无脊椎动物的消化系统与进化作者:阮玉辉 03221080 ,彭丽琴 03221076 ; 院系:生命科学学院03级;摘要:运用比较的方法研究了无脊椎动物消化系统的进化,消化系统主要包括消化管和消化腺消化管又可分为:口,胃,肠,及肛门;消化腺主要有唾液腺,肝脏和胰脏关键词:消化系统,进化消化系统的进化直接关系着生物的进化水平,随着生物进化程度越来越复杂,消化系统也经历了从简单到复杂,很多器官都经历了从无到有,从粗劣到完善的过程,是消化机能逐渐加强,各器官分工越来越明显本文简单对各门动物消化系统进行总结,希望从中窥视消化系统进化的一些过程一 材料与方法:(一) 原生动物门本门动物大多是单细胞动物,少数聚合群体也是相互独立的其消化,排泄都是由细胞不同的部分完成1- 大草履虫 纤毛纲 水流中的食物经胞口在胞咽下端形成食物泡食物泡按固定路线在虫体内流动时可在溶酶体的作用下消化成残渣由动物后部的胞肛排出1-大变形虫 肉足纲 食物由伪足包围以后通过吞噬作用形成食物泡,随内质流动,与溶酶体作用,在食物泡内完成整个消化过程已消化的进入周围细胞质中被吸收,不能消化的留在后端经质膜排出体外(二) 多孔动物门(海绵动物)本门动物最大的特征是具水沟系水流中的食物颗粒(微小藻类,细菌及有机碎屑)附在领上,落入细胞质中形成食物泡,在领细胞内消化或将食物传给变形细胞消化不能消化的食物残渣由变形细胞排到水流中(三) 腔肠动物门从本门动物开始出现了最原始的消化循环腔,这是一个由内外胚层所围成的腔,不仅具有消化功能,行细胞内外消化,还具有循环作用,因而得名有口,没有肛门,因此口有摄食和排渣的功能3-水螅 水螅纲 有口,消化循环腔与触手相通,食物入口进消化循环腔,腔内腺细胞分泌酶进行细胞外消化,且消化后的食物可储存在内胚层细胞或扩散到其他细胞不能消化的残渣再经口排出体外位于基部的反口孔具部分肛门生理功能3-海葵 珊瑚纲 食物入口经口道沟入消化循环腔,腔内由宽窄不同的隔膜隔成小室在隔膜游离的边缘有隔膜丝,到达消化循环腔底部的丝还可形成游离的毒丝,其富含刺细胞,能杀死食物并且其上还有腺细胞,可分泌消化液,行细胞内,细胞外消化此时隔膜上已有了肌肉(四)扁形动物门本门动物有一体外开孔,既是口又是肛门除了内胚层形成的盲管——肠以外没有扩大的体腔4-三角涡虫 涡虫纲 口后有可伸出的咽,紧接着是分三支的肠,每一支末端都是封闭的盲管无肛门,不能消化的食物仍由口排出既可行细胞内消化又可行细胞外消化4-华枝睾吸虫 吸虫纲 口后有富肌肉的咽,用以吸吮食物食物经食道到二肠支,这两肠支沿虫体两侧直达后端,无肛门,以细胞外消化为主(五)线形动物门(原腔动物)本门动物又称假体腔动物,它们都有原体腔,有发育完善的消化管,即有口,有肛门消化管分前,中,后肠前,后肠由外胚层内陷形成前肠又分化为口,口腔口腔内有齿,口针等咽外有单细胞腺分泌消化酶行细胞外消化后肠分直肠和肛门而由内胚层发育来的中肠为消化吸收的主要部位食物由口摄入在中肠内进行细胞外消化不能消化的残渣由肛门排出但寄生性线虫消化管较简单(六)环节动物门本门动物是无脊椎动物的开始,体分节,出现次体腔6-环毛蚓 寡毛纲 食物由口经肌肉质的咽进入食道和砂囔,咽可分泌粘液和蛋白酶然后在腺体丰富的胃里被消化,最后进入肠在肠背部还形成了盲道,可增大吸收面积,,肠后端有一对盲肠可分泌消化酶 ,帮助消化,最后食物残渣由肛门排出6-医蛭 蛭纲 食物由口入咽经食道到达嗉囔,而嗉囊非常发达,两侧有十一对盲囊可储存食物,然后在胃肠内消化吸收,残渣由肛门排出(七)软体动物门齿舌是本门动物特有的器官,可辅助捕食,消化管发达7-无齿蚌 瓣鳃纲 食物由口经食道入胃,在胃周围有肝脏可分泌淀粉酶,且肠胃间有晶杆,可储存食物,也可以分泌酶对食物进行消化,然后经过直肠由出水管排出食物残渣7-乌贼 头足纲 有发达肌肉质口球除齿舌外还有鹦鹉颚,用以捕捉食物而且胃盲囊增加了消化吸收面积,食物残渣也由肛门排出,此时的三大消化腺:唾液腺,肝脏和胰脏可分泌各种消化酶入胃助消化,并且后唾液腺还可以分泌毒素毒杀或麻醉猎物(八)节肢动物门8-日本沼虾 甲壳纲 口外由大,小颚等各种口器,咀嚼食物,胃分研磨食物的贲门胃和过滤食物的幽门胃,中肠有肝管开口,其分泌的消化酶注入其中,不但有助于消化还为主要吸收部位,虽有一对盲肠,但不发达8-东亚飞蝗 昆虫纲 消化系统发达,腔肠分为口,咽,食道,嗉囔和砂囔口内有舌,可咀嚼搅拌中肠为胃,可吞咽食物嗉囔可暂时保存食物,而砂囔则用以磨碎食物胃是主要的消化吸收的地方,其上还有三对胃盲囊,食物残渣同样由肛门排出()棘皮动物门棘皮动物的胚孔发育为肛门,在胚孔的相对侧内外胚层相贴形成口,称为后口动物海盘车 海星纲 食物由口入食道经胃(包括贲门胃,幽门胃,幽门盲囊)入肠,残渣由肛门排出二,讨论伴随着动物从单细胞向多细胞的发展,消化系统越来越完善,无论是取食还是消化机能都越来越强,各器官分工上越来越明显,对食物的利用率也越来越高消化的过程经历了从细胞内消化向细胞外消化的过渡这样使捕食范围得以扩大,从原生动物门的有机小颗粒发展到了软体动物门的甲壳虫其间伴随着腔肠动物门中有些动物胃内出现刺细胞,可猎杀活体动物,并且软体动物出现齿舌,甚至乌贼还出现鹦鹉喙,可锉食食物甚至是一些贝类,捕食性能越来越主动,捕食对象越来越丰富捕食对象的丰富又进一步促使了消化系统的进化肠的进化也经历了从无到有,从简到繁的过程原生动物如草履虫中的食物泡只是按一定的路线在体内运输,在腔肠动物中虽然出现了消化循环腔,但还是没有肠,只有到了扁形动物门才出现了原始的肠,它不仅扩大了消化吸收的面积而且进一步进化出现了盲肠,嗉囔等储存食物的器官从原腔动物开始,管中套管的形式将食物和残渣第一次分开,且在以后所有高等动物的进化过程中这种套管形式都保存这样的消化更完善,与胃循环相比是个飞跃的进步消化腺经历了由原始的溶酶体到后来各种腺体的进化过程从原生动物的溶酶体到腔肠动物及线性动物单个的腺细胞,再进化到环节动物的多细胞咽腺及软体动物的肝胰脏,各门动物消化腺的进化很明显的体现了生物进化过程中向多样化,专一化进化的特点同时它与细胞外消化互相补充使之更趋于完善化肛门的进化从无到有,趋于完善从线形动物开始,肛门才在真正意义上出现,它第一次将食物与残渣分开使生物体对食物的利用更加充分,同时也有利于减轻口的负担,促使了口的再进化,其后出现了齿牙及大小颚等各种咀嚼及取食器官,使消化系统真正的完善参考文献:邓道贵,马海艘,郭生林 锯齿米虾消化系统的组织学研究 淮北煤师学报,2000,12,第21卷第4期郑光美,刘凌云 普通动物学(第三版)顾福康,倪兵 似旋草履虫的光镜和扫镜电镜观察 华东师范大学报 1995,第3期李安萍 三角涡虫的生物学研究 太原师范专科学校学报 2001年第3期谭竹钧,韩雅莉,张福仁 直隶环毛蚓消化道扫描电镜观察 内蒙古大学学报,1994年,第二十五卷第7期涂序堂 背角无齿蚌消化系统的组织解剖学研究 江西教育学报 第15卷第5期
