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文檔簡介

進(jìn)化思想與進(jìn)化學(xué)說2023/1/102神創(chuàng)論—自然神學(xué)布豐進(jìn)化學(xué)說災(zāi)變論均變論拉馬克進(jìn)化學(xué)說1.近代自然觀與進(jìn)化學(xué)說的產(chǎn)生2023/1/103《我們從哪里來?我們是誰?我們往哪里去?》2023/1/104神創(chuàng)論18世紀(jì)以前,神創(chuàng)論(或創(chuàng)世說、特創(chuàng)論)在西方學(xué)術(shù)界、知識界以及整個西方文化中占據(jù)著統(tǒng)治地位?!吧駝?chuàng)論”自然觀進(jìn)化論與神創(chuàng)論的斗爭一直沒有停止美國:神創(chuàng)論者要求教科書同時包含進(jìn)化論和神創(chuàng)論1.物種不變論;2.目的論1999年8月,美國堪薩斯州教育委員會決定在公立學(xué)校取消有關(guān)生物進(jìn)化的課程。2001年2月,委員會又投票決定推翻此決定,下令全州各公立學(xué)?;謴?fù)生物進(jìn)化課程。2005年05月17日新京報由于堪薩斯州教育委員會的立場已傾向于反進(jìn)化論,美國科學(xué)界主流對這場聽證會采取了抵制態(tài)度。美國堪薩斯州欲以神創(chuàng)論抵制進(jìn)化論遭抨擊2023/1/106英國牛津大學(xué)的一位副校長兼牧師JohnLightfoot甚至根據(jù)舊約記載還推測出上帝創(chuàng)造人的準(zhǔn)確時間:6000年以前即公元前4004年10月23日上午9時。神創(chuàng)論神創(chuàng)論認(rèn)為,世界上各種各樣的生物,包括所有植物和動物都是上帝(神)在最初一次就造好放在地球上的,它們永遠(yuǎn)不變、一代一代地繁衍下來-----物種不變論2023/1/107希臘的創(chuàng)世主之一——主管谷物的女神林奈(CarolusLinnaeus,1707-1778)

現(xiàn)代生物分類學(xué)創(chuàng)始人“神創(chuàng)論”和“物種不變論”的代表?!盎煦绯蹰_時,萬能的神創(chuàng)造了多少物種,到現(xiàn)在還是多少物種”。林奈認(rèn)為從一個物種變?yōu)榱硪粋€物種是不可能的。LinneanSociety

林奈在晚年看到了大量的事實與他所堅持的種不變論相沖突,終于承認(rèn)物種是可變的,并懷疑上帝創(chuàng)造萬物的說法。當(dāng)他把人與猿、猴放在哺乳綱中同一個屬的時候,嘆道:“這些丑惡下賤的畜牲是多么像我們呀!”,

目的論:生物體及其器官是為了某種特殊的目的而被設(shè)計出來的(眼睛是為了看、耳朵是為了聽而設(shè)計的),而每一個物種也都是為了實現(xiàn)某個目的而創(chuàng)造出來的(貓是為了抓老鼠、豬是為了讓人吃而創(chuàng)造的)。羅馬帝國的普利尼即聲稱所有物種都是為了人的需要而創(chuàng)造的。但是這個目的是由誰來設(shè)定的,又是由誰來創(chuàng)造的呢?在基督教統(tǒng)治歐洲之后,目的論就與基督教的神創(chuàng)論相結(jié)合起來。上帝不僅創(chuàng)造萬物,而且為萬物設(shè)定了目的,如中世紀(jì)神學(xué)家阿奎那(1224-1274)所言:“有某個智能存在指導(dǎo)著所有的自然事物達(dá)到其結(jié)局,而這個存在我們稱為上帝。”

進(jìn)化論的先驅(qū)布豐GeorgesBuffon(1707-1788)

法國人,是第一個提出廣泛而具體的進(jìn)化學(xué)說的博物學(xué)家。他和最后一個物種不變論的權(quán)威林奈是同時代的人。

2023/1/1012布豐進(jìn)化學(xué)說布豐收集了許多有關(guān)自然科學(xué)的材料,編寫了《博物學(xué)》。在書中,他首次提出了進(jìn)化論點,認(rèn)為物種是可變的,特別強(qiáng)調(diào)環(huán)境對生物的直接影響,生存環(huán)境的改變,尤其是氣候與食物的變化,可引起生物機(jī)體的改變。由于這個進(jìn)化論點和神學(xué)教義明顯不一致,布豐最終經(jīng)不起宗教勢力的壓力而公開發(fā)表了放棄進(jìn)化觀點的聲明。2023/1/1013

18世紀(jì)晚期到19世紀(jì)初,從各時代地層中發(fā)現(xiàn)了大量的各種形態(tài)的生物化石,這些化石與現(xiàn)代生物既相似又不同,表明地球歷史上生存過許多現(xiàn)今不再存在的物種。圣經(jīng)不能解釋這些物種絕滅的事實,為了解釋古生物學(xué)的發(fā)現(xiàn)而又不違背圣經(jīng),于是有了“災(zāi)變論”。

比較解剖學(xué)、古脊椎動物學(xué)的創(chuàng)始人居維葉(GuvierG,1769-1832,法國人)是當(dāng)時“災(zāi)變論”最有影響的代表。災(zāi)變論2023/1/1014居維葉

居維葉認(rèn)為,在地質(zhì)發(fā)展過程中,地球經(jīng)常發(fā)生各種突如其來的災(zāi)難性變化事件。每當(dāng)經(jīng)過一次巨大的災(zāi)害性事件,就會使幾乎所有的生物滅絕。這些滅絕的生物沉積在相應(yīng)的地層變成化石被保存下來。這時造物主又重新創(chuàng)造出新的物種,使地球又重新恢復(fù)了生機(jī)。如此循環(huán)往復(fù),就造成了地球上過去的物種與現(xiàn)代物種的差別。災(zāi)變論2023/1/1015居維葉推斷,地球上已發(fā)生過4次災(zāi)害性的變化,最近的一次是大約距今5000多年前的摩西洪水泛濫。這使地球上生物幾乎蕩盡,因而上帝又重新創(chuàng)造出各個物種。最著名的例子是圣經(jīng)《舊約》中所說的諾亞大洪水,圣經(jīng)故事變成了地質(zhì)學(xué)的例證。諾亞大洪水災(zāi)變論2023/1/1016

在1800年前后,關(guān)于地球變化的另一種觀點—“均變論”開始得到了發(fā)展--蘇格蘭萊伊爾(現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)之父)

他認(rèn)為古老地球在很早以前就形成了,地球表面的所有特征經(jīng)歷了緩慢漸進(jìn)的變化,而不是以前突發(fā)性的大動蕩造成的。由于萊伊爾認(rèn)為地球以穩(wěn)定均勻的速度演變,而不是一系列災(zāi)難性的劇變,他的理論被稱為均變論?!熬冋摗睂W(xué)說使以往人們心目中的地球年齡大大延長。在萊伊爾的假想中,地貌演變需歷經(jīng)幾千萬年的過程。萊伊爾均變論CharlesLyell拉馬克(Jean-Baptiste

Lamarck,1744-1829),法國博物學(xué)家,早期進(jìn)化論者。幼時就讀于教會學(xué)校。17歲時參軍,對植物學(xué)發(fā)生興趣。于1778年出版了《法國植物志》。1783年被任命為科學(xué)院院士。1820年他雙目失明,以后的著作都是由他口述、經(jīng)他的女兒記錄整理出版的。

在動物分類學(xué)方面,他第一個將動物分為脊椎動物和無脊椎動物兩大類(1794),首先提出“invertebrate”一詞,由此建立了無脊椎動物學(xué)。他還是第一個提出“Biology”的人,從此結(jié)束了將動物、植物看作兩個不同領(lǐng)域的看法。拉馬克的進(jìn)化論2023/1/1018拉馬克改建了林耐所制訂的動物分類系統(tǒng)。在無脊椎動物方面,按林耐的分類,僅有昆蟲和蠕蟲兩個綱,而拉馬克則提出了10個綱。這一分類方法,為現(xiàn)代無脊椎動物學(xué)的研究奠定了基礎(chǔ)。2023/1/1019您未完成的事業(yè),后人總會替您繼續(xù)的;您已取得的成就,后世也總該有人贊賞吧!——拉馬克墓碑上的他女兒柯利萊的話巴黎植物園(JardindesPlantes)中拉馬克雕像雕像底座上寫著:進(jìn)化學(xué)說的奠基人。拉馬克生平2023/1/1020

拉馬克的進(jìn)化思想相當(dāng)豐富,并且在進(jìn)化論的歷史上第一次成為一個體系。他在1809年發(fā)表了《動物學(xué)哲學(xué)》一書,提出他的進(jìn)化學(xué)說。論點主要有:拉馬克學(xué)說

1.

生物是可變的,所有現(xiàn)存的物種,包括人類都是從其他物種變化、傳衍而來;

2.

環(huán)境變化是物種變化的原因。生物生長的環(huán)境,使它產(chǎn)生某些欲求;生物改變舊的器官或產(chǎn)生新的器官,以適應(yīng)這些欲求;3.

繼續(xù)使用這些器官,使它們的體積增大,功能增進(jìn),但不用時可以退化或消失;

4.

