生命的进化

第六章生命的进化

大约在40亿年前，地球上出现了原始的生命。从那时起，经过漫长的生物进化历程，由简单而低等的生物逐渐发展出复杂而高等的生物种类。那么，地球上的生物为什么种类极其繁多，它们的形体大小不一，形态构造也各具特色，生物界为什么具有如此惊人的复杂性和多样性？各种各样的生物又是怎样形成、怎样进化的，进化的证据是什么，进化的机制是什么呢？

第一节生物进化的历程

学习目标

1．了解生物进化的概念。

2．了解生物进化的证据和历程。

3．了解人类进化的阶段和现代人种。

生物进化论(The theory of evolution)是研究生物进化规律的科学。生物进化(Evolution)包含两个意思，一是时间的概念，生物的进化不是一个短暂的事，而是经过了千百万年的漫长的发展过程；二是延续的概念，生物的进化是由简单到复杂、由水生到陆生、由低级到高级、由少到多的逐步发展的过程。现有的各种各样生物是由共同的祖先逐步发展而来的，彼此之间有着不同程度的亲缘关系。

一、生物进化的证据：

生物的进化已为丰富的资料和科学实验所证实，其证据很多。这里只介绍古生物学、比较解剖学和胚胎学三个方面的证据。

（一）古生物学的证据

古生物学研究的具体对象是化石，它对生物进化论的形成和发展都有重大的作用。所以古生物学对生物进化能够提供直接的证据。

地质学家把地质史化分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。代下又分为若干“纪”。根据不同地层时期发现的古生物化石，可以看出各类生物是按一定的时间顺序出现的。

1．太古代和元古代

太古代末期，距今32亿年的历史，已知最早的化石记录是非洲南部所发现的单独曙细菌化石。在元古代距今10亿年发现了真核生物绿藻等。

2．古生代

古生代初期，是水生无脊椎动物，尤其是三叶虫的繁盛时期；古生代中期，以鱼为最盛；之后出现了原始的两栖类；古生代晚期是两栖类的鼎盛时期，同时出现了爬行类。植物在古生代出现了藻类、蕨类和裸子植物等。

3．中生代

恐龙类的全盛时期是中生代。同时鸟类和哺乳类也开始出现。在中生代中裸子植物开始占优势，并开始出现被子植物。

4．新生代

现代生物类型出现并发展。大约三百万年前的地层中，发现了能制造简单工具的人类化石。从此，地球的历史进入到人类时代。新生代也是被子植物发展最盛的时期（表6-1）。

（二）胚胎学的证据

胚胎学是研究生物在胚胎发育中胚胎的发生及其演化规律的一门学科。俄国胚胎学家贝尔（Karl Ernst von Baer）在比较脊椎动物胚胎的研究后，发现不同纲脊椎动物的胚胎发育过程中，胚胎发育初期很相似（图6-1），从最低等的脊椎动物鱼类到最高等的人类，在发育初期都有鳃裂和尾，而到了发育晚期，除鱼外，其它动物和人的鳃裂都消失了，人的尾也消失了，这证明人和其它脊椎动物都来自用鳃呼吸的、有尾的水生动物。1866年德国生物学家海克尔（E.H.Haeckel）在此基础上提出了“重演律(law of recapitulation)”，即生物发生律（law of biogenesis），其内容为：生物体的个体发育(ontogeny)过程是系统发育(phylogeny)过程的简单而迅速的重演。重演律的原则可以使我们推测生物进化过程中的原始状况。亲缘关系越近的生物，它们在胚胎发育过程中相似的阶段越长；而亲缘关系越远的生物，则相似的阶段越短。重演律为生物的进化提供了有力证据。

