自然的演化
自然界演化的机制
自然界演化的机制自然界中演化的机制主要包括自然选择、基因突变、基因流动和遗传漂变。
这些机制相互作用，推动着物种的适应和进化。
下面我将详细解释每个机制。
首先，自然选择是物种进化的主要机制之一。
在一定环境条件下，个体之间存在差异，这些差异是由于基因突变造成的。
环境的压力会导致某些个体更适应环境，生存下来并繁殖，这称为适者生存。
适者生存使得有利的基因得以传递给下一代，而不适应环境的个体则被淘汰，从而导致物种的进化。
其次，基因突变也是演化的重要机制之一。
基因突变指的是基因序列发生变化，可以是点突变、插入、缺失等。
这些突变可以通过自然选择得以保存和传递。
突变可能会带来有利或不利的特征，通过适者生存的机制，有利变异的基因能够在群体中逐渐积累，从而导致物种适应环境的能力不断增强。
第三，基因流动也是物种演化中重要的机制。
基因流动指的是不同种群之间的基因交换。
当不同的种群发生基因流动时，种群间的基因组会发生混合。
这种基因交换可能会引入新的基因并扩大基因池，从而增加物种遗传多样性。
基因流动发生在不同类型的种群间，包括同一物种内的不同地理分布的亚种以及不同物种之间的杂交。
最后，遗传漂变是指在小规模群体中由于偶然事件而引起的基因频率的随机变动。
遗传漂变的机制包括随机性、随机繁殖和遗传漂变等。
由于遗传漂变，某些基因型的频率会因为随机繁殖而增加，而另外一些基因型的频率则会减少。
这种随机性的变动可能会导致物种的遗传多样性减少，甚至导致基因频率的固定，从而加快演化的进程。
综上所述，自然界中演化的机制主要包括自然选择、基因突变、基因流动和遗传漂变。
这些机制相互作用，共同推动着物种的适应和进化。
自然选择通过适者生存使得适应环境的个体得以生存和繁殖，从而导致物种的进化。
基因突变带来新的基因变异，进一步推动物种适应环境的能力。
基因流动增加了物种的遗传多样性，提供了新的基因来源。
而遗传漂变则是小规模群体中基因频率随机变动的结果，通过随机性的效应进一步促进进化。
近代最早提出的自然界演化历史观
近代最早提出的自然界演化历史观
这个世界中的众多运动和物质的改变，可以被描述为一种演化。
可以说，在几十个世纪以来，人们对演化思想历经了无数回转折。
尤其是在近代，英国自然学家詹姆斯·卡维尔是为历史性的演化理论运动奠定了基础。
卡维尔发现，在短短数十个世纪中，一些动植物已经被培育出更多多样性。
他认为，一些特殊的物种会被自然选择来改变，最终获得更好的生存能力，受到物种进化的影响。
根据他的研究，卡维尔称这种改变的做法为“演化”：就是种群逐渐地改变，以适应不断变化的环境条件，以增加其适应力。
他的理论和思想让有害的物种不断的被遗弃，由有利的物种被普遍使用，正是这样一种物种重新组合能够带来巨大的自然演化。
卡维尔的自然界演化历史观被认为是现代遗传学和进化论的奠基者，而他发现的“进化”这一概念在日常中被讨论和使用，很多人也都同意这种“自然界演化”现象。
卡维尔在提出这种观点时，就提出了一种新的观点：自然界的演化只能以慢慢的途径改变，而不是突发性变化。
他的理论注定了自然界的演化必须慢慢的种植，如岩石学上提出，“改变是在时间上进行的”，而且只有慢慢的改变才能使物种进化、进化更趋近于完美。
通过观察物种的改变，几个世纪以来，归功于詹姆斯·卡维尔，自然界演化十分容易让人理解，而他的历史性的演化理论也是为现代遗传学和进化论的研究奠定了基础。
自然地理环境时间演化的基本特点
自然地理环境时间演化的基本特点自然地理环境时间演化是地球上自然环境长期发展变化的过程。
在漫长的时间尺度上，自然地理环境经历了各种变化和演化，形成了丰富多样的地貌、气候、植被和水文等特征。
这些演化过程的基本特点包括长期性、缓慢性、不均衡性和不可逆性。
自然地理环境时间演化的基本特点之一是长期性。
地球自然环境的演化过程涉及数十亿年甚至更长的时间尺度，地球地理环境经历了多次重大的演变和变迁。
长期性意味着演化过程是持续不断的，需要较长的时间才能显现出明显的变化。
