进化理论的发展历史有图.doc

进化理论的发展历史一、从进化思想到进化学说进化学说产生与发展是一漫长的过程。这一过程可以分为两大阶段，即进化思想形成、发展阶段（从古希腊时期，中国西周至春秋战国时期，一直到18世纪）和进化学说产生、发展阶段（18世纪以来）。所谓进化思想，即是指对自然界的朴素的认识，认为自然界是变化的、可相互转化或演变的。进化学说则是指系统地阐述生物由来、变化、发展的原因及规律的理论或假说。从进化思想发展到进化学说是一个漫长的历史过程，可以具体地区分出如下几个时期，即古代演变论的自然观形成与发展时期，中世纪创世说和不变论占统治地位时期，1819世纪进化学说产生时期，19世纪末以来进化论修正与发展时期（图4-1）。1、古代的自然哲学进化思想的萌芽古代哲学思想中包含着一种近代人称之为演变或蜕变（transmutation）的概念，即认为自然界万物相互转变（由一种形式变化为另一种形式），认为今日的复杂的生物来自某种较简单的祖先，可以一直追溯到最原始的生物类型（一种传衍的概念）。这可以说是进化思想的萌芽。例如古希腊最早的自然哲学家之一、米利都的阿纳克西曼德（Anaximande of Miletus，BC 550年）就表达过一种生命起源观点。他认为生命最初是从海中软泥产生的，由海中软泥产生出来的原始生物经过蜕变而产生出陆地植物。2、中世纪西方的宗教哲学反进化思想宗教的“创世说”（creationism）。基督教圣经中的创世记把世界万物描绘成创世主上帝的特殊创造物。从创世论的基本思想延伸出两个教条，即对自然界中生物对环境的适应的“目的论”（teleology）的解释和物种不变论（fixitism）。创世说认为世界是一下子被创造出来的，而且一旦被创造出来就永远不变了：陆地、山川、海洋以及各种生物永远不变地存在着和存在下去，自然界无变化，无发展。3、自然神学宗教扼杀不了科学，神学家企图调和宗教与科学之间的矛盾。它包含这样的观点：整个自然界是按上帝制定的自然法则调节和安排的、和谐、完美的世界，一切自然现象都从属于使整个自然界保持和谐、秩序、平衡和完美的目的；生物是上帝直接的创造物，生物结构是按照它的功能要求而设计的，因而结构是严格对应于它的功能的；每一种生物都是绝对完美地适应其生存环境的；如果一种生物发生了变异，那也是为了适合于在新环境下生存的目的。4、近代的进化哲学近代进化理论的开拓者是16至18世纪的一些哲学家。奥斯本指出：“我们研究进化问题的现代方法的基础既不是由早期的博物学家们建立的，也不是由有远见的作家们建立的，而是由一些哲学家们奠定的”例如培根（Francis Bacon， 15601626）、笛卡尔（Rene Dascartes， 15961650）和康德（ImmanuelKant，17241804）等，他们和古希腊的同行们一样，用唯物主义观点和摆脱传统的自由思考去探索生命进化。与古希腊的哲人们不同的是，他们站在近代自然科学的新基础之上，具有较少的模糊性，更多的明确性。培根是最早提出关于物种可变性问题的。康德则更为明确地提出了“传衍”的概念，他说“许多动物种集合为一共同的结构图案”，物种之间的相似性“说明它们可能是因为来自一个共同祖先，实际上有血缘关系”。当然，这些哲学家们探讨的进化理论仍停留在哲学的思考上，所以我们称之为进化哲学。与康德差不多同时代的博物学家拉马克（Jean-Baptiste Lamarck，17441829）虽然提出了比较具体的进化学说，但他的著作中仍然是哲学多于科学，因而他自己也把他的阐述进化学说的主要著作称为动物学的哲学（Philosophie Zoologique）。5、进化论的先驱者与最早的进化学说18世纪后期到19世纪初期是进化学说酝酿时期。