《进化生物学》配套PPT课件775

进化思想与进化学说2023/1/102神创论—自然神学布丰进化学说灾变论均变论拉马克进化学说1.近代自然观与进化学说的产生2023/1/103《我们从哪里来？我们是谁？我们往哪里去？》2023/1/104神创论18世纪以前,神创论（或创世说、特创论）在西方学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。“神创论”自然观进化论与神创论的斗争一直没有停止美国：神创论者要求教科书同时包含进化论和神创论1.物种不变论；2.目的论1999年8月，美国堪萨斯州教育委员会决定在公立学校取消有关生物进化的课程。2001年2月，委员会又投票决定推翻此决定，下令全州各公立学校恢复生物进化课程。2005年05月17日新京报由于堪萨斯州教育委员会的立场已倾向于反进化论，美国科学界主流对这场听证会采取了抵制态度。美国堪萨斯州欲以神创论抵制进化论遭抨击2023/1/106英国牛津大学的一位副校长兼牧师JohnLightfoot甚至根据旧约记载还推测出上帝创造人的准确时间:6000年以前即公元前4004年10月23日上午9时。神创论神创论认为，世界上各种各样的生物，包括所有植物和动物都是上帝（神）在最初一次就造好放在地球上的，它们永远不变、一代一代地繁衍下来-----物种不变论2023/1/107希腊的创世主之一——主管谷物的女神林奈（CarolusLinnaeus,1707-1778）

现代生物分类学创始人“神创论”和“物种不变论”的代表。“混沌初开时，万能的神创造了多少物种，到现在还是多少物种”。林奈认为从一个物种变为另一个物种是不可能的。LinneanSociety

林奈在晚年看到了大量的事实与他所坚持的种不变论相冲突，终于承认物种是可变的，并怀疑上帝创造万物的说法。当他把人与猿、猴放在哺乳纲中同一个属的时候，叹道：“这些丑恶下贱的畜牲是多么像我们呀！”，

目的论：生物体及其器官是为了某种特殊的目的而被设计出来的（眼睛是为了看、耳朵是为了听而设计的），而每一个物种也都是为了实现某个目的而创造出来的（猫是为了抓老鼠、猪是为了让人吃而创造的）。罗马帝国的普利尼即声称所有物种都是为了人的需要而创造的。但是这个目的是由谁来设定的，又是由谁来创造的呢？在基督教统治欧洲之后，目的论就与基督教的神创论相结合起来。上帝不仅创造万物，而且为万物设定了目的，如中世纪神学家阿奎那（1224－1274）所言：“有某个智能存在指导着所有的自然事物达到其结局，而这个存在我们称为上帝。”

进化论的先驱布丰GeorgesBuffon(1707-1788)

法国人，是第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家。他和最后一个物种不变论的权威林奈是同时代的人。

2023/1/1012布丰进化学说布丰收集了许多有关自然科学的材料，编写了《博物学》。在书中，他首次提出了进化论点，认为物种是可变的，特别强调环境对生物的直接影响，生存环境的改变，尤其是气候与食物的变化，可引起生物机体的改变。由于这个进化论点和神学教义明显不一致，布丰最终经不起宗教势力的压力而公开发表了放弃进化观点的声明。2023/1/1013

18世纪晚期到19世纪初，从各时代地层中发现了大量的各种形态的生物化石，这些化石与现代生物既相似又不同，表明地球历史上生存过许多现今不再存在的物种。圣经不能解释这些物种绝灭的事实，为了解释古生物学的发现而又不违背圣经，于是有了“灾变论”。

比较解剖学、古脊椎动物学的创始人居维叶（GuvierG,1769-1832，法国人）是当时“灾变论”最有影响的代表。灾变论2023/1/1014居维叶

居维叶认为，在地质发展过程中，地球经常发生各种突如其来的灾难性变化事件。每当经过一次巨大的灾害性事件，就会使几乎所有的生物灭绝。这些灭绝的生物沉积在相应的地层变成化石被保存下来。这时造物主又重新创造出新的物种，使地球又重新恢复了生机。如此循环往复，就造成了地球上过去的物种与现代物种的差别。灾变论2023/1/1015居维叶推断，地球上已发生过4次灾害性的变化，最近的一次是大约距今5000多年前的摩西洪水泛滥。这使地球上生物几乎荡尽，因而上帝又重新创造出各个物种。最著名的例子是圣经《旧约》中所说的诺亚大洪水，圣经故事变成了地质学的例证。诺亚大洪水灾变论2023/1/1016