（三）比较解剖学的证据

比较解剖学是用比较的方法研究各种不同生物的器官位置、结构及其起源的科

学。它通过研究同源器官、同功器官和痕迹

器官这些普遍存在的生命现象，证明生物拥

有共同的祖先，并在适应各种不同生活方式

时出现了不同的形态与功能。

其实生物进化的证据很多，如前面提到

的生物的物质组成与非生物的相同，就说明

生物来源于非生物；RNA中的遗传密码几乎

对每种生物都适用也说明了各种生物来源

于共同的祖先。

二、生物进化的历程

（一）动物进化的历程

动物从起源逐渐发展到现在可划分为两个主要阶段。一是无脊椎动物的阶段，即从十几亿年前的寒武纪到4.4亿年前的志留纪，在此期海洋是动物进化的舞台。最原始的动物是单细胞动物，其后逐步分化出多细胞动物，在6亿年前的寒武纪，已经是具有硬壳的无脊椎动物的鼎盛时代了。昆虫等无脊椎动物的兴起，标志着无脊椎动物从水生发展到陆生生活时代。二是脊椎动物的阶段。脊椎动物从低等到高等的发展，可分为五个阶段：鱼类时代（水生脊椎动物），两栖类时代（水陆两生脊椎动物），爬行类时代（真正的陆生脊椎动物），鸟类和脊椎动物中最高等的哺乳类。

（二）人类进化的历程

1．人类的起源关于人类的起源有两种观点，非洲起源说和亚洲起源说。不管人类起源于哪里，我们已经知道的是，在大约三百万年前，地球上就有了制造出来的石器，从而证明此时原始的人类已经出现了。

人类同样是生物进化的结果，很多证据表明人类起源于远古时代的猿类，与类人猿（各种猩猩）的亲猿关系密切。从解比较剖学来看，人与其它哺乳动物相似，如人体的骨骼、心脏、脑等，哺乳动物都有。人体还保留了许多痕迹器官，如第三眼睑、动耳肌、阑尾、退化的毛发和尾椎等。这些退化在结构在一般动物身上还正常地发展存在着；而且人体上偶然还出现返祖现象，如我国辽宁省1977出生的毛孩、有尾巴的人（图6-3）和多乳头的现象（图6-4）等；类人猿也有喜、怒、哀、乐等

与人十分相似的表情等等，这些证据都说明人与动物之间有亲缘关系，人类是从动物界分化出来的。

2．人类起源发展的几个阶段

各种化石证明，人类起源发展经历四个阶段。早期古猿阶段，他们最突出的特征是能够直立行走。第二阶段是能人阶段，他们直立行走，脑量较大，介于古猿和直立人的中间表类型。直立人阶段的人类，除了会使用各种石器外，已经开始用火，吃熟食，且有食人的风气。第四阶段为化石智人阶段，智人是人科中唯一生存至今的物种，包括现代人种的各个不同种族。

此阶段又分为早期智人和晚期智人两类。早期智人不仅会使用天然火，而且能人工取火了。他们学会了一种制造石器的新技术—修理石核技术，从而能狩猎大型野兽；并能用兽皮制作简陋的衣裳，不再像猿人那样赤身露体了。与早期智人比，5万年前的晚期智人形态上与现代人几乎完全相同。他们不仅能使用简单的工具，还能用复合工具。他们已经有了相当好的捕鱼技术，能修建简单的房屋，而且能够磨擦生火。同时，晚期智人阶段出现了原始的艺术，他们的文化，除了旧石器时代外，还包括中石器时代和新石器时代。晚期智人阶段，现代人种开始分化和形成，分布到世界各地。

3．现代人种现代人种大约在旧石器时代晚期甚至中期开始，距今至少有4到5万年之久，到1万多年前旧石器时代晚期之末，由于前面提到的选择、隔离、迁徙等原因，使各个主要人种已具有明显的特征。现在有黄种人（蒙古人种），白种人（欧罗巴人种）黑种人（尼格罗人种）和棕种人（澳大利亚人种）四个人种。

小结

来自古生物学、胚胎学、比较解剖学等方面的证据都证明，生物是不断地由低级到高级、由水生到陆生、由简单到复杂进化来的。人类也是进化来的，现代人类是经历了大致四个阶段才发展进化为现在的黄种、白种、黑种和棕种四个人种。

目标检测

简答题：

1．生物进化的证据有哪些？

2．人类进化的阶段有几个？