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分子生物学(molecular biology) 在分子水平上研究生命现象的科学。研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结 构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。 从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来，分子生物学是生物学的前沿与生长点，其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 (中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系（即生物膜）。 生物大分子，特别是蛋白质和核酸结构功能的研究，是分子生物学的基础。现代化学和物理学理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究，从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展。分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切，它们之间的主要区别在于：①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分子水平，细胞水平，整体水平乃至群体水平等不同层次上的生物学问题。而分子生物学则着重在分子（包括多分子体系）水平上研究生命活动的普遍规律；②在分子水平上，分子生物学着重研究的是大分子，主要是蛋白质，核酸，脂质体系以及部分多糖及其复合体系。而一些小分子物质在生物体内的转化则属生物化学的范围；③分子生物学研究的主要目的是在分子水平上阐明整个生物界所共同具有的基本特征，即生命现象的本质；而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学现象或变化，则属于生物物理学或生物化学的范畴。 发展简史 结构分析和遗传物质的研究在分子生物学的发展中作出了重要的贡献。结构分析的中心内容是通过阐明生物分子的三维结构来解释细胞的生理功能。1912年英国 WH布喇格和WL布喇格建立了X射线晶体学，成功地测定了一些相当复杂的分子以及蛋白质的结构。以后布喇格的学生WT阿斯特伯里和JD贝尔纳又分别对毛发、肌肉等纤维蛋白以及胃蛋白酶、烟草花叶病毒等进行了初步的结构分析。他们的工作为后来生物大分子结晶学的形成和发展奠定了基础。50年代是分子生物学作为一门独立的分支学科脱颖而出并迅速发展的年代。首先是在蛋白质结构分析方面，1951年LC波林等提出了 α-螺旋结构，描述了蛋白质分子中肽链的一种构象。1955年F桑格完成了胰岛素的氨基酸序列的测定。接着 JC肯德鲁和MF佩鲁茨在X射线分析中应用重原子同晶置换技术和计算机技术分别于1957和1959年阐明了鲸肌红蛋白和马血红蛋白的立体结构。1965年中国科学家合成了有生物活性的胰岛素，首先实现了蛋白质的人工合成。 另一方面，M德尔布吕克小组从1938年起选择噬菌体为对象开始探索基因之谜。噬菌体感染寄主后半小时内就复制出几百个同样的子代噬菌体颗粒，因此是研究生物体自我复制的理想材料。1940年GW比德尔和EL塔特姆提出了“一个基因，一个酶”的假设，即基因的功能在于决定酶的结构，且一个基因仅决定一个酶的结构。但在当时基因的本质并不清楚。1944年OT埃弗里等研究细菌中的转化现象，证明了DNA是遗传物质。1953年JD沃森和FHC克里克提出了DNA的双螺旋结构，开创了分子生物学的新纪元。在此基础上提出的中心法则，描述了遗传信息从基因到蛋白质结构的流动。遗传密码的阐明则揭示了生物体内遗传信息的贮存方式。1961年F雅各布和J莫诺提出了操纵子的概念，解释了原核基因表达的调控。到20世纪60年代中期，关于DNA自我复制和转录生成RNA的一般性质已基本清楚，基因的奥秘也随之而开始解开了。 仅仅30年左右的时间，分子生物学经历了从大胆的科学假说，到经过大量的实验研究，从而建立了本学科的理论基础。进入70年代，由于重组DNA研究的突破，基因工程已经在实际应用中开花结果，根据人的意愿改造蛋白质结构的蛋白质工程也已经成为现实。 基本内容 蛋白质体系 蛋白质的结构单位是α-氨基酸。常见的氨基酸共20种。它们以不同的顺序排列可以为生命世界提供天文数字的各种各样的蛋白质。 蛋白质分子结构的组织形式可分为 4个主要的层次。一级结构，也叫化学结构，是分子中氨基酸的排列顺序。首尾相连的氨基酸通过氨基与羧基的缩合形成链状结构，称为肽链。肽链主链原子的局部空间排列为二级结构。二级结构在空间的各种盘绕和卷曲为三级结构。有些蛋白质分子是由相同的或不同的亚单位组装成的，亚单位间的相互关系叫四级结构。 蛋白质的特殊性质和生理功能与其分子的特定结构有着密切的关系，这是形形色色的蛋白质所以能表现出丰富多彩的生命活动的分子基础。研究蛋白质的结构与功能的关系是分子生物学研究的一个重要内容。 随着结构分析技术的发展，现在已有几千个蛋白质的化学结构和几百个蛋白质的立体结构得到了阐明。70年代末以来，采用测定互补DNA顺序反推蛋白质化学结构的方法，不仅提高了分析效率，而且使一些氨基酸序列分析条件不易得到满足的蛋白质化学结构分析得以实现。 发现和鉴定具有新功能的蛋白质，仍是蛋白质研究的内容。例如与基因调控和高级神经活动有关的蛋白质的研究现在很受重视。 蛋白质－核酸体系 生物体的遗传特征主要由核酸决定。绝大多数生物的基因都由 DNA构成。简单的病毒，如λ噬菌体的基因组是由 46000个核苷酸按一定顺序组成的一条双股DNA（由于是双股DNA，通常以碱基对计算其长度）。细菌，如大肠杆菌的基因组，含4×106碱基对。人体细胞染色体上所含DNA为3×109碱基对。 遗传信息要在子代的生命活动中表现出来，需要通过复制、转录和转译。复制是以亲代 DNA为模板合成子代 DNA分子。转录是根据DNA的核苷酸序列决定一类RNA分子中的核苷酸序列；后者又进一步决定蛋白质分子中氨基酸的序列，就是转译。因为这一类RNA起着信息传递作用，故称信使核糖核酸(mRNA)。由于构成RNA的核苷酸是4种，而蛋白质中却有20种氨基酸，它们的对应关系是由mRNA分子中以一定顺序相连的 3个核苷酸来决定一种氨基酸，这就是三联体遗传密码。 基因在表达其性状的过程中贯串着核酸与核酸、核酸与蛋白质的相互作用。DNA复制时，双股螺旋在解旋酶的作用下被拆开，然后DNA聚合酶以亲代DNA链为模板，复制出子代 DNA链。转录是在 RNA聚合酶的催化下完成的。转译的场所核糖核蛋白体是核酸和蛋白质的复合体，根据mRNA的编码，在酶的催化下，把氨基酸连接成完整的肽链。基因表达的调节控制也是通过生物大分子的相互作用而实现的。如大肠杆菌乳糖操纵子上的操纵基因通过与阻遏蛋白的相互作用控制基因的开关。真核细胞染色质所含的非组蛋白在转录的调控中具有特殊作用。正常情况下，真核细胞中仅2～15％基因被表达。这种选择性的转录与转译是细胞分化的基础。 蛋白质－脂质体系 生物体内普遍存在的膜结构，统称为生物膜。它包括细胞外周膜和细胞内具有各种特定功能的细胞器膜。从化学组成看，生物膜是由脂质和蛋白质通过非共价键构成的体系。很多膜还含少量糖类，以糖蛋白或糖脂形式存在。 1972年提出的流动镶嵌模型概括了生物膜的基本特征：其基本骨架是脂双层结构。膜蛋白分为表在蛋白质和嵌入蛋白质。膜脂和膜蛋白均处于不停的运动状态。 生物膜在结构与功能上都具有两侧不对称性。以物质传送为例，某些物质能以很高速度通过膜，另一些则不能。象海带能从海水中把碘浓缩 3万倍。生物膜的选择性通透使细胞内pH和离子组成相对稳定，保持了产生神经、肌肉兴奋所必需的离子梯度，保证了细胞浓缩营养物和排除废物的功能。 生物体的能量转换主要在膜上进行。生物体取得能量的方式，或是像植物那样利用太阳能在叶绿体膜上进行光合磷酸化反应；或是像动物那样利用食物在线粒体膜上进行氧化磷酸化反应。这二者能量来源虽不同，但基本过程非常相似，最后都合成腺苷三磷酸。对于这两种能量转换的机制，P米切尔提出的化学渗透学说得到了越来越多的证据。生物体利用食物氧化所释放能量的效率可达70％左右，而从煤或石油的燃烧获取能量的效率通常为20～40％，所以生物力能学的研究很受重视。对生物膜能量转换的深入了解和模拟将会对人类更有效地利用能量作出贡献。 生物膜的另一重要功能是细胞间或细胞膜内外的信息传递。在细胞表面，广泛地存在着一类称为受体的蛋白质。激素和药物的作用都需通过与受体分子的特异性结合而实现。癌变细胞表面受体物质的分布有明显变化。细胞膜的表面性质还对细胞分裂繁殖有重要的调节作用。 对细胞表面性质的研究带动了糖类的研究。糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等生物大分子结构与功能的研究越来越受到重视。从发展趋势看，寡糖与蛋白质或脂质形成的体系将成为分子生物学研究的一个新的重要的领域。 理论意义和应用 分子生物学的成就说明：生命活动的根本规律在形形色色的生物体中都是统一的。例如，不论在何种生物体中，都由同样的氨基酸和核苷酸分别组成其蛋白质和核酸。遗传物质，除某些病毒外，都是DNA，并且在所有的细胞中都以同样的生化机制进行复制。分子遗传学的中心法则和遗传密码，除个别例外，在绝大多数情况下也都是通用的。 物理学的成就证明，一切物质的原子都由为数不多的基本粒子根据相同的规律所组成，说明了物质世界结构上的高度一致，揭示了物质世界的本质，从而带动了整个物理学科的发展。分子生物学则在分子水平上揭示了生命世界的基本结构和生命活动的根本规律的高度一致，揭示了生命现象的本质。和过去基本粒子的研究带动物理学的发展一样，分子生物学的概念和观点也已经渗入到基础和应用生物学的每一个分支领域，带动了整个生物学的发展，使之提高到一个崭新的水平。 过去生物进化的研究，主要依靠对不同种属间形态和解剖方面的比较来决定亲缘关系。随着蛋白质和核酸结构测定方法的进展，比较不同种属的蛋白质或核酸的化学结构，即可根据差异的程度，来断定它们的亲缘关系。由此得出的系统进化树，与用经典方法得到的是基本符合的。采用分子生物学的方法研究分类与进化有特别的优越性。首先，构成生物体的基本生物大分子的结构反映了生命活动中更为本质的方面。其次，根据结构上的差异程度可以对亲缘关系给出一个定量的，因而也是更准确的概念。第三，对于形态结构非常简单的微生物的进化，则只有用这种方法才能得到可靠结果。 高等动物的高级神经活动是极其复杂的生命现象，过去多是在细胞乃至整体水平上研究，近年来深入到分子水平研究的结果充分说明高级神经活动也同样是以生物大分子的活动为基础的。例如，在高等动物学习与记忆的过程中，大脑中RNA和蛋白质的组成发生明显的变化，并且一些影响生物体合成蛋白质的药物也显著地影响学习与记忆的能力。又如，“生物钟”是一种熟知的生物现象。用鸡进行的实验发现，有一种重要的神经传递介质（5-羟色胺）和一种激素（褪黑激素）以及控制它们变化的一种酶，在鸡脑中的含量呈24小时的周期性变化。正是这种变化构成了鸡的“生物钟”的物质基础。 在应用方面，生物膜能量转换原理的阐明，将有助于解决全球性的能源问题。了解酶的催化原理就能更有针对性地进行酶的人工模拟，设计出化学工业上广泛使用的新催化剂，从而给化学工业带来一场革命。 分子生物学在生物工程技术中也起了巨大的作用，1973年重组DNA技术的成功，为基因工程的发展铺平了道路。80年代以来，已经采用基因工程技术，把高等动物的一些基因引入单细胞生物，用发酵方法生产干扰素、多种多肽激素和疫苗等。基因工程的进一步发展将为定向培育动、植物和微生物良种以及有效地控制和治疗一些人类遗传性疾病提供根本性的解决途径。 从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。[编辑本段]分子生物学的应用 1，亲子鉴定 近几年来，人类基因组研究的进展日新月异，而分子生物学技术也不断完善，随着基因组研究向各学科的不断渗透，这些学科的进展达到了前所未有的高度。在法医学上，STR位点和单核苷酸（SNP）位点检测分别是第二代、第三代DNA分析技术的核心，是继RFLPs（限制性片段长度多态性）VNTRs（可变数量串联重复序列多态性）研究而发展起来的检测技术。作为最前沿的刑事生物技术，DNA分析为法医物证检验提供了科学、可靠和快捷的手段，使物证鉴定从个体排除过渡到了可以作同一认定的水平，DNA检验能直接认定犯罪、为凶杀案、强奸杀人案、碎尸案、强奸致孕案等重大疑难案件的侦破提供准确可靠的依据。随着DNA技术的发展和应用，DNA标志系统的检测将成为破案的重要手段和途径。此方法作为亲子鉴定已经是非常成熟的，也是国际上公认的最好的一种方法。
虽然达尔文的《物种起源》已经发表了一百多年，而且自本世纪中叶以来，无论达尔文及达尔文主义的研究，还是进化生物学本身，都取得了飞速的发展。但是目前不少国人在对进化的认识上依然存在着严重的误解，有些误解源自恩格斯关于进化的论述。例如将进化视作进步，以及依然认为生物进化是生物从低等到高等的变化等等。这种看法并非真正的达尔文主义，也与现代的进化观相去甚远。
达尔文的进化论已经创立140余年了，在其诞生之初，是作为一种假说被提出来的。除达尔文本人从对一些植物，动物形态的观察得出的推论外，并没有什么化石证据。达尔文在《物种起源》书中论及化石时，标题为“不完美的地质记录”。他承认在当时的化石研究中并未有证据显示有物种间过渡类型的存在，并指出这可能是最易于检验而又具有杀伤力的反进化论的理由。他看到了进化论的先天缺陷，并希望后人能予以验证。但是时至今日，进化论已成为一个公理；一个信仰；甚至一个宗教。不能讨论，更不能批判，只能无条件接受，否则就将招致无情的围剿，甚至被贴上“伪科学”，“反科学”的标签而断送自己的研究前程。在当今任何一本生物学杂志上，已经找不到任何质疑进化论的论文了。SCOTT和COLE在八十年代初，检索了当时的4000多种学术刊物，未发现任何一篇反进化论的论文，在68种与生物起源有关的学术期刊中，也未发现任何一篇是质疑进化论的。GEORGE W GILCHRIST在1997年调查了世界上最大的五种期刊数据索引，也未发现反进化论或非进化论的论文。进化论者自豪地宣称，进化论对神创论已取得了决定性的胜利。似乎进化论的合理性及不言自明性又得到了一次证明。 事实真的如此吗？进化论已是绝对的真理了吗？其实不然，SCOTT和COLE的工作还发现，在1985年提交的135000篇论文中，确有18篇论文是反进化论的和非进化论的。而这18篇论文无一例外地遭到拒绝发表。进化论并非无懈可击，而是它的维护者不允许任何针对它的挑战。这更加给人一种印象：进化论并非确立于自身学说的科学性和完美程度，而是确立于众多崇拜者的信仰。进化论并非KARL POPPER意义上的“经验科学”(EMPIRICAL SCIENCE)，而是一个假说，信仰和并不完美的证据的杂合体。 事实上，我们今天科学研究所发现的东西，已经足以让人们重新考虑进化论的正确性了。但这些事实要么被回避，要么被抹杀，人们在思维定式的驱使下，自觉或不自觉地成为盛行理论的卫道士，而丧失了独立思考的能力。这是不符合理性的科学精神的。一个真正的科学家，应正视旧理论的缺陷及其面临的挑战，并勇于摆脱束缚。只有这样，科学才能向前发展，人类才能向前推动。 一、达尔文主义自身的缺陷 (一)比较解剖进化论者通过动物的器官在形态和功能方面的类比，定了所谓的同源器官，并由此说明在进化树中某一谱系的动物该器官在进化中发生的形态与功能的变化是自然选择的结果。首先，同源器官的定义就非常牵强，你必须首先承认动物是进化的，才能找到同源器官。因此这绝不能算做进化论中的一个证据，而只能是一个推论。即我们只能说因为进化论正确，所以进化树中某一谱系中的动物存在同源器官，而不能说同源器官的存在证明进化的存在。现代基因学和遗传学诞生后，对生物体形态与功能的关系在更本质的层次－－基因及分子水平有了崭新的认识。形态和功能只是表相，它们是由基因决定的，相同的形态可能对映于完全不同的基因。如果认为从鸟类的翅到哺乳动物的前肢是进化的话，那么它们的基因也应表现为对映于形态相同程度的进化。但实际上并非如此，如果现在仍有人试图从表面现象说明问题，只能被认为是肤浅的。 (二)古生物学 凌乱的化石证据 无论是进化论者还是反进化论者，都希望古生物化石能辅证自己的观点。如果说达尔文时代缺少化石记录的话，那么到今天为止，人类已收集了数以万吨记的化石，是否已证明进化论的正确了呢？事实上依然不能。CHICAGO的FIELD MUSEUM OF NATRURAL HISTORY的古生物学家RAUP本是进化论者，但后来不得不放弃自然选择学说，而支持幸运者生存说。