在1800年前后，关于地球变化的另一种观点—“均变论”开始得到了发展－－苏格兰莱伊尔（现代地质学之父）

他认为古老地球在很早以前就形成了，地球表面的所有特征经历了缓慢渐进的变化,而不是以前突发性的大动荡造成的。由于莱伊尔认为地球以稳定均匀的速度演变，而不是一系列灾难性的剧变，他的理论被称为均变论。“均变论”学说使以往人们心目中的地球年龄大大延长。在莱伊尔的假想中，地貌演变需历经几千万年的过程。莱伊尔均变论CharlesLyell拉马克（Jean-Baptiste

Lamarck，1744-1829），法国博物学家，早期进化论者。幼时就读于教会学校。17岁时参军，对植物学发生兴趣。于1778年出版了《法国植物志》。1783年被任命为科学院院士。1820年他双目失明，以后的著作都是由他口述、经他的女儿记录整理出版的。

在动物分类学方面，他第一个将动物分为脊椎动物和无脊椎动物两大类(1794)，首先提出“invertebrate”一词，由此建立了无脊椎动物学。他还是第一个提出“Biology”的人，从此结束了将动物、植物看作两个不同领域的看法。拉马克的进化论2023/1/1018拉马克改建了林耐所制订的动物分类系统。在无脊椎动物方面，按林耐的分类，仅有昆虫和蠕虫两个纲，而拉马克则提出了10个纲。这一分类方法，为现代无脊椎动物学的研究奠定了基础。2023/1/1019您未完成的事业，后人总会替您继续的；您已取得的成就，后世也总该有人赞赏吧！——拉马克墓碑上的他女儿柯利莱的话巴黎植物园(JardindesPlantes)中拉马克雕像雕像底座上写着：进化学说的奠基人。拉马克生平2023/1/1020

拉马克的进化思想相当丰富，并且在进化论的历史上第一次成为一个体系。他在1809年发表了《动物学哲学》一书，提出他的进化学说。论点主要有：拉马克学说

1.

生物是可变的，所有现存的物种，包括人类都是从其他物种变化、传衍而来；

2.

环境变化是物种变化的原因。生物生长的环境，使它产生某些欲求；生物改变旧的器官或产生新的器官，以适应这些欲求；3.

继续使用这些器官，使它们的体积增大，功能增进，但不用时可以退化或消失；

4.

环境引起的性状改变是会遗传的，从而把这些改变了的性状传递给下一代。

2023/1/1022拉马克学说

拉马克学说可以归结为两点，即“用进废退”和“后天获得性状遗传”。拉马克认为，环境变化了，使得生活在这个环境中的生物有的器官由于经常使用而发达，有的器官则由于不用而退化，这就是“用进废退”。这种由于环境变化而引起的变异能够遗传下去，这就是“获得性遗传”。根据同样的论点来解释游禽类的蹼足和涉禽类的长腿长脚，这些都是“用进”的结果。长期营地下穴居生活的鼹鼠，视觉很少使用或不需要，于是两眼就退化了，达就是“废退”的结果。

2023/1/1023拉马克还认为，在一般情况下外界环境对植物和无神经系统的低等动物具有直接的影响，使它们发生直接变异。这种变化的过程，可以表示为：

环境变化→机能改变→形态构造改变对于有神经系统和习性复杂的动物，环境对它们的影响则是间接的。其变化的过程，可以表示为：环境变化→动物需求变化→动物习性改变→机能改变→形态构造改变拉马克学说拉马克认为植物受环境的影响比之动物更为深刻和显著。同种植物若生长在不同的环境中，其形态结构相差十分悬殊。他以水毛莨(Ranunculus

aquatilis)植物为例作了分析。水毛莨的茎叶若长期沉没在水中，叶即裂成枯枝状；但若它的茎部露出水面以上，则在空气中发育的叶，就呈广阔的圆形，只是叶的边缘稍有分裂。倘使它们所生之地域只是潮湿，不被水层所淹没，则其茎部较短，叶为圆形，绝不像枯枝状。2023/1/10252023/1/1026

在生物起源上，拉马克认为最原始的生物源于自然发生，例如，纤毛虫、水螅、蠕虫等，都可短期内由非生物直接产生出来，如水螅在每年适宜季节里从淤泥里发生。而且，当它们一旦产生后，都进行了持久的斗争以趋于完善，从而逐渐向高等动物过渡，直到进化成人