地质构造变动、气候变化、植被演替都是需要数百万甚至数亿年的长期过程。
自然地理环境时间演化的基本特点还包括缓慢性。
地球自然环境的演变是一个缓慢而渐进的过程，变化并不会迅速地显现出来，需要经过长时间的积累和作用才能够达到显著的变化。
山脉的抬升、河流的冲刷、岩石的风化等地质过程都是缓慢而稳定的演化过程。
另外，自然地理环境时间演化的基本特点还表现为不均衡性。
地球不同地区的自然环境演化速度和方向都是不均衡的，这是由于地球表面的地质构造、气候和植被等条件各不相同。
热带地区的植被生长旺盛，气候湿润，而极地地区则气候寒冷，植被匮乏，两者之间的自然演化方向和速度都存在巨大差异。
自然地理环境时间演化的基本特点还具有不可逆性。
地球自然环境的演化是不可逆的，一旦发生的变化很难逆转回原来的状态。
一旦森林被砍伐，就很难恢复到原始的状态，水库的蓄水会导致原始的河流生态系统永久改变等。
总结回顾来看，自然地理环境时间演化的基本特点包括长期性、缓慢性、不均衡性和不可逆性。
地球自然环境经历了漫长的时间，形成了多样化的地貌、气候、植被和水文等特征。
在探讨这些特点的过程中，我们能更深入地理解地球自然环境的复杂性和多样性。
对于自然地理环境时间演化的个人观点和理解，我认为这是一个宏大而且令人惊叹的过程。
通过了解地球自然环境的演化，我们能够更好地珍惜和保护我们生存的这颗星球。
希望人类能够更加重视自然环境的保护，让我们的后代也能够享受到美丽的自然环境。
自然界演化发展的规律性
自然界演化发展的规律性荀子曾说过，“天行有常，不为尧存，不为桀亡”。
自然界的演化发展是有规律的。
自然过程不是形而上学地发生，而是辩证地发生的。
矛盾是演化发展的根本动力；演化发展的实质是物质系统形态的不断转化，且这种转化是守恒的；演化发展又是无限循环的，体现了否定之否定的规律，呈现不断上升的周期运动。
对立统一规律是自然界运动发展的根本规律。
下面我们着重考察一下这一规律在非生命世界和生命世界的不同表现。
（1）吸引和排斥的矛盾是非生命世界演化发展的根本动力。
在非生命世界中充满着以吸引和排斥为对立两极而不断展开的矛盾斗争。
在总星系的起源与形成中，收缩与膨胀的相互作用体现了吸引和排斥的矛盾运动；在天体的形成、演化和运行中都存在着吸引和排斥的矛盾，引力使其收缩，自转又产生离心力。
行星绕太阳旋转就是吸引与排斥相互作用的结果。
分子引力与热运动斥力构成一对矛盾，决定了物体不同的凝聚状态间的相互转化；原子内，原子核和电子间的吸引与排斥，使其保持相对的稳定；化学中的化合与分解体现了化学运动中的吸引与排斥作用等等。
（2）生物和环境的相互作用是生物进化的动力。
生物与环境的矛盾斗争表现为自然选择的规律性。
生物体的同化与异化、遗传与变异的矛盾是生物进化的内在根据。
环境对生物的影响和选择是物种或生物个体存留与被淘汰的外部条件。
外因通过内因起作用。
生物体的变异是生物进化的基础，没有这种变异，自然选择也就没有意义；只有变异而无自然选择，也不会有生物的进化。
环境可以影响生物的发育，甚至和遗传信息一起在某种程度上决定着变异方向，二者可以相互转化。
但环境对生物类型的转化，需要遗传物质的变化相配合，生物才得以进化。
自然界演化发展的普遍性特征
自然界演化发展的普遍性特征
经过深入研究，我们可以发现自然界演化具有三个普遍性特征：不可逆性、自组织性和对称的破缺。
首先，自然演化的不可逆性是指演化过程无法倒转，每一状态都是独一无二的，并且会带来周围环境的变化。
这个特征在自然科学中被广泛应用，因为所有实际过程都伴随着能量的耗散，无法还原。
不可逆性为自然界的演化规定了方向，包括从有序到无序和从无序到有序。
其次，自然演化的自组织性是指物质系统在无内外指令的情况下，自发地从无序向有序发展的过程。
这种现象在自然界中广泛存在，例如星系、恒星、生物的形成和演化都是自组织过程。
自组织现象出现需要具备一些条件，例如系统必须处于远离热平衡状态、是一个开放系统、各要素之间存在着非线性的相互作用、系统内部存在正反馈机制以及随机涨落和突变是自组织实现触发机制。
