生命起源与进化.pptx

什么是生命？什么是生命？什么时候开始形成生命？什么时候开始形成生命？生命是如何形成的？生命是如何形成的？生命世界又何以如此千姿百态生命世界又何以如此千姿百态？这些问题都尚未解决，就如同这些问题都尚未解决，就如同生命科学还没有走到终极。生命科学还没有走到终极。第二章第二章 生生命的起源与进化命的起源与进化第二章第二章生命的起源与进化生命的起源与进化 非非生生命命物物质质 现代生命现代生命原始生命原始生命 化学进化化学进化 生物进化生物进化第一节第一节生命起源生命起源（一）有关生命起源的假说（一）有关生命起源的假说（1 1）神创论）神创论上帝创造万物，最后造成人。上帝创造万物，最后造成人。它将生命起源这一科学命题划入神学领它将生命起源这一科学命题划入神学领域，是不科学的。域，是不科学的。宗教认为上帝创造了人十八世纪以前，十八世纪以前，圣经圣经及其宣扬的神及其宣扬的神创论或创世说、特创论在整个西方文化中创论或创世说、特创论在整个西方文化中占据着统治地位。占据着统治地位。神创论认为，地球及万物是上帝在大约神创论认为，地球及万物是上帝在大约6000年以前，即公元前年以前，即公元前4004年年10月月26日上日上午午9：00钟创造出来的。自从被上帝创造钟创造出来的。自从被上帝创造出来以后，地球上的生命没有发生任何变出来以后，地球上的生命没有发生任何变化。在那个时代，大多数人相信世界是上化。在那个时代，大多数人相信世界是上帝有目的地设计和创造的，由上帝制定的帝有目的地设计和创造的，由上帝制定的法则所主宰，是有序协调、安排合理、美法则所主宰，是有序协调、安排合理、美妙完善且永恒不变的。并且，那个年代所妙完善且永恒不变的。并且，那个年代所有著名的学者都毫不怀疑地相信圣经的字有著名的学者都毫不怀疑地相信圣经的字面解释，神创论的思想对那个时代的科学面解释，神创论的思想对那个时代的科学发展产生了极大的影响。发展产生了极大的影响。神创论神创论 （2 2）灾变论）灾变论每一次灾变后，旧生物被毁没，每一次灾变后，旧生物被毁没，新的生物又被上帝重新创造出来。新的生物又被上帝重新创造出来。根据灾变论的观点，地球上的绝大多数变化是突然、迅速和灾难性地发生的。居维叶认为，在整个地质发展的过程中，地球经常发生各种突如其来的灾害性变化，有的灾害有很大规模。例如，海洋干涸成陆地，陆地又隆起山脉，反过来陆地也可以下沉为海洋，还有火山爆发、洪水泛滥、气候急剧变化等。当洪水泛滥之时，大地的景象都发生了变化，许多生物遭到灭顶之灾。每当经过一次巨大的灾害性变化，就会使几乎所有的生物灭绝。这些灭绝的生物就沉积在相应的地层，并变成化石而被保存下来。这时，造物主又重新创造出新的物种，使地球又重新恢复了生机。原来地球上有多少物种，每个物种都具有什么样的形态和结构，造物主已不记得十分准确了。所以造物主只是根据原来的大致印象来创造新的物种。这也就是新的物种同旧的物种有少许差别的原因。居维叶居维叶法国地质学家、古生物学家居维叶可以看作是那个年代“灾变论”的最有影响的代表。居维叶推断，地球上已发生过4次灾害性的变化，最近的一次是大约距今5000多年前的摩西洪水泛滥。这使地球上生物几乎荡尽，因而上帝又重新创造出各个物种。最著名的例子无疑是圣经旧约中所说的大洪水-圣经故事变成了地质学的例证。灾变论灾变论 （3 3）自然发生论）自然发生论生物是从非生物环境生物是从非生物环境中自然发生出来的。如：中自然发生出来的。如：腐草化萤、腐肉腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生鼠。生蛆、淤泥生鼠。我我国国古古代代有有“天天地地合合气气万万物物有有生生”的的说说法，法，古古代代欧欧洲洲有有“地地球球乃乃孕孕育育生生命命的的慈慈母母”的说法。的说法。17世纪意大利医生F.Redi用实验证明腐肉不能生出苍蝇（4 4）宇生论）宇生论地球上的生命来自宇宙空间别的星球。地球上的生命来自宇宙空间别的星球。地球上的生命来自宇宙空间别的星球。地球上的生命来自宇宙空间别的星球。仍留下问题：仍留下问题：“别的星球上生命如何起源别的星球上生命如何起源”。星际分子的发现星际分子的发现：A.A.1963 1963年以来，陆续发现太阳系其他的行星上都有碳氢年以来，陆续发现太阳系其他的行星上都有碳氢化合物及其衍生物的存在，例如：氨、水、氰化氢、化合物及其衍生物的存在，例如：氨、水、氰化氢、甲醛、乙醛、甲酸、乙醇等。甲醛、乙醛、甲酸、乙醇等。