環(huán)境引起的性狀改變是會遺傳的,從而把這些改變了的性狀傳遞給下一代。

2023/1/1022拉馬克學(xué)說

拉馬克學(xué)說可以歸結(jié)為兩點,即“用進(jìn)廢退”和“后天獲得性狀遺傳”。拉馬克認(rèn)為,環(huán)境變化了,使得生活在這個環(huán)境中的生物有的器官由于經(jīng)常使用而發(fā)達(dá),有的器官則由于不用而退化,這就是“用進(jìn)廢退”。這種由于環(huán)境變化而引起的變異能夠遺傳下去,這就是“獲得性遺傳”。根據(jù)同樣的論點來解釋游禽類的蹼足和涉禽類的長腿長腳,這些都是“用進(jìn)”的結(jié)果。長期營地下穴居生活的鼴鼠,視覺很少使用或不需要,于是兩眼就退化了,達(dá)就是“廢退”的結(jié)果。

2023/1/1023拉馬克還認(rèn)為,在一般情況下外界環(huán)境對植物和無神經(jīng)系統(tǒng)的低等動物具有直接的影響,使它們發(fā)生直接變異。這種變化的過程,可以表示為:

環(huán)境變化→機(jī)能改變→形態(tài)構(gòu)造改變對于有神經(jīng)系統(tǒng)和習(xí)性復(fù)雜的動物,環(huán)境對它們的影響則是間接的。其變化的過程,可以表示為:環(huán)境變化→動物需求變化→動物習(xí)性改變→機(jī)能改變→形態(tài)構(gòu)造改變拉馬克學(xué)說拉馬克認(rèn)為植物受環(huán)境的影響比之動物更為深刻和顯著。同種植物若生長在不同的環(huán)境中,其形態(tài)結(jié)構(gòu)相差十分懸殊。他以水毛莨(Ranunculus

aquatilis)植物為例作了分析。水毛莨的莖葉若長期沉沒在水中,葉即裂成枯枝狀;但若它的莖部露出水面以上,則在空氣中發(fā)育的葉,就呈廣闊的圓形,只是葉的邊緣稍有分裂。倘使它們所生之地域只是潮濕,不被水層所淹沒,則其莖部較短,葉為圓形,絕不像枯枝狀。2023/1/10252023/1/1026

在生物起源上,拉馬克認(rèn)為最原始的生物源于自然發(fā)生,例如,纖毛蟲、水螅、蠕蟲等,都可短期內(nèi)由非生物直接產(chǎn)生出來,如水螅在每年適宜季節(jié)里從淤泥里發(fā)生。而且,當(dāng)它們一旦產(chǎn)生后,都進(jìn)行了持久的斗爭以趨于完善,從而逐漸向高等動物過渡,直到進(jìn)化成人

由此說明,拉馬克所謂的各系統(tǒng)生物并不起源于共同祖先,動物和植物、動物中的各大類型各有不同的起源。很顯然,這是一種生物進(jìn)化多源論的觀點。拉馬克學(xué)說

拉馬克學(xué)說評述:

在神創(chuàng)論還占據(jù)統(tǒng)治地位的時代里,拉馬克第一個創(chuàng)立了比較系統(tǒng)的進(jìn)化學(xué)說,推翻了物種不變論,提出由自然產(chǎn)生的最簡單生物發(fā)展到最復(fù)雜生物(包括人類)這樣一種真正的進(jìn)化思想。但是,拉馬克的進(jìn)化學(xué)說種主觀推測比較多。首先,他錯誤地提出動物有所謂欲求和主觀愿望,在進(jìn)化中發(fā)生重大作用,他認(rèn)為動物的變異是由它的主觀愿望所支配的結(jié)果,這些動物的新器官是由于適應(yīng)這些欲求而產(chǎn)生的。另一方面,“獲得性遺傳”學(xué)說也是缺乏實驗證據(jù)的。2023/1/1028拉馬克學(xué)說后記:20世紀(jì)前后拉馬克主義曾經(jīng)非常流行,到20世紀(jì)下半葉,后天獲得性不能夠遺傳才成為生物學(xué)的定論。雖然他并沒有被忽視,但是往往是被做為反面教材加以嘲笑和批駁。這位偉大的先驅(qū)者在孤獨(dú)和貧困中死去,埋葬在一塊租來的墳地中。在租借到期后,其遺體被移走,下落不明。2023/1/1029

到19世紀(jì)中葉,地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)、系統(tǒng)分類學(xué)、比較解剖學(xué)、比較胚胎學(xué)等眾多學(xué)科的發(fā)現(xiàn),已動搖了物種不變的古老觀念,也有少數(shù)學(xué)者考慮到了生物進(jìn)化的可能性,但是沒有一個獲得成功。生物學(xué)界迫切需要有一個科學(xué)巨人,能夠綜合各個學(xué)科的證據(jù),無可置疑地證明生物進(jìn)化的事實,并且給出合理的解釋。這個巨人就是達(dá)爾文。2023/1/10302.達(dá)爾文和達(dá)爾文的進(jìn)化論CharlesDarwin,1809-18822023/1/10311840年的達(dá)爾文晚年的達(dá)爾文達(dá)爾文生平1809年,達(dá)爾文出生于英國一個醫(yī)生世家。1825年,達(dá)爾文在Edinburgh的醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí),但由于他對自然歷史產(chǎn)生了濃厚的興趣,并因此而退學(xué)。19歲(1828年)時家人把他送到Cambridge去學(xué)習(xí)神學(xué),希望他成為一個牧師。但是達(dá)爾文對自然歷史的興趣變得越加濃厚,完全放棄了對神學(xué)的學(xué)習(xí)。在Cambridge期間,達(dá)爾文結(jié)識了當(dāng)時著名的植物學(xué)家Henslow和著名地質(zhì)學(xué)家Sedgwick,并接受了植物學(xué)和地質(zhì)學(xué)研究的科學(xué)訓(xùn)練。1831年夏天,達(dá)爾文(當(dāng)時22歲)隨英國海軍探測船“貝格爾號”參加了歷時5年的環(huán)球考察,所見所聞對其生物進(jìn)化思想、自然選擇學(xué)說的形成產(chǎn)生了重要的影響;

1859年發(fā)表了《物種起源》一書,用大量的事實證明了生物變異的普遍性、變異與遺傳的關(guān)系,提出了生存競爭和自然選擇學(xué)說,系統(tǒng)地論述了物種形成的機(jī)制?!段锓N起源》的發(fā)表標(biāo)志著現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的形成,引發(fā)了近代最重要的一次科學(xué)革命,因而達(dá)爾文被稱為生物進(jìn)化論的奠基人。2023/1/1034海軍勘探船“貝格爾號”達(dá)爾文生平歐洲宇航局的火星著陸器叫做“貝格爾2號”??上嫐г诨鹦潜砻?。因為達(dá)爾文的緣故,后世很多幻想小說把接觸地外生命的任務(wù)交給一艘名叫“貝格爾號”的飛船2023/1/1036達(dá)爾文的望遠(yuǎn)鏡。連同他的筆記本、槍枝以及一雙善于觀察的眼睛,都是年輕的博物學(xué)家達(dá)爾文的重要裝備。達(dá)爾文生平2000年秋季發(fā)行的新版10英鎊鈔票。右邊是老年達(dá)爾文的頭像,左邊是一只加拉帕戈斯群島的蜂鳥在吸取花蜜,蜂鳥翅膀右邊是貝格爾號。放大鏡是達(dá)爾文用過的放大鏡,背景輻射線的圖案也取材于達(dá)爾文用過的指南針。

科學(xué)史上沒有哪一個理論學(xué)說像達(dá)爾文的進(jìn)化論那樣面對著那么多的反對者,遭到那么多的攻擊、誤解和歪曲,經(jīng)歷了那么長久而激烈的爭論,受到如此懸殊的褒貶,造成如此深廣的影響。它最初被宣布為“褻瀆上帝的邪說”,后來又被別有用心者利用,被法西斯種族主義者歪曲;它曾多次被宣判“死亡”或“崩潰”,也被說成是“過時的理論”或“非科學(xué)的信仰”;許多人許多次地宣稱它已被某某新理論“駁倒”或“打倒”。

達(dá)爾文的進(jìn)化理論似乎是“摒除不掉的東西”,它總是在被拋棄之后又被揀了回來。達(dá)爾文究竟給我們帶來了什么?達(dá)爾文給我們帶來了什么?

在達(dá)爾文以前,從普通的老百姓到著名的學(xué)者都相信創(chuàng)世說描繪的世界;不是哲學(xué)家也不是思想家的達(dá)爾文卻完成了千百年來唯物主義哲學(xué)家和思想家未能完成的一場思想革命,毫不留情地把上帝從科學(xué)領(lǐng)域驅(qū)逐出去。18到19世紀(jì)的自然科學(xué)領(lǐng)域的思想革命不是從物理科學(xué)開始的,而是從生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)起的。布豐和拉馬克在傳統(tǒng)思想大廈上撞開了一個大洞,達(dá)爾文則摧毀了這座大廈的根基,并使它崩潰。由達(dá)爾文最后完成的這場自然科學(xué)中的思想革命最終使科學(xué)與神學(xué)“離婚”,自然科學(xué)由此而徹底擺脫神學(xué)的束縛而真正獨(dú)立。因此,一些自然科學(xué)史家把1859年達(dá)爾文的《物種起源》出版之日視為自然科學(xué)獨(dú)立日。達(dá)爾文給我們帶來了什么?