最后，演化机制是对称的破缺，这意味着自然界中的演化过程不满足对称性。
例如，物质系统从无序到有序的演化过程不同于从有序到无序的演化过程。
这种对称的破缺在自然界中广泛存在，例如化学反应和生物进化等。
总的来说，这三个普遍性特征揭示了自然界演化的规律和方向，对于我们深入理解自然界的演化过程具有重要的意义。
自然界的演化过程
自然界的演化过程（1）宇宙、天体的起源与演化。
宇宙包罗万象，中国古代就有人做出了“四方上下曰宇，往古今来曰宙”的概括。
宇宙是自然界各种物质形态的总体。
目前人们所观测到的“宇宙”，总星系的范围约为200亿光年。
关于宇宙的起源，美国物理学家伽莫夫提出了大爆炸宇宙假说。
后来由于出现了理论困难，诸如视界问题、量度问题、磁单极子问题等无法克服，从而导致了古斯暴胀宇宙论的产生。
按照这些学说，宇宙起源于一个超高温、超高密的原始火球经过瞬时的大爆炸，膨胀而成。
当宇宙膨胀到原来的1050倍，像夸克、轻子、玻色子等最基础的基本粒子产生时，标志宇宙的形成。
（2）地球的起源与演化。
地球是在太阳系形成的过程中产生的，迄今已有46亿年。
地球内部圈层的形成和演化。
“冷”起源说认为，原始地球在形成初期温度是比较低的，后来由于压缩效应、冲击效应和放射性衰变，使原始地球温度上升，物理化学作用使物质形态相互转化。
当地球内部温度超过铁的熔点时，构成地球的物质开始熔融、分化。
在吸引和排斥的相互作用下，铁、镍等重元素组成的物质开始下沉，逐渐形成地核，而较轻的物质硅酸盐等上浮形成地幔。
地幔进一步分化，更轻的物质从地幔中上浮到地表，形成原始地壳。
地球外部圈层的形成和演化。
当地球内部重力分异时，大量气体放出地面，在地球引力作用下，附着在地球周围，形成原始大气圈。
其中主要成分是342NH CH CO CO 、、、和O H 2蒸汽。
地壳运动。
根据板块构造学说，整个地壳被划分为若干个大的板块，板块不受海底地壳或大陆地壳的限制，板块驮在地幔的软流圈上，随着软流圈的热对流发生移动。
因此，不仅大陆在飘移，海底也在飘移，整个地壳都由于板块的移动而进行着大规模的水平运动。
（3）生命的起源与生物的进化。
恩格斯说：“生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断自我更新。
”这个定义是依据19世纪的自然科学成就做出来的。
从现代分子生物学的角度看，蛋白质应该是指蛋白质和核酸两大类生物大分子的复杂体系。
自然界的系统演化
环境对生物体的适应性进行选择，有利于生存和 繁衍后代的变异个体得以保留。
协同进化
不同物种之间相互影响，共同演化，形成复杂的 生物种间关系。
种群动态与生态平衡
种群动态
种群数量随时间变化而呈现出生存、增长、稳定或衰 退的趋势。
生态平衡
生态系统内各物种之间相互制约、相互依存，维持相 对稳定的动态平衡状态。
生态平衡
生态系统的演化过程中，各种生 物通过竞争、共生等关系达到相 对稳定的生态平衡，这种平衡随 着环境变化而调整。
人类活动影响
人类活动对生态系统演化产生重 要影响，如过度开发、污染等行 为可能导致生态失衡和生物多样 性丧失。
地球系统演化
地球历史
地球系统演化是指地球从形成至今的漫长历史中，各个组成部分 （如大气、水圈、岩石圈等）相互作用的复杂过程。
随着科学技术的不断进步和跨学科研究的深入，人们对系统演化的认识越来越深入，研究领域也在不断扩展和深 化，为解决实际问题提供了更多思路和方法。
02
CHAPTER
自然界的系统演化过程
物种起源与演化
物种起源
物种起源是自然界系统演化的基 础，指生物种类的起源和形成， 包括新物种的产生和旧物种的灭
绝。
演化机制
地球系统的自适应性
地球系统具有自我调节和修复的能力，以应对外界压力和变化。例如，气候系统可以通 过自然界的碳循环来调节温度，生态系统可以通过物种演化和迁徙来适应环境变化。