B.B.1978 1978年上半年，已知由年上半年，已知由C C、H H、O O、N N构成的星际分子共构成的星际分子共3737种，其中种，其中8080是有机化合物。是有机化合物。C.C.1997 1997年，美国对火星表面成分探测表明，火星上也含年，美国对火星表面成分探测表明，火星上也含有生物有机物。有生物有机物。陨石中有机化合物的发现：陨石中有机化合物的发现：A.A.从陨石的提取物中，已确定了许多有机化合物，从陨石的提取物中，已确定了许多有机化合物，如：各种碳氢化合物、氧化物、氮化物、硫化物及如：各种碳氢化合物、氧化物、氮化物、硫化物及卤化物等。卤化物等。B.B.1969 1969年年9 9月，月，澳大利亚麦启逊澳大利亚麦启逊附近落下一块陨石，附近落下一块陨石，从碎片成分分析中检出了天然型的氨基酸等。从碎片成分分析中检出了天然型的氨基酸等。（5 5）广为接受的生命起源学说）广为接受的生命起源学说 新的自然发生学说新的自然发生学说19241924年苏联生物学家年苏联生物学家奥巴林奥巴林发表发表专著。专著。19291929年英国遗传学家年英国遗传学家霍尔丹霍尔丹也提出类似观点。也提出类似观点。19361936年奥巴林专著再版，他提出的生命起源学说引年奥巴林专著再版，他提出的生命起源学说引起世界重视。起世界重视。按照这个学说，生命是在长时期宇宙进化过程中按照这个学说，生命是在长时期宇宙进化过程中发生的，是宇宙进化的某一阶段无生命的物质所发发生的，是宇宙进化的某一阶段无生命的物质所发生的一个进化过程，而不是在现在条件下由非生命生的一个进化过程，而不是在现在条件下由非生命的有机物质突然产生的。的有机物质突然产生的。所以，生命起源大约发生在距今所以，生命起源大约发生在距今45453535亿年间。亿年间。（二）生命的起源和演化过程，从逻辑上看可（二）生命的起源和演化过程，从逻辑上看可 被分为三个时期被分为三个时期:（1 1）前生物的前生物的“化学化学”时期，称为时期，称为化学进化化学进化（或称为（或称为分子进化分子进化）时期。）时期。（2 2）复制复制“个体个体”（细胞）的自组织时期。（细胞）的自组织时期。（3 3）个体物种的进化期。个体物种的进化期。长期以来，人们关注的是第长期以来，人们关注的是第(3)(3)期，成期，成果也最多，但对果也最多，但对化学进化化学进化到到生物进化生物进化期至今期至今还未能从历史的角度和演化的观点来揭示非还未能从历史的角度和演化的观点来揭示非生命和生命之间的关系。生命和生命之间的关系。原始地球火山喷发图在在4646亿亿年前年前，当地球在宇宙中形成，当地球在宇宙中形成之初，地球不仅受到亿万颗彗星和陨石之初，地球不仅受到亿万颗彗星和陨石的撞击，而且用了大约的撞击，而且用了大约1 1亿年亿年的时间，的时间，才把高达才把高达数千摄氏度数千摄氏度的温度降下来，那的温度降下来，那时地球是一个无生命的荒凉沉寂的世界。时地球是一个无生命的荒凉沉寂的世界。地球上最初的生命是何时、何地又是如何诞生的呢？生命的生命的化学起源假说化学起源假说 生命的化学起源假说是目前关于生命起生命的化学起源假说是目前关于生命起源的主流观点。这一假说认为，地球上的生源的主流观点。这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化化学过程学过程，在，在原始海洋原始海洋中产生的。中产生的。（1）炽热（2）一切元素呈气态降温降温原始原始地球地球表面温度降低内部温度很高火山喷发火山喷发原始原始大气大气地球的诞生地球的诞生 早期地球(46亿年）思考思考原始地球为原始生命的产生提供的原始地球为原始生命的产生提供的物物质基础、能源条件、质基础、能源条件、场所场所分别是什么？分别是什么？生命产生的自然条件生命产生的自然条件物质基础物质基础原始大气（原始大气（CH4、NH3、H2O、H2、H2S、HCN、CO、CO2）能能 源源热能、太阳能、闪电等热能、太阳能、闪电等场场所所原始海洋原始海洋生命的化学演化的过程生命的化学演化的过程有有机机小小分分子子无无机机小小分分子子生生物物大大分分子子多多分分子子体体系系原原始始生生命命体体第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第四阶段第四阶段1、从无机分子生成有机小分子从无机分子生成有机小分子甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽等等等等紫外线紫外线太阳辐射太阳辐射提供能量提供能量闪闪电电火山爆发火山爆发合成一些简单的合成一些简单的光、热光、热雷鸣电闪雷鸣电闪有机化合物有机化合物有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类等等等等紫外光紫外光火山爆发形成原始大气火山爆发形成原始大气H2NH4CH4H2O氨基酸氨基酸单糖单糖核苷酸核苷酸蛋白质蛋白质核酸核酸支持此阶段的证据支持此阶段的证据 1953 1953年美国芝加哥大学研究生年美国芝加哥大学研究生S.MillerS.Miller（米勒米勒）的模拟试验。