達(dá)爾文進(jìn)化理論的形成(1)1836年10月(達(dá)爾文結(jié)束環(huán)球考察)以前——自然神學(xué)自然觀時期;(2)1836年10月至1838年9月——由自然神學(xué)自然觀向演變論自然觀轉(zhuǎn)變;(3)1838年10月(讀馬爾薩斯的論人口的著作)到1844年——自然選擇理論形成時期;(4)1844年至1858年——自然選擇理論發(fā)展為完整的進(jìn)化理論。

在劍橋大學(xué)念書時期(1828~1831年)和乘貝格爾號軍艦進(jìn)行環(huán)球航行考察期間的達(dá)爾文是一個自然神學(xué)的信徒。在愛丁堡大學(xué)讀書時他讀過他的祖父老達(dá)爾文的著作,但老達(dá)爾文的進(jìn)化論觀點對青年達(dá)爾文“沒有什么影響”。

1831年12月登上貝格爾軍艦去考察,直到考察結(jié)束,達(dá)爾文仍然沒有完全拋棄自然神學(xué)觀點。

(1)1836年10月以前——自然神學(xué)自然觀時期“貝格爾”號先航行到巴西,在南美洲的東海岸逗留了2年多,隨后繞到南美洲的西海岸,由此往新西蘭、澳洲和塔斯馬尼亞島,后來經(jīng)過印度洋,從南邊繞過非洲的好望角,橫渡大西洋,再回到巴西。最后再由巴西返回英國,全部航程,從1831年12月27日到1836年10月2日,歷時約5年。(2)1836年10月至1838年9月——由自然神學(xué)自然觀向演變論自然觀轉(zhuǎn)變1836年10月達(dá)爾文結(jié)束環(huán)球考察,并認(rèn)真思考了5年考察期間提出的問題,終于放棄了宗教信仰,從自然神學(xué)自然觀轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€相信物種演變的演變論者。他在回憶錄中寫道:“我逐漸意識到,《舊約全書》中有明顯的偽造世界歷史的事實……不信神以很緩慢的速度侵入我頭腦,而且最后終于完全不信神了”。

1837年至1838年,達(dá)爾文在筆記中寫道:他不再相信創(chuàng)世說,相信物種是可變的,每個物種都從先前存在的其他物種演變而來,每個物種的特征不是上帝賦予的,而是傳衍而來。

2023/1/1045達(dá)爾文環(huán)游世界時觀察到的龜和鳥類2023/1/1046甲蟲標(biāo)本

達(dá)爾文在這次科學(xué)旅行中,仔細(xì)地觀察了所到各處的生物類型,深入地比較了化石動物和現(xiàn)存動物的相互關(guān)系、生物的地理分布等事實,并在賴爾的地質(zhì)學(xué)進(jìn)化原理的啟發(fā)下認(rèn)識到:生物的種和變種一樣,是由以前別的種所演變而來,并非上帝創(chuàng)造的產(chǎn)物。其一,南美草原地層中所發(fā)現(xiàn)的巨大動物化石,這些化石與現(xiàn)代的犰狳十分相像。這一事實說明,現(xiàn)代生物與古代生物之間,并非毫無聯(lián)系,而是存在著某種親緣關(guān)系。許多種犰狳能消滅害蟲和毒蛇;帶有盔甲的皮可做籃子和玩具;還可飼養(yǎng)供展出。因棲息地被破壞以及食肉動物的侵害,分布范圍日益縮小,有的近于滅絕。貧齒目的1科。通稱犰狳。共9屬21種,分布從北美洲至南美洲。加拉帕戈斯群島由19個火山島組成,從南美大陸延入太平洋,被人稱作獨(dú)特的“活的生物進(jìn)化博物館和陳列室”。現(xiàn)存著一些不尋常的動物物種。1835年達(dá)爾文考察了這片島嶼后,從中得到感悟,為進(jìn)化論的形成奠定了基礎(chǔ)。加拉帕戈斯群島GalapagosIslands(厄瓜多爾)世界自然遺產(chǎn)地其二,隨著南美大陸南移,相似動物類型發(fā)生了逐漸的更替。說明生物的分布與地理環(huán)境密切相關(guān)。其三,加拉帕戈斯群島的物種是南美洲的類型,這些島的歷史并不長久,每一島上都有彼此略有不同的物種。雀科鳴禽便屬于這一類型,達(dá)爾文在那里區(qū)別出13個種。這說明島上的生物類型是從鄰近大陸上遷移過來的,同時又各自產(chǎn)生了適宜于當(dāng)?shù)丨h(huán)境的新的類型。其四,南美某地有2萬多頭牛,由于連續(xù)3年的旱災(zāi)而全部死亡。它表明,不需要造物主的干預(yù),僅僅由于自然的原因,就可能引起生物界的巨大變化。其五,在火地島上,當(dāng)?shù)赝寥顺嗌砺扼w,拾食巖石上的軟體動物,使用石器和弓箭等原始生活情景給了達(dá)爾文很深刻的印象,對他認(rèn)識人類起源于動物的原理有很大的啟發(fā)。5年的科學(xué)旅行使達(dá)爾文從相信神學(xué)而轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€堅定的進(jìn)化論學(xué)者。正如他說:“貝格爾號上的航行,算是我生平最重要的事件,它決定了我的整個生涯”。2023/1/1052達(dá)爾文在倫敦的鄉(xiāng)居達(dá)爾文科學(xué)旅行回國以后,居住在倫敦郊外的某小鎮(zhèn)上。當(dāng)時他手頭的主要工作是整理旅行采集來的標(biāo)本和資料。同時著手進(jìn)一步探索生物的進(jìn)化問題。2023/1/1053達(dá)爾文開始認(rèn)真思考有關(guān)物種起源的問題。早在1836年從加拉帕戈斯群島返航時,達(dá)爾文就在思考群島副總督告訴他的話:島與島之間,海龜甲殼的形狀各不相同。這些變異,他在航海日志中寫道,“將破壞物種的穩(wěn)定性”?!凹永粮晁埂痹谖靼嘌勒Z中是海龜?shù)囊馑肌:髞?,成千上萬的海龜被捕走作為船員的食物。加拉帕戈斯群島上的大海龜當(dāng)時,巨龜成群結(jié)隊地在島上的沙灘上漫游,總共有十四種,而且島與島之間的巨龜?shù)男螒B(tài)差別非常大,以至于島上的副總督向達(dá)爾文吹牛說,他只要瞄一眼,就知道哪只龜是哪個島上的。

達(dá)爾文在群島收集的鳥類包括13種雀科鳴鳥。1837年3月,倫敦鳥類學(xué)家古爾德(JohnGowld)告知達(dá)爾文,島上這些雀科鳴鳥之間關(guān)系非常緊密,另外十幾只實際上也是雀科鳴鳥的不同種類。雖然與已知鳴鳥明顯不同,但仍然有著千絲萬縷的聯(lián)系。

是否這些不同的種類,是來自同一祖先的不同分支?加拉帕戈斯群島的鳥類為證明達(dá)爾文進(jìn)化論的觀點起了至關(guān)重要的作用。2023/1/1056達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島收集的13種雀科鳴鳥2023/1/1057達(dá)爾文進(jìn)化論鳥嘴的類型啄食種子主食種子偶食昆蟲主食昆蟲偶食種子食昆蟲2023/1/1059

借助回憶和記錄,達(dá)爾文確信不同種類的鳴鳥來自不同的島嶼。顯而易見,地域的分割與物種的變異之間有著必然的聯(lián)系。達(dá)爾文得出結(jié)論:所有種類的雀科鳴鳥,都是從南美大陸飛來的一對鳴鳥的后代。經(jīng)過世世代代的繁衍,最初的雀科鳴鳥為了適應(yīng)不同島嶼的環(huán)境,進(jìn)化為十幾種不同的新種類。

達(dá)爾文開始相信,生物不斷地變化以適應(yīng)新的環(huán)境。1837年7月,達(dá)爾文開始第一本物種進(jìn)化筆記的寫作。

馴養(yǎng)動植物構(gòu)成達(dá)爾文研究的另一個命題。他清楚地知道,通過有控制的繁殖,能夠獲得不同品種的動植物。例如,家畜養(yǎng)殖者通過大個公牛和母牛的交配,最終能孕育出大個的幼牛。但他明白,一個品種不能等同于一個物種。沒有一位植物種植者或者動物飼養(yǎng)者能夠培養(yǎng)出完全不同的新物種。達(dá)爾文相信,一個新物種完完全全地從母源中脫離出來,至少需要上萬年,甚至更長時間。如果家畜養(yǎng)殖者在這么長的時間里,有選擇地把牛交配,最終將獲得一個與其他牛類完全不同的新物種。2023/1/1061

思考:如果把這些人工培育的品種放歸自然環(huán)境,會有怎樣的結(jié)果?