在达尔文的物种起源问世之前，至少有三个人曾经比较系统地阐述过生物进化观点，他们是乔治布丰（George Buffon，17071788），艾拉斯姆达尔文（Erasmus Darwin，17311802）和让-巴布提斯拉马克。可以说他们是进化论的先驱者，其中拉马克的进化学说是达尔文以前的影响最大、最系统的进化理论。拉马克学说的基本内容和主要观点可以归纳如下：（1）传衍理论。他列举大量事实说明生物种是可变的，所有现存的物种，包括人类都是从其他物种变化、传衍而来。他相信物种的变异是连续的渐变过程，并且相信生命的“自然发生”（由非生命物质直接产生生命）。（2）进化等级说。他认为自然界中的生物存在着由低级到高级，由简单到复杂的一系列等级（阶梯）。生物本身存在着一种由低级向高级发展的“力量”。他把动物分成六个等级，并认为自然界中的生物连续不断地、缓慢地由一种类型向另一种类型，由一个等级向更高等级发展变化。拉马克描述的进化过程是一个由简单、不完善的较低等级向较复杂、较完善的较高等级转变的进步性过程。迈尔把这种进化称为“垂直进化”（vertical evolution），因为这种进化是在时间向度上展开的，没有物种形成（横向分支），也没有物种绝灭的单向过程（Mayr，1983）。拉马克实际上不承认物种的真实存在，认为自然界只存在连续变异的个体，也不承认有真正的物种绝灭；他认为生物的显著改变使得它与先前的生物之间的联系不能辨认了，这样的情况是有的。（3）进化原因强调生物内部因素。与布丰不同，拉马克不太强调环境对生物的直接作用，他只承认在植物进化中外部环境可直接引起植物变异。他认为环境对于有神经系统的动物只起间接作用。拉马克认为环境的改变可能引起动物内在“要求”的改变，如果新的“要求”是稳定的、持久的，就会使动物产生新的习性，新的习性会导致器官的使用不同，进而造成器官的改变。拉马克所说的动物内在“要求”似乎是动物的欲望，以致后人认为拉马克学说带有活力论（vitalism）的色彩。拉马克又进一步把他的关于动物进化原因的解释概括为如下两条法则：（1）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、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官就削弱、退化、以至于丧失机能，甚至完全消失。这就是所谓的“器官使用法则”或“用进废退”法则。（2）某种动物在环境长期影响下，甲器官频繁使用，而乙器官不使用，结果使一部分器官发达，而另一部分器官退化，由此产生的变异如果是能生育的雌、雄双亲所共有，则这个变异能够通过遗传而保存。这就是被后人称为“获得性状遗传”的法则。6、灾变说与均变说的对立时期：18世纪晚期到19世纪初灾变说的说法：地球历史上周期性地发生大规模的、突发的、原因不明的灾难事件，在每一次灾难之中原来的生物种类都全体绝灭了，灾难之后占据地球表面的是新创造出来的生物，即周期性的灾难和周期性的生物更替。均变说认为：现在发生和进行着的地球表面微小的地质变化的原因，也正是地球历史上大的地质变化的原因；只要这些变化是连续的、恒定的、持久的，在长时间里必定产生大的地质改变。7、历史循环观点与历史进步观点之对立时期：18世纪至19世纪初期，历史循环观点：地球历史是周期性循环的，生命历史也和地球的循环周期相应地循环。历史进步观点： 地球环境和生物都经历了有向的发展过程，地质历史上各时期的环境适合于逐渐复杂的、高级的生物的生存。8、进化论的功臣达尔文达尔文的进化论实际上是主要包括5个相对独立的理论：1.进化论本身。这个学说指出世界既不是固定不变也不是循环式地变化，而是发展式地演变，一切生物都随时间而演化。