生物进化的历程

生物进化的历程•与原始生命起源一样，生物进化的历程也是极其漫长的过程。现在地球上的丰富多彩的生物界是经过漫长的历程逐渐进化形成的。•在进化的早期，由于营养方式的差异，原始生命的一部分进化为具有叶绿素的原始藻类，另一部分进化为不含叶绿素的原始单细胞动物。以后，这两类原始生物分别沿着一定的历程发展为动物界和植物界。科学家在研究生物进化的历程过程中对不同类群的生物进化比较，对比不同类群的生物的结构、功能和生活习性，发现各类生物的相同和不同的特点。一般说来，亲缘关系近的生物类群，相同的特点较多，反之较少。根据分析比较，找出不同类群生物的关系和进化发展的顺序。我们也可以用这种方法对植物和动物两类生物中的不同类群分析比较，认识它们的进化历程。进化过程非常神奇，其中的奥秘值得探索。在漫长的岁月里，地球上的生命从肉眼看不见的单细胞生物进化成今天的藻类菌类植物、动物甚至人类，这期间经历了一次又一次奇迹般的重大突破。科学家们认为，在生物的进化过程中，有十个环节特别值得研究和关注。这一报道发表在最新一期的英国《新科学家》杂志上。1多细胞生物2眼睛3大脑4语言5光合作用6性别7死亡8寄生9分工合作10共生种子蕨是一类已灭绝的古代裸子植物，始见于晚泥盆纪，石炭纪、二迭纪极盛，到中生代逐渐衰退，灭绝于白垩纪。种子蕨植株多数为攀援的藤本型，也有一部分是灌木状或树蕨状。绝大多数种子蕨植物有真蕨植物一样的大型羽状复叶，主叶柄常二歧分叉，但叶的表面角质层较厚。植物从低级到高级的进化(1)•原核生物是一类非常小，大多要在显微镜下才能看到的生物，它们是由原核细胞组成，有细菌、放线菌、立克次氏体等。它们绝大多数没有色素，表面长着可运动的纤毛或鞭毛。它们生活的范围很广，岩石、土壤、水体和空气中都有。它们有的能把动植物的残骸分解成能可被植物直接利用的营养物质，有的在动植物体内生存，一些与植物体同存，互惠互利，一些给动植物带来的病害。它们是即有利又有害的一群生物体。植物从低级到高级的进化(2)•真菌植物在地球上约有万余种，分布于空气、土壤、水体、动植物体及其残骸中，它们以现成的有机质为营养，过着腐生、寄生和共生的生活。（常见的有香菇、金针菇、口蘑等）。植物从低级到高级的进化(3)•已知地衣约有26000余种，地衣是一种菌藻共生的植物，藻类利用光合作用制造营养，菌类吸收水分和营养，构成互惠互利的共生体。大多数地衣的生长非常缓慢，数年才长到几厘米，它们的生活能力很强，在岩石上的地衣，干旱时休眠，雨后复苏生长，在森林中的地衣，常与苔藓植物在一起，附着在树皮和枯枝上，随风飘摆。（地卷、石耳、梅衣等）植物从低级到高级的进化(4)•被子植物是植物界中进化的最高阶段，种类繁多，形态复杂，植物的根、茎、叶等营养器官更加进化，适应各种环境的能力更强。现已知有20多万种。被子植物能产生种子，它与裸子植物统称为种子植物。我们常见的植物多数为被子植物。动物的进化历程•动物界的历史，就是动物起源、分化和进化的漫长历程。是一个从单细胞到多细胞，从无脊椎到有脊椎，从低等到高等，从简单到复杂的过程。最早的单细胞的原生动物进化为多细胞的无脊椎动物，逐渐出现了海绵动物门、腔肠动物门、扁形动物门、纽形动物门、线形动物门、环节动物门、软体动物门、节肢动物门、棘皮动物。由没有脊椎的棘皮动物往前进化出现了脊椎动物，最早的脊椎动物是圆口纲，圆口纲在进化的过程中出现了上下颌、从水生到陆生。两栖动物是最早登上陆地的脊椎动物。虽然两栖动物已经能够登上陆地，但它们仍然没有完全摆脱水域环境的束缚，还必须在水中产卵繁殖并且度过童年时代。从原始的两栖动物继续进化，出现了爬行类。爬行动物可以在陆地上产卵、孵化，完全脱离了对水的依赖性，成为真正的陆生动物。爬行类及其以前的动物都属于变温动物，它们的身体会变得冰冷僵硬，这个时候它们不得不停止活动进入休眠状态。动物的进化历程•陆地上的自然环境多姿多彩，为动物的进化开辟了新的适应方向，爬行动物在陆地出现以后，向各个方向辐射、分化，更高级的鸟类和哺乳类应运而生，当哺乳动物进一步往前发展时，人类终于脱颖而出。从爬行类以后出现的动物都属于恒温动物，具有恒定的体温，能适应各种各样复杂的环境。