1838年2月,達(dá)爾文完成了第一本關(guān)于物種進(jìn)化的筆記;接下來,他想弄清楚物種為什么進(jìn)化,又是怎樣進(jìn)化的。達(dá)爾文知道,同一物種的成員以各種微小方式互有差別。一窩小狗也許包括三只黑色的,僅有一只是褐色的;一窩鴿子蛋也許只能孵出一只翅膀比其它幾只略微短小的幼鳥。2023/1/1063

達(dá)爾文認(rèn)為,大自然持續(xù)不斷地產(chǎn)生這些隨意的變異。對于馴養(yǎng)的動物來說,飼養(yǎng)者會選擇某一特殊變異,然后控制小狗或者鴿子的交配,從而突出這一特點。但是,到底是什么力量在野生動植物身上發(fā)生作用呢?為什么一些變異固定下來形成新物種呢?(3)1838年10月(讀馬爾薩斯的論人口的著作)到1844年——自然選擇理論形成時期;

1838年達(dá)爾文閱讀了英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬爾薩斯的著作—《人口論》。馬爾薩斯指出了一個生物學(xué)家早就知道的事實:幾乎所有的物種,都養(yǎng)育出比可能存活的數(shù)目更多的后代。然而,這些后代大部分在能夠繁殖前死去。

馬爾薩斯由此斷定,物種數(shù)目增多的速度比食物供給增長的速度快。對于強(qiáng)大的繁殖力,如果沒有任何限制,有限的資源將很快不能滿足不斷增長的有機(jī)體存活的需要。持續(xù)不斷地爭奪食物和其它資源的斗爭,對于這種增長提供了必需的限制。生命就是爭奪資源的斗爭,大量生物體不可避免地在幼小時喪生。

從數(shù)學(xué)角度講,馬爾薩斯是正確的:如果自然界沒有限制生物繁殖的因素,那么每個物種都有按幾何級數(shù)(2、4、8、16……)迅速繁殖后代的趨勢。比如象(動物中生殖緩慢),從一對雌雄象開始,到750年之后,將產(chǎn)生出1900萬頭象。一對麻雀,在10年之后,將繁殖出2750億個子孫。從這個意義上來說,生命是一場為生存而進(jìn)行的持續(xù)不斷的斗爭。這就是達(dá)爾文久已尋求的那種力量,一個看不見的法則“選擇”某些生物死掉,而另外一些存活下來,繼續(xù)繁衍。(生存斗爭)

結(jié)合物競天擇的思想和自然界不斷變異的現(xiàn)實,達(dá)爾文認(rèn)識到,某些生命個體一出生就帶有物種變異賦予它們的優(yōu)勢:一棵比其它雪松長的稍高一點的雪松能接受更多的陽光;一只鳥喙稍粗一些的雀科鳴鳥能嗑開更加堅硬的種子。由于這些優(yōu)勢,這些生命個體或許會比它們的同類壽命更長,繁殖更多的后代。它們的后代會繼承這些優(yōu)點,然后再遺傳給下一代。這樣經(jīng)過無數(shù)代繁衍,高大的雪松和鳥喙粗壯有力的鳴鳥,首先作為一個品種,然后作為一個獨(dú)立的物種確立下來,取代母源物種的地位。達(dá)爾文把這種塑造力量命名為“自然選擇”,與動植物培育者進(jìn)行的“人工選擇”相對。由一個早先共同的犬類祖先經(jīng)過長期的選擇,產(chǎn)生出5種新的犬科物種。(自然選擇)2023/1/1068狗的不同品種(人工選擇)2023/1/1069達(dá)爾文提出自然選擇學(xué)說有4事實,2推論:

事實1:生活資源有限

事實2:生殖能力過剩

推論1:生物后代絕大多數(shù)部分必須滅亡。

事實3:生物后代之間存在可遺傳變異,

事實4:不同變異可以有不同生存能力

推論2:優(yōu)勝劣汰2023/1/1070“自然選擇”vs“用進(jìn)廢退”以著名的長頸鹿為例在達(dá)爾文看來:長頸鹿的由來,是因為長頸鹿的祖先當(dāng)中本來就有長脖子的變異,在環(huán)境發(fā)生變化、食物稀少時,脖子長的因為能夠吃到樹高處的葉子而有了生存優(yōu)勢,一代又一代選擇的結(jié)果,使得長脖子的性狀在群體中擴(kuò)散開來,進(jìn)而產(chǎn)生了長頸鹿這個新的物種。拉馬克認(rèn)為:長頸鹿的長頸由來是因為長頸鹿的祖先經(jīng)常伸長了脖子去吃樹高處的葉子,脖子受到了鍛煉,變長了,而這一點可以遺傳,因此其后代就要比父母的脖子長一些,一代又一代,脖子就越來越長。

“自然選擇”vs“用進(jìn)廢退”(4)1844年至1858年——自然選擇理論發(fā)展為完整的進(jìn)化理論1844年至1858年期間達(dá)爾文最終完成了他的進(jìn)化理論。這期間達(dá)爾文把分支概念與發(fā)展概念融合到自然選擇理論之中。達(dá)爾文把原型視為共同祖先,把發(fā)育過程看作是世代傳衍,把分支看作是性狀分歧,于是達(dá)爾文獲得了系統(tǒng)發(fā)育(phylogeny)的新概念。

“進(jìn)化系統(tǒng)樹”首次出現(xiàn)在達(dá)爾文1836年至1844年一本筆記上。系統(tǒng)發(fā)育和系統(tǒng)樹的概念的獲得使達(dá)爾文的進(jìn)化理論趨于完整,分支的進(jìn)化樹顯著地區(qū)別于拉馬克的“垂直進(jìn)化”模式。從林奈、居維葉、拉馬克到達(dá)爾文,對自然歷史的認(rèn)識發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。2023/1/1074

達(dá)爾文認(rèn)為物種是可變的,進(jìn)化通過物種的演變而進(jìn)行,地球上現(xiàn)今生存的物種,都是曾經(jīng)生存的物種的后代,淵源于共同的祖先。這一點十分重要,正是因為起源于共同祖先,生物界才成為歷史連續(xù)的統(tǒng)一整體,一切生命現(xiàn)象才可以追蹤其歷史淵源。它促使很多生物學(xué)家去研究所推論的共同祖先之間的關(guān)系及其可能的特征。2023/1/1076共同起源是生物進(jìn)化一元論的觀點,與拉馬克的多元論不同。1858年,達(dá)爾文和華萊士(Wallace)在英國LinneanSociety上共同公布了他們的進(jìn)化學(xué)說。1859年,達(dá)爾文將進(jìn)化觀點和自然選擇學(xué)說有機(jī)地融和,發(fā)表了劃時代的著作——《物種起源》。經(jīng)過長時間孕育的達(dá)爾文進(jìn)化理論誕生了。華萊士雖然與達(dá)爾文同享發(fā)現(xiàn)自然選擇理論的殊榮,他卻總是把榮耀歸功于達(dá)爾文一人,并把自然選擇理論稱為“達(dá)爾文主義”。這個稱呼沿用至今。達(dá)爾文逝世一年前的照片,他看起來像一位飽經(jīng)風(fēng)霜的智者。他說:“當(dāng)迫不得已,不得不放棄觀察和實驗時,我寧愿死去?!?851年的達(dá)爾文發(fā)表關(guān)于一系列貝格爾號航行期內(nèi)的博物學(xué)著作,但是大約一直到七年以后,他才開始公開進(jìn)化論和自然選擇的激進(jìn)思想。1844年,關(guān)于物種進(jìn)化的著作《造物遺痕》招致軒然大波。作者深知這部書會頗受爭議,將其匿名發(fā)表。達(dá)爾文憂心忡忡,擔(dān)心成為類似爭論的焦點。一般學(xué)者都認(rèn)為達(dá)爾文早在1838年完成環(huán)球考察后不久就已經(jīng)形成了他的進(jìn)化理論,之所以推遲20年之久才發(fā)表他的著作是由于他在學(xué)術(shù)上的謹(jǐn)慎,力求其理論更完善;某些學(xué)者則認(rèn)為達(dá)爾文因深知其理論對宗教、哲學(xué)和政治的影響之大,他自己又是政治上的溫和派,所以才推遲發(fā)表其著作。2023/1/1080《物種起源》一書于1859年11月24日出版,在達(dá)爾文的有生之年,該書一共再版了6次。

書的全名為:

OnTheOriginofSpeciesByMeansofNaturalSelection,OrthePreservationofFavouredRacesintheStruggleforLife物種起源2023/1/1081

該書的目錄如下:

緒論

第一章家養(yǎng)狀態(tài)下的變異

第二章自然狀態(tài)下的變異

第三章生存斗爭

第四章自然選擇即適者生存

第五章變異的法則

第六章學(xué)說之疑難

第七章對自然選擇學(xué)說的種種異議

第八章本能

第九章雜種性質(zhì)

第十章論地質(zhì)紀(jì)錄的不完整

第十一章論生物在地質(zhì)上的演替

第十二章生物的地理分布

第十三章生物的地理分布(續(xù))

第十四章生物間的相互親緣關(guān)系:形態(tài)學(xué)、胚胎學(xué)和痕跡器官

第十五章綜述和結(jié)論物種起源

達(dá)爾文進(jìn)化論學(xué)說的基本要點1.生物是進(jìn)化的,各種生物都有一個共同的祖先。2.生物進(jìn)化是一個連續(xù)的過程,即種系發(fā)生是一個線性的漸變過程。3.生物進(jìn)化的動力源于“自然選擇”,即適者生存,不適者被淘汰。在生存競爭中,具有有利變異的個體能有機(jī)會保存自己和繁殖后代,具有不利變異的個體在生存競爭中就會被淘汰。

以自然選擇為核心的達(dá)爾文進(jìn)化論,第一次對整個生物界的發(fā)生、發(fā)展,作出了唯物的、規(guī)律性的解釋,推翻了神創(chuàng)論等唯心主義在生物學(xué)中的統(tǒng)治地位,使生物學(xué)發(fā)生了一個革命變革。(19世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一)

《物種起源》一書的出版不但轟動了當(dāng)時的科學(xué)界,也引起了廣大平民百姓的關(guān)注,首印1250冊在一天之內(nèi)便銷售一空。同時,神創(chuàng)論者對該書的出版表現(xiàn)了極大的恐慌和憤怒。當(dāng)時英國的報紙幾乎每天都在爭論:人類究竟是亞當(dāng)?shù)淖訉O還是猿猴的后代。2023/1/1084

一幅將老年達(dá)爾文描繪成猴子的漫畫。對神創(chuàng)論者來說,達(dá)爾文主義最讓人不能接受的方面是人類也是自然界的一部分,與猴子和類人猿緊密相關(guān)。2005年9月1日:由美國、以色列、德國、意大利的67名科學(xué)家組成的國際黑猩猩基因測序與分析聯(lián)盟完成了黑猩猩基因組序列草圖與人類基因組序列的比較工作。最新出版的《自然》和《科學(xué)》雜志都以這項重大的研究成果作為封面文章。研究顯示,黑猩猩和人類基因組的DNA序列相似性達(dá)到99%;即使考慮到DNA序列插入或刪除,兩者的相似性也有96%;人類與黑猩猩有29%的共同基因編碼生成同樣的蛋白質(zhì)。人類與黑猩猩還都擁有一些變異很快的基因,比如涉及聽覺、神經(jīng)信號傳導(dǎo)、精子的生成的基因。另外,與其他動物相比,人類與黑猩猩還共同擁有一些易于引起病變的基因。