天体系统的复杂性与自适应性
天体系统的复杂性
天体系统是由星系、恒星、行星等天体 构成的庞大网络，这些天体按照一定的 规律和相互作用形成复杂的结构和运动 模式。
地球系统科学的发展与应用
地球系统科学
2自然的演化
红巨星阶段
• 当恒星中心区的氢消耗殆尽形成由氦构成的核球之后，氢 聚变的热核反应就无法在中心区继续。这时引力重压没有 辐射压来平衡，星体中心区就要被压缩，温度会急剧上升， 如此氦球逐渐增大，氢燃烧层也跟着向外扩展，使星体外 层物质受热膨胀起来向红巨星或红超巨星转化。 • 预计太阳在红巨星阶段将大约停留10亿年时间，光度将升 高到今天的好几十倍。到那时侯，地面的温度将升高到今 天的两三倍，北温带夏季最高温度将接近100℃。
现代科学技术对生命起源的研究
• 根据化石资料分析，地球上 最早的细胞出现在35亿年前。 • 关于地球上细胞生命起源有 两种假说，俄罗斯的生化学 家Aleksander Oparin提出地球 上的有机分子是在合适的化 学和物理条件下自然形成的。
现代生物学认为生命的物质承当者是以 蛋白质、核酸为主体的多分子体系。因此生 命的起源问题就是这种多分子体系的形成问 题。恩格斯说：“生命的起源必然是通过化 学的途径实现的。” 从无机物到有机小分子 生物小分子到生物大分子 从生物大分子到原始生命的诞生
大爆炸后13.8秒后 30亿度，氘、氦类稳 定原子核形成。 大爆炸后35分钟后 3亿度，核过程停止， 尚不能形成中性原子。 大爆炸后30万年后 3000度，化学结合作 用使中性原子形成，宇宙主要成分为气 态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成 密度较高的约3×102开尔文， 宇宙进一步膨胀和温度下降，气状物质被拉开， 形成原始星系，并进而形成星系团，然后再从 中分化出星系。 • 当宇宙时为50亿年时，在星系中进一步凝聚成 亿万颗恒星。
三个科学依据：微波背景辐射， 河外星系谱线红移，氦丰度 大爆炸宇宙论解释了宇宙的空间 构成图景和宇宙的运动规律。
目前广为接受的是恒星演化有四个阶段： 第一阶段：引力收缩阶段——幼年时期 （太阳在这一阶段要呆7、5亿年）。 第二阶段：主序星阶段——成年时期。 第三阶段：红巨星阶段——老年时期 第四阶段：高密恒星阶段——临终阶段
第二章自然界的演化发展
一、自然界的历史观
这一系列理论经过20世纪自然科学发展，得到了进一 步完善。 19世纪科学发展从总体上看，具有把各种事物发生、 发展过程结合为一个整体的、联系的科学的特征，但 科学中仍存在着两对无法解释的矛盾：一是牛顿经典 力学中没有历史性的思想(F=md2r/dt2)，与进化论及热 力学第二定律有历史性思想相矛盾。二是进化论所体 现的进化的历史观，同热力学第二定律所体现的退化 的历史观相矛盾。限于当时自然科学发展的水平，对 此，人们不可能作出统一的解释。
（二）恒星的起源和演化
在康德－拉普拉斯星云说基础上发展起来的新 星云说认为，太阳系起源于50亿年以前的原始星云， 原始星云是由庞大星云碎裂出来的星云块组成的， 由于原始星云是在旋涡中形成的。因此它从一开始 就进行着缓慢的自转运动。随着体积的收缩，星云 的自转速度不断加快，赤道外的惯性离心力不断增 大。由于离心力的作用，星云逐渐变为扁球体，并 且由于旋转，逐渐形成了星云盘。星云盘中心部分 的物质不断收缩形成了太阳，周围的物质形成了太 阳系的其他天体，包括我们的家园－地球。
（三）地球的演化
1．地球内部圈层的形成和演化。大多数天文学家认 为，地球是由温度很低的弥漫物质演化而来的。由于 引力势能转化而来的热能特别是放射性物质蜕变产生 的热能的不断积聚，地球内部温度升高到超过铁的熔 点而呈熔融状态。在吸引和排斥（重力和热）作用下， 地球内部物质发生分化，以铁、镍等重元素为主组成 的物质下沉形成地核，硅酸盐等较轻的物质上浮形成 地幔，地幔进一步分化形成原始地壳。 2．地球外部圈层的形成演化。内部重力分异的过程 导致大量气体逸出地表，气体在重力作用下依附于地 球的周围，形成原始大气圈。CO，CO2，CH4，NH4 和水蒸气，水的光解和植物的光合作用产生了O2，演 化形成了今天以氧和氮为主的现代大气。
