生命是我们这个世界最神奇最伟大最美丽的自然现象.ppt

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1、生命是我们这个世界最神奇、最伟大、最美丽的自然现象。地球上的微生物10多万种、植物30多万种、动物100多万种。它们都是从哪里进化来的?怎样做到繁衍不息的?,第四章 生物的进化(P113),拉马克(1744-1829) 达尔文(18091882),1859年物种起源 生物进化思想的提出在全世界引起了空前规模的争议。然而,真正的科学理论是经得起考验的,达尔文的进化论在生命科学,乃至整个科学界的地位是不容忽视的。,在探索生命的发展历程:,生命是如何产生的(生命的起源)? 生物是如何演变的(生物的进化)?,第一节 生命的起源 第二节 生物进化史及生物进化图谱 第三节 生物进化论与生物进化的证据,第一

2、节 生命的起源(P113),第一步,无机物甲烷、氨、氢气等 小分子无机物的气体,紫外光、电离辐射、 雷电等能量,有机小分子物质, 如核苷酸、氨基酸,“原始汤”,在有硫、磷、金属等 土壤的适当条件下,进行缩合或聚合反应,有机高分子物质, 如蛋白质、核酸等的分子,第二步,有机小分子物质, 如核苷酸、氨基酸,第一节 生命的起源,多分子体系逐步演变,特别是蛋白质和核酸相互作用,最终出现了有原始陈新代谢功能并进行自我繁殖的最早生命。,第三步:最关键、最复杂,尚未通过实验验证。,有机高分子物质,如蛋白质、核酸等,浓度增加,凝聚成小滴,构成可与外界进行简单物质交换的多分子体系。,第一节 生命的起源,原始气体

3、冷凝 汇流成海洋,火山爆发和闪电 的能量使气体合 成简单有机物,溅到岩石上的氨 基酸聚合成肽链 又重新回到水中,各种大分子进化 成原核细胞和真 核细胞,生命起源模式,第一节 生命的起源,唯心主义认为:生命是上帝创造的,或是某种超自然的精神力量的结果。这种唯心观点在达尔文发表物种起源前对人们的思想具有广泛的影响,牛顿。 唯物主义认为:生命不是原本就存在,生命来源于非生命物质,并非来自于精神力量或超自然力量。,宗教认为上帝创造了人,第一节 生命的起源,一、对生命起源的认识过程,二、生命出现的历程,第一节 生命的起源,人类对生命起源的认识经历了一个漫长的过程。 圣经(旧约)中明确叙述了上帝在六天之中

4、分别创造了陆地、海洋、男人、女人及动植物等世界万物。 这种唯心主义观点在西方漫长的中世纪一直占据了统治地位,这主要是因为科学技术发展的限制。,一、对生命起源的认识过程,第一节 生命的起源,有关生命起源唯物主义观点的证实同样经历了漫长的岁月。 古代的中国人认为“腐草生萤”; 古埃及人认为蛙是尼罗河中的淤泥经日照产生的。 这些观点直到1864年巴斯德(18221895)发表了著名的“鹅颈瓶实验”,才纠正了上述观点的错误。,第一节 生命的起源,著名的巴斯德“鹅颈瓶实验”,这一实验纠正了“自生论”的错误,但是,地球上最初的生命又是如何产生的呢?,第一节 生命的起源,就目前的认识,生命的出现可以认为大致

5、经历了三个阶段:,二、生命出现的历程,第一节 生命的起源,原始生物大分子的出现、 核酸-蛋白质有机体系的建立 细胞的形成,有关原始生物大分子出现的研究最有影响的工作及发现包括: 奥巴林假说、 米勒实验, 来自陨石的发现。,1、原始生物大分子的出现,第一节 生命的起源,1924年,前苏联生物学家奥巴林通过将明胶(蛋白质)与阿拉伯胶(糖类)混合的实验,提出了地球上生命起源于原始蛋白质聚集形成的团聚体的设想。,第一节 生命的起源,奥巴林假说,甲烷、氨气、氮气和水 加热、放电一星期后 多种氨基酸(如丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸)、有机酸(如乳酸、乙酸)以及尿素等等。 嘌呤、嘧啶,甚至核糖核酸、脱氧核糖核酸