“人類與黑猩猩在600萬年前由共同的祖先分別進(jìn)化后,其蛋白質(zhì)體系只經(jīng)歷過一次主要變化。兩者之間的差異只相當(dāng)于任意兩個不同人之間基因組差異的10倍。”

牛津論戰(zhàn)

Vs牛津主教威爾伯福斯的諷刺畫,他是達(dá)爾文思想的主要攻擊者。神創(chuàng)論赫胥黎針對大猩猩頭骨發(fā)表演講。他是達(dá)爾文主義最熱誠的支持者、辯護(hù)者之一。(達(dá)爾文斗士)

進(jìn)化論1860年6月30日牛津大學(xué)2023/1/1088威爾伯福斯:關(guān)于人從猴子傳下來的信念,請問與猴子發(fā)生關(guān)系的是你祖父一方,還是你祖母那一方?赫胥黎:

一個人沒有理由因為猴子做他的祖父而感到羞恥,讓我感到羞恥的將是這樣一種人:他不滿足于自己活動范圍內(nèi)的成就,卻要費(fèi)盡心思來過問他自己并不真正了解的問題,想要用花言巧語和宗教情緒把真理蒙蔽,這是永遠(yuǎn)辦不到的。牛津辯論1871,March22TheHornet

1860年牛津辯論之后,宗教對進(jìn)化論的攻擊仍然沒有停止。2023/1/10901885年反對達(dá)爾文的印刷品。幾十年前,在一次聚會上,達(dá)爾文結(jié)識了歷史學(xué)家托馬斯·卡萊爾,他稱達(dá)爾文主義是“骯臟福音”的話被其引用。2023/1/1091著名現(xiàn)代進(jìn)化論生物學(xué)家斯蒂古爾德則說:“從達(dá)爾文以后,世界就不同了。

達(dá)爾文對生物學(xué)的貢獻(xiàn)是多方面的,他在生物地理學(xué)、系統(tǒng)分類學(xué)、生態(tài)學(xué)、動物行為學(xué)等領(lǐng)域所做的開拓性工作,有的在幾十年后才顯示出其先見之明。達(dá)爾文在自傳中曾經(jīng)說:“一個假說不管是多么可愛,一旦事實與之相抵觸,我總是盡力讓自己毫不猶豫地拋棄它。”達(dá)爾文不僅繼承了傳統(tǒng)的博物學(xué)方法,細(xì)心地觀察和收集事實進(jìn)行歸納,而且使用了現(xiàn)代的科學(xué)方法,善于提出可檢驗的假說,并用新的觀察和設(shè)計實驗來檢驗它。他完美地把博物學(xué)方法和科學(xué)方法結(jié)合起來,既是一個大博物學(xué)家,也是第一個大生物學(xué)家。1882年達(dá)爾文去世,隆重的國葬名動一時,憑此票才能參加在國會的要求下,達(dá)爾文被安葬在倫敦威斯敏斯特大教堂,他的身邊安息著另一位科學(xué)巨人、物理學(xué)之父牛頓。2023/1/1094達(dá)爾文故居紀(jì)念達(dá)爾文

在達(dá)爾文逝世近120多年之后的今天,有關(guān)進(jìn)化論的爭辯遠(yuǎn)未平息。一方面,基督教的原教旨主義者信奉《舊約》的“創(chuàng)世記”乃是萬物起源的萬世不移的真理,打著“科學(xué)神創(chuàng)論”的幌子,從根本上否認(rèn)“生物是進(jìn)化的”這一科學(xué)事實,向公眾宣稱進(jìn)化論已被最新的科學(xué)成果所否定,在公眾當(dāng)中引起了很大的混亂。另一方面,在生物學(xué)界內(nèi)部,在確信"生物是進(jìn)化"的這一共識之下,也對生物進(jìn)化的過程和機(jī)理進(jìn)行著激烈的論戰(zhàn)。補(bǔ)充:《審判達(dá)爾文》、《達(dá)爾文的黑匣子》等國外的神創(chuàng)論著作最近都被推銷到了中國,成了暢銷書。出版這類書做為反面教材未嘗不可,問題是它們是被當(dāng)成了“最新科學(xué)成果”向讀者推銷的(科學(xué)神創(chuàng)論),而在中國的報刊上卻見不到生物學(xué)專家對這些著作的批評,反倒是經(jīng)常在全國性報刊或網(wǎng)絡(luò)上看到反對進(jìn)化論的宣傳文章。“達(dá)爾文獎”,給每年選出世界上最傻的人“頒獎”一次

反達(dá)爾文進(jìn)化論的觀點1.進(jìn)化論僅僅是一種理論。它既非事實,也不是科學(xué)定律。2.自然選擇陷入了循環(huán)論證的怪圈:適者生存,存者即為適者。3.進(jìn)化是不科學(xué)的,因為它既不能驗證,也無法推翻。4.科學(xué)家越來越懷疑進(jìn)化的真實性。6.如果人類從猴子演變而來的,那麼為何現(xiàn)在還有猴子?5.連進(jìn)化生物學(xué)家彼此間都存在各種分歧,這說明進(jìn)化論所依據(jù)的科學(xué)基礎(chǔ)根本不牢靠。7.進(jìn)化論無法解釋生命最初是如何在地球上出現(xiàn)的。8.沒有任何人看到過新物種的進(jìn)化過程。達(dá)爾文的進(jìn)化論是否正確?

我一直不相信進(jìn)化論,如果真是這樣的,那我們應(yīng)該時不時看到由類人猿進(jìn)化而來的人呀!

奇怪,人們怎么能相信沒有根據(jù)的東西,說人是猴子變來的,這不是糟蹋人自己嗎?那人和猴子之間的類型怎么沒有呢?

現(xiàn)在的人到底是怎么來的,誰也說不清。反正中國人不是猴變來的,我們是由龍變來的。這正好可以證明,達(dá)爾文是錯的。達(dá)爾文的進(jìn)化論的確存在許多漏洞,而且世界上又的確存在著許多象埃及金字塔那樣現(xiàn)代科學(xué)無法解釋的謎團(tuán),所以,我更愿意相信上帝。我不相信有神論!我對進(jìn)化論也有懷疑!進(jìn)化論應(yīng)該改成進(jìn)步論,每個物種都在學(xué)習(xí),進(jìn)步,盡量適應(yīng)大自然的環(huán)境。我認(rèn)為人類是由外星人到地球繁衍的結(jié)果。2023/1/10101

在這本令人震驚的書中,柏克萊生物學(xué)博士威爾斯,揭穿了只有他的少數(shù)同僚生物學(xué)家知道的一些的秘密。最為人熟知的進(jìn)化論“圣像”,從猿進(jìn)化到人的圖片、魚和人的胚胎比較、到樹干上的蛾,都是錯誤或誤導(dǎo)人的,幾十年來生物學(xué)的學(xué)生所學(xué)的進(jìn)化論根本就不正確。

科學(xué)史上沒有哪一個理論學(xué)說像達(dá)爾文的進(jìn)化論那樣面對著那么多的反對者,遭到那么多的攻擊、誤解和歪曲,經(jīng)歷了那么長久而激烈的爭論,受到如此懸殊的褒貶,造成如此深廣的影響。它最初被宣布為“褻瀆上帝的邪說”,后來又被別有用心者利用,被法西斯種族主義者歪曲;它曾多次被宣判“死亡”或“崩潰”,也被說成是“過時的理論”或“非科學(xué)的信仰”;許多人許多次地宣稱它已被某某新理論“駁倒”或“打倒”。

事實上,達(dá)爾文進(jìn)化論既沒有過時,更沒有死亡,目前也沒有任何新理論能完全取代它。達(dá)爾文進(jìn)化論自誕生以來就不斷地被修正、改造和更新。2023/1/10103達(dá)爾文的《物種起源》論證了兩個問題:第一,物種是可變的,生物是進(jìn)化的。絕大部分讀了《物種起源》的生物學(xué)家都很快地接受了這個事實,進(jìn)化論從此取代神創(chuàng)論,成為生物學(xué)研究的基石。第二,自然選擇是生物進(jìn)化的動力。生物學(xué)家對接受這一點猶豫不決,因為自然選擇學(xué)說在當(dāng)時存在三大困難。(1)缺少過渡型化石(2)地球的年齡問題(3)進(jìn)化的遺傳機(jī)理問題存在問題2023/1/10104進(jìn)化論的自然選擇學(xué)說的大前提,是假定同一物種的不同個體存在著可以遺傳的變異,對于遺傳的機(jī)理,當(dāng)時的科學(xué)界一無所知。在1872年,達(dá)爾文寫道:

“遺傳的定理絕大部分依舊未知。沒有人能夠說明在同一物種的不同個體中的相同特性,或在不同物種中的相同特性,為什么有時候能夠遺傳,而有時候不能;為什么孩子能回復(fù)其祖父母甚至更遙遠(yuǎn)的祖先的某項特征?!保ㄎ覀儸F(xiàn)在知道它們是遺傳物質(zhì)隨機(jī)地發(fā)生改變,基因突變或基因重組的結(jié)果)2023/1/10105