由此说明，拉马克所谓的各系统生物并不起源于共同祖先，动物和植物、动物中的各大类型各有不同的起源。很显然，这是一种生物进化多源论的观点。拉马克学说

拉马克学说评述：

在神创论还占据统治地位的时代里，拉马克第一个创立了比较系统的进化学说，推翻了物种不变论，提出由自然产生的最简单生物发展到最复杂生物（包括人类）这样一种真正的进化思想。但是，拉马克的进化学说种主观推测比较多。首先，他错误地提出动物有所谓欲求和主观愿望，在进化中发生重大作用，他认为动物的变异是由它的主观愿望所支配的结果，这些动物的新器官是由于适应这些欲求而产生的。另一方面，“获得性遗传”学说也是缺乏实验证据的。2023/1/1028拉马克学说后记：20世纪前后拉马克主义曾经非常流行，到20世纪下半叶，后天获得性不能够遗传才成为生物学的定论。虽然他并没有被忽视，但是往往是被做为反面教材加以嘲笑和批驳。这位伟大的先驱者在孤独和贫困中死去，埋葬在一块租来的坟地中。在租借到期后，其遗体被移走，下落不明。2023/1/1029

到19世纪中叶，地质学、古生物学、系统分类学、比较解剖学、比较胚胎学等众多学科的发现，已动摇了物种不变的古老观念，也有少数学者考虑到了生物进化的可能性，但是没有一个获得成功。生物学界迫切需要有一个科学巨人，能够综合各个学科的证据，无可置疑地证明生物进化的事实，并且给出合理的解释。这个巨人就是达尔文。2023/1/10302.达尔文和达尔文的进化论CharlesDarwin，1809-18822023/1/10311840年的达尔文晚年的达尔文达尔文生平1809年，达尔文出生于英国一个医生世家。1825年，达尔文在Edinburgh的医学院学习，但由于他对自然历史产生了浓厚的兴趣，并因此而退学。19岁（1828年）时家人把他送到Cambridge去学习神学，希望他成为一个牧师。但是达尔文对自然历史的兴趣变得越加浓厚，完全放弃了对神学的学习。在Cambridge期间，达尔文结识了当时著名的植物学家Henslow和著名地质学家Sedgwick，并接受了植物学和地质学研究的科学训练。1831年夏天，达尔文（当时22岁）随英国海军探测船“贝格尔号”参加了历时5年的环球考察，所见所闻对其生物进化思想、自然选择学说的形成产生了重要的影响；

1859年发表了《物种起源》一书，用大量的事实证明了生物变异的普遍性、变异与遗传的关系，提出了生存竞争和自然选择学说，系统地论述了物种形成的机制。《物种起源》的发表标志着现代生物进化理论的形成，引发了近代最重要的一次科学革命，因而达尔文被称为生物进化论的奠基人。2023/1/1034海军勘探船“贝格尔号”达尔文生平欧洲宇航局的火星着陆器叫做“贝格尔2号”。可惜坠毁在火星表面。因为达尔文的缘故，后世很多幻想小说把接触地外生命的任务交给一艘名叫“贝格尔号”的飞船2023/1/1036达尔文的望远镜。连同他的笔记本、枪枝以及一双善于观察的眼睛,都是年轻的博物学家达尔文的重要装备。达尔文生平2000年秋季发行的新版10英镑钞票。右边是老年达尔文的头像，左边是一只加拉帕戈斯群岛的蜂鸟在吸取花蜜，蜂鸟翅膀右边是贝格尔号。放大镜是达尔文用过的放大镜，背景辐射线的图案也取材于达尔文用过的指南针。

科学史上没有哪一个理论学说像达尔文的进化论那样面对着那么多的反对者，遭到那么多的攻击、误解和歪曲，经历了那么长久而激烈的争论，受到如此悬殊的褒贬，造成如此深广的影响。它最初被宣布为“亵渎上帝的邪说”，后来又被别有用心者利用，被法西斯种族主义者歪曲；它曾多次被宣判“死亡”或“崩溃”，也被说成是“过时的理论”或“非科学的信仰”；许多人许多次地宣称它已被某某新理论“驳倒”或“打倒”。