2.共同祖先学说。达尔文明确提出所有的生物都是通过连续的趋异过程来自共同的祖先，每一类生物都来自一个祖先种，所有这些祖先种也是源于一个更远古的祖先种，从而可以追溯到一种最原始的生命形式作为所有生物的共同祖先。3.渐变性进化学说。这个学说指的是生物进化总是逐渐进行的，而不是跳跃式或骤变式的。达尔文认为进化是通过积累一系列细微、连续的有利变异而产生，新物种是由原已存在的物种通过缓慢的过程逐渐进化而形成，而且在进化的每一阶段都保持其对环境的适应性。渐变性进化是在进化论者中争议最多的进化学说之一，至今仍然是争论的热点。4.物种形成及增殖学说。这一学说是解释生物世界的多样性以及庞大的物种数目的来源问题。物种增殖是由一个祖先种产生出几个子代种的进化，达尔文和华莱士观察到一个物种实际上是由一群群的个体组成，每一群都有特定的地理分布区域，而且具有一定的个体数量，达尔文认为处于不同地理区域（如不同的海岛）的种群对物种形成十分重要，这样的种群往往显示出种群间比较明显的差异，可以看作是物种形成的中间阶段，再发展下去，就会成为不同的物种，从而造成物种的增殖。后来他认为在同一地理区域也有可能通过种群内个体之间的差异而导致物种形成。5.自然选择学说。这是最先由达尔文提出来的革命性学说，是最能代表达尔文思想的学说之一。它涉及到进化演变的机理，以及如何通过这样的机理使生物界的各类生物都表现出机体上的和谐与对环境的高度适应。达尔文的自然选择学说也是以种群思想为基础的，他认为自然选择的对象是生物的个体。正是由于物种的个体间存在着适应性、生存和生殖能力上的差异而使得自然选择可以进行，通过自然选择，就会造成“适者生存发展，不适者被淘汰”。自然选择使得生物世界千姿百态、奇妙无穷，使得生物世界表现出完美的和谐，即生物彼此之间具有相互依存的密切关系以及生物对自然环境高度适应。9、非达尔文主义的进化论（1）、中性理论日本科学家木村资生提出了著名的“中性理论”确切地说，中性理论应称为中性突变与随机漂移学说。中性突变与随机漂移学说的核心就是认为大部分对生物种群的遗传结构与进化有贡献的分子突变在自然选择的意义上都是中性或近中性的，因而自然选择对这些突变并不起到筛选的作用。中性突变产生后是通过一代一代的随机漂移，或者被固定在种群中并占有一定的比例，或者消失。中性理论并不是说所有突变都是中性的，实际上，相当大的一部分突变是有害的，这一部分突变具体有多少与有关分子本身可容许的变化程度有关。有害的突变产生后，会影响携带这些突变的蛋白质以及基因的正常功能，影响生物的生存与繁殖，因此很快就会被淘汰掉，从而在进化上是没有意义的。另一方面，对生物有利的所谓正突变其实是很少的，从而对种群的遗传结构也没有什么贡献，不能说明分子进化中的多态性现象。自然选择只对那些对种群的遗传结构并不重要的有害突变和正突变起作用，却不能决定对种群的遗传结构起重要作用的中性或近中性突变的命运，中性或近中性突变的命运是由随机因素决定的中性理论是通过研究分子进化而提出的，是一种分子水平上的进化理论。那么，中性理论是如何把分子水平上的变异和进化与生物的形态结构等性状的进化联系起来的呢？由于很多生物性状都是由多个基因共同作用的结果，因此可以认为控制这些性状的其中某个基因的一个变异所造成的后果往往是很小的，即一般是介乎于稍微有害和中性之间，这种变异的命运仍主要受随机漂移的控制。这样，即使在形态结构水平的进化主要是受自然选择的作用，在分子水平上仍然是中性突变与随机漂移的中性进化，虽然进化的速率会比完全的中性进化要低一些。中性理论又是如何说明生物对环境的适应性的产生呢？木村资生认为，中性突变也有潜在的受自然选择作用的属性。