6、,以及脂肪等。,第一节 生命的起源,有关原始生物大分子出现更为直接、有力的证据来自于1954年美国生物学家米勒的工作。,但是,1959年9月降落在南半球的一颗炭质陨石又将人们带入到一场新的争论之中。 地球生命氨基酸的消旋构型均是L型,而这些氨基酸的构象却是以D型与L型的混合形式存在。 争论已不仅仅是原始大分子是如何出现的问题,更重要的是地球上生命究竟是来自于地球本身,还是来自于地球以外的宇宙?,第一节 生命的起源,这一工作至少可以说明构成生命的基础物质可以产生于生命系统以外。 米勒的实验似乎距离完全揭示生命起源第一阶段的奥秘已为期不远。,该陨石虽然在进入地球大气的时候像个火球,但其内部并没有产

7、生可以破坏细菌的高温。火星岩石可以在一年内从火星落到地球,而有些活着的微生物能够在太空中生存几年。 检测表明,陨石样本内部温度从来没有超过40摄氏度。这一温度不能杀死大多数细菌或真核生物。 意味着陨石在太阳系行星间转移生命的假说是可能成立的。,第一节 生命的起源,计算机模拟表明,自从火星和地球形成以来,火星上有大约10亿吨岩石落到了地球上。科学家认为,火星在一段时间里曾经具备生命所需的所有条件:阳光、有机分子和液态水。,美国国家航空和航天局2005年6月28日报道,“卡西尼”号探测器传回的最新图像显示,在土卫六南极地区有一块形状不规则的阴影,看起来类似湖岸。这片阴影区域长约234公里,宽约73

8、公里,其大小与美国和加拿大交界处的安大略湖相当。,第一节 生命的起源,2005年7月3日,美国宇航局耗资3.3亿美元发射的“深度撞击器”(Deep Impact)在远离地球1.3亿公里,成功地与“坦普尔-1”彗星相撞,这次人类史上的伟大创举或许会发现有关生命起源的新线索。,“深度撞击器”与“坦普尔-1”彗星相撞,第一节 生命的起源,“中心法则”揭示了生命活动在分子水平上的基本规律。 “中心法则”又是如何建立起来的呢? 是先有核酸,还是先有蛋白质的问题。,2、核酸-蛋白质有机体系的建立,第一节 生命的起源,第一节 生命的起源,“蛋白起源说”的观点最早来自1924年奥巴林的实验。 20世纪60年代

9、,美国的福克斯等人将干燥的氨基酸粉末混合加热,放置在水中后,观察到在水中形成了“类蛋白微球体”,并将其看成是原细胞的雏形。这种实验室模拟制造出来的“原细胞”具有膜的边界,体积能够增大(生长),能够出芽、分裂(繁殖),并能与外界溶液进行物质交换。 至90年代,中国学者赵玉芬发现,氨基酸在磷酸化以后,能够自身聚合成肽、成酯并能进行多种生物化学反应,这一发现进一步支持了“蛋白起源说”。,到80年代,切赫在研究原生动物时,发现其前体rRNA分子所切下的内含子具有酶的活性,由于RNA在“中心法则”中处于DNA与蛋白质的中间,自然人们联想到RNA起源的可能性。 1992年诺勒等人发现去除核糖体蛋白质后的r

10、RNA仍然能够催化肽链的合成。 另外,也有人提出生命起源于DNA,如1984年,司考斯特发现在某些特定的物理、化学环境中,单体核苷酸分子能够通过聚合,形成多聚核苷酸并且双链互补的生物大分子。,第一节 生命的起源,“核酸起源说”也可以追溯到20世纪20年代。 早在上世纪20年代,穆勒就提出了生命应该是从基因开始演化的,并提出了“裸基因说”。 “中心法则”确立后,似乎为“核酸起源说”提供了更加有利的证据。,核酸与蛋白质在生命产生过程中出现的先后问题至今仍是一个未解之迷。上述观点各有其一定的合理性及根据。一方面,通常DNA的组成通过RNA决定蛋白质,另一方面,DNA的复制等过程又依赖于蛋白质。这似乎

