进化生物学论文

进化生物学论文

摘要：根据自己的遗传学特性阐述自己的前世，今生和未来。包括生命起源的化学演化阶段，由小分子演化成为生物大分子，再到形成原始生命体的过程，包括原始的生命活动，都意味着生命的真正开始。接着讨论了物种的进化，人类未来发展的可能结果和进化形态。

关键词：小分子人类的起源与进化遗传特性人工心脏发展

前言：进化生物学是研究生物进化的科学，但又不仅仅是研究进化的过程，更重要的是研究进化的原因、机制、速率和方向，是追究事物或过程的因果关系的科学。它不仅要从生物组织的不同层次揭示进化的原因，也要从时间上追溯进化的过程。它吸收了生物学多个学科的成就，特别是将进化论与生态学、分类学、行为学综合起来研究有关的生命现象。

而进化生物学的基础就是进化论，进化论是生物学中最大的统一理论。生物阶的复杂现象，诸如形态的、生理的、行为的适应，物种的形成和灭绝，种内和种间关系等现象都只能在进化理论的基础上得到统一的解释，也都只能通过进化生物学的研究而明确其内在的原因与机制，生物学各学科无不贯穿进化的原则和思想。

为了加深对进化生物学的理解，本论文将结合作者自己的遗传特征，来谈谈生物的进化和发展。

正文：谈到自身的进化和未来，我不禁在想，45亿年前的我们所有人的“祖先”都是那个原始膜不经意包裹有机质形成的小囊，当我们人类再回头研究生命起源时，让人感慨这是多么神奇，又是多么漫长，而且未来的我们（人类）到底会发展进化成什么样的？不禁感觉好神奇呀。让我们一起探讨吧。

目前已确定自然界中有109种元素，其中生物体中已发现的元素近60种，主要是C、H、O、N、P和S，其次是Ca、Mg、Na和Cl等元素，这些元素都普遍存在于无机自然界，可见生命体中不存在特有的元素，其中以离子形式存在的元素对生物体起着重要的作用。

从分子成分看，各种生物除含有70%的水和多种无机化合物外，还含有多种有机分子，如核酸、蛋白质、糖类、脂质和维生素等。其中，葡萄糖、ATP等在各种生物中都是相同或基本相同的；而蛋白质和核酸等生物大分子，虽然在各种不同的生物体中有不同的组成，但构成它们的单体却是一致的。例如，构成各种生物蛋白质的单体包括20种氨基酸，并且都是L型氨基酸；构成各种生物核酸的单体也仅仅是那8种核苷酸。说明各种生物在化学成分上存在着高度的同一性。

我们的“祖先”，各种分子在早起的地球上发生一些列的化学反应，这就是生命起源初期的化学演化阶段，这一阶段化学反应的催化剂只要是早期地球的热能、太阳能以及放电，

当然还可能有宇宙射线、放射线、陨石冲击等均可促进化学演化。生命起源的化学演化全过程大体可区分为4个主要的阶段：1、从无机小分子生成有机小分子，这一阶段大约发生

在47亿年前，在地球还处于星云凝聚阶段时，与生命起源有关的H、C、O、N以及S、P等元素之间第一次化学反应就已经在进行了。大约在45～47亿年前，地壳刚开始形成时，火山爆发十分频繁，早期地球核心的金属碳化物被喷到地球表面，与当时基本上由过热水蒸气

组成的地球大气发生相互作用，结果形成了碳氢化合物；2、从有机小分子发展成生物大分子，主要是指蛋白质和核酸，有些学者认为在原始海洋中氨基酸和核苷酸经过长期的积累，互相作用，在适当的条件下，分别通过缩合作用或聚合作用，形成了原始的蛋白质和核酸分子；3、由生物大分子组成多分子体系，多数学者认为是在原始海洋的局部地区发生了浓缩，诸如蒸发作用、黏土吸附等，使生物大分子形成胶质小球，漂浮在原始海洋中。这种多分子体系的实验模型主要有团聚体和类蛋白质微球体；4、由多分子体系发展成原始生命，这一过程最重要的事件是原始膜的出现，在原始海洋中类脂和蛋白质之间相互作用逐渐形成囊状，把富含有机物的海水包进去，使之成为一个独立于环境的原始生命体。这些原始的生命体将在漫长的演化中表现出越来越多的生命特征。

出现生命活动特征是生命起源的一个关键的阶段，生命活动的基本特征包括：自我更新、自我复制、自我调控、自我突变。

生物体的自我更新是一个具有同化与异化两种作用的新陈代谢过程。同化作用是将外界物质转化为自身物质，同时伴随着能量贮存的过程。正因为如此，同化作用又称为合成作用。而异化作用是将自身物质转化为外界物质，同时伴随着能量释放的过程。所以异化作用又可称为分解作用。可见二者既相互对立又相互统一，同化作用与异化作用之间的对立统一，为生物体新陈代谢的完成提供了动力源泉。

