第五章 动物进化与动物演化01

拉马克的获得性遗传学说 （Lamarckism ）
生物改变旧的器官，或产生新的痕迹器官，以 继续使用这些痕迹器官，使这些器官的体积增
大，功能增进，但不用时可以退化或消失。 环境引起的性状改变是会遗传的，从而 把这些改变了的性状传递给下一代。
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。
视觉不发达的动物——蜗牛的爬行 拉马克为了证明神秘的流体，举蜗牛为例。蜗牛是 一种视觉不发达的动物。据拉马克讲：蜗牛的祖先 没有触角，只靠头往前行。不过像神经液之类的流 体块靠拢在头部，这流体后来进化成触角。
拉马克为了证明自己的学说，举蝴蝶的例子。说即使是同种蝴 蝶，生存环境、地方不同，则以不同的模样出现。
生命的起源

关于生命起源的问题，千百年来，有种种的说法。
神创论： 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。
神创论
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 神创造出来的。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。
第五章
进化理论与动物演化
第一节 动物的进化
一、生命的起源与进化 二、动物进化的证据 三、生物进化的理论 四、动物进化系谱和进化规律
一、生命的起源与进化

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，即进 化生物学。
生物化学的证据
免疫学的例证 蛋白质序列的例证 核酸分子的例证

免疫学的例证
血清免疫实验：由Nuttall在20世纪初提出的一个经典 实验。其原理是抗体与抗血清间发生沉淀作用的程度 决定于动物间的亲缘关系。
测试种类 人 黑猩猩 大猩猩 长臂猿 狒 狒 蛛 猴 狐 猴 刺 猬 猪 沉淀量（测试种血清＋兔抗人血清） 100% 97% 92% 79% 75% 58% 37% 17% 8%
现代生物进化理论
达尔文的自然选择学说很好地解释了生物 进化的原因，以及生物的多样性和适应性。但 限于当时的科技水平无法解释遗传变异的本质， 而且仅限于对生物进化个体的分析，对于有利 变异在生物群体中扩散，高等生物和低等生物 并存等现象无法作出圆满的解释。 现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说 的精华部分，运用现代遗传学、生态学、物理、 化学方法对生物的进化进行分析，提出了现代 的生物进化理论。现代生物进化理论的基本内 容也有四点：
比较解剖学的证据

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。如脊椎动物的四肢。 痕迹器官：高等动物保留某些退化的器官痕迹。是指动 物或人体上已失去用处但仍残存着的器官，如人的盲肠

及阑尾。

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。如蝶翼与鸟翼，鳃（外胚层）与肺 （内胚层）。
同源器官
人的痕迹器官
同功器官
胚胎学的证据
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。
动物地理学的证据

现代的贫齿目（如树懒、食蚁兽）仅居住在南美和
二、 动物进化的证据
古生物学的证据—化石 比较解剖学的证据 胚胎学的证据 动物地理学的证据 生物化学的证据 遗传学的证据
古生物学的证据—化石
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。
生存斗争：
生物的生存资源有限，要生存就必须与无 机环境、异种及同种的其他个体进行斗争！
一个物种要生存下去，就必须不停地 与环境中的各种因素进行斗争！
遗传变异：
生物产生的后代会发生变异，产生各种不 同于亲代的性状！
生物的变异有的比亲代更适应环境， 有的却不适应环境！
适者生存
达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿 产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）； 它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）； 它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长 的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树 叶而最终饿死了（适者生存）。
蛋白质分子序列分析的例证
有一些蛋白质在各种不同生物中执行 着同样的功能，但是在不同生物这类同一 种蛋白质的氨基酸组成存在差别，分析比 较氨基酸组成的差别，可以找出不同生物 之间的进化关系。如细胞色素C。
几种生物的细胞色素C的氨基酸比较
生物名称 黑猩猩 猕猴 袋鼠 豹 马 鸡 响尾蛇 氨基酸差别 0 1 10 11 12 13 14 生物名称 金枪鱼 鲨鱼 天蚕蛾 小麦 链孢霉 酵母菌 氨基酸差别 21 23 31 35 43 44
燕京神学院
1986成立；北京海淀区
哈佛大学
Harvard Divinity School(神学院)
布丰进化学说
乔治.布丰（George Buffon，17171788），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。
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）

2、生物进化过程：
原始细胞 原始鞭毛虫 原核细胞 真核细胞 动物、植物等。
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。
宇宙生命论--物进化过程