11、又将人们带回到一个古老的话题,即“是先有鸡,还是先有蛋?”。,第一节 生命的起源,无论是先有核酸,还是先有蛋白质,在产生这些生命活动中最为重要的生物大分子之后,只有形成了一个封闭而又相对稳定的内部结构,形成了自主代谢,具有增殖能力,并表现出具有相对稳定的遗传性,才能确立生命的出现。,第一节 生命的起源,1)细胞的诞生 细胞起源是生命起源的重要一环,这又是一次质的飞跃。,3、细胞的形成,近年来的研究结果出人意料。对生物化石的研究结果表明,细胞至少在35亿年以前就已经出现了,那么,从细胞形成前至细胞的出现这段生命发生与演变的时期,则应该与地壳形成的地质年代(38-40亿年前)几乎处于同一时期。地球

12、这一时期的状况决不可能是奥巴林等人想象的温水池的原始汤。 20世纪70年代末,人们在2 0003 000米的海底发现了大量生物的存在,该区域为地幔与海水之间物质与能量交换的特殊区域,该地域释放出各种大量的气体,如甲烷、二氧化碳等,水温则高达350。这似乎印证了早期细胞诞生于恶劣环境的论断。,第一节 生命的起源,光合作用产生了氧气,使大气中氧气的浓度不断增加,细胞的物质和结构进一步完善,再经过漫长的年代,渐渐发展成为原核细胞和真核细胞。,第一节 生命的起源,原始细胞:只有核酸和蛋白质及简单的酶系。,经过几亿年,原始海洋中有机物大部分消耗掉,太阳光中的紫外线使水分解而产生了氧,原始细胞生命逐渐从厌

13、氧状态演化为好氧的细胞。,原始细胞中产生了色素(卟啉),这种色素可利用太阳光的能量进行原始的光合作用,逐渐演化成为自养的细胞;,2)细胞的演化,在化学进化阶段,有机分子形成后,由于热力学的作用,通过自组织使分子结构趋向于某种稳定状态,从而形成了各种链、环、螺旋和折叠,出现特有的生物活性,进而形成相互关联的多分子体系。 在原始生命出现后,正是通过这种自组织过程不断完善自身结构,由非细胞形态形成原始细胞形态,并最终发展成具有完善结构的原核细胞及真核细胞。,第一节 生命的起源,生命体通过与外界环境继续不断的物质及能量交换,使其达到一种在时间、空间或功能上的新的平衡及有序状态。这种新的有序状态是自发形

14、成的,是一种自组织过程。,在现有的生物中,人们发现了一种被称之为细胞重建的现象。一种甲壳类动物中间性丰年虫在发生性转变时,生殖细胞的转变是一个伴随着老细胞的解体和新细胞形成的过程,卵母细胞中新形成的细胞并不是由母细胞分裂来的,而是以母细胞细胞质中的卵黄颗粒为物质材料经由自组织过程完全重新建立起来的。,第一节 生命的起源,是现存细胞生命活动中遗留的“痕迹”。 现存生物体的这种细胞重建现象,可能如同人的早期胚胎与其它哺乳动物、鸟类、爬行类、两栖类和鱼类同样保留着尾和鳃裂的结构,人类大脑的新皮层之下保留着进化过程中形成的旧皮层和古皮层,人类基因组中保留着一系列祖先的基因一样。,米勒实验说明,在地球形

15、成后的早期,生命的自然化学进化是可能的,如果进一步通过进行人为模拟细胞的重建条件,实现细胞的重建和自我合成过程无疑将成为科学史上的又一重大发现。,第一节 生命的起源,上文我们介绍了生命的起源,那么,生命产生后又是如何演化、发展的呢? 尽管我们对地球上产生生命的过程及演化的具体细节还不是十分清楚,但还是可以得出较为一致的结论,即从生命的产生到人类文明,大致可以划分为四个不同发展阶段: 生命的诞生(已介绍) 单细胞生物的繁衍 多细胞生物的出现与演化 人类的出现与社会文明,第二节 生物进化史及生物进化图谱(P119),一、单细胞生物的繁衍,二、多细胞生物的出现与演化,三、人类的起源与社会文明,第二节