达尔文的进化理论似乎是“摒除不掉的东西”，它总是在被抛弃之后又被拣了回来。达尔文究竟给我们带来了什么？达尔文给我们带来了什么？

在达尔文以前，从普通的老百姓到著名的学者都相信创世说描绘的世界；不是哲学家也不是思想家的达尔文却完成了千百年来唯物主义哲学家和思想家未能完成的一场思想革命，毫不留情地把上帝从科学领域驱逐出去。18到19世纪的自然科学领域的思想革命不是从物理科学开始的，而是从生物学领域发起的。布丰和拉马克在传统思想大厦上撞开了一个大洞，达尔文则摧毁了这座大厦的根基，并使它崩溃。由达尔文最后完成的这场自然科学中的思想革命最终使科学与神学“离婚”，自然科学由此而彻底摆脱神学的束缚而真正独立。因此，一些自然科学史家把1859年达尔文的《物种起源》出版之日视为自然科学独立日。达尔文给我们带来了什么？

达尔文进化理论的形成（1）1836年10月（达尔文结束环球考察）以前——自然神学自然观时期；（2）1836年10月至1838年9月——由自然神学自然观向演变论自然观转变；（3）1838年10月（读马尔萨斯的论人口的著作）到1844年——自然选择理论形成时期；（4）1844年至1858年——自然选择理论发展为完整的进化理论。

在剑桥大学念书时期（1828～1831年）和乘贝格尔号军舰进行环球航行考察期间的达尔文是一个自然神学的信徒。在爱丁堡大学读书时他读过他的祖父老达尔文的著作，但老达尔文的进化论观点对青年达尔文“没有什么影响”。

1831年12月登上贝格尔军舰去考察，直到考察结束，达尔文仍然没有完全抛弃自然神学观点。

（1）1836年10月以前——自然神学自然观时期“贝格尔”号先航行到巴西，在南美洲的东海岸逗留了2年多，随后绕到南美洲的西海岸，由此往新西兰、澳洲和塔斯马尼亚岛，后来经过印度洋，从南边绕过非洲的好望角，横渡大西洋，再回到巴西。最后再由巴西返回英国，全部航程，从1831年12月27日到1836年10月2日，历时约5年。（2）1836年10月至1838年9月——由自然神学自然观向演变论自然观转变1836年10月达尔文结束环球考察，并认真思考了5年考察期间提出的问题，终于放弃了宗教信仰，从自然神学自然观转变为一个相信物种演变的演变论者。他在回忆录中写道：“我逐渐意识到，《旧约全书》中有明显的伪造世界历史的事实……不信神以很缓慢的速度侵入我头脑，而且最后终于完全不信神了”。

1837年至1838年，达尔文在笔记中写道：他不再相信创世说，相信物种是可变的，每个物种都从先前存在的其他物种演变而来，每个物种的特征不是上帝赋予的，而是传衍而来。

2023/1/1045达尔文环游世界时观察到的龟和鸟类2023/1/1046甲虫标本

达尔文在这次科学旅行中，仔细地观察了所到各处的生物类型，深入地比较了化石动物和现存动物的相互关系、生物的地理分布等事实，并在赖尔的地质学进化原理的启发下认识到：生物的种和变种一样，是由以前别的种所演变而来，并非上帝创造的产物。其一，南美草原地层中所发现的巨大动物化石，这些化石与现代的犰狳十分相像。这一事实说明，现代生物与古代生物之间，并非毫无联系，而是存在着某种亲缘关系。许多种犰狳能消灭害虫和毒蛇；带有盔甲的皮可做篮子和玩具；还可饲养供展出。因栖息地被破坏以及食肉动物的侵害，分布范围日益缩小，有的近于灭绝。贫齿目的1科。通称犰狳。共9属21种,分布从北美洲至南美洲。加拉帕戈斯群岛由19个火山岛组成，从南美大陆延入太平洋，被人称作独特的“活的生物进化博物馆和陈列室”。现存着一些不寻常的动物物种。1835年达尔文考察了这片岛屿后，从中得到感悟，为进化论的形成奠定了基础。加拉帕戈斯群岛GalapagosIslands（厄瓜多尔）世界自然遗产地其二，随着南美大陆南移，相似动物类型发生了逐渐的更替。说明生物的分布与地理环境密切相关。其三，加拉帕戈斯群岛的物种是南美洲的类型，这些岛的历史并不长久，每一岛上都有彼此略有不同的物种。雀科鸣禽便属于这一类型，达尔文在那里区别出13个种。这说明岛上的生物类型是从邻近大陆上迁移过来的，同时又各自产生了适宜于当地环境的新的类型。其四，南美某地有2万多头牛，由于连续3年的旱灾而全部死亡。它表明，不需要造物主的干预，仅仅由于自然的原因，就可能引起生物界的巨大变化。其五，在火地岛上，当地土人赤身露体，拾食岩石上的软体动物，使用石器和弓箭等原始生活情景给了达尔文很深刻的印象，对他认识人类起源于动物的原理有很大的启发。5年的科学旅行使达尔文从相信神学而转变为一个坚定的进化论学者。正如他说：“贝格尔号上的航行，算是我生平最重要的事件，它决定了我的整个生涯”。2023/1/1052达尔文在伦敦的乡居达尔文科学旅行回国以后，居住在伦敦郊外的某小镇上。当时他手头的主要工作是整理旅行采集来的标本和资料。同时着手进一步探索生物的进化问题。2023/1/1053达尔文开始认真思考有关物种起源的问题。早在1836年从加拉帕戈斯群岛返航时，达尔文就在思考群岛副总督告诉他的话：岛与岛之间，海龟甲壳的形状各不相同。这些变异，他在航海日志中写道，“将破坏物种的稳定性”。“加拉帕戈斯”在西班牙语中是海龟的意思。后来，成千上万的海龟被捕走作为船员的食物。加拉帕戈斯群岛上的大海龟当时，巨龟成群结队地在岛上的沙滩上漫游，总共有十四种，而且岛与岛之间的巨龟的形态差别非常大，以至于岛上的副总督向达尔文吹牛说，他只要瞄一眼，就知道哪只龟是哪个岛上的。

