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第十六章 动物的进化 ( 1学时)
进化 evolution,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,
如今已发展为生物科学的一个分支学科。
现存的所有生物都呈现密切适应高度合理的现象。
难道是上帝或神的力量创造的吗?这是千古奥秘。
一、什么是进化?
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二、生命的起源
关于生命起源的问题,千百年来,有种种的说法。
特创论:
布丰进化学说,
灾变论:
宇宙生命论:
现代科学技术的发展进步,人们已认识到 生物有
个从无到有、发展进化的过程 。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
而成为今天的生命世界。
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十八世纪以前,《圣经》及其宣扬的神
创论 [或创世说、特创论 ]在西方学术界、
知识界以及整个西方文化中占据着统治地
位。
神创论认为,地球及万物是上帝在大约
6000年以前,即公元前 4004年 10月 26日上
午 9,00 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
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
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
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
发展产生了极大的影响。
神创论
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乔治,布丰( George Buffon,1717-1788
),法国人,是第一个提出广泛而具体的
进化学说的博物学家。布丰收集了不少有
关自然科学的材料,编写了《博物学》。
在书中,他提出了进化论点,认为物种是
可变的,特别强调环境对生物的直接影响
,当物种生存 环境的改变,尤其是气候与
食物性质的变化,可引起生物机体的改变

可是由于这个进化论点和教义明显不
一致,布丰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。
布丰进化学说
乔治,布丰
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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。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,并且有的灾害是具有很
大规模的。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
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居维叶
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1、化学过程:
无机物(原始大气原始海洋中 CH4,NH3,CO, CO2,
H2O, HCN, N2等) —— → 简单有机物(氨基酸、核苷
酸、单糖、脂类等) ( 37亿年前) — → 高分子复杂有机
物(蛋白质、核酸等)( 36亿年前) — → 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
胞型生命体)( 35亿年前) — → 原始细胞( 34-35亿
年) — → 原核细胞(厌氧细菌)( 亿年) — → 光合
细菌 — →
2、生物进化过程:
原始细胞 — → 原核细胞 — → 真核细胞 — → 原始鞭毛虫 —
→ 动物、植物等。
生物进化过程
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三、进化的证据
1、比较解剖学证据:
比较解剖学:是指系统比较不同类群生物器
官结构及其与功能相关变化的规律的科学。
( 1) 痕迹器官,高等动物保留某些退化的器官痕迹。
( 2) 同源器官, 不同动物,某一器官形态和功能不同,
而其来源和基本结构相同。
( 3) 同功器官,不同动物,某一器官形态和功能类似,
而其起源和结构不同。
( 4)过渡类型动物:
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同源器官
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2,胚胎学证据:
胚胎学:是指研究个体发育过程及其建立器官
机制的科学。
( 1)多细胞动物胚胎发育的早期主要阶段极为相似,后来
才越来越不相同。分类地位相差较远的动物,差别越大。
( 2)重演律是进化论的重要补充。
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3、古生物学证据:
古生物学:是指研究各个地质年代保存在沉积岩
中生物遗骸或遗迹(化石)的科学。
( 1)顺序规律:各类生物在地层中出现有一定规律,即
从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生,不断发
展。
( 2)过渡类型:有许多过渡类型的化石动物,可说明动
物之间的亲源关系。
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4、生理生化证据:
血清免疫实验
蛋白质分子进化
5、生物地理学证据,对动物分布观察,推动了达尔
文进化论思想的形成。
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6,分子生物学证据:
DNA序列的差异
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四、进化理论概述
1、拉马克学说:
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拉马克( Jean-Baptiste de Lamarck,1744-1829)
是法国伟大的博物学家,较早期的进化论者之一
。生于皮卡第,卒于巴黎。
幼时就读于教会学校。 1761- 1768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 1778年出版了 3卷集的《法国植物志》,这时
,他已是一位有成就的植物学家。 1783年被任命
为科学院院士,为《系统百科全书》撰写植物学
部分,并担任皇家植物标本室主任。 1820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。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 (1794),