他说该馆拥有现有已知化石物种的近五分之一，可是已经确证的中间过渡类型的化石比达尔文时代还少。现有化石记录混乱不堪，人为按进化论组成的谱系漏洞百出，根本不能说明问题。进化论者们所使用的分类方法及标准又不同，因此对某一化石的断代也经常争论不休，得不到一个统一的结论。 进化论者常用的一个较为完备的进化谱系证据是脊椎动物序(VERTEBRATE SEQUENCE)，包括从鱼类到两栖类，爬行类，鸟类，哺乳动物，直至人的进化。从鱼类到两栖类，曾发现一种叫RHIPIDISTIAN的鱼化石，其骨骼特徵类似于两栖类，因此被认为是鱼类到两栖类的过渡类型。但当另一种叫COELACANTH的活化石发现后，这种观点被立即推翻，因为这两种动物在进化谱系中的亲缘关系是极近的，但研究表明，COELACANTH并无任何上岸的可能性。曾经轰动一时的始祖鸟(ARCHAEOPTERYX)，曾被视为进化论的铁证，因为它即具有爬行动物的特徵，又具有鸟类的特徵而被视为一个著名的过渡类型。后来发现，始祖鸟所具有的爬行类特徵，如爪和牙齿，在现代鸟类中也存在，如南美洲OPISTHOCOMNSH-OATZIN 和非洲的TOURACOCORYTHAIX。也就是说这个证据并不能用于判定鸟类与爬行类的过渡类型。另外，JENSEN早在1977年《SCIENCE》上发表的论文指出，与始祖鸟同一地层出土的化石被怀疑为近似于现代鸟类动物的股骨，因此，始祖鸟即非“始祖”，也非种间类型。1991年在中国辽宁发现的年代与始祖鸟相同或更早的鸟类化石更加深了始祖鸟的地位危机。 在从猿到人的进化过程中，拉玛古猿(RAMAPITHECUS)具有重要意义。它的下颌骨兼具人类与猩猩的特徵，牙床结构类似于人，不具有猩猩的门齿与犬齿，但上下颌的距离与颌骨的长度又近似于猩猩，这被视为是进化论的一个铁证。然而后来在非洲发现的一种狒狒(THEROPITHECUSGLADE)与拉玛古猿具有相同的牙齿及面骨特徵，但却被视作一种狒狒。由此可见，这个判据也是模棱两可的。 寒武纪生物大爆炸(CAMBRIAN EXPLOSION) 达尔文对自己理论的最终归宿评价道：“如果可以证明任何复杂的器官不能通过无数的，持续的，微小的改变形成的话，我的理论将绝对失败”。 寒武纪生物大爆炸恰恰提供了一个极好的例证。大约在五亿三千万年前，在短短的几万年内，几乎现在所有生物的门同时出现在地球上。从海洋里巨大的管状蠕虫，甲壳类到较为高级的脊索动物并存。如果进化确如达尔文所言由点滴的，渐进的方式进行，那么数百万年的时间无论如何也不足以完成这一历程。虽然寒武纪之前的多细胞生物化石也有发现，但按进化论的观点，它们与寒武纪生物并无承传关系。现代达尔文主义者STEPHEN J GOULD亦无法解释，称之为“迷中之迷”(ENIGMA OF ENIGMAS)，事实上寒武纪生物大爆炸是进化论不可逾越的障碍。 人类的起源 在《物种起源》发表之际，达尔文曾说：“只有人类的进化，怎么都不可能用我的进化论来说明”。 的确，从进化论的观点来看，人类的进化太快了。以人为例，进化论者认为，人类诞生的历程为：南方古猿(AUSTRALOPITHECUS 200万年前) ----原人(代表为BETICONTUROPS 50万年前) ---- 旧人(代表为NEANDERTHALIAN 10万年前)----新人(5万年前) ---- 现代人类(5千年前)在这一过程中，人脑容量以爆炸般的速度增大。而现代人类产生后，进化又仿佛突然消失了，五千年来人的脑容量基本未变。再看脑细胞数量，现代类人猿为10亿个，而现代人类约为140亿个。单从数字上看是增大了14倍，但智力水平却发生着跳跃性的变化，这些证据强烈地暗示：这个进化树是不正确的。这些物种也许根本没有任何亲缘关系，而进化论者只是按时间顺序把它们拼凑在一起而已。 另外，六十年代以来，肯尼亚OLDUVAI峡谷和RUDOCF湖附近地区的考古发现，也给进化论提出了许多反例。1972年出土了一具类人动物的头骨化石，编号为KNM-ER-1470，简称1470号人。按其分类特徵，它类似于现代人，属于人属(HOMO GENUS)，比南方古猿和直立猿人(HOMO ERECTUS)要进步得多，但它却处于290万年前。1470号人比进化论者所公认的人类始祖南方古猿早九十万年，比直立猿人早二百万年。这从根本上动摇了进化论的证据，成为古人类学中的一件悬案，至今没有一个进化论者能够归属1470号人在进化树中的位置。 (三)胚胎学 与比较解剖学类似，胚胎学从生物发育过程中形态的变化，推论出高等动物的胚胎在发育中重现其进化历程。如人类胎儿在发育之初与猪和鼠的胎儿都具有鳃裂和尾，形态也很相似，其实，这只是表面现象。首先，人类胎儿的“鳃裂”事实上不是鳃裂，而是快速发育的皮肤的褶皱；其次，人类胎儿的尾状结构也绝不是尾，而是神经管。在蛙胎发育过程中的尾状结构亦是神经管。再次，形态这一表象是由基因决定的。较为普遍接受的HOX基因调控理论认为，动物形态虽然丰富多彩，但在分子水平上的调控都是一致的，因此，动物胚胎发育之初形态相似，是由于HOX基因调控水平相同而已。这是近年来发育生物学最为重大的发现之一。也就是说，从形态相似仍不能得出本质亦相似的结论。 二、 不可回避的化学进化 生命产生前在分子水平上的进化(PREBIOLOGICAL EVOLUTION)被称为化学进化。完整意义上的进化论，不仅要回答生命产生后的生物进化过程，而且还要解决生命物质是如何产生的问题。即怎样由简单，无机的小分子进化到复杂，有机的大分子，进而产生生命体。但这个问题被进化论者们故意地回避了。 《DARWIN'S BLACK BOX》一书的作者BEHE教授，对数种有关进化分子生物学的学术期刊(包括JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION，PROCEEDINGS OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES等权威杂志)，近十年来所发表的上千篇文章的研究表明，在这方面的进行的工作是零。化学进化被回避的原因很简单，是因为进化论者根本无法回答。流行的观点认为，原始地球拥有还原性大气，含有氮，氢，硫化氢等成份，不含或含少量的氧。大气放电经常发生，原始海洋中水温较高，并有频繁的地质活动，如地震，火山喷发等。基于这种观点，1951年STANLEY MILLER进行了著名的“原始汤”(PREBIOTIC SOUP)实验，他在一个烧瓶中模仿原始地球的环境，用气体放电模拟雷电。实验结束后，在产物中分离到了氨基酸，这个结果轰动了科学界。但更多的问题暴露后，乐观主义渐渐消失了。我们仅举两例，说明他们的困境。 (一)化学选择所有生物大分子结构均表现为空间上的有序，蛋白质分子除了特定氨基酸的连接外，还能形成Alpha-螺旋(HELIX)；Beta-折叠(SHEET)等二级结构；结构域(STRUCTURAL DOMAIN)等三级结构；直至形成四级结构---亚基(SUBUNIT)。双链DNA分子由两条单链组成，除单个核甘酸的连接与氢键作用外，还能形成双螺旋和超螺旋(A-DNA；B-DNA；Z-DNA等)，所有这些结构都与该大分子的功能紧密相联。一旦这些结构遭到破坏，该大分子就会失活，所以生物体在合成生物大分子时表现出极高的精确性。 假设第一条具有生命功能的多(月太)链出现在原始海洋中，其序列为A，B，C(A，B，C代表天然的人体所需的二十种氨基酸)。其形成的必然条件是： (1)A，B，C等具有足够的浓度，这样A，B，C分子才有可能相遇而发生反应。 (2)从氨基酸形成多(月太)的反应是缩聚反应，每步反应会生成一分子水，从化学平衡的原理看，反应需要脱水剂，否则水将抑制该反应。 (3)假设A与B的结合是随机的，而结合C时是选择性的，按热力学原理，这是一个(火商)减的反应，必须得有外界能量的输入。