总之，生物的进化历程可以概括为：由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。某些两栖类进化成原始的爬行类，某些爬行类又进化成为原始的鸟类和哺乳类。各类动物的结构逐渐变得复杂，生活环境逐渐由水中到陆地，最终完全适应了陆上生活。恐龙是生物史上已绝灭的爬行动物。在中生代，恐龙成为当时最繁盛的动物群，为此，中生代常叫“恐龙时代”。恐龙化石的研究可追溯到19世纪30年代。“恐龙”一词的希腊文原意是“恐怖的蜥蜴”，因为初期被发现的这类化石个体常较大，且有匕首状的牙齿，故名。其实恐龙有大有小，小的如美颌龙，只有鸡那么大。现知最早的鸟类，属古鸟亚纲。1861、1887、1959、1970和1973年在德国巴伐利亚石灰岩地层中先后采到5例始祖鸟标本（图20-10）。始祖鸟生存时代为中生代侏罗纪，距今约1亿5千万年。什么是化石•化石是动物或植物死亡后的残体经过长时间而没有腐烂，数年后成为地壳的一部分。有机体自身完好保存，或在沉积岩中的印模，或生存时留下的痕迹(称为遗迹化石)。化石，通常是动、植物死亡后被含水沉淀物迅速掩埋，产生化学反应，然后矿物质加入或有机体被排出。如果这一程序没有发生，有机体会被暂时保留下来，但不会成为化石。•化石收集是一项引人入胜的爱好，在最近的几十年里，越来越多的人加入这一活动中。其迷人之处是收集者既可享受发现化石的激动心情，又掌握了收集和制作标本的操作技能，同时还具有鉴定化石发现物的学术挑战性。几乎没有其他的科学能像化石收集这样，让初学者对史前历史知识作出如此重要的贡献。什么是化石•1910年，罗伯特·福尔肯·斯科特爵士开始其具历史意义，但充满悲壮的南极探险。斯科特和四个伙伴最后虽成为恶劣天气的牺牲品，但遗留了重要的科学发现。从探险家的遗物中发现了已形成化石的种子蕨，玉羊齿属。这一发现证明了冰天雪地的南极洲曾是肥沃大陆的一部分；同时可推知，斯科特了解他的发现具科学的重要性。从铸币到骨头“化石”来源于拉丁文fossil，意思为“被挖掘出的”，指任何埋藏的东西。不仅有石化动物、植物残体，还包括岩石、矿石和人工制品，如铸币。动物的进化•也就是4亿年以前，开始出现了海生无脊椎动物。在这一古老的时代以前，在太古代的时候，40多亿年前，在地球6亿多年的演变之后，终于出现了最低等原始生物——微生物。慢慢随着时光地逝去，几十亿年过去了，这些最早的生物，也渐渐地悄悄地发生着变化，产生了一些新的物种，这些物种长出了坚硬的外壳，但没有骨骼。又过去了几十亿年，海生无脊椎动物时代到来了，也就是4亿年前的地球，大陆基本上还没有出现，整个是一片海洋。随着泥盆纪的到来，无脊椎动物进化出了骨骼，因此它们可以更方便地活动了。就在动物进化的同时，地壳发生了巨大的变化，陆地慢慢地出现了。陆地上便悄悄地有陆生孢子植物；这时海洋的面积越来越少了，离陆地近的海洋的水渐渐少了、浅了，到了枯水期基本上就没有水了，有一些鱼试图登上陆地活动，同时也常常到水里活动，这就产生了两栖动物。从此动物的进化也随之加速了。(接前一页)两栖动物们发现陆地之安全，陆地之广阔，便把“卵”（早期还不是带有硬壳的蛋。）产在了陆地上，离开了海洋在陆地上生活，它们的“卵”也变化成了带有坚硬的蛋，最早的爬行动物产生了，这时距今2亿多年。动物在进化、演变，它们的食物也丰富起来了，随着裸子植物时代的到来，陆地上出现各种花草树木。这些爬行动物的一支进化成了恐龙，一支进化成了蜥蜴。就在白垩纪的晚期，也是恐龙最繁盛的时期，地球上一部分生物种类灭亡了，可能是因为环境的变化，地壳的活动。再这短短的时期内曾经繁盛一时的恐龙就灭绝了。在这之后的早第三纪，这时的动物是在前一次灾难后的幸存者，这时的动物有：由恐龙的在天空飞翔的一支进化成的鸟类；由蜥蜴进化来的爬行动物、哺乳动物和现在世界上最多种类的昆虫这三支。在距今3、4百万年前由猴子进化成的猿，又经过进化，演变成了类人猿。促使这一伟大的进化的原因是：地壳发生了剧烈的变化，全球环境越来越恶劣；这一同时，有些哺乳动物又回到海洋里去生活了，这些就是现在在海洋里的哺乳动物——鲸、海豚的祖先。