进化生物学论文

生命的起源与生物进化宇宙的起源，现在能被大多数人公认的是大爆炸理论，大爆炸理论认为宇宙是由一个超能原子的大爆炸引起的，并逐步发展成现在偌大的宇宙。生命的起源与生物的进化如同宇宙的起源与进化一样，当存在了一个小小的起点就可以逐渐的发展成为庞大的宇宙空间。因为曾有学者认为地球上的生命可能是地外陨石坠落地球带来的，但是现在已知的就只有地球上存在生命，所以只能以地球上生命的起源与进化来论述，有以下几点：一、生命在地球上的起源在自然界中的生物可以分为两类：一类是生物；一类是非生物。生物和非生物，从现在的研究表明，按照它们的组成元素方面来讲，只是量的差异，但是就物质的运动形式来看，却是有着质的不同；非生命的物质靠着粒子之间的相互作用而运动，而生命却是通过各物质之间的协调作用来完成运动的。关于生命的本质及生命起源的问题，始终是两种宇宙观激烈斗争的问题之一。在不同的社会、不同的阶级，不同的年代，不同的人群对这个问题有着很大差异的解释。由此，围绕着这个问题的讨论，唯物主义与唯心主义展开了激烈的争论。剥削阶级和唯心主义者过去和现在总是把生命看成是某种精神的、非物质的—“灵魂”、“精神世界”、“生命力”、“神的智慧”等等表现，用超自然的力量解释生命的起源。辩证唯物主义学者与唯心主义学者相反，辩证唯物主义学者认为，生命是物质运动的一种特殊形式，它是在物质的发展过程中产生的。从一些学说来看，从古至今有这么四个阶段：一、古代“活力论和生机论”的倡导者：古希腊的著名亚里士多德，法国的学者柏格森；二、近代“机械论”的倡导者：法国的伊卡尔和莫诺；三、发现并总结新陈代谢、生殖、繁殖等生命特征；四、分子生物学的迅速发展，从微观角度去寻求生命本质。然而，物质是怎样由量变转换到质变的呢？从无生命形态发展成有生命的生物的呢？大致有以下几种观点；1、自然发生说这是一种根据自然现象产生的一种学说。在过去，不论是中国还是其他国家都有神创论一说，中国的女娲造人，外国的上帝造人。但是这都是古代人们无知的想象。随着技术的不断进步，人们对生命起源的探索也一直在进行，并且有许多不同的解释，最早在人们之间流传的是生物自然发生说，有的人认为“腐草为萤”、“白石化羊”、“腐肉生蛆”“鱼枯生蟲”等，认为生命好像可以随时谁地能自然产生。但是这种认为生物是由非物质转化而来的观点早在十九世纪就被否决了。法国著名的学者，微生物学的奠基人巴斯德曾经做过鹅颈瓶实验，将放在鹅颈瓶中的肉汤煮沸，放置多年后依旧没有任何反应，这一实验否认了生命自然发生的观点。2、化学起源说化学起源说这一理论是科学家们根据一些化石为依据，加上科学假想与推论产生的一种学说。化学起源最有说服力的当属米勒的模拟实验，米勒实验将生命的起源分为四个阶段：第一阶段，由无机小分子变成有机小分子的过程。也就是说生命的起源是在最原始的地球条件下发生的。在米勒实验中，一个装有接近三分之二的水溶液的圆底烧瓶就表示为原始海洋，其上部的空间代表原始大气，米勒假设其中有一定浓度的“还原性大气”。他先给圆底烧瓶加热来模拟原始地球炙热的环境，因为在地球形成之初可能会有很多的火山喷发和星球的碰撞所以原始地球环境可能温度很高。加热使水蒸气在管中循环，接着米勒通过两个电极放电产生电火花，模拟原始天空由于不稳定的环境造成的闪电，以激发密封装置中的不同气体之间产生剧烈的化学反应，而圆底烧瓶球形空间下方连接着冷凝管模拟原始地球的低温情况等等。第二阶段，由有机小分子物质变成生物大分子物质。这一反应是在原始海洋中发生的，即氨基酸、核苷酸等许多有机小分子，经过长期的积累，相互作用，在一定的合适条件下，通过聚合作用等一系列反应形成了最初的蛋白质分子和核酸分子。第三个阶段，由生物大分子构成多分子体系。这一过程是怎样形成的呢？奥巴林，前苏联著名学者，他提出了团聚体假说。他通过实验表明，将多种生物大分子放在合适的溶液中，它们能自动地聚集形成球状小滴，这些小滴就是他所说的团聚体。他们认为，团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等多种生命活动现象。第四阶段，由机多分子系统演变为原始生命。这一过程也是在原始的海洋中形成的，是生命起源历程中最复杂也是最有决定意义的一个重要过程。目前，人们还不能验证这一过程的真实性，缺乏实验依据。注：但是米勒实验也有一定让人质疑的地方。（1）米勒试验一直提供电能，但是原始的地球不一定时时刻刻都在产生闪电；（2）不能肯定米勒试验中各物质浓度的比率与原始地球中存在的浓度是否一致，所以可能浓度不同就会产生不同的产物；（3）氨基酸的来源不能肯定，很可能是外界星体撞击地球的时候带出的，在地球形成之初很有可能发生；生命的起源还有待于我们的继续研究和发现，接下来我们谈谈生物进化的事。