达尔文在群岛收集的鸟类包括13种雀科鸣鸟。1837年3月，伦敦鸟类学家古尔德（JohnGowld）告知达尔文，岛上这些雀科鸣鸟之间关系非常紧密，另外十几只实际上也是雀科鸣鸟的不同种类。虽然与已知鸣鸟明显不同，但仍然有着千丝万缕的联系。

是否这些不同的种类，是来自同一祖先的不同分支？加拉帕戈斯群岛的鸟类为证明达尔文进化论的观点起了至关重要的作用。2023/1/1056达尔文在加拉帕戈斯群岛收集的13种雀科鸣鸟2023/1/1057达尔文进化论鸟嘴的类型啄食种子主食种子偶食昆虫主食昆虫偶食种子食昆虫2023/1/1059

借助回忆和记录，达尔文确信不同种类的鸣鸟来自不同的岛屿。显而易见，地域的分割与物种的变异之间有着必然的联系。达尔文得出结论：所有种类的雀科鸣鸟，都是从南美大陆飞来的一对鸣鸟的后代。经过世世代代的繁衍，最初的雀科鸣鸟为了适应不同岛屿的环境，进化为十几种不同的新种类。

达尔文开始相信，生物不断地变化以适应新的环境。1837年7月，达尔文开始第一本物种进化笔记的写作。

驯养动植物构成达尔文研究的另一个命题。他清楚地知道，通过有控制的繁殖，能够获得不同品种的动植物。例如，家畜养殖者通过大个公牛和母牛的交配，最终能孕育出大个的幼牛。但他明白，一个品种不能等同于一个物种。没有一位植物种植者或者动物饲养者能够培养出完全不同的新物种。达尔文相信，一个新物种完完全全地从母源中脱离出来，至少需要上万年，甚至更长时间。如果家畜养殖者在这么长的时间里，有选择地把牛交配，最终将获得一个与其他牛类完全不同的新物种。2023/1/1061

思考：如果把这些人工培育的品种放归自然环境，会有怎样的结果？

1838年2月，达尔文完成了第一本关于物种进化的笔记；接下来，他想弄清楚物种为什么进化，又是怎样进化的。达尔文知道，同一物种的成员以各种微小方式互有差别。一窝小狗也许包括三只黑色的，仅有一只是褐色的；一窝鸽子蛋也许只能孵出一只翅膀比其它几只略微短小的幼鸟。2023/1/1063

达尔文认为，大自然持续不断地产生这些随意的变异。对于驯养的动物来说，饲养者会选择某一特殊变异，然后控制小狗或者鸽子的交配，从而突出这一特点。但是，到底是什么力量在野生动植物身上发生作用呢？为什么一些变异固定下来形成新物种呢？（3）1838年10月（读马尔萨斯的论人口的著作）到1844年——自然选择理论形成时期；

1838年达尔文阅读了英国经济学家马尔萨斯的著作—《人口论》。马尔萨斯指出了一个生物学家早就知道的事实：几乎所有的物种，都养育出比可能存活的数目更多的后代。然而，这些后代大部分在能够繁殖前死去。

