一、生命的起源:46亿年前,刚刚形成的地球是一个没有生命的世界。那时,天空中赤日炎炎,电闪雷鸣,地面上火山喷发,熔岩横溢。从火山中喷出的甲烷、氨、氢、水蒸气等气体包围在地球表面,形成了原始大气层。原始大气与现在的大气成分完全不同,没有氧,也没有臭氧层,太阳的紫外线直射到地面上。在紫外线、宇宙射线、闪电、高温等巨大的自然条件长期作用下,原始大气中的各种成分不断发生合成或分解反应,形成了多种简单的有机物,这就为原始生命的产生创造了物质条件。
后来(大约在39亿年前),地球的温度逐渐降低,但火山的喷发仍然很频繁,地壳也发生了变化,有些地方隆起形成高原和山脉,有些地方下降形成洼地和山谷。同时,大气中的水蒸气不断增多。当水蒸气达到饱合状态,冷却以后,便成为雨水降落到地面,汇入洼地,形成原始海洋。原始大气中的简单有机物也随着雨水进入原始海洋。在原始海洋中,这些简单的有机物在一定条件下,不断地进行反应,经过极其漫长的岁月,逐渐形成了原始生命。因此,原始海洋是原始生命诞生的摇篮。
小结:由此可知,原始生命是在原始地球条件下,由非生命物质经过极其漫长的岁月,逐渐形成的。
科学家们还进行了大量的科学实验来研究生命的起源。1965年我国生物学家首次人工合成了简单的蛋白质分子一一结晶牛胰岛素。1953年,美国学者米勒首次模拟原始大气成分,合成出了简单的有机物。这些实验对人们认识生命起源的过程有着十分重要的意义。虽然目前人们对生命起源的详细过程知道的还不多,但是随着科学技术的发展和研究手段的提高,人类总有一天会揭开生命起源的全部秘密。
二、生物进化的历程:
原始生命的产生,揭开了生物进化发展的新纪元。原始生命产生后,由于营养方式的不同,一部分原始生命进化为具有叶绿素的进行自养生活的原始藻类;一部分原始生命进化成为没有叶绿素、靠摄取现成有机物为生的原始单细胞动物。这些原始藻类和原始单细胞动物,再各自进化成为各种各样的植物和动物。
这是一棵动物进化历程树。从树干基部到树梢表明了动植物进化的历程。越靠近树干基部的植物或动物,出现的时间离现在越久远、越低等;越靠近树梢的植物或动物出现的时间离现在越近、越高等。树干上有两个大的分枝,左边的表示动物的进化历程,右边的表示植物的进化历程。在每个分枝上又有许多小的分枝,这些小分枝依次表明了各个类群的动物和植物的进化顺序,以及进化地位。
1植物进化的历程:自然界的植物有四个主要的类群:藻类植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物,种子植物又包括裸子植物和被子植物。
(1)藻类植物大都生活在水中,有单细胞和多细胞的,结构比较简单,没有根、茎、叶等器官的分化。
提问:各个生物类群的特征反映了它们在进化历程中的地位,根据藻类植物的特征,我们应该把它放在生物进化历程树的什么位置?
答:藻类植物的特征表明了宏观世界是低等的植物类群,所以应该位于进化历程树的最下边的分枝上。
(2)苔藓植物一般具有茎和叶,但是茎叶里没有输导组织,受精过程离不开水,适于生活在阴湿环境中。
(3)蕨类植物具有真正的根、茎和叶,并且根、茎和叶里具有输导组织和比较发达的机械组织,植株较高大,受精离不开水,大多生活在阴湿环境中。
苔藓植物和蕨类植物都是由原始藻类经过漫长的年代进化而来。但是,从二者的特征来看,蕨类植物比苔藓植物能够更好地适应陆地生活。因此,蕨类植物比苔藓植物高等。
由于苔藓植物在结构和生殖上的特点,限制了苔藓植物进一步向陆生生活发展,而蕨类植物由于能更好地适应陆生生活,一部分原始蕨类植物逐渐进化成为种子植物。
提问:种子植物包括裸子植物和被子植物,这两大类植物,哪一类更高等,为什么?
被子植物更高等。因为种子外面有果皮包被,有利于保护种子,繁殖后代,能更好地适应陆地生活,所以被子植物是植物界最高等的类群。
小结:由此,我们可以总结出植物进化的规律,身体从单细胞到多细胞,结构由简单到复杂,地位由低等到高等,生活环境由水中逐渐过渡到陆地。
2动物进化的历程:
提问:动物可以分成几个大类群?
