浅谈进化生物学

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1、浅谈进化生物学生命的起源，长久以來有不同看法，19世纪以前的“神创论”，把生命看成是神创造的；19世纪流行的“泛种论”认为生命是宇宙固有而“传播”到地球上來的等等。现代，通过大量科学实验以及对古老化石的研究，绝大多数科学家都同意，生命起源于元索的化学进化。生命就其本质而言也是物质的，它是物质存在和运动的一种特殊形式。地球的年龄约为45亿年。在原始地球的各种能量如太阳能、地球的凝聚能和热能、亲电等的作用下，无机物进化为冇机物，低分子冇机化合物进化为高分了有机化合物，最后大约在距今38亿年的太古宙初期，产生了貝有遗传复制和新陈代谢能

2、力的原始生命，实现了冇机生命的无机诞生。最初的生命体属于单元细胞原核生物，只具有细胞的外形，没有细胞核。直到距今19亿年吋，单元细胞的真核牛物才出现，细胞结构趋于完善。学者们认为生命的起源与地球的形成是同源的，原始地球形成后，原始生命是通过地球表面的含C、II、0、N的一些化合物通过漫长的化学反应形成的，原始生命不來自宇宙空间，而是源于地表及其原始犬气层。原始大气原始大气中含有二氧化碳、氨、甲烷、水蒸气、硫化氢和少量氢气等，特点是原始大气屮没有游离的氧气。同时不断出现的宇宙射线、紫外线、闪电以及火山爆发等，为化学进化捉供能量。经

3、过一些列复杂的演化过程形成了氨基酸、核首酸、吓咻等简单有机物，然后这些有机物在第二次合成的过程中就很容易合成，随着第一次倾盆大雨落在地面进入海洋，为蛋白质和核酸等生物犬分子的起源奠定了基础。然后形成有机大分子以及多分子体系，最后发展成原始生命。所以说原始海洋是最初牛命的发源地，而且海水可以阻止強烈的紫外线对原始生命的破坏作用，为原始生命的存在和发展捉供了冇利的条件。阶梯过渡模式根据奥地利学者休斯特的阶梯过渡模式，认为生命的形成曲6个阶梯式步骤、由原始的化学结构过渡到原始细胞。我比较赞同这种说法。1、演化系统面临着“组织化危机”（

4、即分散的、无组织的小分子如果不能初步组织起来就不能进入下一步的演化），克服这个“危机”是通过聚合作用，由不同的小分了聚合为杂聚合物。2、从无序的杂聚合物到多核昔酸，分了Z间的选择作用有助于渡过“复杂性危机”。最早出现的核昔酸是以自身为模板來控制器复制的。这时类蛋白或多肽在多核昔酸复制屮起催化作用，但其木身的合成并不依多核昔酸。3、多核甘酸进一步自组合成为一种较复杂的分子系统（分子准种）这时的多核苜酸述没冇成为遗传载体。环境因素对这种分子系统冇选择作用，多核苴•酸考突变、选择渡过适应危机，形成分了准种。4、蛋白质合成被纳入多核昔酸

5、自我复制系统中，这时多肽的结构依赖于多核昔酸上的碱基序列，最早的基因和遗传密码产生了，而这-•关键性的步骤是通过上述所谓的超循环模式达到的。通过功能组织化，克服信息危机，分子准种形成更复杂的超循环组织。5、分隔结构的形成，是细胞演化的关键一步。新形成的多核苜酸基因系统必需个别地分隔开來，才能通过选择实现最优化，基因的翻译的产物接受选择作用，基因型与表型分离。但分隔结构要保持其特征延续需要使其内部的多核昔酸复制、蛋口质合成和新的分隔结构形成三者同步的过程。6、最后一步是原核细胞生命（微生物）的形成。由一系列在多核苜酸基因系统控制卜

6、•的代谢反应序列提供给多核昔酸复制及蛋口质合成等所需的能量。比较简单的、原始的微生物是进行化学自养或异养，比较复杂的微生物是进行光合作用的原核细胞生命。原始细胞的三个最基本的要素：一是有一个生物大分子的自我复制系统；二是形成简单的遗传密码体系，能将自身蛋白质的合成纳入核酸自我复制体系Z中；三是出现了原始生物膜，形成的了分隔，使生命的内部环境和外部环境分隔开來，这三个要索缺一不可。真核细胞的进化基础迄今所知最占老的真核生物化石已有近21亿年的历史，许多科学家推测，最早的真核生物可能早在30亿年前就出现了。在此前原始地球上的生命主要

7、是厌氧性微生物，在他们种群数量不多增加的同时，由于现有能量的限制，他们迫切的需要进化成为更完备的结构。注：①A,原始病毒从古原核细胞屮逃逸B,原始病毒侵染古原核细胞C,质膜包裹DNA形成细胞核D,原始古核细胞被古真核细胞吞噬E,古原核细胞被古真核细胞吞噬F,5次地球生命大火绝“真核细胞起源”的内共生学说随着牛物学的发展，围绕着真核细胞的起源问题，已有较丰富的资料，并形成了多种学说因而冇必耍作一简要的介细。目前，围绕着真核细胞起源问题，主要有两种学说一一内共生学说和经典学说（即内陷说，内膜扩张说）。但从现有的资料來看，内共生学说冇

8、它更多的合理性，更受到学术界的支持。真核细胞起源的学说论述第一，原核细胞和真核细胞在结构上是不连续的。第二，在生理上，线粒体和叶绿体都具有半自主性。第三，在结构上，线粒体和叶绿体在很多方面类似于细胞和蓝藻。第四，线粒体和叶绿体与原核生物具冇一系列明显相似的功能。