马尔萨斯由此断定，物种数目增多的速度比食物供给增长的速度快。对于强大的繁殖力，如果没有任何限制，有限的资源将很快不能满足不断增长的有机体存活的需要。持续不断地争夺食物和其它资源的斗争，对于这种增长提供了必需的限制。生命就是争夺资源的斗争，大量生物体不可避免地在幼小时丧生。

从数学角度讲，马尔萨斯是正确的：如果自然界没有限制生物繁殖的因素，那么每个物种都有按几何级数(2、4、8、16……)迅速繁殖后代的趋势。比如象(动物中生殖缓慢)，从一对雌雄象开始，到750年之后，将产生出1900万头象。一对麻雀，在10年之后，将繁殖出2750亿个子孙。从这个意义上来说，生命是一场为生存而进行的持续不断的斗争。这就是达尔文久已寻求的那种力量，一个看不见的法则“选择”某些生物死掉，而另外一些存活下来，继续繁衍。（生存斗争）

结合物竞天择的思想和自然界不断变异的现实，达尔文认识到，某些生命个体一出生就带有物种变异赋予它们的优势：一棵比其它雪松长的稍高一点的雪松能接受更多的阳光；一只鸟喙稍粗一些的雀科鸣鸟能嗑开更加坚硬的种子。由于这些优势，这些生命个体或许会比它们的同类寿命更长，繁殖更多的后代。它们的后代会继承这些优点，然后再遗传给下一代。这样经过无数代繁衍，高大的雪松和鸟喙粗壮有力的鸣鸟，首先作为一个品种，然后作为一个独立的物种确立下来，取代母源物种的地位。达尔文把这种塑造力量命名为“自然选择”，与动植物培育者进行的“人工选择”相对。由一个早先共同的犬类祖先经过长期的选择，产生出5种新的犬科物种。（自然选择）2023/1/1068狗的不同品种（人工选择）2023/1/1069达尔文提出自然选择学说有4事实，2推论：

事实1：生活资源有限

事实2：生殖能力过剩

推论1：生物后代绝大多数部分必须灭亡。

事实3：生物后代之间存在可遗传变异，

事实4：不同变异可以有不同生存能力

推论2：优胜劣汰2023/1/1070“自然选择”vs“用进废退”以著名的长颈鹿为例在达尔文看来:长颈鹿的由来，是因为长颈鹿的祖先当中本来就有长脖子的变异，在环境发生变化、食物稀少时，脖子长的因为能够吃到树高处的叶子而有了生存优势，一代又一代选择的结果，使得长脖子的性状在群体中扩散开来，进而产生了长颈鹿这个新的物种。拉马克认为:长颈鹿的长颈由来是因为长颈鹿的祖先经常伸长了脖子去吃树高处的叶子，脖子受到了锻炼，变长了，而这一点可以遗传，因此其后代就要比父母的脖子长一些，一代又一代，脖子就越来越长。

“自然选择”vs“用进废退”（4）1844年至1858年——自然选择理论发展为完整的进化理论1844年至1858年期间达尔文最终完成了他的进化理论。这期间达尔文把分支概念与发展概念融合到自然选择理论之中。达尔文把原型视为共同祖先，把发育过程看作是世代传衍，把分支看作是性状分歧，于是达尔文获得了系统发育（phylogeny）的新概念。

“进化系统树”首次出现在达尔文1836年至1844年一本笔记上。系统发育和系统树的概念的获得使达尔文的进化理论趋于完整，分支的进化树显著地区别于拉马克的“垂直进化”模式。从林奈、居维叶、拉马克到达尔文，对自然历史的认识发生了根本的转变。2023/1/1074

达尔文认为物种是可变的，进化通过物种的演变而进行，地球上现今生存的物种，都是曾经生存的物种的后代，渊源于共同的祖先。这一点十分重要，正是因为起源于共同祖先，生物界才成为历史连续的统一整体，一切生命现象才可以追踪其历史渊源。它促使很多生物学家去研究所推论的共同祖先之间的关系及其可能的特征。2023/1/1076共同起源是生物进化一元论的观点，与拉马克的多元论不同。1858年，达尔文和华莱士（Wallace）在英国LinneanSociety上共同公布了他们的进化学说。1859年，达尔文将进化观点和自然选择学说有机地融和，发表了划时代的著作——《物种起源》。经过长时间孕育的达尔文进化理论诞生了。华莱士虽然与达尔文同享发现自然选择理论的殊荣，他却总是把荣耀归功于达尔文一人，并把自然选择理论称为“达尔文主义”。这个称呼沿用至今。达尔文逝世一年前的照片，他看起来像一位饱经风霜的智者。他说：“当迫不得已，不得不放弃观察和实验时，我宁愿死去。”1851年的达尔文发表关于一系列贝格尔号航行期内的博物学著作，但是大约一直到七年以后，他才开始公开进化论和自然选择的激进思想。1844年，关于物种进化的著作《造物遗痕》招致轩然大波。作者深知这部书会颇受争议，将其匿名发表。达尔文忧心忡忡，担心成为类似争论的焦点。一般学者都认为达尔文早在1838年完成环球考察后不久就已经形成了他的进化理论，之所以推迟20年之久才发表他的著作是由于他在学术上的谨慎，力求其理论更完善；某些学者则认为达尔文因深知其理论对宗教、哲学和政治的影响之大，他自己又是政治上的温和派，所以才推迟发表其著作。2023/1/1080《物种起源》一书于1859年11月24日出版，在达尔文的有生之年，该书一共再版了6次。

