTS.动物进化的大冲击.科学，1993,3[6]MullerWA.发育生物学.黄秀英，劳当德译.高等教育出版社，1998[7]夏树芳.化石漫谈.上海科学技术出版社，1978