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）
人可能是繁殖能力最小的！一对夫妻最多 的能产生十几个子女。若以每对夫妻平均生三 个子女，平均30年传递一代计算，每隔50年人 口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口就 将达到几万亿人，显然，这是不可能的！ 动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很 多很多倍！若全部后代都能成活下来，只要很 短时间就会超出环境的承受能力！
注：表中的数字为与人比较时氨基酸差异数。
核酸分子进化的例证

DNA量的变化：在进化过程中，生物的脱氧核糖核 酸（DNA） 含量逐渐增加。从总的趋势来看，愈是 高等的生物，DNA的含量愈高，但是在少数例子中， DNA合量不一定总是跟生物的复杂程度成正比。 DNA质的变化：通常采用非重复的DNA来进行杂交 实验，以测定两个种间的DNA差异。


核苷酸的差别愈小，亲缘关系愈近。
遗传学的证据
不同生物有不同数目、不同形态和不 同大小的染色体，也就是说，不同生物有 不同的染色体组型。生物近缘种之间染色 体组型的类似性也是生物进化的证据之一。
三、 生物进化的理论
拉马克的获得性遗传学说
达尔文的进化论
生物生长的环境使它产生某些欲求； 适应这些欲求；
（一）种群是生物进化的单位
１、种群的概念： 种群是生活在同一地点的同种生物的一群 个体，是生物繁殖的基本单位。个体间彼此交 配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。 生活在这里的 每一种动物、植物 和微生物都构成一 个种群。生物个体 通过繁殖将自己的 基因传递给后代。
２、种群全部个体所含的全部基因叫做这个种 群的基因库，其中每个个体所含的基因只是基 因库的一部分。 这些金鱼各自有 自己的基因，共同构 成了种群的基因库。 它们各自的基因都是 基因库的一部分。个 体间的差异越大，基 因库也就越大。
马的进化



约在5000万年前的地层中发现一种最早的马化石，叫做始 祖马：体高30cm，只有狐狸一般大小，低冠齿，前足四 趾,中趾长，后足有三趾，第一及第五趾退化，可知它的祖 先为五趾型。 晚一些地层（渐新世）中发现的马化石（渐新马），体躯 比较大些，前后足都有三趾。 再晚一些地层（中新世）中马化石（中新马），体躯更大 一些，臼齿齿冠增高，前、后肢皆为三趾，但中趾特别发 达，二、四趾退化。 在上新世发现的上新马。体型已接近现代马，臼齿为高冠 齿，前、后肢仅余发达的中趾，第二、四趾只留遗迹。 到了上新世后期，出现了完全现代类型的现代马。 由此可见，现代马是由古代的始祖马进化而来的。
乔治.布丰
灾变论
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。
居维叶
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。
达尔文的进化论
人工选择学说 自然选择学说
wenku.baidu.com
达尔文自然选择学说 达尔文通过几十年的观察分析，终于在1859年 出版了《物种起源》一书，提出了自然选择学 说。 达尔文自然选择学说的内 容有四方面： １、过度繁殖； ２、生存斗争； ３、遗传变异； ４、适者生存。
过度繁殖： 鱼 荚迷 群 各种生物都具有很强的繁殖能力，产生很 多的后代。远远超过环境的承爱能力。
中美，也只有在这里以及北美洲的邻近部分，曾经 发现过属于其它属甚至其它科的许多真正的化石贫 齿类。

澳洲和新西兰到现在还保存着鸭嘴兽、有袋类等原
始的哺乳动物，而极少有胎盘类。

海洋岛屿上的动物区系更能提供进化上的证据。
喙不变 取食昆虫
喙尖而长
取食仙人掌
喙凿状 取食果实 取食种子 喙粗而尖
取食昆虫
加拉帕戈斯雀的进化


猛犸（学名：Mammuthus ），古 脊椎动物，哺乳纲，长鼻目，真象 科，最著名的种类是真猛犸象，即 长毛象。猛犸的生活年代约1万1千 年前，源于非洲，早更新世时分布 于欧洲、亚洲、北美洲的北部地区。 最后一批猛犸象大约于公元前2000 年灭绝。
猛犸是鞑靼语“地下居住者”的意思，真猛犸象（长毛猛 犸）体型一般和今天的亚洲象类似。猛犸的平均体型小于 恐象和剑齿象，有粗壮的腿，脚生四趾，头特别大，在其 嘴部长出一对弯曲的大门牙。一头成熟的猛犸，身长达5 米，体高约3米，与亚洲象相近，门齿长1.5米左右，虽然 身高不高，但身体肥硕，因而体重可达6~8吨。