的模拟试验。19691969年年9 9月月澳大利亚麦启逊澳大利亚麦启逊落下一块陨石，从碎落下一块陨石，从碎片成份分析中找到氨基酸、嘧啶、脂酸等。片成份分析中找到氨基酸、嘧啶、脂酸等。美国科学家米勒在美国科学家米勒在1950年作了一个著名的实验。他把年作了一个著名的实验。他把组成生命体的基本的碳氢化合物的分子组成生命体的基本的碳氢化合物的分子如甲烷如甲烷(CH4)、氨、氨(NH3)等等与水与水(H2O)混合在一起，灌入一个特殊的玻璃装混合在一起，灌入一个特殊的玻璃装置里，然后加热，使瓶子里的混合物不断沸腾，产生气体。置里，然后加热，使瓶子里的混合物不断沸腾，产生气体。气体经过一个装有两个电极的容器，容器里便连续产生电气体经过一个装有两个电极的容器，容器里便连续产生电火花，就象大自然里的闪电和火山爆发。这种气体经过冷火花，就象大自然里的闪电和火山爆发。这种气体经过冷却又变成液体流回原来的装置里。经过一个星期的反复实却又变成液体流回原来的装置里。经过一个星期的反复实验，然后对装置里的液体进行化学分析，结果米勒惊奇地验，然后对装置里的液体进行化学分析，结果米勒惊奇地发现装置里产生了几种氨基酸！因为这些氨基酸正是组成发现装置里产生了几种氨基酸！因为这些氨基酸正是组成现代生命体的蛋白质结构中的重要成分！现代生命体的蛋白质结构中的重要成分！米勒的实验结果引起了许多科学家们的强烈关注，他米勒的实验结果引起了许多科学家们的强烈关注，他们在米勒实验的基础上不断地改进实验，结果天然蛋白质们在米勒实验的基础上不断地改进实验，结果天然蛋白质中所含的中所含的20种氨基酸全部被人工合成了。这些实验结果有种氨基酸全部被人工合成了。这些实验结果有力地支持了力地支持了生命起源的化学进化说生命起源的化学进化说。所以很多科学家认为，。所以很多科学家认为，大约在地球形成以后的大约在地球形成以后的10亿年到亿年到20亿年的过程中，地球上亿年的过程中，地球上发生了一系列的化学反应，而发生了一系列的化学反应，而生命就是这些化学反应的产生命就是这些化学反应的产物物。StanleyMiller(1953时时23岁岁)用电击提供能量，从简单小分子可得到复杂的稍大分子。米米勒勒的的实实验验装装置置米勒模拟实验得到的有机物米勒模拟实验得到的有机物（共计（共计20多种）多种）有机物产量mol甲醛2330脲（尿素）20乳酸310琥珀酸40甘氨酸6谷氨酸2.2.从有机小分子合成生物大分子从有机小分子合成生物大分子 在原始海洋的岸边、岩石、粘土的表层或像在原始海洋的岸边、岩石、粘土的表层或像湖泊样的小水体中，湖泊样的小水体中，氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸等有机小分等有机小分子沉积，吸收能量，通过子沉积，吸收能量，通过溶液聚合或浓缩聚合溶液聚合或浓缩聚合的的方式生成原始的方式生成原始的蛋白质、核酸蛋白质、核酸等生物大分子。等生物大分子。支持此阶段的证据：支持此阶段的证据：美国福克斯（美国福克斯（F.FOX)F.FOX)试验证实：试验证实：将氨基酸混合物倾倒在将氨基酸混合物倾倒在160 160 o oC C200200o oC C的热砂或粘土上，水分蒸发，的热砂或粘土上，水分蒸发，氨基酸浓缩并化合生成类蛋白质分子。氨基酸浓缩并化合生成类蛋白质分子。这样得到的蛋白质分子具有这样得到的蛋白质分子具有 肽链结构；肽链结构；蛋白质特有的显色反应；蛋白质特有的显色反应；可被蛋白酶水解，产生氨基酸；可被蛋白酶水解，产生氨基酸；微弱的酶活性。微弱的酶活性。后来的类似实验后来的类似实验 HCN+NH3 类似肽的化合物 50 oC单核苷酸 多核苷酸3.3.从生物大分子生成多分子体系从生物大分子生成多分子体系奥巴林的团聚体学说奥巴林的团聚体学说 生物大分子主要是蛋白质溶液和核酸溶液，合在生物大分子主要是蛋白质溶液和核酸溶液，合在一起时，可形成团聚体小滴，这就是一起时，可形成团聚体小滴，这就是多分子体系多分子体系，它，它具有一定的生命现象。