书的全名为：

OnTheOriginofSpeciesByMeansofNaturalSelection,OrthePreservationofFavouredRacesintheStruggleforLife物种起源2023/1/1081

该书的目录如下：

绪论

第一章家养状态下的变异

第二章自然状态下的变异

第三章生存斗争

第四章自然选择即适者生存

第五章变异的法则

第六章学说之疑难

第七章对自然选择学说的种种异议

第八章本能

第九章杂种性质

第十章论地质纪录的不完整

第十一章论生物在地质上的演替

第十二章生物的地理分布

第十三章生物的地理分布（续）

第十四章生物间的相互亲缘关系：形态学、胚胎学和痕迹器官

第十五章综述和结论物种起源

达尔文进化论学说的基本要点1.生物是进化的,各种生物都有一个共同的祖先。2.生物进化是一个连续的过程,即种系发生是一个线性的渐变过程。3.生物进化的动力源于“自然选择”,即适者生存,不适者被淘汰。在生存竞争中,具有有利变异的个体能有机会保存自己和繁殖后代,具有不利变异的个体在生存竞争中就会被淘汰。

以自然选择为核心的达尔文进化论，第一次对整个生物界的发生、发展，作出了唯物的、规律性的解释，推翻了神创论等唯心主义在生物学中的统治地位，使生物学发生了一个革命变革。（19世纪自然科学三大发现之一）

《物种起源》一书的出版不但轰动了当时的科学界，也引起了广大平民百姓的关注，首印1250册在一天之内便销售一空。同时，神创论者对该书的出版表现了极大的恐慌和愤怒。当时英国的报纸几乎每天都在争论：人类究竟是亚当的子孙还是猿猴的后代。2023/1/1084

一幅将老年达尔文描绘成猴子的漫画。对神创论者来说，达尔文主义最让人不能接受的方面是人类也是自然界的一部分，与猴子和类人猿紧密相关。2005年9月1日：由美国、以色列、德国、意大利的67名科学家组成的国际黑猩猩基因测序与分析联盟完成了黑猩猩基因组序列草图与人类基因组序列的比较工作。最新出版的《自然》和《科学》杂志都以这项重大的研究成果作为封面文章。研究显示，黑猩猩和人类基因组的DNA序列相似性达到99%；即使考虑到DNA序列插入或删除，两者的相似性也有96%；人类与黑猩猩有29%的共同基因编码生成同样的蛋白质。人类与黑猩猩还都拥有一些变异很快的基因，比如涉及听觉、神经信号传导、精子的生成的基因。另外，与其他动物相比，人类与黑猩猩还共同拥有一些易于引起病变的基因。

“人类与黑猩猩在600万年前由共同的祖先分别进化后，其蛋白质体系只经历过一次主要变化。两者之间的差异只相当于任意两个不同人之间基因组差异的10倍。”

牛津论战

Vs牛津主教威尔伯福斯的讽刺画，他是达尔文思想的主要攻击者。神创论赫胥黎针对大猩猩头骨发表演讲。他是达尔文主义最热诚的支持者、辩护者之一。（达尔文斗士）

进化论1860年6月30日牛津大学2023/1/1088威尔伯福斯：关于人从猴子传下来的信念，请问与猴子发生关系的是你祖父一方，还是你祖母那一方？赫胥黎：

一个人没有理由因为猴子做他的祖父而感到羞耻，让我感到羞耻的将是这样一种人：他不满足于自己活动范围内的成就，却要费尽心思来过问他自己并不真正了解的问题，想要用花言巧语和宗教情绪把真理蒙蔽，这是永远办不到的。牛津辩论1871,March22TheHornet