自然界的演化规律
宇宙的起源与演化
宇宙的起源
宇宙起源于一个极度高温和高密度的状态，被称为大爆炸。在这个状态下，宇宙中的所有物质和能量 都开始出现，宇宙也开始膨胀和冷却。
宇宙的演化
宇宙的演化是一个复杂的过程，涉及到许多物理过程和机制。宇宙的演化也受到宇宙学常数、暗物质 和暗能量等因素的影响，这些因素对宇宙的膨胀和结构形成起着重要作用。
趋势
随着时间的推移，生物演化呈现出一 定的趋势，如适应性增强、体型增大 等，这些趋势有助于物种更好地适应 环境变化。
03
CHAPTER
生态系统的演化
生态系统的形成与演变
01
生态系统形成
在一定的时间和空间范围内，通过物质循环和能量流动，生物和非生物
环境相互作用，形成具有一定结构和功能的生态系统。
02
气候的演化
地球的气候经历了多次变化，如冰河时期和间冰期，这些变化影 响了地球上的生物和地理环境。
气候变化的机制
气候变化的主要机制包括地球自转轴倾角的变化、地球公转轨道 的变化和地轴岁差等。
05
CHAPTER
天体演化与宇宙演化
天体的形成与演化
天体的形成
天体是在宇宙大爆炸后由气体和尘埃凝聚而成的。恒星、行星、卫星等天体分 别通过不同的过程和机制形成，并演化成为今天我们所见的样子。
大陆板块的漂移与演化
大陆板块的形成
地球的地壳被分割成数个巨大的板块，称为大陆 板块。
大陆板块的漂移
大陆板块在地球表面缓慢移动，这种移动称为大 陆漂移。
大陆板块的演化
随着时间的推移，大陆板块的形状和位置不断变 化，形成了不同的地形和地貌。
自然界的演化
化的无规则性
有序度：有序、无序不同程度的统一。这种统一程度即为
有序度
B.对称和破缺
对称：一定变换下的不变性。 宇宙起源于混沌、无序，起源于对称性。
海森堡：物质的初始或“终极”状态的状态，是“由其对
称性所决定的物质载体”，“在粒子的谱，及其相互作用 以及宇宙结构和宇宙史基础上所建立的自然规律，可能取 决于某种基本的对称性。
时间之矢
生物进化的时间方向 熵增的时间方向
宇宙大爆炸开始的宇宙膨大方向
电电磁波的传递方向 原子自发辐射的时间方向
自然演化的不可逆性和自然的进化
3.自然界的进化：有序化和对称性破坏
A.序、有序、有序度的概念
序：空间结构的某种规则性、时间演化的某种规律性
无序：系统内部各要素之间混乱而无规则的组合及系统变
3.涨落：生序原理 普里戈金：“发展是通过涨落达到有序，自组织的机制就 是通过涨落的有序"
自组织过程的特点
非平衡不可逆是组织之源、有序之源
通过涨落达到有序 系统性质的改变是由于系统中要素子系统之间的相互作用 所致，子系统之间的关联引起的竞争、协调、合作确定系 统性质的变化方向。 自组织的演化形式采取由低级向高级的演化形式，
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2.突现：突发性、间断性和不可预测性
突现：由系统中的各个组成部分相互作用所产生的新的形 态、结构、性质。
突变：自然系统的新的形态、结构、性质作为一个整体的 突然出现。
3.“内在随机性”：确定性和随机性
蝴蝶效应
自组织理论的发展过程
昂萨格倒易理论 最小熵产生原理 贝洛索夫(B) 扎鲍廷斯基(Z) B-Z 反应 耗散结构
自然辩证法 第二章_自然界的演化与发展
第二章自然界的演化与发展（2008年11月5日）自然界不仅是存在着，而且是生成着并消逝着，也就是说，“存在和演化并非都是彼此对立的，它们表达出现实的两个有关方面。
”①现代自然科学的巨大成就，不仅深刻地揭示了作为存在自然界的物质性、系统性和层次性，而且揭示了作为演化自然界的过程性、方向性和自组织性。
为了全面理解自然界的辩证法，需要在把握其存在方式的基础上，进一步讨论它的演化发展问题（下面我们先来区分六个概念）。