當(dāng)時的生物學(xué)界普遍相信所謂“融合遺傳”:父方和母方的性狀融合在一起遺傳給子代,并且逐漸被稀釋(油漆桶問題),而無法象自然選擇學(xué)說所說的那樣在后代保存、擴(kuò)散開來。

問題:皮膚的顏色?人的膚色至少由三個基因控制2023/1/10107達(dá)爾文雖然從動植物培養(yǎng)中知道一個優(yōu)良的性狀是可以被保留下來的,但是他沒有一套合理的遺傳理論來解釋,只能用拉馬克的“獲得性遺傳”來補(bǔ)充自然選擇學(xué)說。3.達(dá)爾文以后進(jìn)化論的發(fā)展達(dá)爾文學(xué)說形成于生物科學(xué)尚處在較低水平的19世紀(jì)中期,那時遺傳學(xué)尚未建立,生態(tài)學(xué)正在萌芽,細(xì)胞剛被發(fā)現(xiàn)。作為生物科學(xué)最高綜合的進(jìn)化論,它隨著生物科學(xué)的發(fā)展而不斷顯露出矛盾、問題、錯誤和缺陷,理論本身就不斷被修正和改造。1865年,孟德爾宣讀自己論文1900年,孟德爾定律的重新發(fā)現(xiàn),標(biāo)志著現(xiàn)代遺傳學(xué)的誕生。孟德爾(1822-1884)

達(dá)爾文進(jìn)化理論認(rèn)為進(jìn)化是靠微小變異的累積來實現(xiàn)的,自然選擇導(dǎo)致的進(jìn)化只能是非常緩慢的、漸變的過程,堅持“自然界無跳躍”法則。---達(dá)爾文式進(jìn)化

20世紀(jì)以來,進(jìn)化理論有了新的發(fā)展:(1)現(xiàn)代遺傳學(xué)和分子生物學(xué)對達(dá)爾文式的進(jìn)化給予了新的更加精確的解釋;(2)人們發(fā)現(xiàn)除了由于自然選擇所引起的漸變的進(jìn)化之外,可能還有其它方式的進(jìn)化。-----非達(dá)爾文式進(jìn)化(1)新達(dá)爾文主義

該學(xué)說的主要代表人物是19世紀(jì)末的遺傳學(xué)家魏斯曼和20世紀(jì)初約翰森和摩爾根等人。其主要工作是通過對遺傳物質(zhì)基因的研究,揭示遺傳變異的機(jī)制,用突變、基因的不同組合和自然選擇的長期作用來解釋生物進(jìn)化現(xiàn)象,否定了獲得性狀遺傳。提出了“種質(zhì)論”,即生物體是由種質(zhì)和體質(zhì)組成的,種質(zhì)是生殖細(xì)胞,體質(zhì)是體細(xì)胞,新種的形成是由種質(zhì)產(chǎn)生的。

然而,該學(xué)說的研究也還限于生物個體水平,對環(huán)境選擇在進(jìn)化中的作用也不夠重視。達(dá)爾文主義與孟德爾遺傳學(xué)的統(tǒng)一(2)綜合進(jìn)化論(Synthetictheory)由于基因分離和重組,有性繁殖的個體不可能使其基因型恒定地延續(xù)下去,只有交互繁殖的種群才能保持一個相對恒定的基因庫。種群是生物進(jìn)化的基本單位,不是個體在進(jìn)化,而是種群在進(jìn)化。生物之間的一切相互作用,包括捕食、競爭、寄生、共生、合作等等,只要影響基因頻率的變化都具有進(jìn)化價值。在性狀變異分析時,還應(yīng)該將可遺的傳變異和非遺傳的變異區(qū)分開來。綜合進(jìn)化論是建立在實驗和定量分析的基礎(chǔ)上,是對達(dá)爾文進(jìn)化論的進(jìn)一步修正和完善。(3)分子進(jìn)化的中性學(xué)說

20世紀(jì)50年代,隨著分子生物的興起,使得人們開始從分子水平上去揭示生命的本質(zhì)和規(guī)律。這也深刻影響著生物進(jìn)化研究的發(fā)展。

既非有害、又非有利的分子變異普遍存在蛋白質(zhì)和DNA都可有很多不影響其功能的“多態(tài)性”同工酶同義替換(如三聯(lián)體密碼第三個核苷酸的替換)內(nèi)含子和重復(fù)序列普遍存在無用的DNA(junkDNA)自然選擇對它們能否起作用?1968-1971年間,日本學(xué)者木村資生(Kimura)提出了“中性突變漂變假說”,簡稱“分子進(jìn)化的中性學(xué)說”

。生物絕大多數(shù)突變都是中性的,既無利也無害。遺傳漂變是分子進(jìn)化的基本動力,與自然選擇無關(guān)。只有通過突變的漂移固定,導(dǎo)致生物形態(tài)和生理上出現(xiàn)差異之后,自然選擇才會發(fā)生作用最終導(dǎo)致表型進(jìn)化。遺傳漂變(geneticdrift):由于群體太小而引起的基因頻率隨機(jī)增減甚至丟失的現(xiàn)象稱為遺傳漂變。2023/1/101143)分子進(jìn)化的速率取決于蛋白質(zhì)或核酸大分子的種類,不同種類的大分子,其氨基酸或核苷酸的替換速率不同,但相同種類的生物大分子在不同生物中的進(jìn)化速率都是基本相同的。常常是功能上重要的分子進(jìn)化速率低。4)進(jìn)化是隨機(jī)的和沒有方向的。分子進(jìn)化中性論并不是對達(dá)爾文進(jìn)化論的否定,而是在分子水平結(jié)構(gòu)上來解釋問題,是對達(dá)爾文進(jìn)化論的補(bǔ)充和發(fā)展。分子進(jìn)化中性論(4)間斷平衡論

(跳躍式進(jìn)化)依據(jù):化石記錄的不連續(xù)性。生物進(jìn)化的速度不是勻速的、漸變的,而是突變與漸變的結(jié)合。漸變所產(chǎn)生的變異在變異總量中所占比例很小。新物種形成期間進(jìn)化迅速(跳躍),而在種形成之后則保持長時間的相對穩(wěn)定(幾乎不進(jìn)化)。間斷平衡論較合理地解釋了化石記錄,新種在形成期間的快速突變不易留下化石記錄。2023/1/10116間斷平衡論(5)新災(zāi)變論依據(jù):地質(zhì)歷史時期物種的大規(guī)模滅絕事件。在地球歷史上,每隔一段時間曾發(fā)生過大的災(zāi)變,災(zāi)變會引起生物的大規(guī)模滅絕。大滅絕并不消滅一切生物,而是有選擇性。滅絕的生物為幸存生物的爆發(fā)進(jìn)化提供了食物和空間。新災(zāi)變論進(jìn)化程序:災(zāi)變—選擇性大滅絕—幸存者大擴(kuò)張—大爆發(fā)完全擯棄了神創(chuàng)論2023/1/10118新災(zāi)變論證據(jù)2023/1/10119進(jìn)化學(xué)說歷程結(jié)語與展望隨著生物科學(xué)研究和生物技術(shù)手段的不斷發(fā)展,在進(jìn)化論發(fā)展的每一階段都要對它進(jìn)行相應(yīng)的修正和完善。如通過長期的野外考察和對家養(yǎng)動物的仔細(xì)觀察,達(dá)爾文創(chuàng)立了自然選擇學(xué)說。遺傳學(xué)的產(chǎn)生,使得進(jìn)化研究由模糊到定性,再由定性到定量。群體遺傳學(xué)的興起,產(chǎn)生了基于群體遺傳變異機(jī)制的新達(dá)爾文主義和現(xiàn)代綜合論。分子生物學(xué)的誕生,導(dǎo)致了分子進(jìn)化的中性學(xué)說。古生物學(xué)研究的拓展和深入,引發(fā)了新災(zāi)變論和間斷平衡論。

生物世界是一個極其龐大具有很多等級結(jié)構(gòu)的復(fù)雜系統(tǒng),人類對它的了解可以說是剛剛起步,我們根本不能用一個單一不變的模式去認(rèn)識和概括它。在當(dāng)前的進(jìn)化生物學(xué)研究中,隨著生物科學(xué)的各分支學(xué)科向微觀和宏觀層次的深入和擴(kuò)展以及它們和古生物學(xué)、地球科學(xué)、天文學(xué)乃至哲學(xué)之間的交叉,生物進(jìn)化的研究呈現(xiàn)出前所未有的大交叉和大綜合的態(tài)勢。2023/1/10122

進(jìn)化生物學(xué)

EvolutionaryBiology

回顧達(dá)爾文的進(jìn)化理論主要包含兩個學(xué)說:第一,物種是可變的,生物是進(jìn)化的。所有的生物都來自同一祖先,生物的進(jìn)化是一個樹枝狀的不斷分化的過程。絕大多數(shù)生物學(xué)家都很快地接受了這個事實,進(jìn)化論從此取代神創(chuàng)論,成為生物學(xué)研究的基石。第二,自然選擇是生物進(jìn)化的動力。提出了解釋生物是如何進(jìn)化的一個機(jī)制,認(rèn)為自然選擇是生物進(jìn)化的主要方式。許多生物學(xué)家對進(jìn)化的機(jī)制、過程和細(xì)節(jié)到目前為止都存在激烈的辯論。2023/1/10124生物都有共同起源2023/1/10125