16、 生物进化史及生物进化图谱,一、单细胞生物的繁衍,第二节 生物进化史及生物进化图谱,地球上最早的生命至少在35亿年以前已经出现。尽管关于多细胞生物出现的时间目前尚存在争议,但较为明确的是,目前所发现的最早多细胞生物化石大约来自于6亿年前,至少可以认为,单细胞生物在地球生命出现以及演化的历史阶段中,占据了大部分时间,而开始向人类进化的历史则仅仅几百万年,由此,不难发现,生物的进化总的趋势是以加速度的方式进行的。,1983年,国际专家小组对澳洲瓦拉伍那群和南非肆瓦兹兰超群碳酸盐进行了研究,证实早在35亿年以前,生物的光合作用就已经出现了,同时还发现了某些与现代丝状蓝细菌相似的结构,表明在35亿年以

17、前,蓝细菌已广泛分布于陆缘浅海地区。,1、原核生物的演化,第二节 生物进化史及生物进化图谱,在随后的约15-17亿年的漫长岁月中,以原核生物蓝细菌为主的原核单细胞生物成为了地球生物界的主宰,形成了第一次生命世界生态系统的构建与扩张。,根据目前发现的最早生物化石资料,最早的真核生物是在大约1820亿年前出现的。这一期间地球环境条件的各种变化,如大气圈自由氧的积累、二氧化碳浓度的降低、地球表面温度的下降、海水中钙与镁离子浓度的下降,以及pH值的降低等,可能直接导致了真核生物的出现与繁荣。从而在地球上,形成了以真核生物为主体的第二次生命世界生态系统的构建与扩张。,2、真核生物的发展,第二节 生物进化

18、史及生物进化图谱,1、多细胞生物的出现 真核生物最早出现的时间尚存争议,如在西伯利亚约10亿年前的地层中发现了与黄藻类似的化石;在加拿大北部约12亿年前的地层中发现了可能是红藻化石;在我国天津蓟县、美国密西根、蒙塔那等地发现了距今14亿年,甚至20亿年前,可能来自多细胞生物的印记及炭质膜化石。不过,目前获得的有关最早多细胞生物(植物)出现的明确记录为大约6亿年前。,二、多细胞生物的出现与演化,第二节 生物进化史及生物进化图谱,通常认为,多细胞动物的出现要晚于多细胞植物的出现。具有明确证据的最早多细胞动物化石来自于在澳大利亚,产生于距今5.55.7亿年前。在随后地质年代寒武纪也发现了多细胞动物化

19、石,如在加拿大及中国云南发现的距今5亿5.3亿年前的化石。 2005年8月,中科院南京地质古生物研究所陈均远教授等人报导在贵州发现的距今5.8亿年的“贵州小春虫”被科学界认为是迄今最古老的两侧对称动物。地球首批动物可能生在中国。,第二节 生物进化史及生物进化图谱,现今所有的动物 不同历史时期灭绝的动物 5亿5.3亿年前寒武纪动物 5.55.7亿年前的晚前寒武纪动物 全部灭绝,多细胞动物的演化,第二节 生物进化史及生物进化图谱,在这一进程中,植物逐渐进化,先后出现了苔藓植物、蕨类植物、裸子植物,以及被子植物。,2、多细胞生物的演化,第二节 生物进化史及生物进化图谱,在多细胞生物出现之后,长期由单

20、细胞生物在地球上的主导地位迅速被多细胞生物所取代。,多细胞动物在出现后,也同样开始了漫长的进化历程,两栖类、爬行类、哺乳类及鸟类相继出现。,第二节 生物进化史及生物进化图谱,显生宙地质年代主要生物进化历程,显生宙,年代 时 间(亿年前)主要进化事件 0 人类起源 哺乳动物、鸟类、被子植物起源 爬行动物、裸子植物起源 5 维管植物起源 7 脊椎动物起源 20 真核细胞起源 25 光合作用出现 35 最早的微生物化石 38 最早的沉积记录 化学进化,元 古 宙,太 古 宙,多细胞生物进化,单细胞生物进化,46,生命起源,地球形成,生命形成、进化历史及对应的地质年代,关于人类(人科)出现的最早时间,