如果以上三个条件全部成立，那么C到底是由什么因素决定而被选择的呢？进化论者只能回答：绝对的随机。但在自然环境中，上述三个条件决不可能同时满足，这个随机过程缺乏先决条件。另外，从科学哲学的角度来看，进化论者的答案是不可能被证伪的(FALSIFIABLE)，而且在经验世界中是不可检验的。 BEHE教授在谈到这个问题时举了一个形象的例子，他认为，蛋白质绝对随机，自然地产生，就如同一个人指望把热水，鸡蛋，面粉，糖和可可粉随机放在一起就能产生一个巧克力蛋糕一样荒唐。 (二)光学选择性 生物世界是一个不对称的世界，如果你注意观察过你的手，你会发现左右手在空间上无法完全重合，但左手和右手的镜像却能重合。在化学中这种现象被称之为“手性”(CHIRALITY)，几乎所有的生物大分子都是手性的。比如，组成人体的糖类一般是右旋的，而构成蛋白质的氨基酸都是左旋的。而左旋的糖和右旋的氨基酸，几乎不能被人体利用。一般认为，在非手性的环境中不能产生手性化合物，而只能产生外消旋体，即等量的右旋和左旋体构成的混合物。现代不对称合成化学通常采用昂贵的手性催化剂，才能使反应按照人所期望的方向进行，得到单一的手性化合物。在MILLER的实验里，所有得到的氨基酸都是外消旋体。假如还用前文所举的例子A-B-C序列，又是谁选择了左旋的氨基酸呢？众所周知，最简单的蛋白质是胰岛素--51(月太)，那么由自然界随机地从二十种天然外消旋体中选择合成一个51(月太)，得到全部由左旋氨基酸构成，具有生物活性的胰岛素分子的几率有多大呢？简单的数学计算可以证明是(1/40)的51次方。而在实践中，其几率是零，根本就不可能发生。MILLER的实验带给进化论者的并不是福音，而是更加剧了其深刻的危机。 进化论发展至今，已经走入了死胡同。它认为人类由偶然中产生，进化即无目的又无方向。进化论者已变成狭隘，自负的信仰者，丧失了科学的探索精神，甚至拒绝对任何进化论体系外的现象进行观察和研究。他们认为科学是研究存在和获取知识的唯一途径，凡是现代科学无法证实的，无法研究的，都是不真实的，进化论就是绝对的真理，他们把自己封闭在一个小圈子里，不愿向外迈出一步。CORNELL大学的WILLIAM PROVINE就断言，根据进化论的结论，人只是复杂的生物机器，没有任何特殊的意义。道德，信仰都不存在，也没有任何自由意志，这完全回到了十九世纪的机械唯物主义，是人类思想的重大倒退。可悲的是，这是信奉进化论的必然结果。 从科学史上看，固步自封只能加速旧体系的崩溃。如今，人类已经步入一个新的世纪，只要人们勇于打破固有的观念与框框，新科学的曙光一定会升起在地平线上。这个比较详细了。
对于进化的五个主要误解Mark Isaak神创论者对进化论的攻击听起来似乎很有道理，这很大程度上是因为他们并不讨论进化本身，而是纠缠在一些让公众感到愚蠢而可笑的误解上。神创论者错误地认为他们对于进化的理解正是进化论所表述的，然后宣称进化论被抛弃了。事实上，他们所说的东西根本与进化不沾边。（微不足道的科学教育一般不能改变这种状况。甚至绝大多数刚开始学习生物学的大学生也不理解进化论） 下面五个观点大概是源自神创论者的假想进化论的五个最常见误解。如果你听到有人提出这些主张，极有可能说明他们对于进化论的理解不够充分，而不能形成明智的看法。 进化从未被观察到。 进化违反了热力学第二定律。 没有过渡型的化石。 进化论说，生命起源和进化的过程是随机的。 进化论仅仅是个假说，它从未被证明。 下面是对于这些命题为什么错了的解释。它们是简介，因此有些地方被简化了；你可以参考本文最后的参考文献从而获得更多的解释。 进化从未被观察到 生物学家把进化定义为一个种群的基因库随时间的变化。一个例子是昆虫经过数年发展出了对于杀虫剂的抵抗力。甚至大多数神创论者承认进化在这个层次上是个事实。他们所不欣赏的是，这种进化的速度足以从一个共同祖先演化出所有各种各样的生物。 由进化产生新物种的现象在实验室和野外都已经被观察到。例如Weinberg, JR, VR Starczak, and D Jorg, 1992, "Evidence for rapid speciation following a founder event in the " Evolution 46: 1214-1220。TalkOrigins文库里“物种形成的观察实例”还提供了另一些例子。 即使不考虑这些直接的观察证据，说进化从未被观察到也是错误的。证据不局限于在你眼前发生的事物。进化论预言了我们在化石记录、比较解剖学、基因序列、物种的地理分布等中能看到什么，这些预言经过了多次检验。支持进化论的观察资料数量之多是无法抵抗的。 我们所没有观察到的现象是，一种动物突然变成根本不同的另一种，例如青蛙变成牛。这不是进化论的问题，因为进化不会发生那样离奇的情况。事实上，如果我们观察到了一只青蛙变成一头牛，那将是一个反对进化的强有力的证据。 进化违反热力学第二定律 这不仅误解了进化，更误解了热力学。热力学第二定律说：“不能把能量（热能）从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化。”（Atkins，1984，第二定律，p25）。现在你可能挠头思考这和进化有什么关系。混淆来源于第二定律的另一个等价表述：“封闭系统的熵永不减少。”熵用来表示不可用的能量，常常和直观的混乱或随机概念联系在一起。神创论者因此曲解了第二定律，说事物总是从有序发展为无序。 然而，他们忽视了生命不是一个封闭系统的事实。太阳提供的能量远远超过需要。如果一棵成熟的西红柿得到的有用能量超过它从一粒种子成长起来所需的能量，为什么还要怀疑下一代西红柿会不会得到超出需求的有用能量呢？神创论者有时试图通过声称生物携带的信息为自身创造了有序，从而逃避这个问题。然而，不仅生物与第二定律不相关，非生命系统中从无序中产生的有序也是如此。雪花、沙丘、龙卷风、钟乳石、夷平的河床以及闪电就是自然界中一些从无序中产生有序的例子，实现那种有序不需要一个智能程序。对任何有大量能量流动的重要系统，你几乎肯定可以从其中的某处找到有序。如果从无序中产生的有序违反了了热力学第二定律，那么为什么它在自然界中如此普遍？ 用热力学反对进化论，既误解了热力学，也误解了进化论。如果对进化的机制有清楚了解，就能揭示这种观点的主要缺陷。进化论认为，生物繁殖过程中，代与代之间仅有较小的变化。例如，动物的附肢较之其父母更长或更短、更粗或更细、更白或更黑。进化论认为，一旦差别出现，繁殖成功差别也随之出现。例如，附肢较长的动物也许比较短的动物繁育了更多的后代。这些过程现在全都可以观察到，它们显然不违反任何物理规律。 没有过渡型的化石 过渡型的化石看起来就像介于两个世系之间的生物，意味着它拥有世系A的一些特征，也有世系B的一些特征，还有介于两者之间的一些特征。过渡型的化石可以出现在任何分类学的级别上，例如种和目等等。在理想情况下，过渡型化石应当处于第一个出现的祖先和第一个出现的后代的地层之间。但是进化论也预言，过渡型的化石还可以出现在两个世系之后。进化论并没有说中间类型的物种只有一支后代；或曰在进化出某一支后裔时，中间类型并没有必要灭绝。（译者注：这一段话可能有点绕。A、B两个世系应当是年代上相隔较久的世系，假设A是祖先，B是后代，其中间型AB的一部分演化为B，另一部分仍然保留AB的特征，没有发生重大变化，也没有灭绝。那么，在B出现后，AB仍然存在，所以有可能在晚于B出现的年代地层里发现AB的化石。不知道这样说是否表达了原作者的意思，恳请读者批评指正。） 说没有过渡型的化石，完全是错误的。自《物种起源》出版之后，古生物学家取得了一些进展，找到了数以千计的过渡型化石。化石记录仍然残缺不全，将来还是会如此；腐蚀和缺少可形成化石的（地质）条件使这种情况不可避免。并且，过渡可能发生在一个小的种群中、一个小的区域内和/或在一段相对较短的时间里。如果满足了这些条件中的任何一个，找到过渡型化石的机会就会减少。