地球上所有生命都是由共同祖先進(jìn)化而來,都有共同起源,這種觀點不僅是宏偉壯麗的,而且有著強(qiáng)大的解釋力量。它使得人們在系統(tǒng)分類學(xué)、生物地理學(xué)、比較解剖學(xué)、比較胚胎學(xué)、古生物學(xué)等領(lǐng)域所發(fā)現(xiàn)的令人迷惑的種種現(xiàn)象有了合理的解釋。2023/1/10126生命及其在地球上的起源2023/1/10127地球是一個特殊的行星,其特殊性就在于它具有由各種生命所組成的生物圈。地球生物圈是經(jīng)過漫長的進(jìn)化過程逐步建立起來的。在這個過程中,生物與環(huán)境相互作用:生物改變了環(huán)境,改變了的環(huán)境反過來又影響和控制生物進(jìn)化。一、美國“勇氣”號和“機(jī)遇”號火星車對火星的探測表明,火星曾經(jīng)溫暖濕潤,有可能在數(shù)十億年前支持生命。

二、在印度尼西亞發(fā)現(xiàn)已知最小人種的化石。這一名為“弗洛勒斯人”的小人種可能在距今1.8萬年前和現(xiàn)代人的祖先共同在地球上生活。它被認(rèn)為是過去50年間古人類學(xué)中最重要的一項發(fā)現(xiàn)。三、韓國科學(xué)家宣布克隆出人類早期胚胎,首次證明克隆技術(shù)對人類細(xì)胞也適用。

五、基因組中的所謂“垃圾DNA”作用要比原先認(rèn)為的更重要,這些DNA對于基因在正確的位置和時間“開啟”起到關(guān)鍵的幫助。七、今年對兩棲動物、蝴蝶、植物和鳥類進(jìn)行的多項大規(guī)模研究發(fā)現(xiàn),植物和動物物種的多樣性正在下降。十、研究人員今年找到新方法,可以用來識別過于微小、過于偏遠(yuǎn)因而肉眼難辨的生命形式。他們從海洋和地下深處取得水樣,然后對水中的基因進(jìn)行測序,通過這種辦法發(fā)現(xiàn)了很多新的基因和基因組。美國《科學(xué)》雜志公布了該刊評出的2004年十大科技突破:Scienceeditor

生命進(jìn)化歷史上的十件大事

從生命起源到人類出現(xiàn)的漫長進(jìn)化歷史過程中,曾經(jīng)有過多次重大創(chuàng)新,表現(xiàn)為進(jìn)化的巨大突破,推動著生命歷史的不斷躍進(jìn)。生命進(jìn)化歷史上的十件大事:

(1)從無機(jī)到有機(jī)——生命的起源

(2)從非細(xì)胞到細(xì)胞——細(xì)胞的起源

(3)從異養(yǎng)到自養(yǎng)——藻菌生態(tài)系統(tǒng)的形成

(4)從厭氧到需氧——能量代謝的提高

(5)從原核到真核——細(xì)胞機(jī)構(gòu)的復(fù)雜化

(6)從無性到有性——變異機(jī)制的發(fā)展

(7)從兩極到三極——動物、植物、菌類

(8)從單細(xì)胞到多細(xì)胞——生物機(jī)體的復(fù)雜化

(9)從水生到陸生——生物占領(lǐng)陸地(包括從孢子到種子和從變溫到恒溫等)

(10)從猿到人——勞動創(chuàng)造人類分子水平亞細(xì)胞水平細(xì)胞水平種群水平群落水平個體水平生態(tài)系統(tǒng)生物圈原子元素生命的層次

地球上的所有生物:從最簡單、最低級的類病毒到最復(fù)雜、最高級的人類,盡管它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)各不相同,但卻有著相同的物質(zhì)基礎(chǔ):所有生物大分子的構(gòu)筑都是以非生命界的材料和規(guī)律為基礎(chǔ),反映了生命界和非生命界之間具有統(tǒng)一性。一、生命組成的同一性

在自然界的100多種元素中,參與生物體組成的主要元素總約25種,它們都普遍存在于無機(jī)自然界,可見作為生命并不存在特有的元素。生物體化學(xué)成分的同一性2023/1/1013311種常(大)量元素以人體為例,各種元素含量如圖所示水:70%無機(jī)鹽:1%糖:3%脂類:2%蛋白質(zhì):15%核酸:7%生物體化學(xué)成分組成2023/1/101352023/1/10136二、生命在地球上的起源(地球生命的起源)(一)人類對生命起源的幾種認(rèn)識自生論(spontaneousgeneration)生生論(biogenesis)2023/1/10137“自生論”認(rèn)為生物可以從非生命的物質(zhì)直接而迅速地產(chǎn)生出來。這個觀點在中世紀(jì)的歐洲占統(tǒng)治地位,它產(chǎn)生于古代人們的生活經(jīng)驗。腐肉生蛆腐草化蠅

淤泥生蛙1.自生論2023/1/10138自生論

在西方,亞里士多德就是一個自生論者,他甚至還編制了一個能夠從無生命的物質(zhì)中自然發(fā)生的物種名錄。例如,他認(rèn)為腐爛尸體和排泄物能產(chǎn)生絳蟲,粘液能產(chǎn)生蟹、魚、蛙和蠑螈等?!谤Z樹學(xué)說”認(rèn)為針葉樹的樹脂和海水的鹽分結(jié)合可生出鵝和鴨,因而鵝、鴨肉曾一度被劃為素食。2023/1/10139比利時人赫爾蒙特Helmont對光合作用的研究

雖然Helmont在光合作用的研究中有所貢獻(xiàn),但對于生命起源問題卻主張自然發(fā)生說。他還用“實驗”證明,將谷粒、破舊襯衫塞入瓶中,靜置于暗處,21天后就會產(chǎn)生老鼠,并且使他十分驚訝的是,這種“自然”發(fā)生的老鼠竟和常見的老鼠完全相同。2023/1/10141

1668年,意大利人Redi

用實驗方法證明腐肉不能生出蛆蟲,首次對自生論提出了挑戰(zhàn)。Redi的實驗嚴(yán)謹(jǐn)而有說服力,此后人們才逐漸相信較大的動物如蠅、鼠、象等不能自然發(fā)生。但是,由于當(dāng)時列文虎克發(fā)現(xiàn)了到處都有小的生物,如纖毛蟲以及細(xì)菌等,人們覺得小的動物是可以自然發(fā)生的。拉馬克也認(rèn)為小的滴蟲(如鞭毛蟲、纖毛蟲條)等可以自然發(fā)生,其他生物則是從這些自然發(fā)生的小生物進(jìn)化發(fā)展而來的。2023/1/10143意大利生物學(xué)家Spallanzani的實驗證明小生物也不是自然發(fā)生的。他將肉湯裝入不封口的瓶中煮沸,靜置數(shù)日后,肉湯中出現(xiàn)微生物;如將瓶口封蓋,然后煮沸、靜置,肉湯中不出現(xiàn)微生物。2023/1/10144

1860年,蘇格蘭人Needham提出“生命力”的概念,繼續(xù)維護(hù)自生論。他認(rèn)為生物與非生物的關(guān)鍵區(qū)別是生物體內(nèi)存在一種特殊的活力“生命力”。加熱處理破壞了肉湯里的“生命力”,密封條件又使空氣里的“生命力”進(jìn)不到肉湯里,因此才不能使肉湯變成細(xì)菌。2023/1/10145

1864年,法國微生物學(xué)家巴斯德發(fā)表了一組實驗,徹底否定了微生物的自生論。1864年巴斯德在法國國家科學(xué)院報告了他的工作。原定和他辯論的有名的自然發(fā)生論者Pouchet

撤銷了辯論。“生命來自生命”,即生源論(Biogenesis)取得了勝利。但是,他并沒有解決地球上最初的生命是如何起源的這一根本問題。生命

從哪里來?2023/1/10147(二)有關(guān)最早生命起源的兩種解釋宇生論:這一學(xué)說認(rèn)為地球上的生命來自宇宙間其他星球,某些微生物孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而落入地球,從而使地球有了初始的生命。但是宇宙空間的物理條件(如紫外光、溫度等)對生命是致死的,生命怎能穿過宇宙空間而進(jìn)入地球呢?2023/1/10148

英國劍橋大學(xué)的講師約翰把一系列高速照片組合在一起,向人們闡述“宇生論”

的概念。這張照片顯示出,雞蛋在擊打水面時,蛋殼發(fā)生破碎,從而將里面的物質(zhì)釋放了出來。該理論認(rèn)為地球上的生命是由搭順風(fēng)車,乘撞擊地球的小行星或彗星的細(xì)菌或是生物化學(xué)物帶來的。2023/1/10149火星人到達(dá)地球

美國宇航局的兩名科學(xué)家在2005年2月13日向太空官員透露,他們已經(jīng)找到了證據(jù),證明今天的火星上可能仍然有生命,這些生命體躲在洞穴里,靠洞穴里的水維持生命。2023/1/10151這張照片顯示了一個受侵蝕的巖石臺地地形。圖片中央的巨大巖石看起來就像是一張人臉,這是由于光影給人們造成了它具有眼睛、鼻子和嘴的錯覺火星上的人臉2001年火星環(huán)球勘察者(NASA)拍攝的照片2023/1/10152柴達(dá)木白公山蘊(yùn)藏了鐵管樣片的神秘山洞托素湖湖灘上隨處可見的圓形鐵管神秘管狀物遍布湖灘,柴達(dá)木托素湖“外星人遺址”揭密2.化學(xué)進(jìn)化學(xué)說:認(rèn)為在原始地球特殊的的環(huán)境條件下,由無機(jī)物可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物,有機(jī)物可以發(fā)展為生物大分子和多分子體系直到最后出現(xiàn)原始的生命體。前蘇聯(lián)學(xué)者Oparin首先提出了這種看法,后英國學(xué)者霍爾丹也發(fā)表了類似的觀點。他們都認(rèn)為地球上的最初生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過長期演化而來的;這一過程被稱為化學(xué)進(jìn)化,以別于生物體出現(xiàn)以后的生物進(jìn)化。