唯物辩证法是关于物质世界普遍联系和永恒发展的一般规律的科学，是具有普遍指导意义的世界观和方法论。
由此可知，联系是运动、变化、发展的前提，正因为一切事物都是处于相互联系、互相作用之中，所以世界上的一切事物都是运动、变化、发展的。
1、运动——是物质的固有属性和根本存在方式，是标志物质的变化和过程的哲学范畴。
从简单的位置变动到复杂的人类思维活动都是物质运动的表现。
2、变化——是指事物在位置上、形态上或性质上发生了新的状况。
所以，恩格斯说：“运动，就最一般的意义来说，就它被理解为存在的方式，被理解为物质的固有属性来说，它包括宇宙中发生的一切变化和过程，从简单的位置移动起直到思维。
”②因此，我们可以这样说：运动是一般的变化，变化是具体的运动。
它们是同一系列的范畴，具有基本相同的含义。
3、发展——不是同一事物的简单重复，也不是指事物单纯的数量变化，更不是指事物向后倒退的变化；而是指新事物的产生和旧事物的灭亡，是事物由简单到复杂，由低级到高级，由低序到高序的前进上升运动，是标志物质运动的整体趋势和方向性的范畴。
“演化”和“进化”同源于英文“evolution”，有“发展”、“展开”之意。
但实际上，二者是有区别的。
4、演化——是一种具有不可逆性的运动形态，而进化则是一种具有特定方向的演化。
5、进化——是指事物的上升的、从无序到有序、从低序到高序的不可逆过程或复杂性和多样性的增长。
它是开放系统通过与外界环境进行物质、能量和信息的交换，以及子系统或要素之间的协同作用，经过渐变或突变而发生在远离平衡态下的复杂化和有序化的过程。
四章 自然界的演化发展
宇宙的极早期阶段 特点：
a、时间极短，只要1秒钟时间 b、温度高而变化大，温度从万亿度以上下降到几十亿度 c、物质的存在方式：是基本粒子
第二，辐射或核合成阶段
元素起源阶段
特点： a、时间：大爆炸后的第1秒招到宇宙时1万年 b、物质存在方式：辐射（光子）占优势，实物占次要地 位 c、当温度下降到109K时，在宇宙时第1-3分钟时，出现核 反应，产生化学元素，如氕、氘、氦（He） d、当辐射退居次要地位，实物粒子占主要地位时，进入 下一阶段。
既然产生的东西，一定要死亡； 而死亡的东西，又一定以新的形式诞生。 这样就形成了：“生→死→生→死→”的无限循环。
“无限循环”的特点：
a、在这个循环之中，物质经历无数次的转化和分化
b、物质无数次地展开其全部的多样性 c、物质在转化、分化中，其任何属性、形式都不会消灭。
因此，恩格斯的名言：
（2）“矛盾转化论”：恩格斯自然界历史观的核心
恩格斯认为： 过程论的实质是矛盾转化论。
正是矛盾双方的作用和转化，表现出了自然事物的产 生、发展和消失。
只有用“矛盾转化论”来分析自然界事物的产生、发 展，才能合理地解释“过程论”
（3）“过程集合体论”：恩格斯自然界历史观的基 本思想和总体框架
第二，从本质论角度对自然界演化发展图景进行了规律性探讨 认为：
自然界物质形态的演化呈现为从简单到复杂的过程
自然界运动形式的转化呈现为从低级到高级的过程
（2）人类从必然王国到自由王国发展的根本途径——经过两 次提升
——提出了两次提升的原理
必然王国：是指人类尚未认识外部自然界和人本身的规律时， 其行动受必然性支配和束缚的状态 自由王国：是指人类在认识客观规律的基础上，自觉地驾驭 客观规律为人类服务的状态。
自然界演化的机制
自然界演化的机制自然界演化的机制是指生物在演化过程中所受到的各种自然力量和因素的影响。
演化是指物种通过适应环境、适应生存压力和遗传变异等因素的过程，使得物种在适应环境中不断进化和变化。
下面将分别介绍自然界演化的机制：自然选择、突变和遗传漂变、基因流、基因漂变和隔离分化。
自然选择是指环境中存在的压力和选择，能够影响个体的生存和繁殖成功。
在一个物种中存在着个体之间的差异，在某些特征上会给予某些个体更好的生存和繁殖的机会。
这些个体将传递自己所具备的有利特征给下一代，从而使得物种在演化过程中朝着适应环境的方向发展。