具有一定的生命现象。混合混合 白明胶（蛋白质）阿拉伯胶（多糖）白明胶（蛋白质）阿拉伯胶（多糖）团聚体（小滴）团聚体（小滴）团聚体小滴的性质团聚体小滴的性质 （1 1）直径直径1 1m m500500m m；（2 2）稳定存在几小时至几周；稳定存在几小时至几周；（3 3）外周增厚呈膜状结构，与周围水液有明显界限；外周增厚呈膜状结构，与周围水液有明显界限；（4 4）具有原始代谢特征；具有原始代谢特征；（5 5）可以增长和繁殖。可以增长和繁殖。蛋白质与核蛋白质与核酸等混合液酸等混合液蛋白质、核蛋白质、核酸酸和和磷酸磷酸化酶化酶溶液溶液界界膜膜团聚体团聚体1-1-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖团聚体实验团聚体实验图图解解磷酸化酶磷酸化酶被包入团被包入团聚体内聚体内(显微图显微图)pppppppp磷酸化酶磷酸化酶淀粉p界膜界膜葡萄糖-1-磷酸p团聚体团聚体团聚体团聚体蛋白质与核蛋白质与核酸等混合液酸等混合液蛋白质、核蛋白质、核酸酸和和磷酸磷酸化酶化酶溶液溶液界界膜膜团聚体团聚体1-1-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖团聚体实验团聚体实验图图解解磷酸化酶磷酸化酶被包入团被包入团聚体内聚体内合成淀粉合成淀粉(简简单单“代谢代谢”)团聚体的团聚体的“繁殖繁殖”(显微图显微图)福克斯的微球体学说福克斯的微球体学说最初实验：最初实验：类蛋白质类蛋白质 微球体微球体 浓缩浓缩微球体的性质微球体的性质（1 1）直径直径1 1m m2 2m m（相当于细菌大小）；（相当于细菌大小）；（2 2）可吸纳周围环境的脂类，并形成膜状结构；可吸纳周围环境的脂类，并形成膜状结构；（3 3）膜表现选择透性，反映渗透压的变化；膜表现选择透性，反映渗透压的变化；（4 4）吸纳周围环境中蛋白质分子，微球体可吸纳周围环境中蛋白质分子，微球体可“增长增长”和和 “繁殖繁殖”。4.4.从多分子体系进化为原始生命从多分子体系进化为原始生命 无论哪一种多分子体系（团聚体或微球体），无论哪一种多分子体系（团聚体或微球体），如果具备以下特征的综合，那么，如果具备以下特征的综合，那么，原始生命原始生命就诞就诞生了。生了。（1 1）具有脂双层膜围成的与周围环境隔开的含水囊泡。具有脂双层膜围成的与周围环境隔开的含水囊泡。（2 2）囊泡内有多种核酸、蛋白质、糖类大分子。囊泡内有多种核酸、蛋白质、糖类大分子。（3 3）能选择性地从周围环境中吸纳能选择性地从周围环境中吸纳“食物食物”。（4 4）利用利用“食物食物”的分解，复制自身一部分起核心作用的分解，复制自身一部分起核心作用的的 大分子。大分子。（5 5）囊泡因大分子增多而囊泡因大分子增多而“生长生长”和和“繁殖繁殖”。原始生命是异养、厌氧的。原始生命是异养、厌氧的。生命的化学演化的过程生命的化学演化的过程有有机机小小分分子子无无机机小小分分子子生生物物大大分分子子多多分分子子体体系系原原始始生生命命体体第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第四阶段第四阶段生生成成演演变变组组成成形形成成无机小分无机小分子物质子物质有机小分有机小分子物质子物质有机高分有机高分子物质子物质多分子多分子体系体系原始生原始生命命有机高分有机高分子物质子物质从上可知：生命起源是一个化学进化过程，说明生物界从上可知：生命起源是一个化学进化过程，说明生物界和非生物界具有同一性，同时也显示出生命物质和非生命物和非生物界具有同一性，同时也显示出生命物质和非生命物质在运动形式上的本质区别。质在运动形式上的本质区别。生命起源的化学进化过程小结生命起源的化学进化过程小结我国在探索生命起源方面的重大成就我国在探索生命起源方面的重大成就1965年，人工合成结晶牛胰岛素；1981年，人工合成酵母丙氨酸转运核糖核酸。返上页分析与讨论分析与讨论在现今的地球条件下，非在现今的地球条件下，非生命物质能不能再演化为原始生命物质能不能再演化为原始生命？生命？5.5.从原始生命进化到原始细胞从原始生命进化到原始细胞出现原始的细胞膜出现原始的细胞膜 原始祖细胞类似于今天的小的支原体。支原原始祖细胞类似于今天的小的支原体。支原体没有细胞壁，其外围是细胞膜，细胞质中只有体没有细胞壁，其外围是细胞膜，细胞质中只有核糖体，只含核糖体，只含DNADNA、RNARNA和多种蛋白质。它除了和多种蛋白质。