答:无脊椎动物和脊椎动物。
(1)我们先来看无脊椎动物的进货历程。请同学们回忆一下,无脊椎动物分为哪几个主要的门?
从结构上看,最低等、最原始的无脊椎动物是原生动物,由单细胞的原生动物进化到多细胞的腔肠动物;由二胚层的腔肠动物进化到三胚层的扁形动物;线形动物出现了肛门;环节动物出现了真正的体腔;节肢动物是真正适应了陆地生活的无脊椎动物。在这个过程中,动物的结构越来越复杂,逐渐出现了组织的分化,出现了器官和系统,生活环境逐渐从水中到陆地。
(2)在无脊椎动物中有一类叫做棘皮动物,海星、海参、海胆都是这一类动物。由原始的棘皮动物进化成了原始的脊椎动物。
提问:我们学过的脊椎动物有几个纲?
脊椎动物是高等动物,地球上最早出现的脊椎动物是古代的鱼类。古代的鱼类生活在水中,后来由于地球气候变化,湖水、池塘等干涸,古代鱼类中的总鳍鱼类,经过漫长的岁月,演变成原始的两栖类。
两栖动物是最早登上陆地的脊椎动物,但是,两栖动物还没完全摆脱水的束缚,必须在水中产卵、孵化以及渡过幼体阶段。
原始的两栖动物逐渐进化成为原始的爬行动物。爬行动物在陆地上产卵、孵化,完全摆脱了水的限制,成为真正的陆生动物。陆地生活环境的复杂多变,为动物的进化提供了新的生态环境和适应方向,原始的爬行动物向各个方向分化和发展,分别进化为原始的鸟类和哺乳类。
小结:由此看来,与植物的进化历程一样,动物也是由单细胞到多细胞,从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生进化。
3由此我们可以总结出生物的进化规律:由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生。
三人类的出现:在生物进化的历程中,人类是生物进化到更高阶段的产物,那么人究竟是由哪类古生物进化来的呢?
与所有哺乳动物一样,人体也具有恒温、胎生、哺乳等哺乳动物的基本特征。这说明了人类与哺乳动物有着较近的亲缘关系。在生物分类中,人类属于脊椎动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、人种。在灵长目中,除人科外,还有猴科、长臂猿科、类人猿科等。
很久以前,有一伙来自外太空的家伙来到地球进行考察。他们在地球上建立了巨大的研究基地“蜂巢”即人类所说的“伊甸园”。当时地球上最先进的物种是黑猩猩。外星人决定进行一项生化试验来影响地球的物种进化,于是他们将自己的部分基因与黑猩猩的基因进行重组,经过多次试验后终于制造出了与外星人有相似外表的生物,即人类。本来试验到此阶段就应该终止了,但是由于一次意外使人类误食了含有“T病毒”的苹果,将更多包含外星人智慧的基因导入人体致使人类的智力达到了接近外星人的水平。鉴于这种意外情况的发生,外星人决定启动一项新计划—“亚当&夏娃”计划,以便深入了解基因突变在物种进化过程中起的作用。外星人将人类赶出“蜂巢”基地,让他们在地球的原始环境中自行谋生(野化训练)。最终一部分人类活了下来并很好的适应了周围的环境并逐步强大起来。一部分外星人认为试验已经失控,人类迟早会成为他们的威胁,于是决定终止“亚当&夏娃”计划并引发洪水消灭人类。另一批外星人怜悯人类,他们秘密的制订了“方舟计划”以拯救人类。最终人类活了下来,在一番争执后外星人高层决定继续研究计划。外星人们不断向人类聚居区派遣使者(先知)教授人类科学文化。为了试验的顺利进行,在人类进入到文明时代后外星人决定撤离地球给人类更大的发展空间,不再频繁地向人类施加影响。在外星人走后很多年人类对外星人的记忆逐渐模糊并衍生出了许多神话传说。由于重组后的基因具有不稳定性,经过若干代的繁衍后,人类的基因开始衰变,寿命从原来的上千岁缩短为不到100岁,智力水平也略有下降(这就留下了许多现代人无法解释的辉煌的史前文明遗迹)。又经过了很多年人体内的基因终于稳定下来了,人类开创了自己的新文明。然而事情并没有结束,试验并没有结束,时至今日,那些曾参与基因重组试验的外星人后裔仍然定期来到地球进行回访,采集人类标本进行研究。家住纽约郊外的年轻音乐家拉迪斯.哈德逊在1979年5月10日深夜被外星人绑架,他曾经问那个外星人:“你究竟是为了什么目的要到地球上来?”外星人回答道:“为了给你们打的印记”。