然而，还是有许多完美的过渡型化石系列存在。著名的例子包括从爬行类到哺乳类、从陆生动物到早期的鲸鱼、以及从猿到人的过渡型。 对于过渡型化石缺失的误解将会永远存在下去，部分是因为人们对于种类的通常思维习惯。当人们思考诸如“狗”或者“蚂蚁”这样的种类的时候，他们常常下意识的认为种类之间有明确的分界线，或者存在对于种类的永恒的理想化定义形式（对于哲学家，这叫做柏拉图式思维）。这种思维导致人们断言始祖鸟是100%的鸟，但它毫无疑问有鸟和爬行类的混合特征（事实上它的爬行类的特征更多）。事实上，种类是人造的观念。自然不受其约束，事实也是如此。 一些神创论者声称间断平衡假说（由埃德里吉和古德尔提出）是用来解释化石记录的断层的。事实上，它是用来解释过渡型的相对稀少而不是根本没有过渡型，也用来解释为什么在某些物种的某些阶段，物种形成在有些情况下相对较快，有时候较为缓慢，有时候根本没有。它根本没有否认过渡型化石的存在。事实上，埃德里吉和古德尔都是神创论直言不讳的反对者。 “但是古生物学家已发现了一些过渡形态和过渡系列的极好的例子，完全足够说服任何不抱偏见的怀疑者接受生命的自然谱系的事实。” ——Stephen Jay Gould, Natural History, May 1994 进化论说，生命的起源和进化过程是随机的 没有其他任何说法比这一条可以更好地显示主张者不懂进化论。偶然性的确在进化中扮演了大部分的角色，但是这一说法完全忽略了自然选择的决定性角色，选择是偶然性的完全对立面。偶然性以突变的形式提供了基因变异，是自然选择运作所必需的原料。这样，自然选择挑选出特定的变异。这些能够给他们的拥有者带来更大繁殖成功的变异被保留了下来（偶然性保证这样的有益突变是不可避免会产生的），而不太成功的变异将被淘汰出局。当环境变化时，或者生物迁徙到了一个新的环境，不同的变异就被选择出来，最终导致不同的物种。有害的突变常常很快消亡，它们不会影响有益突变累积的过程。 自然发生说（第一个生命的起源）也不完全依赖偶然性。原子和分子绝非完全随机排列，而是根据它们的化学性质排列。特别是在碳原子的情况下，这意味着复杂分子一定会自然形成，并且这些复杂分子一定会相互影响而产生更为复杂的分子。一旦一个自我复制的分子基本形成，自然选择将会引导更有效率的自我复制分子的形成。第一个自我复制的物体不必像一个现代细胞那样复杂，甚至不必像一股DNA那样复杂。一些自我复制分子实际上根本不复杂（正如有机分子那样）。 有些人仍然争辩说，一个特定的自我复制分子不可能在一个特定时候形成（尽管他们通常不说“特定的”，然而却在他们的计算中暗示了这一点）。的确如此，但是存在着海量的分子，没有人知道到底有多少可能的自我复制分子成为了第一个（自我复制分子）。自然发生说的几率计算是无意义的，除非它认识到存在无限的初始原料，自我复制分子就是从中产生的，可能产生无数不同的自我复制分子的形态，并且事实上很多自我复制分子的结构并非随机产生的。 （要认识到，进化论并不依赖于第一个生命是如何产生的。自然发生说是否正确根本不会影响进化）。 进化论仅仅是个理论，它从未被证明 首先，我们要澄清“进化”的涵义，像其他很多词那样，它有不止一种涵义。它严格的生物学定义是“等位基因频率随时间的变化”。按照这个定义，进化是个毫无疑问的事实。大多数人似乎把“进化”与共同起源说（即所有生命起源于同一祖先的理论）联系在一起。很多人相信也有足够证据表明共同起源说是一个事实，然而共同起源说不是进化论，而仅仅是它的一小部分（也是一些其他理论的一部分）。进化论不只是陈述生命会进化，它也包括突变、自然选择和遗传漂变（genetic drift）等有助于进一步解释生命如何进化的机制。 把进化论称作“仅仅是一个理论”严格来说是正确的，但是它意图传达的思想完全错了。争论来自对于“理论”（假说）在非正式和在科学文本使用上差别的混淆。一个理论，在科学意义上，是“一组有条理的一般命题，作为解释一类现象的原理”（兰登版《美国大学词典》）。这个词并没有暗示假设或者缺乏确定性。一般而言，科学理论不同于科学定律之处仅仅在于定律可以更简洁的表达。作为理论，这暗示了它的自洽性，与观测一致和有效性。（神创论是不合格的理论，主要是因为最后一点。它对于我们可以预期发现什么极少有或者基本没有主张，因此它没有任何用处。当它作出虚伪的预言的时候，这证明它们是错误的。） 缺乏证据也不是缺点。相反，断言自己绝无谬误则体现出傲慢。现实世界中没有任何事物能被严密地证明。数学意义下的严格证明，只有在能够对所涉及的所有事物和操作都进行毫无歧义的定义时才是可能的。在现实世界中，我们需要向观测证据的精确度妥协。如果我们有更多和更好的证据，我们就认为（理论）有更大的确定性。当证据足够的时候，我们就把它称作事实，即便它仍然不是100％确定。 进化所具有的是任何科学主张都有的——证据，大量的证据。进化拥有广泛的观察记录，这些领域包括遗传学、解剖学、生态学、动物行为学、古生物学及其他。如果你要挑战进化论，你必须从事进化论的研究。你必须表明证据或者是错误的，或者（与进化）不相干，或者证据与另一个理论吻合的更好。当然，要做到这一点，你必须既懂得理论，又明白证据。 结论 以上并非是对进化的所有误解。其他常见的误解包括测定地质年代的技术如何运作，道德和宗教的暗示，均变说（译注：即认为地球表面上发生的缓慢的自然过程如高山的形成和侵蚀、河道的冲凿等在整个地球史上都是以大致相同的速率进行的）等等，在此不可能一一论述。 但是请考虑一下：大约一百年前，科学家——那时候差不多都是神创论者——观察着世界，揣摩神的行事方法。这些神创论者得出了地球非常古老、物种由进化而来结论。从那时起，成千上万的科学家使用更先进的工具研究进化论，他们中间的很多人对于热力学定律有着深刻的认识，知道如何解释化石发现等等。为进化论找到一个更好的替代理论，将给发现者带来名望和财富。有时候，他们的工作改变了我们对于进化如何运作的重要细节的认识，但是在从事进化论研究的人们中间，对进化论的本质仍然没有任何异议。 Copyright © 1995-1997 by Mark Isaak [Last Update: November 16, 1998]
斗转星移，春秋代序，宇宙中的一切都随时间的变化而变化，生活在蔚蓝的地球上的动物也不例外。随着时间的变化，动物从原始低等的单细胞动物进化到复杂高等的多细胞动物，从水声进化到陆生，中间存在不少中间过渡类型动物，比如说:两栖动物。总的来说，动物进化是由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。动物进化是由简单到复杂。最早出现在地球上的是单细胞动物，被称为原生动物，身体由一个细胞组成，无任何组织系统，运动能力差，随波逐流，无神经，是最简单的动物。由原生动物进化而来的多细胞动物------腔肠动物，出现了网状神经，但还没有组织系统。随后出现的扁形动物也是多细胞动物，但它已经有了中胚层和原始的中枢神经系统------梯式神经系统。但扁形动物之后的线形动物由于营寄生生活，其消化,神经等系统出现了很大的退化，动物进化的齿轮在此卡住了一会儿。但随后出现的软体动物它的消化神经等系统已经逐步完善，由软体动物进化而来的环节动物的各种系统比软体动物更加完善，出现了同律分节，背血管和腹神经索。而世界上种类最丰富的节肢动物它比环节动物更加高级，出现了异律分节，身体分为头，胸，腹3部分，运动能力得到极大提高。神经系统相当发达，血液循环方面，节肢动物出现了闭管式循环，较软体动物，环节动物的开管式循环运输氧的能力更加强。随后出现的棘皮动物和由无脊椎动物进化而来的脊索动物都是后口动物较上述所讲的原口动物在各个方面有了更大的进步，它们的结构越来越复杂，系统越来越完善。动物的进化由低等到高等。由低等的单细胞动物经过漫长的进化最后进化成高等的多细胞动物。比如:再无脊椎动物中，高等的多细胞节肢动物是由较低等的多细胞动物环节动物进化而来的，它们在结构上有相似的地方，但也有很多不同的地方。又比如说:在脊椎动物中，爬行动物也是从较低等两栖动物经过漫长的进化而来的，这足以证明:动物的进化是由低等向高等。生物的进化是由水生到陆生，地球形成诞生以后，整个地球表面温度极高，没有一丝有机物，无机物充满地球。经过很长时间的变化，地球上逐渐出现大分子有机物并溶解在原始海洋中，就在此时，生物应运而生。所以说:生命始于海洋。但随着时间的推移，一些生命开始慢慢地摆脱了水的束缚，荒芜的陆地上出现了生命的迹象，并在不久以后，更多的生物登上陆地，开始它们新的生活。比如说:脊椎动物中的爬行动物，这曾在中生代繁荣一时的动物，就是由水生的鱼类经过漫长的岁月逐步进化而来的。鱼类动物首先进化成中间过渡类型动物---------两栖动物，两栖动物再经过漫长的岁月最后进化成爬行动物。所以说，动物进化是由水生到陆生。生物的一切进化都源于基因突变，体现在对于外界环境的适应。正与达尔文的进化论所说的一样:每一个物种都会发生基因突变，突变的个体和未发生突变的个体在大自然面前进行比拼，谁更适应环境，谁就能活下来。环境是不断的变化，生物进化的脚步也因此不停地向前!