它除了可以在细胞中寄生外，也能在无细胞系统的培养可以在细胞中寄生外，也能在无细胞系统的培养基中生长、繁殖。体积相当于病毒大小，为细菌基中生长、繁殖。体积相当于病毒大小，为细菌的的1/10001/1000，直径约，直径约0.10.1m m。自养生命的出现：自养生命的出现：卟啉卟啉是一种有色物质，能吸收太阳光是一种有色物质，能吸收太阳光能，进行光化学反应，有了卟啉就有了能，进行光化学反应，有了卟啉就有了自自养营养养营养。现代生物中的叶绿素、血红素及。现代生物中的叶绿素、血红素及各种细胞色素中均含有卟啉。各种细胞色素中均含有卟啉。卟啉卟啉卟啉的骨架是卟吩。卟吩是由四个吡咯环以卟啉的骨架是卟吩。卟吩是由四个吡咯环以次甲基相连而成，是具有多个双键的高度共轭的次甲基相连而成，是具有多个双键的高度共轭的大大键体系，所有卟吩的衍生物统称为键体系，所有卟吩的衍生物统称为卟啉卟啉，其，其金属配合物称为金属配合物称为金属卟啉金属卟啉。卟啉是重要的生物配体。哺乳动物体内，约卟啉是重要的生物配体。哺乳动物体内，约70%的铁元素是以卟啉配合物的形式存在。血红的铁元素是以卟啉配合物的形式存在。血红素是铁卟啉一类配合物的总称。血红素与相应的素是铁卟啉一类配合物的总称。血红素与相应的蛋白质结合，成为血红素蛋白。血红蛋白和肌红蛋白质结合，成为血红素蛋白。血红蛋白和肌红蛋白载氧的活性部位是血红素辅基蛋白载氧的活性部位是血红素辅基铁卟啉。铁卟啉。原卟啉原卟啉IX例如血红蛋白是由四条多肽链组成的例如血红蛋白是由四条多肽链组成的,每条每条多肽链的螺旋结构形成一个疏水性的空间，多肽链的螺旋结构形成一个疏水性的空间，可保护血红素分子不与水接触，可保护血红素分子不与水接触，Fe2+不被氧不被氧化。化。Fe2+位于血红素卟啉环的中央，与卟位于血红素卟啉环的中央，与卟啉环的啉环的4个吡咯基、个吡咯基、O2及多肽链上的组氨酸及多肽链上的组氨酸形成六配位体。每个血红蛋白分子可逆结形成六配位体。每个血红蛋白分子可逆结合合4个氧分子，每克血红蛋白可结合个氧分子，每克血红蛋白可结合1.34mL氧气氧气.自养型细胞的出现改变了地球的面目自养型细胞的出现改变了地球的面目（1 1）大气中有了氧，不再是大气中有了氧，不再是还原性还原性环境。环境。（2 2）大气上层有了大气上层有了臭氧层臭氧层。有氧呼吸的产生是生命进化的一大飞跃有氧呼吸的产生是生命进化的一大飞跃（1）有氧呼吸极大地提高了生物从食物中获取有氧呼吸极大地提高了生物从食物中获取 能量的效率：能量的效率：无氧分解（糖酵解）无氧分解（糖酵解）有氧分解有氧分解1 mol 1 mol 葡萄糖葡萄糖 2 2个个ATP 36-38ATP 36-38个个ATPATP还原性大气在短波紫外线还原性大气在短波紫外线等能源作用下等能源作用下能生成能生成简单有机物简单有机物(生物生物小分子小分子)，简单有机物可生成简单有机物可生成复杂有复杂有机物机物(生物大分子生物大分子)并在原始海洋中形成并在原始海洋中形成多分多分子体系的团聚体子体系的团聚体，后者经过长期的演变和后者经过长期的演变和“自然选择自然选择”，终于出现了终于出现了原始生命体原始生命体。第二节第二节生物进化理论概述生物进化理论概述主要内容主要内容一、生物进化理论一、生物进化理论 1、拉马克的进化理论、拉马克的进化理论2、达尔文的进化理论、达尔文的进化理论3、综合进化论、综合进化论4、中性进化学说、中性进化学说二、生物进化的证据二、生物进化的证据1、古生物学上的证据、古生物学上的证据2、胚胎学上的证据、胚胎学上的证据3、比较解剖学上的证据、比较解剖学上的证据 进化进化进化进化evolutionevolution：是指事物定向地不断变化和发是指事物定向地不断变化和发是指事物定向地不断变化和发是指事物定向地不断变化和发展。进化论本是有关生物界进化事实的理论概括，展。进化论本是有关生物界进化事实的理论概括，展。进化论本是有关生物界进化事实的理论概括，展。进化论本是有关生物界进化事实的理论概括，如今已发展为生物科学的一个分支学科。如今已发展为生物科学的一个分支学科。如今已发展为生物科学的一个分支学科。如今已发展为生物科学的一个分支学科。现代科学技术的发展进步，人们已认识到现代科学技术的发展进步，人们已认识到生物生物有个从无到有、发展进化的过程有个从无到有、发展进化的过程。在几十亿年的漫在几十亿年的漫长岁月中，地球上由没有生命的无机物逐渐发展而长岁月中，地球上由没有生命的无机物逐渐发展而成为今天的生命世界。成为今天的生命世界。