突变和遗传漂变是指生物在繁殖和遗传过程中发生的基因改变。
突变是一种突然且随机的基因改变，可能是由于基因复制过程中的错误、环境因素导致的DNA 改变等。
突变产生的新基因可能具有新的功能或者对环境有更好的适应能力，从而提供了演化的可能性。
而遗传漂变是指由于随机性的遗传事件，如基因频率的随机改变、遗传波动等，对物种遗传结构的影响。
遗传漂变会导致基因频率发生变化，从而影响物种进化。
基因流是指不同种群之间的基因交换，通过迁徙、散布等方式，使得不同种群之间的基因得到交流和传递。
基因交流可以增加种群之间的基因多样性，减少物种的遗传隔离，从而影响物种的演化过程。
基因漂变是指由于随机性的基因频率改变，而非自然选择导致的基因演化。
在小种群中，由于随机的繁殖、突变等因素，可能会导致某些基因频率发生变化。
当这种基因频率的变化维持在一定水平时，可能会导致物种的分化和演化。
隔离分化是指物种不同种群之间由于地理、生态等隔离因素导致的互相独立演化的现象。
物种的不同种群在分布区域中可能会受到不同的环境压力和选择，导致遗传特征的差异和物种的分化。
隔离分化可以使得物种适应特定的环境条件，并且在演化过程中形成不同的物种。
综上所述，自然界演化的机制是一个非常复杂的过程，受到多种因素的影响。
自然选择、突变和遗传漂变、基因流、基因漂变和隔离分化是演化过程中的重要机制，它们相互作用并共同推动了物种的变化和进化。
第三章 自然界的演化规律
▪ 但是一些科学家设想如果运用“粗粒化”方法，可 以对玻尔兹曼的不可逆性问题重新解释，如物理学 家杰恩斯（EdJaynes）说我们之所以对亿万个分 子构成的运动无法追踪认识，“不是因为物理过程 本身不可逆，而是因为我们追循物理过程的能力有 限。”也就是说，如果我们的感觉足够灵敏，我们 就可以看到分子的单独运动，从而可以去证实，所 有的过程在这种微观层次上是可逆的。这种思想经 过信息论的处理变成了现实。申侬认为从伴随噪音 而接收下来的一切信号中，可以获得有用的信息。 噪音的本质是无序的，这与信息的有序性形成对照， 信号中的信息量越大，它的熵就越小。
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▪ 现实的自然过程严格的说都是不可逆过程。不仅热 传导、质量扩散、粘滞流动、功热转化、化学反应、 生命发育、物种进化是不可逆的，即使经典物理所 研究的单摆、弹性碰撞、等温过程、绝热平衡过程 等在考虑摩擦、辐射等因素时也是不可逆的。由此 看来，可逆性是相对的,不可逆性是绝对的。但对于 具体的过程来说，不可逆过程也往往包含着某些可 逆的因素,功热转化在能量品位上是不可逆的，但转 化能力却有可逆性；化学反应在总体上是不可逆的， 但生成物依然可以复原为反应物；生长发育和衰老 是不可逆过程，但机体的协调性和组织性却经历着 由低到高和由高到低的过程
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▪ 传统科学为了将复杂性的问题简单化处理， 常常将不可逆性因素舍弃不予考虑。这样就 出现了上面我们所说的经典物理学和相对论 都没有讨论时间反演状况下的物体运动规律 的变化。
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▪ 现代物理学在这方面进行了极其艰苦的探索，使这一状况获 得了明显的突破。狄拉克的正电子在时间上具有向后退行的 特征，费曼的电子理论需要不同的时间方向同时存在。吕德 斯（G-Luders）于1954年，泡林于1955年分别提出了CPT 定理，该定理对物质与反物质、空间对称性和时间的方向性 作了最理想的处理和解释。这个定理来源于一些定律的对称 性，把任何过程中的粒子换成反粒子、把该过程换成它的镜 像、以及把时间倒转这三个变换同时操作的情况下，这些定 律保持不变。即C电荷共轭，它把物质转换成反物质；P空 间反演，它把空间坐标转换成它的镜像；T时间反演，它把 时间方向倒转。CPT定理断言，物理规律预言了在一种“泛 镜像”世界中的等量但相反的事件；它同时可以说明，时间 对称性是如何可能被破坏从而产生出时间箭头。