化學(xué)進(jìn)化學(xué)說認(rèn)為最早的生命來自于非生命物質(zhì),這和自然發(fā)生論好像很相似,其實卻有根本不同。按照這個學(xué)說,生命是在長時期宇宙進(jìn)化中發(fā)生的,是宇宙進(jìn)化的某一階段無生命的物質(zhì)所發(fā)生的一個進(jìn)化過程,而不是在現(xiàn)在條件下由非生命的物質(zhì)短期突然產(chǎn)生的。

1936年Oparin出版的《地球上生命的起源》一書,是世界上第一部全面論述生命起源問題的專著。

Oparin認(rèn)為原始地球上無游離氧的還原性大氣在短波紫外線等能源作用下能生成簡單有機(jī)物(生物小分子),簡單有機(jī)物可生成復(fù)雜有機(jī)物(生物大分子)并且在原始海洋中形成多分子體系,后者經(jīng)過長期的演變和自然選擇,終于出現(xiàn)了原始生命。2023/1/10156生命的化學(xué)進(jìn)化目前大多數(shù)人認(rèn)為,“化學(xué)進(jìn)化學(xué)說”是地球生命起源最合理的解釋。2023/1/101582023/1/10159(三)地球生命起源的條件

200億年前沒有物質(zhì)和能量,沒有時間,沒有空間。

150億年前宇宙大爆炸,產(chǎn)生能量、質(zhì)量,開始時間、空間。1.地球的誕生50億年前,太陽系形成

46億年前,地球形成。

地球和其他幾個行星一樣,是由太陽旋轉(zhuǎn)甩出的的一團(tuán)物質(zhì)組成。2023/1/10161太陽系形成2023/1/10162

初生大氣消散:早期的地球是熾熱的,地球上的一切元素都呈氣體狀態(tài),重元素在內(nèi),輕元素在外,成為初生大氣,但很快被來自太陽的熱風(fēng)吹去。

降溫:地球表面溫度逐漸降低,形成地殼。2.早期地球的環(huán)境2023/1/10163次生大氣形成:地球表面溫度已經(jīng)降低,但內(nèi)部溫度仍然很高?;鹕奖l(fā)頻繁,溶漿使地表高低不平;同時,從火山內(nèi)部噴出的氣體,形成了次生大氣。

次生大氣的主要成分有CH4、NH3、水蒸氣、H2、HCN,C02等,是無游離氧的還原性大氣。

2023/1/10164次生大氣(無自由氧,還原性)其主要根據(jù)是:(1)、射電望遠(yuǎn)鏡無線電波譜分析表明,現(xiàn)在離太陽較遠(yuǎn)、變化較小的行星如木星、土星等的大氣,都是由H2、He、CH4、NH3

等組成的還原性大氣;(2)、遠(yuǎn)古沉積巖所含的鐵是氧化程度較低的磁鐵礦(Fe3O4),而以后生成的“紅層”所含的鐵則是氧化程度較高的赤鐵礦(Fe2O3),這反映了原始大氣從還原性向氧化性的過渡。現(xiàn)在地球的氧化性大氣是藍(lán)藻和植物出現(xiàn)后,通過長期光合作用逐步形成的。2023/1/10166原始海洋誕生:溫度繼續(xù)冷至100゜C以下,降水生成原始海洋(海水可以阻擋太陽紫外線)。2023/1/101673.早期地球可以利用的能源能源

J/cm2

太陽輻射1.09x106

紫外線400nm-300nm1.42x104

300nm-250nm2.3x103

250nm-200nm17.51

200nm-150nm7.11

閃電14.74

放射性(地下1Km內(nèi))3.35

火山爆發(fā)0.54

宇宙射線6.28x1032023/1/10168雷電可能為生命化學(xué)進(jìn)化提供能量2023/1/101691.物質(zhì)條件——還原型的原始大氣2.能量條件——原始地球上不斷出現(xiàn)的宇宙射線、紫外線、閃電、熱能等。3.一定的環(huán)境場所條件——原始海洋等

地球生命起源的三個條件2023/1/10170化學(xué)進(jìn)化生物進(jìn)化細(xì)胞形成(四)生命起源的過程---化學(xué)進(jìn)化學(xué)說2023/1/10171

目前,這種關(guān)于生命起源是通過化學(xué)進(jìn)化過程的說法已經(jīng)為廣大學(xué)者所承認(rèn),并認(rèn)為這個化學(xué)進(jìn)化過程可以分為下列四個階段。

1.從無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子

2.從有機(jī)小分子發(fā)展到生物大分子

3.由生物大分子組成多分子體系

4.由多分子體系發(fā)展成原始生命2023/1/10172

太陽輻射火山爆發(fā)雷鳴電閃

提供能量使無機(jī)小分子合成有機(jī)小分子(有機(jī)酸、氨基酸、單糖、脂類、嘌呤、嘧啶、核苷酸等)隨著地表的冷卻,水的積累,在原始海洋中和大氣中,出現(xiàn)一批簡單的無機(jī)小分子(H2O水蒸氣,NH3,CH4,CO2,HCN等)。

1.從無機(jī)小分子生成有機(jī)小分子2023/1/10173支持這一過程的證據(jù):1953年芝加哥大學(xué)研究生Miller的模擬實驗。Miller

(23歲)2023/1/10174

用電擊提供能量,從無機(jī)小分子可得到有機(jī)分子。米勒的實驗裝置2023/1/10175米勒模擬實驗得到的有機(jī)物(共計20種)組成現(xiàn)在天然蛋白質(zhì)的20種氨基酸,除精氨酸,賴氨酸和組氨酸外,其余的都可用模擬實驗的方法產(chǎn)生。

2023/1/10176后來別人的實驗,使用其他能源如紫外線、高溫、射線等,還得到:嘌呤、嘧啶、核苷酸、脂肪酸、單糖等。這些研究表明:在生命的起源中,從無機(jī)物合成有機(jī)物的化學(xué)過程,是完全可能的。2023/1/10177腺嘌呤+核糖+磷酸

ATP紫外線2、從有機(jī)小分子到生物大分子

在原始海洋中,有機(jī)小分子(核苷酸、氨基酸等)經(jīng)長期積累沉積,吸收能量,通過縮合作用或聚合作用,就形成了原始的蛋白質(zhì)分子和核酸大分子聚合物。兩個主要問題:(1)先有核酸還是先有蛋白質(zhì)?(雞與蛋的問題)(2)起源的條件和地點2023/1/10180蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)(protein)一詞來自希臘文的proteios,意思是“首要的”,提示它在生物體中的重要性。蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的最重要成分并參與所有的生命活動過程,是生命現(xiàn)象的體現(xiàn)者。哪里有生命,哪里就有蛋白質(zhì)。2023/1/10181

蛋白質(zhì)屬于生物大分子,相對分子質(zhì)量約為六千至六百萬或更大。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位,天然存在于蛋白質(zhì)中的氨基酸共有20種(L型)。蛋白質(zhì)組成兩個氨基酸脫水縮合成二肽,多個氨基酸以肽鍵順序相連形成多肽核酸

核酸是生物體中最重要的一類生物大分子。它的主要功能是貯藏和傳遞遺傳信息。核酸包括兩種:脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)2023/1/10184核酸的組成核酸是一種生物大分子,相對分子質(zhì)量大約是幾十萬至幾百萬。核酸的基本組成單位是核苷酸。2023/1/10185核苷酸通過磷酸二脂鍵連成核酸2023/1/10186(1)先有核酸還是先有蛋白質(zhì)?(3種觀點)誰起模板作用,誰起催化作用?酶酶酶2023/1/101871)先有代謝,后有復(fù)制,蛋白質(zhì)首先起源證據(jù):有些原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成不需要核酸編碼,而是能夠自我復(fù)制。1996年Davidlee在Nature雜志上首次報道了能自我復(fù)制的肽。1997年美國加利福尼亞大學(xué)Prusiner博士由于發(fā)現(xiàn)一種新的蛋白質(zhì)致病因子(普列昂Prior)被授予(有爭議的)諾貝爾獎。

1997年度諾貝爾獎生理及醫(yī)學(xué)獎授予

美國Prusiner

博士

“forhisdiscoveryofPrions–anew

biologicalprincipleofinfection"

(1)諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎歷來頒發(fā)給在學(xué)術(shù)界已獲普遍承認(rèn)和推崇的突破性的研究成果。但是,普列昂的研究,直到頒獎時仍存在著較大的爭議。

(2)諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎,通常由二至數(shù)名科學(xué)家共享。一人獨(dú)攬的例子甚少,為1987年來僅有,近40年中只發(fā)生6次。他是不尋常的諾貝爾獎獲得者PrPc

和PrPSc

的立體結(jié)構(gòu)比較

左:PrPc有4個α-螺旋(40%)

β-折疊(0.3%)右:

PrPSc有2個α-螺旋

(21%)有4個β-折疊

(54%)----瘋牛病

普列昂概念的提出,引起軒然大波。

許多人問:沒有核酸,這個病原物如何增殖?如何復(fù)制本身的遺傳信息。

許多人懷疑:可能還是存在核酸,只是未能檢測出來。具有諷刺意味的是:

最早提出實驗證據(jù),證明核酸是遺傳信息載體的是Avery(1942年)有關(guān)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化因子的實驗??墒牵诋?dāng)時,Avery的報告未能引起多大重視。有人懷疑轉(zhuǎn)化因子中起作用的是蛋白質(zhì),只是Avery未能檢測出來。格里菲斯(1928)的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗愛弗萊(1944)證實轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA返回關(guān)鍵在于普利昂是否含有核酸?

對于別人的質(zhì)疑,普魯西納回答說:

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