一、生物进化理论一、生物进化理论生物进化的概念生物进化的概念 生生物物与与其其生生存存环环境境相相互互作作用用的的过过程程中中，其其遗遗传传系系统统随随时时间间而而发发生生一一系系列列不不可可逆逆的的改改变变，并并导导致致相相应应的的表表型型的的改改变变。在在大大多多数数情情况况下下，这这种种改改变变导导致致生生物物总总体体对对其其生生存存环境的相对适应。环境的相对适应。生物产生的观点生物产生的观点特创论：特创论：生物是神创造出来的。各种生物生物是神创造出来的。各种生物都是一次创造的，彼此之间无任何亲缘关都是一次创造的，彼此之间无任何亲缘关系。系。进化论：进化论：现代生物是由共同的原始祖先经现代生物是由共同的原始祖先经过漫长的时间逐渐演变而来，各种生物之过漫长的时间逐渐演变而来，各种生物之间存在着或远或近的亲缘关系。间存在着或远或近的亲缘关系。化学过程：化学过程：无机物（原始大气原始海洋中无机物（原始大气原始海洋中CH4、NH3、CO、CO2、H2O、HCN、N2等）等）简单有机物（氨基酸、核简单有机物（氨基酸、核苷酸、单糖、脂类等）苷酸、单糖、脂类等）（37亿年前）亿年前）高分子复杂有高分子复杂有机物（蛋白质、核酸等）（机物（蛋白质、核酸等）（3636亿年前）亿年前）多分子体系多分子体系（呈现初步生命现象的分子团聚体，出现微球体等前细（呈现初步生命现象的分子团聚体，出现微球体等前细胞型生命体）（胞型生命体）（3535亿年前）亿年前）原始细胞（原始细胞（34-3534-35亿年）亿年）原核细胞（厌氧细菌）原核细胞（厌氧细菌）光合细菌光合细菌生物进化过程：生物进化过程：原始细胞原始细胞原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞原始鞭毛虫原始鞭毛虫动物、植物等。动物、植物等。生物进化过程生物进化过程当把生命现象放在长的、有向的时间上考当把生命现象放在长的、有向的时间上考察，不可逆性是如此清晰明显，已经消失察，不可逆性是如此清晰明显，已经消失的生命形式不再出现地球上复杂的生物的生命形式不再出现地球上复杂的生物不会退回到太古宇宙的原始状态。不会退回到太古宇宙的原始状态。进化论的先驱者和最早的进化学说进化论的先驱者和最早的进化学说布丰：布丰：George Buffon(1708-1788)George Buffon(1708-1788)法国人。法国人。第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家。第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家。“变化论变化论”-物种可变，物种可变，物种生存环境的改变可引起生物机体物种生存环境的改变可引起生物机体 的改变的改变经不起宗教势力的压迫而公开发表了放弃进经不起宗教势力的压迫而公开发表了放弃进化观点的声明。化观点的声明。1.拉马克进化论点拉马克进化论点拉马克生平简介拉马克生平简介Lamark(1744-1829)Lamark(1744-1829)法国博物学家。法国博物学家。拉马克（拉马克（Jean-BaptistedeLamarck，1744-1829）是法国伟大的博物学家，较早期的进化论）是法国伟大的博物学家，较早期的进化论者之一。者之一。17611768年在军队服役，当他在里维年在军队服役，当他在里维埃拉驻屯时，对植物学发生兴趣。于埃拉驻屯时，对植物学发生兴趣。于1778年出版年出版了了3卷集的卷集的法国植物志法国植物志，这时，他已是一位有，这时，他已是一位有成就的植物学家。成就的植物学家。1783年被任命为科学院院士，年被任命为科学院院士，为为系统百科全书系统百科全书撰写植物学部分，并担任皇撰写植物学部分，并担任皇家植物标本室主任。家植物标本室主任。1820年他双目失明，以后的年他双目失明，以后的著作都是由他口述、经他的女儿记录整理出版的。著作都是由他口述、经他的女儿记录整理出版的。在动物分类方面，他第一个将动物分为脊椎动物在动物分类方面，他第一个将动物分为脊椎动物和无脊椎动物两大类和无脊椎动物两大类(1794)，首先提出，首先提出“无脊椎无脊椎动物动物”一词，由此建立了无脊椎动物学。他也是一词，由此建立了无脊椎动物学。他也是现代博物馆标本采集原理的创始人之一。他的代现代博物馆标本采集原理的创始人之一。他的代表作是表作是无脊椎动物系统无脊椎动物系统(1801)和和动物学哲动物学哲学学(1809)，在这两本巨著中拉马克提出了有机，在这两本巨著中拉马克提出了有机界发生和系统的进化学说。界发生和系统的进化学说。