第1章 自然的演化
进化与退 化的冲突
热力学第二定律：演化向 下——无序和随机 （宇宙热寂说）
进化论：演化向上——有 序和系统
自然演化的自组织机 制
四、自然界演化的自组织机制
理论
耗散结构 理论
一个远离平衡态的非线性的开放系统通过不断地与外界交换物质和能量，在系统 内部某个参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡 相变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。
识所反映的客观实在。 自然界的物质形态可以划分为生命物质与非生命物 质两大类。非生命物质的最简单形态是基本粒子和 构成宇宙介质的各种物质场——引力场、电磁场、 介子场等
2.自然界物质形态的分类
暗物 质态
反物 质态
真空 态
固态 超密
气态
液态
等离 子态
超密态
处于极高压力下具有极高密 度的物质。致密星中的物质 即处于高密高压状态。 白矮星物质的典型密度约为 5吨/立方厘米。 中子星物质的密度约为10亿 吨/立方厘米。
封闭系统，是与外界环境没有物 质交换但有能量交换的系统
开放系统，是与外界环境自由地 进行物质、能量和信息交换的系 统。每一种生物本质上都是开放 系统。
地球：一个完美的系 统
2.系统的基本类型
依据： 系统所 处状态 （自然 界开放 系统类 型）
热力学平衡态是系统能量和物质流已经 消除了温度的差别和浓度的差别，系统 的元素处于随机的混乱无序状态，而系 统本身是均匀的，在动力学上是惰性的；
动态性：（1）任何系统都普遍存在着涨落现象。所谓涨落， 就是刻画系统整体状态的宏观瞬时值对平均值的起伏。（2） 系统客观上存在着新旧结构更替的可能。
三、自然界的层次结构
生态系统的演化与保护
生态系统的演化与保护生态系统是一个非常复杂的生物体系，由相互作用的生物种类、无机物质和环境构成。
它不断地演化和变化，直接关系到我们的生产和生活。
对生态系统进行保护，不仅是一项重要的环保工作，也是维持我们的生存环境和生命健康的关键所在。
本文就生态系统的演化与保护进行探讨。
一、生态系统的演化1.自然演化：生态系统的形成一般是通过各种自然因素相互作用的结果。
例如：动植物在经过长时间的生态演化后，形成了一个比较稳定的生态系统。
水、土、空气等环境因素的演化，也会导致生态系统的变化。
2.人为破坏：人类活动是导致生态系统演化的主要因素之一。
人类的发展、扩张和滥用资源，破坏了生态系统的平衡。
如：过度砍伐森林、过度开垦土地、过度捕捞海洋资源等，都会对生态系统产生不可逆转的影响。
商业贸易、人口增长、工业化等都是导致生态系统演化的关键因素。
3.全球变化：全球气候变化、环境污染和生物入侵等，对生态系统的演化也产生了巨大的影响。
只有通过加强环保，提高人民的环保意识，才能保护我们的生态系统。
二、生态系统的保护1.限制人类活动：政府应当采取措施限制人类活动对生态系统的破坏。
例如：清理污染、限制划界、控制某些活动等。
还应鼓励人们环保，提高生态环保意识。
2.保护生态环境：必须通过控制污染、改善空气、水、土地等环境质量，达到保护生态的目标。
3.科学管理：在保护生态环境的同时，需要科学管理生态系统。
例如：合理的种植、合理的捕捞和合理的循环利用。
4.保护生态平衡：为了保护生物多样性，我们需要保护生态平衡。
例如：保护食物链，保护各种动植物和其棲地。
5.促进社会参与：社会经济、文化因素对生态系统的影响也非常重要。
政府应该鼓励社会各界积极参与，共同保护生态环境。
三、结论保护生态环境是我们每一个人的责任，我们必须采取措施，保持生态系统的平衡，这样才能保护我们这个星球的未来。
我们需要在保护生态系统上的投入和努力，以更好的方式管理它并维持它的稳定。