19世纪,在英国诞生了一位伟大的博物学家,发现了一套轰动全世界的生物进化理论,他的名字叫达尔文。
1831年,他以博物学家的身份参加了海军“贝格尔”号战舰的环球航行,在南美洲地区整整航行了5年,对热带与亚热带动植物进行了广泛的考察。1836年回国以后,达尔文主要从事科学实验与著述。他根据对生物界大量的观察与实验,认为物种的形成及其适应性和多样性的主要原因在于自然选择,生物为适应自然环境和彼此竞争而不断发生变异。适于生存的变异,通过遗传而逐代加强,反之则被淘汰。归纳起来就是:物竞天择,适者生存,优胜劣汰。达尔文的这套学说,奠定了进化生物学的基础。他还将进化论用于人类发展的思考,阐明了人类在动物界的位置及其由动物进化而来的依据,得出了人类起源于古猿的结论。达尔文创建的整个人类进化学说,其中有一个必不可少的前提条件,那就是,当时气候的巨大变迁使森林大片消失,类人猿在这样的情况下被迫从树上下到地面,由猿到人的进化过程就从此开始了。如果这个条件不存在,那么整个人类进化体系就不能成立。
起源于东非大裂谷的南方古猿一直被认为是人类的始祖,“露露”的化石就在此处发现。因此,东非大裂谷自然环境的变迁,成了支撑人类进化学说的关键。科学家称,500万—12万年之前,由于东非气候突然变冷,大片的热带雨林消失了,这就迫使人类的远祖——南方古猿从树上下到开阔的大草原,从四肢攀援到练习用两足行走,于是乎,古猿脱掉身上的兽毛,最后变成了人。
进化论的这个前提只是一个假设,当然许多人都希望这个假设可以成立,以便一劳永逸地解决人类的起源问题。但是,最近一些科学家在东非地区的考察,却使达尔文的人类进化学说中环境变迁这个至关重要的前提一下子变得不存在起来。
人类
人,属灵长目人科的动物。而灵长类中最像人的是类人猿,两者共属人形上科(Hominoidea)。现代人与类人猿很易区别。但化石人类则处于二者之间,与现在人的差别不明显。现在,人与类人猿的区分,在于人是有文化的动物。但是,所谓狭义的人是指现在的人而言,现代人仅限于智人(Homo sapiens),人类学界中最近的倾向认为,绝灭的内安德特人也属于智人,人类获得文化的第一个重要因素是能两脚直立行走。人的体质特征与两足直立行走有直接关系。在上肢获得解放的基础上才有可能使用和制造工具以及产生姿势语言。与类人猿相反,人的下肢远较上肢为长,并且更为粗壮有力,骨盆由于承担上半身的重量而向横阔方向发展。由于要生产头大的新生儿,骨盆腔随之扩大,脑及脑颅也变大,现代人类的平均脑容量为1450毫升,为大猩猩脑的三倍。另外,咀嚼器和面颅均缩小,但呼吸系统的起端外鼻部变得外突,齿变小,尤其是大齿更显得短小。类人猿的齿弓为U字形,而人的齿弓则呈抛物线形,人的臼齿咬合面很单纯,口裂窄,已形成颊和口唇,适合于乳儿吸乳,除了头发以外,全身的毛极为稀少。面部表情肌发达,手指动作灵巧,指头触觉敏锐,具有多种样式的指纹。男子的外生殖器无阴茎骨,女性有处女膜,发音有明显的性别差异,这也是人类的特征,人类新生儿生于未成熟状态,因此,成长期极长,在这一期间,可获得各种独自的社会行为。特别发达的脑是人的智慧宝库,手和发音器官的感觉区和运动区在脑中占的部位很大。人的语言特别是音声语言是非常突出的。结果为个体之间的交往提供了方便,为卓越的人类文化奠定了基础。由于有文化,人才与其他动物有了区别,并受文化本身的保护和影响。作为动物的一个种类广泛分布于全世界,寿命也有了延长。
)蕨类植物具有真正的根、茎和叶,并且根、茎和叶里具有输导组织和比较发达的机械组织,植株较高大,受精离不开水,大多生活在阴湿环境中。
苔藓植物和蕨类植物都是由原始藻类经过漫长的年代进化而来。但是,从二者的特征来看,蕨类植物比苔藓植物能够更好地适应陆地生活。因此,蕨类植物比苔藓植物高等。
由于苔藓植物在结构和生殖上的特点,限制了苔藓植物进一步向陆生生活发展,而蕨类植物由于能更好地适应陆生生活,一部分原始蕨类植物逐渐进化成为种子植物。