虽然突变在产生时是中性或近中性，不受自然选择的作用，只通过随机漂移的过程而固定或消失，但当一种中性突变在种群中被固定下来后，在进化过程中如有新的环境与条件出现，这种突变便有可能显示出其优越性或有害性，从而是会受自然选择作用的。这样，中性的变异就会成为适应性进化的原材料，即中性突变也是适应性进化的根源。（2） 间断式的平衡间断平衡的进化方式说明了物种形成的进化与进化停滞时期物种内的变异进化是不同的。停滞时期的进化是一种在生物种群内发生的微小的进化，属于渐进化的范畴，可有一定的适应性而受自然选择的作用。而物种形成的进化是一种跳跃式的、不连续的大进化。这种跳跃式的演变只发生在少数的生物个体上，这些少数的个体在成功的物种形成进化中，便成为新物种的创始者。间断平衡学说否定了进化速度的一致性，使得不能再以化石记录不全为理由来说明物种间缺乏过渡型的生物，而必须正视物种形成是迅速的过程这一基于大量事实的观点。另一方面，间断平衡理论强调物种形成在进化中的重要意义，因此促进了对物种形成的机制的研究。这种研究涉及（3）、现代的拉马克主义二、关于进化学说之间的争论和进化学说的分类总起来说，100多年来新、旧进化学说既有承袭，也有发展，既有补充、修正，也有对立、争论。关于进化论的争论，总是围绕着下面三个主题。第一，进化的动力是什么？一些进化学说强调环境对生物体的直接作用，认为外环境的改变是推动生物进化的动力。例如莱伊尔和巴克兰（Buckland）都认为物理环境的改变为生物的改变提供了原动力。近年来出现的新灾变论也认为环境的改变或灾变是所有大的生物进化改变的推动力。前苏联的米邱林-李森科理论认为环境可以引起生物的定向的、适应的变异。与此相反，另一些进化学说则主张进化的动力在生物内部。达尔文以前的拉马克主义者和活力论者都认为生物内部的“意志”或“活力”驱动生物进化。达尔文以后的“突变论”者和某些现代遗传学家认为生物本身的遗传机制是推动进化的主要因素。达尔文学说和现代综合论则主张进化的动力来自生物的内在因素（即突变）与环境的选择作用相结合。第二，进化是否有一定方向？拉马克主义者认为进化是定向的，是进步的，即由低级、简单的结构向高级、复杂的结构进化。主张直道进化的终极目的论或直生论者也认为进化是定向的。与此相反，达尔文以及现代综合论者都认为进化是适应局部环境的，因此，进化方向是由环境控制的。随机论者认为进化是随机的、偶然的、无向的。但近年来一些地质学家，如美国人克劳德（Cloud，1976）则认为地球环境的改变是有方向的、不可逆的，因而生物的进化也有方向，也是不可逆的。第三，进化的速度是否恒定？是渐进的还是跳跃的？达尔文学说和近代综合论基于自然选择原理来解释进化，因而认为进化是渐变的过程。近代的中性论（见第十二章）认为进化速度近乎恒定。70年代发生了断续平衡论与线系渐变论之间的争论（见第十章）。继续平衡论和新灾变论（Alvarez等，1980）都强调进化的不连续性。按照上述三个方面的不同观点，可以将各派进化学说归纳如下：三、人类的认识过程人类对自然历史的认识过程本身也是一个不断修正和发展的过程。从林奈到达尔文，从居维叶的“灾变论”到“新灾变论”（见图4-5），是一个曲折的认识过程。 拉马克式进化：阶梯式向上的，无分支的（垂直）进化；直道进化（orthogenesis）：单向的直线进化；达尔文式进化：多向的分支进化（垂直进化+水平进化）；种不变论（林奈）：连续的永恒不变的自然界；灾变论（居维叶）：多次绝灭与多次创造的不连续的自然历史；新灾变论：既连续又不连续的自然历史Ps:本文的主要内容来自在百度文库搜到的两本书，一本书是生物进化，一本是生物进化的新探索。我进行了一下综合。请指导老师千万不要认为我抄作业啊！