首先提出“无脊椎动物”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。他的代表作是《无脊椎动物系统》
(1801)和《动物学哲学,(1809),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。
拉马克
拉马克生平
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:
1、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;
2、生物本身存在由低级向高级连续发展的内在趋势;
3、环境变化是物种变化的原因,并把动物进化的原因
总结为“用进废退”和“获得性遗传”两个原则。
拉马克认为,环境变化了,使得生活在这个环境中的
生物有的器官由于经常使用而发达,有的器官则由于不
用而退化,这就是“用进废退”。这种由于环境变化而
引起的变异能够遗传下去,这就是“获得性遗传”。拉
马克曾以长颈鹿的进化为例,说明他的 "用进废退 "观点。
长颈鹿的祖先预部并不长,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,它的
脖子越来越长,终于进化为现在我们所见的长颈鹿。
总的来说,拉马克的进化学说种主观推测较多,相对
的争议也较多,但他的学说较系统和完整,内容更丰富
,拉马克的学说为达尔文的科学进化论的诞生奠定了基
础,他的《动物哲学》和达尔文的《物种起源》被称为
现代进化论思想的两大源泉。
拉马克进化论点
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2、达尔文学说:
达尔文进化论的核心:自然选择学说
?生物普遍存在变异,许多变异能遗传。
?生存竞争,生物种群个体大量繁殖,生物与环
境关系复杂。每种生物为了生存繁殖,必然要
争取食物、空间、阳光,抗敌害和不良环境。
生存斗争的结果是大量个体死亡,少数生存。
?自然选择、适者生存
在生存竞争中,保存和积累有利的变异,
并遗传给后代,不利的变异则被淘汰。
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查尔斯 ·达尔文( Charles Darwin,1809-1882) 是英国著名生物学家。达
尔文出生于英国一个医生的世家,他的家人希望他秉承家族的传统,从事医
学事业。 18世纪 20年代,达尔文在 Edinburgh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。 19岁,达尔文的家人把他送到
Cambridge去学习神学,希望他成为一个乡村牧师,这样,他可以继续他对
博物学的爱好而又不至于使家族蒙羞,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 Cambridge期间,达尔文结识了当时
著名的植物学家 Henslow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。
1831年夏天,达尔文在 Henslow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,贝格尔号” 参加了历时 5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; 1859年发表了
《物种起源》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。
达尔文生平
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查尔斯 ·达尔文(
Charles Darwin) John Stevens Henslow
Adam Sedgwick (1785~
1873)
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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。
在贝格尔号航行中,达尔文采集到许多植物和海生动物。在南
美洲东海岸的加拉帕戈斯群岛,这些岛上有许多种巨大的海龟和
山雀,它们整体形态相似,属于相近的物种,但各有自己的特点
和差异,这些为达尔文后来形成自然选择理论提供了重要的例证

表明生物是可变的,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。 1838年,他偶尔读了马尔萨斯的《
人口论》,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“选择者”,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。
1844-1858年期间,达尔文最终完成他的生物进化基本理论。
1858年,达尔文与华莱士同时在林奈学会上宣读论文,1859年《
物种起源》正式发表,达尔文进化理论诞生了。
从有神论到进化论
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把现代遗传学(突变、基因漂移及基因交流)与达尔文的自然选择结合起
来作为进化主要机制的思想被称为“综合进化论”。
综合进化论使自然选择学说更加精确,它更新了自然选择学说的一些基本概
念,简述如下:
1、在达尔文看来,进化的改变仅仅体现在个体上,综合进化论则认为,由于
基因分离和重组,有性繁殖的个体不可能使其基因型恒定地延续下去,只有交
互繁殖的种群才能保持一个相对恒定的基因库。因此,进化体现在种群的遗传
组成的改变上,不是个体在进化,而是种群在进化;
2、在达尔文学说中,自然选择来自繁殖过剩和生存斗争,他是基于繁殖过剩
和生存斗争做出的一个推论,而在综合进化论中,则将自然选择归结为不同基
因型有差异的延续。在种间或种内的生存斗争中,竞争的胜利者被选择下来,
它的基因型得以延续下去,这固然具有进化价值,但除此之外,生物之间的一
切相互作用,包括捕食、竞争、寄生、共生、合作等等,只要影响基因频率和
基因型频率的变化都具有进化价值。单是个体的繁殖机会的差异也能造成后代
遗传组成的改变,自然选择也在进行 ;
3、达尔文还不能区别可遗传的变异和不遗传的变异,他有时还采用了后天获
得性遗传的概念。综合进化论摒弃了这些过时的概念,而将自然选择学说和猛
德尔理论及基因论结合起来。
综合进化论
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五、动物进化规律和进化谱系
1、线系进化:
2、趋同进化:
3、趋异进化,
4、平行进化:
5、停滞进化:
6、适应辐射:
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进化谱系:
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复习思考题:
1、名词解释,同源器官、同功器官、痕迹器官、
生存竞争、自然选择
2、动物进化的例证有哪些?它们如何证明动物的
进化历程?
试述达尔文进化论的主要内容?