生物体内生物大分子的自我复制是生命活动的另一个基本特征。从分子水平看，作为多数生物的遗传物质—DNA，在进行细胞分裂之前都要进行自我复制，复制的方式就是一般所说的半保留复制。

生命是一个复杂的自我调控的开放系统，大肠杆菌的乳糖操纵子是最典型的例子，这一过程完全是自我调控的，是长期自然选择的结果。这里就不在赘述。

这里讲的突变是指DNA分子结构内部的突变，也既DNA分子的化学变化。突变常常使一个基因变成它的等位基因，并引起一定的表型变化。例如，小麦从晚熟变为早熟；普通羊群中出现的短腿安康羊；野生型细菌变成抗青霉素型或营养缺陷型等等。这种突变通常是在内外因素的影响下发生的，可以发生在生物的任何个体及个体发育的任何时期或任何基因上，而且在体细胞或性细胞内均有可能发生突变。同时突变具有多方向性、重演性和可逆性。正因为生物有机体具有这种突变特性，才使之能够适应不断变化着的环境。

然后随着在泥盆纪脊椎动物出现，生命物质进化一步一步的发展起来，之后的两栖动物的出现，然后爬行动物到哺乳动物的出现，最后到人类的出现。5000万年前，灵长类动物呈

放射状快速进化，从低级灵长类动物的原猴类中，分化出高级灵长类动物。这时候，有的猴类开始向猿类演化，原始猿类逐渐从猴类中分离出来。目前已知的最早猿类，是出土于埃及法雍的生活于3500万至3000万年前的原上猿，其次是距今2800万至2600万年前的埃及古猿。2300万年前，又演化出森林古猿，目前在非洲和亚欧大陆的很多地方，都发现有森林古猿的化石。1000万年前，森林古猿消失。

在漫长的生存过程中，森林古猿分化出了巨猿、西瓦古猿和拉玛古猿等多个分支。1400万年前，拉玛古猿开始出现，目前在非、亚、欧三大洲都发现有拉玛古猿的化石（中国云南禄丰也有发现），其共同特征是：吻部短缩，齿弓向后张开，牙齿排列紧密，犬齿小，颊齿齿冠宽短，下颌第一前臼齿为双尖型，釉质厚。这些等点与人类相似，而与猿类不同。多数学者认为，拉玛古猿是人类和猩猩的共同祖先。

1200万年前，地壳运动开始在非洲东部制造一条南北走向的大裂谷，把非洲分为东部和西部两个相对独立的动植物系统，这成为人和猿分道扬镳的关键因素。

500多万年前，非洲东部出现了一种双脚勉强可以行走，双手作辅助的大型高级灵长类动物，这就是南方古猿。

100多万年前，能人出现，能人的体形较为纤细，瘦高；脑容量在700毫升上下；手骨和腿骨与现代人近似。能人的食性广泛，既采食野果、嫩叶和植物块茎，又食用肉类，而且食物中的肉类比例很高。能人生活艰难，经常食不裹腹，但适应能力很强。

将近200万年前，在非洲，直立人出现了。直立人，又称晚期猿人。后来，直立人走出非洲，向亚欧大陆迁徙，这是人类进化史上第一次走出非洲。目前，在非、亚、欧三大洲，发现有大量的直立人骨骼化石和生活遗址。中国的元谋人、蓝田人、北京人，印度尼西亚的爪哇人，德国的海德堡人，北非的毛里坦人等等，都属于直立人的范畴。

大约3万年前，所有早期智人都灭绝了，被晚期智人彻底取代。10万至5万年前，晚期智人走出非洲，逐渐走向除了南极洲以外的每一个大洲。这是人类进化史上第三次走出非洲。在这期间，主要由于冰河期太冷的缘故，很多走出非洲的晚期智人（克罗马农人）又返回非洲，而后再次走出来。

经历了一个起源、进化、发展的过程。人类进化符合整个生物界的进化规律，遵循着由低级到高级的进化程序。人类的生物学进化发展到现在这样一个阶段，同样经历了一个漫长的多次突变选择的过程，而且文化进化逐渐占据了重要位置。

人的遗传特性有很多，如对苯硫脲的味觉感受能力，苯硫脲又称苯基硫代碳酰二胺（PTC），对一定浓度的PTC，有的人感觉极苦，有的却感觉甜，还有的感觉完全无味；达尔文耳点, 在耳廓外缘呈现一明显的凸点，叫达尔文耳点，这是一显性遗传性状。这一显性基因在表