拉马克拉马克拉马克生平拉马克生平1809180918091809动物学的哲学动物学的哲学动物学的哲学动物学的哲学提出了一个系统的进化学说。提出了一个系统的进化学说。提出了一个系统的进化学说。提出了一个系统的进化学说。传衍理论传衍理论-物种是可变的，现存的物种包括人物种是可变的，现存的物种包括人 类都是由其它物种变化、传衍而来。类都是由其它物种变化、传衍而来。进化等级说进化等级说认为自然界中生物存在着由低级到认为自然界中生物存在着由低级到 高级，由简单到复杂的系列等级。高级，由简单到复杂的系列等级。进化原因进化原因强调生物内部因素强调生物内部因素 环境的改变环境的改变 动物内在要求的改变动物内在要求的改变 使动物产生新的习性使动物产生新的习性 导致器官使用的不同导致器官使用的不同 器官改变器官改变拉马克的进化思想相当丰富，并且在进化论的历拉马克的进化思想相当丰富，并且在进化论的历史上第一次成为一个体系。他的论点主要有：史上第一次成为一个体系。他的论点主要有：1、生物物种是可变的，所有现存的物种，包括、生物物种是可变的，所有现存的物种，包括人类都是从其他物种变化、传衍而来；人类都是从其他物种变化、传衍而来；2、生物本身存在由低级向高级连续发展的内在、生物本身存在由低级向高级连续发展的内在趋势；趋势；3、环境变化是物种变化的原因，并把动物进化、环境变化是物种变化的原因，并把动物进化的原因总结为的原因总结为“用进废退用进废退”和和“获得性遗传获得性遗传”两两个原则。个原则。拉马克进化论点拉马克进化论点两条原则两条原则用进废退用进废退不超过发育限度的任何动物，其所有使用的器不超过发育限度的任何动物，其所有使用的器官都得到加强、发展和增大；加强的程度与使用官都得到加强、发展和增大；加强的程度与使用的时间长短呈正比，反之，某些不经常使用的器的时间长短呈正比，反之，某些不经常使用的器官就削弱、退化甚至消失。官就削弱、退化甚至消失。获得性状遗传获得性状遗传动物在环境长期影响下，产生的变异如果是能动物在环境长期影响下，产生的变异如果是能生育的双亲共有，则该变异能通过遗传而保存。生育的双亲共有，则该变异能通过遗传而保存。拉马克认为，环境变化了，使得生拉马克认为，环境变化了，使得生活在这个环境中的生物有的器官由于活在这个环境中的生物有的器官由于经常使用而发达，有的器官则由于不经常使用而发达，有的器官则由于不用而退化，这就是用而退化，这就是“用进废退用进废退”。这。这种由于环境变化而引起的变异能够遗种由于环境变化而引起的变异能够遗传下去，这就是传下去，这就是“获得性遗传获得性遗传”。拉。拉马克曾以长颈鹿的进化为例，说明他马克曾以长颈鹿的进化为例，说明他的的“用进废退用进废退”观点。长颈鹿的祖先观点。长颈鹿的祖先颈部并不长，由于干旱等原因。在低颈部并不长，由于干旱等原因。在低处已找不到食物，迫使它伸长脖颈去处已找不到食物，迫使它伸长脖颈去吃高处的树叶，久而久之，它的颈部吃高处的树叶，久而久之，它的颈部就变长了。一代又一代，遗传下去，就变长了。一代又一代，遗传下去，它的脖子越来越长，终于进化为现在它的脖子越来越长，终于进化为现在我们所见的长颈鹿。我们所见的长颈鹿。总的来说，拉马克的进化学说中主观推测总的来说，拉马克的进化学说中主观推测较多，相对的争议也较多，但他的学说较较多，相对的争议也较多，但他的学说较系统和完整，内容更丰富，拉马克的学说系统和完整，内容更丰富，拉马克的学说为达尔文的科学进化论的诞生奠定了基础，为达尔文的科学进化论的诞生奠定了基础，他的他的动物哲学动物哲学和达尔文的和达尔文的物种起源物种起源被称为现代进化论思想的两大源泉。被称为现代进化论思想的两大源泉。作为第一个提出物种可变的历史功绩则是作为第一个提出物种可变的历史功绩则是各派学者所公认的。各派学者所公认的。2、达尔文进化论、达尔文进化论达尔文生平达尔文生平查尔斯查尔斯达尔文（达尔文（CharlesDarwin，1809-1882）是英国）是英国著名生物学家。达尔文出生于英国一个医生世家，他的家著名生物学家。达尔文出生于英国一个医生世家，他的家人希望他秉承家族的传统，从事医学事业。人希望他秉承家族的传统，从事医学事业。18世纪世纪20年代，年代，达尔文在达尔文在Edinburgh的医学院学习，但由于他对自然历史的医学院学习，但由于他对自然历史产生了浓厚的兴趣，并因此而退学。产生了浓厚的兴趣，并因此而退学。19岁，达尔文的家人岁，达尔文的家人把他送到把他送到Cambridge去学习神学，希望他成为一个乡村牧去学习神学，希望他成为一个乡村牧师，但是达尔文对自然历史的兴趣变得越加浓厚，完全放师，但是达尔文对自然历史的兴趣变得越加浓厚，完全放弃了对神学的学习。