化石
我这有这个论文～～前几天看过的···
论文网站里面学嘛
答案是：B。B项是错误的，田鼠的摄食量减去粪便量即为同化量。D项是正确的，田鼠的同化量是7乘以10的9次方，下一营养级最多得到它20%的能量，也就是40乘以10的9次方。
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过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
一切生命形态发生、发展的演变过程。“进化”一词来源于拉丁文evolution，原义为“展开”，一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。1762年，瑞士学者邦尼特最先将此词应用于生物学中。 进化思想的发展 古代人们在栽培植物和驯养动物的生产实践中，积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识，注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系，逐步形成了朴素的生物进化思想。古希腊的亚里士多德通过对他那个时代有关动物的知识的系统整理，把540种动物按性状的异同分为有血的和无血的两大群,每群之下又分为若干类。他进一步提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化；汉初的《淮南子》一书，不仅对动植物作了初步分类，而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。 近代科学诞生以前，进化思想发展缓慢，当时广为流行的是神创论和物种不变论。这种观点直到18世纪仍在生物学中占统治地位，其代表人物是瑞典植物学家Cvon 林耐（1707～1778）。他所提出的分类系统虽然有助于揭示生物物种之间的历史联系，但他却把物种看作是上帝创造的不可改变的产物。随着生产和科学的发展，积累了许多新的与物种不变相矛盾的事实。在大量事实的影响下，甚至像林耐这样坚定的神创论者，在晚年也不得不承认由于杂交的结果能产生新种。和林耐的观点相反，法国学者GLL布丰(1707～1788)相信物种是变化的，现代的动物是少数原始类型的后代。他把有机体与居住环境联系起来，认为气候、食物和人的驯养等因素可引起动物性状的变异。1809年,另一位法国学者J-Bde拉马克(1744～1829)在其《动物学哲学》中，用环境作用的影响、器官的用进废退和获得性的遗传等原理解释生物进化过程，创立了第一个比较严整的进化理论。1859年CR达尔文发表《物种起源》一书，论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来，它们之间有亲缘关系，并提出自然选择学说以说明进化的原因，从而创立了科学的进化理论，揭示了生物发展的历史规律。 19世纪80年代以来，以A魏斯曼(1834～1914)为代表的新达尔文主义,把种质论和自然选择学说相结合,丰富了达尔文的进化理论。20世纪30年代以来，以T杜布尚斯基(1906～1975)等人为代表的综合进化论综合了细胞遗传学、群体遗传学以及古生物学等学科的成就，进一步发展了以自然选择为核心的进化理论。60年代末，日本学者木村资生等人提出中性学说，又在分子水平上揭示了进化的某些特征，补充、丰富了进化论。 进化的进步性 地球上的生命，从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物，从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物，最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物，从原始多细胞动物到出现脊索动物，进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类，从中分化出哺乳类和鸟类，哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物，这就是人。 生物界的历史发展表明，生物进化是从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的过程，从中呈现出一种进步性发展的趋势。一般说来，进化过程的进步具有如下特征： ①在生物界的前进运动中，可以看到不同层次的形态结构的逐步复杂化和完善化；与此相应，生理功能也愈益专门化，效能亦逐步增高。 ②从总体上看，遗传信息量随着生物的进化而逐步增加。 ③内环境调控的不断完善及对环境分析能力和反应方式的发展，加强了机体对外界环境的自主性，扩大了活动范围。 生物进化的道路是曲折的，表现出种种特殊的复杂情况。除进步性发展外，生物界中还存在特化和退化现象。特化不同于全面的生物学的完善化，它是生物对某种环境条件的特异适应。这种进化方向有利于一个方面的发展却减少了其他方面的适应性，如马由多趾演变为适于奔跑的单蹄。当环境条件变化时，高度特化的生物类型往往由于不能适应而灭绝，如爱尔兰鹿，由于过分发达的角对生存弊多利少，以至终于灭绝。对寄生或固着生活方式的适应，也可使机体某些器官和生理功能趋向退化。如有一种深海寄生鱼，雄体寄生在雌体上，雄体消化器官退化，唯有精巢特别膨大，以保证种族繁衍。 有些研究者对进化的进步性表示怀疑，认为进步性不是进化的基本特征，也不是进化的本质。科学研究证明，进化不全都引起进步，进化过程中也有退化，但从有机界总的进化过程看，进步性发展是进化的主流和本质。 进化的方式 生物界各个物种和类群的进化，是通过不同方式进行的。物种形成（小进化）主要有两种方式：一种是渐进式形成，即由一个种逐渐演变为另一个或多个新种；另一种是爆发式形成,即多倍化种形成,这种方式在有性生殖的动物中很少发生，但在植物的进化中却相当普遍，世界上约有一半左右的植物种是通过染色体数目的突然改变而产生的多倍体。物类形成（大进化）常常表现为爆发式的进化过程，从而使旧的类型和类群被迅速发展起来的新生的类型和类群所替代。 渐进进化是达尔文进化论的一个基本概念。达尔文认为，在生存斗争中，由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用，所以不能产生巨大的或突然的变化，它只能通过短且慢的步骤发生作用”。与达尔文的主张相反，早期遗传学家如荷兰的Hde弗里斯等相信，新种可由大的不连续变异即突变直接产生，并把这种方式看作是进化变化的主要源泉，认为自然选择对生物的进化不起积极作用。现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变（基因突变和染色体畸变）或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用，整个群体的基因组成就会发生变化，造成生殖隔离，演变为不同物种。20世纪70年代以来，一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态，由于某种原因，这种平衡会突然被打断，在较短时间内迅速成为新种。 生物的进化既包含有缓慢的渐进，也包含有急剧的跃进；既是连续的，又是间断的。整个进化过程表现为渐进与跃进、连续与间断的辩证统一。