21、比较肯定的是,至少在440万年前已经出现了,其证据包括,距今360万年前的阿法尔南猿化石,距今410万年前的湖滨南猿化石,以及在非洲埃塞俄比亚发现的距今440万年前的始祖地栖猿。 最近,科研人员在非洲发现了有六七百万年历史的人科动物头骨化石“托迈”,这一发现很可能将人科出现的历史向前推进近300万年, 在随后的发展阶段,人类的进化历程进入到了能人阶段,这是出现最早的人属物种,最早的化石在非洲的坦桑尼亚,距今大约100万250万年前。在能人这一阶段,已能够直立、制造工具,并开始群居生活。,三、人类的起源与社会文明,第二节 生物进化史及生物进化图谱,在能人阶段之后,人类的进化进入到直立人阶段(30

22、万100万年前)。在直立人出现以前,人类进化各个阶段的化石均出现在非洲,而直立人的化石则在世界各地广被发现(如中国陕西蓝田直立人、北京直立人等),由此,一些学者推断,人类起源于非洲,至直立人阶段,开始陆续扩散到各地。在这一期间,直立人的肢体已接近现代人,能够使用火,并制造较为精致的石器,出现了原始的社会组织及原始的文化(旧石器文化)。,第二节 生物进化史及生物进化图谱,人类进化的最后阶段是智人阶段,最早的智人出现在30万年前。其中,30万4万年前的智人被称为早期智人,如中国辽宁金牛山人、欧洲尼安德特人等。4万年前以后的智人被称为晚期智人,如中国广西柳江人、非洲弗楼洛里斯巴人、欧洲姆拉德克人等。

23、进一步进化至今,形成现在不同的人类亚种,即高加索人、蒙古人、黑人及澳洲人。 人类从大约440万1 000万年前开始踏上进化的历程,经过不同的发展阶段,至今在人科中仅剩下一个种,即智人种。而人科的其他物种相继灭绝,不能不说这是一个迷。,4万年前,30万年前,100万年前,晚期智人,早期智人,直立人,能人(最早的人属),250万年前,440万年前,最早的人科,人类的进化历程,第二节 生物进化史及生物进化图谱,在基因水平上看,人类与和黑猩猩间的差别并不比猫和牛之间的差别大,甚至还不如灵长目中其它一些物种间的差别大;在群居与社会性方面,甚至连蜜蜂也有一定程度的体现;黑猩猩在一定情况下,也能“制造”简单

24、的工具,并具有相当复杂的思维、判断能力;许多鸟类具有相当丰富的“信号语言”。然而,所不同的是,人类创造并拥有了文化,这一点是动物所不具备的。,第二节 生物进化史及生物进化图谱,我们不能不考虑的是,人类发展至今已成为地球上万物的“主宰”,但人类又是生物界组成中的一员,那么,人类与动物到底有什么本质区别呢?,4、生物进化图谱,根据物种间的亲缘关系及在进化过程中生物物种的历史演化进程,形成了一幅建立在形态结构上,反映物种进化递进关系的图谱。由于该图谱很像一棵不断分支的大树,所以也称生物进化树,或简称进化树。 将不断修正与完善。,第二节 生物进化史及生物进化图谱,生物进化树,第三节 生物进化论与生物进

25、化的证据(P126),一、生物进化论 二、生物进化的证据,一、生物进化论 生物进化思想及其理论体系主要来源于拉马克和达尔文。拉马克对生物进化动力的解释可以简单概括为“用进废退”与“获得性遗传”,而达尔文对生物进化动力的解释则可以浓缩为“过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存”。,第三节 生物进化论与生物进化的证据,拉马克对长颈鹿进化的解释,第三节 生物进化论与生物进化的证据,可以说拉马克是全面阐述生物进化思想,并试图在理论上解释生物进化原因的第一人。其对生物出现进化的原因解释大致如下:即,物种是可以发生变化的,生物存在一种驱使自身不断由低级向高级阶段进化的动力,环境可以促进这种进化的历程。由于