二、生物的进化1、生物进化的来源谈到进化我们不得不先来说说进化的产生。在我们周围生活着许许多多的生物，仔细观察，便会发现生物界有许多新奇特别的现象。比如我们在夏天最痛恨的蚊子，在青草中随处可见的蚂蚱蟋蟀，每天天空中叽叽喳喳的麻雀，偶尔还能看见美丽的天鹅，还有农家里养的各种鸡鸭猪牛；奇花异草，绿树红杉；还有许多我们看不见摸不到的各种奇奇怪怪的生物。他们有的简单，有的很复杂，有的高等可以吃肉，有的低等只能吸收空气中的空气来获得养分。为什么会出现这么多复杂性和多样性？不论是深山寒涧，还是温度几近沸腾的温泉中都有生命的存在。然而，这些生物怎么能适应这些恶劣环境的呢？生命原因使得生物与一定的生活条件表现出某种相互协调的关系？还有，生物之间虽然有着千差万别，但是为什么具有某些基本的相同性质，比如都有生长、发育、繁殖和死亡等生命现象。由于这种种问题的存在，要想解决这些疑难问题，进而就产生了生物进化这一科学理论。2、生物进化学说的发展生物进化是众所周知的一种进化观点，是达尔文最先提出来的，被称为十九世纪自然科学的三大发现之一。在达尔文提出这一观点的之前的过去，还有一些学者也有一些进化的思想。第一是法国的布丰：他最早的、科学的涉及有关进化方面观念人，他可以说是产生进化思想的伟大先驱人物；第二是法国的拉马克：布丰之后十九世纪早期的自然科学家，他提出了“器官使用法则”或“用进废退”法则。3、生物的进化过程生物的进化也可以说是生命的演化。当生命出现在地球上时，生物的进化就已经开始了，甚至在更早时候就已经开始了。（1）生物演化最重要的一个过程就是由原核生物到真核生物的发展演化。在生命起源之初，最先形成的是简单的、原始的生命是原核生物。原核生物我们都知道细菌和蓝藻这类结构比较简单的细胞叫原核生物，而其他生物则比较复杂，有真正的细胞核且其由核膜包裹，并具有双层膜构成的细胞器的细胞。对于从原核生物到真核生物的演化，其争论有两种观点：就是直接渐进式和细胞内共生假说。一、直接演化很多人都普遍认为：真核生物由许多不同的方式由原核生物演化而来。虽然解释这个问题很难，但是还是有学者做出了许多努力，寻找中间过渡类型。关于直接演化的中心问题是：1、是否存在某些中间类型；在原核生物中，蓝藻本身非常接近真核的植物。因为蓝藻有和真核生物都用来光合作用的类似的囊泡系统。2、是否能合理地说明细胞核和细胞器有膜为界起源的事实，目前对于这个问题解释，还没有令人满意的答案。二、细胞内共生假说依据细胞内共生假说，真核细胞是由多个不同种类的原核细胞结合共生形成的，这个结合共生体与最初的宿主细胞之间相互合作建立联系，从而形成一个在在整个生命过程中共同协作的体系，这样就形成真核生物最初的祖先。在自然界中我们也可以见到内共生现象为这一理论提供依据支持。举两个离子，一个是大家熟知的真菌和藻类的共生组合，一个是草履虫的卡巴粒子。（2）演化的下一个重大步骤是从单细胞的真核生物向多细胞后生动植物的过渡。所谓后生生物就是具有多细胞，有分化的组织结构的生物。海绵也是多细胞生物，但是由于他们分化程度低以及其他方面的原始特征，被称为侧生生物，不包括在后生生物中。性别分化和单倍体—双倍体的世代交替的产生对于后生生物的产生和发展具有着极为重要的意义。一、有性生殖过程造成了遗传变异可能性的增加。这主要是由于双倍体细胞中的成对的染色体来自两个不同的亲体，这就有遗传重组和基因交换的可能。但是单倍体生物只能依靠基因突变产生变异，造成遗传的变异，从而产生遗传变异。变异量大必然导致演化加速。腔肠动物（刺细胞类和栉水母类）是最早出现的后生动物，这与分子生物学的证据一致。（3）寒武纪海洋动物的大爆发。寒武纪是古生代的第一个纪。从寒武纪开始，突然出现大量多样性的多细胞动物，其面貌与之前的后生生物迥然不同。（4）早期的陆生生命。陆生环境是丰富多彩的，包括沿海低地、河流湖沼、平原山地。最早出现在陆生环境的生物是藻菌植物。最早的栖息环境不是陆地的气生环境而是地表的近海底地或是淡水水域中。随着环境的改变才彻底登入气生环境。（5）生物进化的顺序。陆生生命的产生让生物进化的脚步加速。原始海洋产生了最原始的鱼类，鱼类的逐渐登陆进化成两栖类，随着环境的影响，爬行类产生，由爬行类最后逐渐进化为哺乳类。在进化的过程中，彼此之间都存在着一定的亲缘关系，比如人与猿类在一定程度上存在着亲缘关系。影响生物进化的因素：一是主观因素：生物自身结构和性质的影响，另一个是客观因素：环境因素影响。生物本身可以通过遗传变异发生进化，但是环境的变化也会影响生物进化，比如说在海岛上生活的鸟类，由于长期的环境影响翅膀变短甚至退化。生命的起源是一种非常奇妙的事情，生命的进化更是让人匪夷所思。生命的起源与进化还有许许多多的问题没有解决，期待着你的探索。