一切生命形态发生、发展的演变过程。“进化”一词来源于拉丁文evolution，原义为“展开”，一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。1762年，瑞士学者邦尼特最先将此词应用于生物学中。 进化思想的发展 古代人们在栽培植物和驯养动物的生产实践中，积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识，注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系，逐步形成了朴素的生物进化思想。古希腊的亚里士多德通过对他那个时代有关动物的知识的系统整理，把540种动物按性状的异同分为有血的和无血的两大群,每群之下又分为若干类。他进一步提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化；汉初的《淮南子》一书，不仅对动植物作了初步分类，而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。 近代科学诞生以前，进化思想发展缓慢，当时广为流行的是神创论和物种不变论。这种观点直到18世纪仍在生物学中占统治地位，其代表人物是瑞典植物学家Cvon 林耐（1707～1778）。他所提出的分类系统虽然有助于揭示生物物种之间的历史联系，但他却把物种看作是上帝创造的不可改变的产物。随着生产和科学的发展，积累了许多新的与物种不变相矛盾的事实。在大量事实的影响下，甚至像林耐这样坚定的神创论者，在晚年也不得不承认由于杂交的结果能产生新种。和林耐的观点相反，法国学者GLL布丰(1707～1788)相信物种是变化的，现代的动物是少数原始类型的后代。他把有机体与居住环境联系起来，认为气候、食物和人的驯养等因素可引起动物性状的变异。1809年,另一位法国学者J-Bde拉马克(1744～1829)在其《动物学哲学》中，用环境作用的影响、器官的用进废退和获得性的遗传等原理解释生物进化过程，创立了第一个比较严整的进化理论。1859年CR达尔文发表《物种起源》一书，论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来，它们之间有亲缘关系，并提出自然选择学说以说明进化的原因，从而创立了科学的进化理论，揭示了生物发展的历史规律。 19世纪80年代以来，以A魏斯曼(1834～1914)为代表的新达尔文主义,把种质论和自然选择学说相结合,丰富了达尔文的进化理论。20世纪30年代以来，以T杜布尚斯基(1906～1975)等人为代表的综合进化论综合了细胞遗传学、群体遗传学以及古生物学等学科的成就，进一步发展了以自然选择为核心的进化理论。60年代末，日本学者木村资生等人提出中性学说，又在分子水平上揭示了进化的某些特征，补充、丰富了进化论。 进化的进步性 地球上的生命，从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物，从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物，最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物，从原始多细胞动物到出现脊索动物，进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类，从中分化出哺乳类和鸟类，哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物，这就是人。 生物界的历史发展表明，生物进化是从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的过程，从中呈现出一种进步性发展的趋势。一般说来，进化过程的进步具有如下特征： ①在生物界的前进运动中，可以看到不同层次的形态结构的逐步复杂化和完善化；与此相应，生理功能也愈益专门化，效能亦逐步增高。 ②从总体上看，遗传信息量随着生物的进化而逐步增加。 ③内环境调控的不断完善及对环境分析能力和反应方式的发展，加强了机体对外界环境的自主性，扩大了活动范围。 生物进化的道路是曲折的，表现出种种特殊的复杂情况。除进步性发展外，生物界中还存在特化和退化现象。特化不同于全面的生物学的完善化，它是生物对某种环境条件的特异适应。这种进化方向有利于一个方面的发展却减少了其他方面的适应性，如马由多趾演变为适于奔跑的单蹄。当环境条件变化时，高度特化的生物类型往往由于不能适应而灭绝，如爱尔兰鹿，由于过分发达的角对生存弊多利少，以至终于灭绝。对寄生或固着生活方式的适应，也可使机体某些器官和生理功能趋向退化。如有一种深海寄生鱼，雄体寄生在雌体上，雄体消化器官退化，唯有精巢特别膨大，以保证种族繁衍。 有些研究者对进化的进步性表示怀疑，认为进步性不是进化的基本特征，也不是进化的本质。科学研究证明，进化不全都引起进步，进化过程中也有退化，但从有机界总的进化过程看，进步性发展是进化的主流和本质。 进化的方式 生物界各个物种和类群的进化，是通过不同方式进行的。物种形成（小进化）主要有两种方式：一种是渐进式形成，即由一个种逐渐演变为另一个或多个新种；另一种是爆发式形成,即多倍化种形成,这种方式在有性生殖的动物中很少发生，但在植物的进化中却相当普遍，世界上约有一半左右的植物种是通过染色体数目的突然改变而产生的多倍体。物类形成（大进化）常常表现为爆发式的进化过程，从而使旧的类型和类群被迅速发展起来的新生的类型和类群所替代。 渐进进化是达尔文进化论的一个基本概念。达尔文认为，在生存斗争中，由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用，所以不能产生巨大的或突然的变化，它只能通过短且慢的步骤发生作用”。与达尔文的主张相反，早期遗传学家如荷兰的Hde弗里斯等相信，新种可由大的不连续变异即突变直接产生，并把这种方式看作是进化变化的主要源泉，认为自然选择对生物的进化不起积极作用。现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变（基因突变和染色体畸变）或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用，整个群体的基因组成就会发生变化，造成生殖隔离，演变为不同物种。20世纪70年代以来，一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态，由于某种原因，这种平衡会突然被打断，在较短时间内迅速成为新种。 生物的进化既包含有缓慢的渐进，也包含有急剧的跃进；既是连续的，又是间断的。整个进化过程表现为渐进与跃进、连续与间断的辩证统一。
虽然达尔文的《物种起源》已经发表了一百多年，而且自本世纪中叶以来，无论达尔文及达尔文主义的研究，还是进化生物学本身，都取得了飞速的发展。但是目前不少国人在对进化的认识上依然存在着严重的误解，有些误解源自恩格斯关于进化的论述。例如将进化视作进步，以及依然认为生物进化是生物从低等到高等的变化等等。这种看法并非真正的达尔文主义，也与现代的进化观相去甚远。