26、生命活动受到环境因素的影响,各器官的“使用”的差异造成了这些器官发育上出现差异,而这些差异可以遗传给后代,这些变化经过积累,便形成了新的物种。,1、拉马克学说,后人对于拉马克理论的评价可谓褒贬不一,其主要原因是其理论缺乏直接观察与实验证据。最早真正基于大量观察与实验依据,系统研究生物进化现象、规律以及生物进化产生原因的还是达尔文,其生物进化理论-自然选择学说产生的标志,是1859年发表的物种起源。,英国博物学家达尔文,2、达尔文的自然选择学说,第三节 生物进化论与生物进化的证据,查理达尔文(18091882),英国博物学家,进化论的奠基人。1825年,进入爱丁堡大学攻读医学,1828年进入剑桥

27、大学学习神学。,第三节 生物进化论与生物进化的证据,晚年的达尔文,1840年的达尔文,1831年在剑桥大学毕业后,自费以自由博学家的身份乘“贝格尔”号巡洋舰作了历时5年(18311836)的环球航行考察,由英国出发,穿过大西洋到达南美洲,然后横过太平洋经印度洋,绕过非洲好望角又回到南美,再由南美渡过大西洋返回英国。,环球旅行路线图,第三节 生物进化论与生物进化的证据,达尔文在参加环球航行以前,是“特创论”和“物种不变论”的忠实信徒。但在这次航行中他搜集了大量的动、植物和地质方面的材料,并作了广泛的调查研究,从中他认识到生物界具有缓慢演变的过程,于是对“特创论”、“物种不变论”产生了怀疑。,第三

28、节 生物进化论与生物进化的证据,海军勘探船“贝格尔号”,第三节 生物进化论与生物进化的证据,甲虫样本,达尔文环游世界时 观察到的龟和鸟类,第三节 生物进化论与生物进化的证据,回国后,他进一步系统整理,分析研究这些材料,于1845年发表。1859年达尔文发表的物种起源一书,曾轰动了当时的学术界。,达尔文在伦敦的乡居,恩格斯对达尔文的进化论曾给予了高度评价,认为这是19世纪三大发现(能量守恒及转化定律,细胞学说和进化论)之一。,第三节 生物进化论与生物进化的证据,第三节 生物进化论与生物进化的证据,达尔文自然选择学说的内容主要包括四点:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。 遗传和变异是生物进化

29、的内在因素 环境只是对变异进行选择(定向的) 自然选择的具体表现形式是生存斗争 生存斗争是生物进化的动力,核心-自然选择的原理,对达尔文“适者生存”的解释尺蛾,达尔文的自然选择学说,生物变异,自然选择,新种形成,第三节 生物进化论与生物进化的证据,3、现代生物进化理论 (1) 种群是生物进化的单位 种群是生物生存和生物进化的基本单位,一个物种中的单一个体是不能长期得到延续的。同样,单一个体也是不可能进化的,自然选择的对象不是个体而是一个群体。,第三节 生物进化论与生物进化的证据, 基因库 基因库是指一个种群所含的全部基因。种群中的个体一代代地死亡,但基因库却代代相传,并在传递过程中得到保持和发

30、展。当种群变得过小时,就有可能失去其遗传的多样性,从而失去了进化上的优势,并在不断发生变化的环境条件中逐渐遭到淘汰。,第三节 生物进化论与生物进化的证据,(2) 生物进化的源泉-突变、基因重组及染色体变异,第三节 生物进化论与生物进化的证据,这些变化只能为生物进化提供物质基础,不能决定生物进化的方向,生物进化的方向是由自然选择来决定的。,(3) 自然选择决定生物进化的方向 种群中产生的变异是不定向的,但经过长期的自然选择,不利的变异不断遭到淘汰,有利变异逐步积累,从而使种群的基因库发生定向改变,导致生物向一定的方向缓慢地进化。,第三节 生物进化论与生物进化的证据,综上所述,种群是生物进化的基本