在弃了对神学的学习。在Cambridge期间，达尔文结识了当期间，达尔文结识了当时著名的植物学家时著名的植物学家Henslow和著名地质学家和著名地质学家Sedgwick，并接受了植物学和地质学研究的科学训练。并接受了植物学和地质学研究的科学训练。查尔斯达尔文（CharlesDarwin）JohnStevensHenslowAdamSedgwick(17851873)1831年夏天，达尔文在年夏天，达尔文在Henslow的推荐下，一名的推荐下，一名不拿任何报酬的博物学家身份随英国海军探测船不拿任何报酬的博物学家身份随英国海军探测船“贝贝格尔号格尔号”参加了历时参加了历时5年的环球考察，所见所闻对其生年的环球考察，所见所闻对其生物进化思想、自然选择学说的形成产生了重要的影响；物进化思想、自然选择学说的形成产生了重要的影响；1859年发表了年发表了物种起源物种起源一书，用大量的事实证明一书，用大量的事实证明了生物变异的普遍性、变异与遗传的关系，提出了生了生物变异的普遍性、变异与遗传的关系，提出了生存竞争和自然选择学说，系统地论述了物种形成的机存竞争和自然选择学说，系统地论述了物种形成的机制。该书的发表标志着现代生物进化理论的形成，引制。该书的发表标志着现代生物进化理论的形成，引发了近代最重要的一次科学革命，因而达尔文被称为发了近代最重要的一次科学革命，因而达尔文被称为生物进化论的奠基人。生物进化论的奠基人。22岁的达尔文开始贝格尔舰航行当时报纸上刊登的讽刺达尔文的漫画达尔文原来是相信世界万物都是上帝创造的，但是五年的环达尔文原来是相信世界万物都是上帝创造的，但是五年的环球航行，特别是在南美洲长期的科学考察改变了他的信仰。球航行，特别是在南美洲长期的科学考察改变了他的信仰。在贝格尔号航行中，达尔文采集到许多植物和海生动物。这些在贝格尔号航行中，达尔文采集到许多植物和海生动物。这些为达尔文后来形成自然选择理论提供了重要的例证。为达尔文后来形成自然选择理论提供了重要的例证。生物是可变的，但进化的动力是什么？达尔文从南美洲回到生物是可变的，但进化的动力是什么？达尔文从南美洲回到英国后，一直忙于研究。英国后，一直忙于研究。1838年，他偶尔读了马尔萨斯的年，他偶尔读了马尔萨斯的人口人口论论，从中得到启发，领悟到生存斗争在生物生活中意义，并意，从中得到启发，领悟到生存斗争在生物生活中意义，并意识到自然条件就是生物进化中所必须有的识到自然条件就是生物进化中所必须有的“选择者选择者”，具体的自，具体的自然条件不同，选择者就不同，选择的结果也就不相同。然条件不同，选择者就不同，选择的结果也就不相同。1844-1858年期间，达尔文最终完成他的生物进化基本理论。年期间，达尔文最终完成他的生物进化基本理论。1858年，年，达尔文与华莱士同时在林奈学会上宣读论文，达尔文与华莱士同时在林奈学会上宣读论文，1859年年物种起源物种起源正式发表，达尔文进化理论诞生了。正式发表，达尔文进化理论诞生了。从有神论到进化论从有神论到进化论达尔文认为世界不是静止的，而是进化的。物种达尔文认为世界不是静止的，而是进化的。物种不断地变异，新种产生和旧种灭绝，其动力就是不断地变异，新种产生和旧种灭绝，其动力就是自然选择。达尔文研究证明生物都有过量繁殖的自然选择。达尔文研究证明生物都有过量繁殖的趋向，即每个物种产生比能生存多得多的后代，趋向，即每个物种产生比能生存多得多的后代，但它们的个体总数保持相对的恒定，究其原因是但它们的个体总数保持相对的恒定，究其原因是生物生存的空间和所需食物是有限的，使个体得生物生存的空间和所需食物是有限的，使个体得以存活、它们必须为生存而竞争。达尔文所讲的以存活、它们必须为生存而竞争。达尔文所讲的生存竞争包括：物种内、物种间和生物与环境之生存竞争包括：物种内、物种间和生物与环境之间的斗争等三个方面。同一种生物的不同个体会间的斗争等三个方面。同一种生物的不同个体会发生变异，有的变异对生存有利，有的不利，而发生变异，有的变异对生存有利，有的不利，而生存斗争的结果，必然出现适者生存，不适者被生存斗争的结果，必然出现适者生存，不适者被淘汰的现象。通常将过度繁殖，生存竞争和适者淘汰的现象。通常将过度繁殖，生存竞争和适者生存作为自然选择的三个要点。生存作为自然选择的三个要点。达尔文进化论的核心：自然选择学说达尔文进化论的核心：自然选择学说生物普遍存在变异，生物普遍存在变异，许多变异能遗