我所認識的進化生物學(編輯修改稿)
2025-05-04 03:33 本頁面
【文章內容簡介】 26~25 前寒武紀早期大冰期 寒武紀中期大冰期 寒武紀晚期大冰期 7~ 奧陶紀去留紀大冰期 ~ 石炭—二疊紀大冰期 ~ 第四紀大冰期 對表Ⅰ~“寒武紀生命大爆發(fā)”，在這個時期生物多樣性迅速增大，多細胞生物快速出現(xiàn)，大約有50個門形成。在我國，1984年7月發(fā)現(xiàn)的澄江動物化石群是證明“寒武紀生命大爆發(fā)”的證據(jù)之一。但是什么原因造成的寒武紀大爆發(fā)的問題一直困擾人們。如果不考慮其他方面，肯定在寒武紀時間內一定發(fā)生了生命大爆發(fā)的話，達爾文進化論是無力解釋此次事件，而分子進化中性論對生物進化的作用是逐漸積累的，間斷平衡學說對總的形成認為是跳躍的快速形成，其學說是可以解釋生命大爆發(fā)現(xiàn)象，但是其具體機制并沒有得到證明其是怎樣形成的。而我個人認為，由于這些地質年代是由化石數(shù)據(jù)測得，而化石形成與保存都是需要特定條件的，實際上保存在巖層中的化石只是生命史的一小部分，這就是生命史紀錄的不連續(xù)性，而且在同一化石層中表現(xiàn)的生物多樣性只能說明它們可能同時遭受了某個大災難，并不能說明它們在同一時間段起源的。我認為寒武紀的生物多樣性的形成可能同時存在達爾文主義的進化和間斷平衡理論，~，而當時地球才形成十幾億年，地球環(huán)境相當不穩(wěn)定，而且可能臭氧層還沒有完全形成，這樣就有可能有大量的紫外線、電子輻射等可能造成生物體的基因突變和染色體畸變，這些變異中有的可能適應當時的環(huán)境可迅速形成新種，而其中的突變是微小的，就需要逐代累積，而在這6500萬年中的某個時間段造成質的飛躍形成新種。 表Ⅱ中的大滅絕事件可能與表Ⅲ中的大冰期、還有大陸漂移、冰川移動、火山爆發(fā)、地球磁極翻轉等有關，這些事件可能造成某些生物致死性的災難，而有些造成的環(huán)境變化超過生物的適應而造成生物在幾百萬年內逐漸絕滅，例如：現(xiàn)在全球變暖將導致世界上四分之一的陸地生物在未來五十年內滅絕，也就是說半個世紀后約100萬個物種將從地球上消失。而有些物種幸存下來并保留了新的變異基因或基因組，并隨著對環(huán)境的適應而造成生物的適應輻射。 當恐龍滅絕后，也造就了哺乳動物的迅速發(fā)展的機會，而這時人類的起源與進化也開始進行了，經(jīng)歷了大約5000萬年時間形成了今天的人。人從人科靈長類進化了幾百萬年的時間，而且每個階段的時間都有重復（表Ⅲ所示），就從南方古猿到智人的腦容量變化來看，南方古猿到能人的腦容量平均相差大約200ml，能人到直立人階段腦容量平均相差大約250ml,直立人到智人的腦容量平均相差大約500ml，而其中共經(jīng)歷大約400萬年的時間，而南方古猿到智人的腦容量平均相差1000ml，而這增加并沒有顯著變化，腦容量與體重的比值的增大可以讓原始人的感覺更靈敏、動作更敏捷，有助于原始人在原始森林的生活，通過自然選擇可以讓感覺靈敏動作敏捷的原始人更好地生存下來。其實不管是間斷平衡學說認為這個發(fā)展過程中的一個到另一個階段是突變產(chǎn)生的，一步跳躍形成，其實質還是強調變異的重要性，而達爾文也主張變異與自然選擇的作用。不論何種學說最終歸結于基因與基因組的突變。可以是自發(fā)突變或環(huán)境造成的基因突變的逐漸積累或造成某個發(fā)育調控基因或新基因的出現(xiàn)或基因組的畸變造成物種快速形成，這些結果都與自然環(huán)境相互作用，協(xié)同進化。 學科理論中存在的一些問題 隨著科學的發(fā)展，進化論逐漸變得豐富，特別是近年來，隨著分子遺傳學、分子生物學、比較基因組學以及生物各分支學科的發(fā)展，進化論的研究已取得很大的成就，但對于生物進化的原因、機制、驅動因素、方向以及適應的起源等問題直到今天人們仍沒有完全弄清楚，而且從目前來說，我們還沒有一個為不同進化學說都能接受的生物進化的定義。對同一個問題，人們有不同的假說，目前我們仍沒有充分證據(jù)肯定誰對誰錯。例如就進化速度而言，達爾文學說和現(xiàn)代綜合論認為是漸變的，基本上是勻速的，分子進化中性論主張是恒定的，而間斷平衡論認為是跳躍的、不勻速的。還有對進化動力來說，拉馬克學說把生物進化只歸結為生物內部因素，但是現(xiàn)在根據(jù)所掌握的大量歷史證據(jù)與實驗數(shù)據(jù)更多地支持地球生命與地球環(huán)境是協(xié)進化的。正如前文所說，科學發(fā)展史不能簡單地歸結為正確與錯誤的斗爭。由于當時條件限制，不同學說從不同角度、不同層次闡述豐富的、多樣性的、多層次的生物系統(tǒng)的進化。例如，闡述分子進化的分子中性論，闡述小進化的達爾文進化論，而間斷平衡學說是對大進化的解釋的一種學說。 對于生物進化理論的現(xiàn)狀，真可謂是“百家爭鳴”。由于歷史是有方向的、不可逆的過程，無法從實驗室里得出真實確鑿的科學證據(jù)來論斷誰是誰非。而邁爾曾說：“進化是生物學中最重要的概念，如果不考慮進化的話，對生物學中任何為什么問題都無法得出確切的答案?！币粋€如此重要又急切得到的理論來指導進化生物學或整個生物科學發(fā)展，而目前仍沒有一個完全統(tǒng)一的理論令大家所信服，這應該是進化生物學理論中存在需要解決的重要問題之一了。對于一些細小問題仍存在很多爭議：如對苔蘚植物的起源的看法有兩種，一是認為起源于藻類，而另一種觀點認為苔蘚植物由裸蕨退化而來；還有生物體的結構與功能的統(tǒng)一，到底是功能決定結構還是結構決定功能呢？小進化的基礎是突變、選擇、遺傳、漂變等，是否可用小進化這個理論解釋大進化的現(xiàn)象呢等一系列需要當代生物進化學解決的問題。我認為，面對多變性的地球環(huán)境與多樣性、多層次的生物種群不應只有一套統(tǒng)一的死板的理論解釋，而是要具體到某個特定時期、特定環(huán)境中進行探討。以上
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