31、单位,突变、基因重组、变异,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节。,生物进化过程是一个由简单到复杂、由低级到高级的漫长历史进程。 生物界进化规律的证据主要来自地质学、考古学、比较解剖学、胚胎学、细胞学、生物化学及分子生物学等学科。,第三节 生物进化论与生物进化的证据,二、生物进化的证据,由简单到复杂,由低等到高等。 由水生到陆生的进化顺序。 单细胞生物到多细胞生物。 原核生物到真核生物。 从鱼类到两栖类、爬行类、哺乳类和鸟类。 人类的进化过程。,第三节 生物进化论与生物进化的证据,1、地质学与 考古学证据,(上)由始祖马进化为现代马,(下)马的前肢进化,始祖马到现代马的进化,第三节 生物

32、进化论与生物进化的证据,始祖马的化石出现在距今5000万年的地层中,它像现代狐一样大小,前肢有发达的四趾,在晚一些地层中发现了三趾马的化石,中趾发达并且变成了唯一着地的趾。,在古生物学研究中,还发现了一些中间过度类型的动、植物化石,例如:始祖鸟化石,种子蕨化石等,这些化石都为生物进化提供了有力证据。,第三节 生物进化论与生物进化的证据,一 二 三 四 五,四种脊椎动物前肢与人的上肢骨骼结构比较 一、鸟 二、蝙蝠 三、鲸 四、马 五、人,第三节 生物进化论与生物进化的证据,2、比较解剖学证据,各种动物的前肢和人的上肢形态及功能各不相同,内部结构却基本相同,证明是由共同祖先进化而来的,可见有同源器

33、官的生物,它们都是由共同祖先进化而来的。,第三节 生物进化论与生物进化的证据,通过对这些胚胎发育的研究,可以证明,脊椎动物与人都是由生活在水中的共同祖先进化而来的,人也是由有尾巴的动物进化而来的(人至今还保留有尾椎骨)。,3、胚胎学证据,通过对胚胎发育过程的研究发现,所有高等生物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的,这个情况可以说明高等生物起源于单细胞生物。,4、细胞学证据,第三节 生物进化论与生物进化的证据,染色体组成分析,细胞遗传学证据,黑猩猩,人,大猩猩,短尾猿,第三节 生物进化论与生物进化的证据,人们可以利用免疫学方法,通过观察不同物种间抗原-抗体间反应的强弱来分析物种间亲缘关系的远近。

34、上世纪80年代初出现的分子标记技术为研究物种间的亲缘关系提供了更加有效和可靠的技术手段。由于可提供的指标数量在理论上是无限的,因此,RFLP、RAPD等分子标记技术正在广泛被应用与物种鉴定、分类、亲缘关系、进化等领域,甚至罪犯指纹分析及亲子鉴定等。,5、生物化学及分子生物学证据,第三节 生物进化论与生物进化的证据,分子进化树,细胞色素c分子进化树 (数字表示氨基酸的差异),向日葵,蓖麻,芝麻,豆,小麦,猪、牛、羊,兔,人、猿,猴,企鹅,鸡、鸭,龟,金枪鱼,鲤,七鳃鳗,面包霉,酵母,担子菌,牛蛙,子囊菌,蛾,蚕,果蝇,锯蝇,鲨,第三节 生物进化论与生物进化的证据,1、生命科学导论北京大学生命科学学院编写组,高等教育出版社,2003 2、生命科学导论张惟杰主编,高等教育出版社,1999 3、Essential Biology(影印版)Neil A. Campbell, Jane B. Reece主编,高等教育出版社,2003 4、进化生物学 第三版(影印版)Strickberger, M.W,主编科学出版社,2002,参考文献,1、简述生命起源的历程。(115-119) 2、简述人类的起源。(123-124) 3、简述拉马克的进化理论。(126) 4、简述达尔文的进化理论。(126-127) 5、论述生物进化的证据。(129-131),思考题,

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