1860年牛津辩论之后，宗教对进化论的攻击仍然没有停止。2023/1/10901885年反对达尔文的印刷品。几十年前，在一次聚会上，达尔文结识了历史学家托马斯·卡莱尔，他称达尔文主义是“肮脏福音”的话被其引用。2023/1/1091著名现代进化论生物学家斯蒂古尔德则说：“从达尔文以后，世界就不同了。

达尔文对生物学的贡献是多方面的，他在生物地理学、系统分类学、生态学、动物行为学等领域所做的开拓性工作，有的在几十年后才显示出其先见之明。达尔文在自传中曾经说：“一个假说不管是多么可爱，一旦事实与之相抵触，我总是尽力让自己毫不犹豫地抛弃它。”达尔文不仅继承了传统的博物学方法，细心地观察和收集事实进行归纳，而且使用了现代的科学方法，善于提出可检验的假说，并用新的观察和设计实验来检验它。他完美地把博物学方法和科学方法结合起来，既是一个大博物学家，也是第一个大生物学家。1882年达尔文去世，隆重的国葬名动一时，凭此票才能参加在国会的要求下，达尔文被安葬在伦敦威斯敏斯特大教堂，他的身边安息着另一位科学巨人、物理学之父牛顿。2023/1/1094达尔文故居纪念达尔文

在达尔文逝世近120多年之后的今天，有关进化论的争辩远未平息。一方面，基督教的原教旨主义者信奉《旧约》的“创世记”乃是万物起源的万世不移的真理，打着“科学神创论”的幌子，从根本上否认“生物是进化的”这一科学事实，向公众宣称进化论已被最新的科学成果所否定，在公众当中引起了很大的混乱。另一方面，在生物学界内部，在确信"生物是进化"的这一共识之下，也对生物进化的过程和机理进行着激烈的论战。补充：《审判达尔文》、《达尔文的黑匣子》等国外的神创论著作最近都被推销到了中国，成了畅销书。出版这类书做为反面教材未尝不可，问题是它们是被当成了“最新科学成果”向读者推销的（科学神创论），而在中国的报刊上却见不到生物学专家对这些著作的批评，反倒是经常在全国性报刊或网络上看到反对进化论的宣传文章。“达尔文奖”，给每年选出世界上最傻的人“颁奖”一次

反达尔文进化论的观点1.进化论仅仅是一种理论。它既非事实，也不是科学定律。2.自然选择陷入了循环论证的怪圈：适者生存，存者即为适者。3.进化是不科学的，因为它既不能验证，也无法推翻。4.科学家越来越怀疑进化的真实性。6.如果人类从猴子演变而来的，那麼为何现在还有猴子？5.连进化生物学家彼此间都存在各种分歧，这说明进化论所依据的科学基础根本不牢靠。7.进化论无法解释生命最初是如何在地球上出现的。8.没有任何人看到过新物种的进化过程。达尔文的进化论是否正确？

我一直不相信进化论，如果真是这样的，那我们应该时不时看到由类人猿进化而来的人呀!

奇怪,人们怎么能相信没有根据的东西,说人是猴子变来的,这不是糟蹋人自己吗?那人和猴子之间的类型怎么没有呢?

现在的人到底是怎么来的，谁也说不清。反正中国人不是猴变来的,我们是由龙变来的。这正好可以证明，达尔文是错的。达尔文的进化论的确存在许多漏洞，而且世界上又的确存在着许多象埃及金字塔那样现代科学无法解释的谜团，所以，我更愿意相信上帝。我不相信有神论!我对进化论也有怀疑!进化论应该改成进步论，每个物种都在学习，进步，尽量适应大自然的环境。我认为人类是由外星人到地球繁衍的结果。2023/1/10101

在这本令人震惊的书中，柏克莱生物学博士威尔斯，揭穿了只有他的少数同僚生物学家知道的一些的秘密。最为人熟知的进化论“圣像”，从猿进化到人的图片、鱼和人的胚胎比较、到树干上的蛾，都是错误或误导人的，几十年来生物学的学生所学的进化论根本就不正确。

科学史上没有哪一个理论学说像达尔文的进化论那样面对着那么多的反对者，遭到那么多的攻击、误解和歪曲，经历了那么长久而激烈的争论，受到如此悬殊的褒贬，造成如此深广的影响。它最初被宣布为“亵渎上帝的邪说”，后来又被别有用心者利用，被法西斯种族主义者歪曲；它曾多次被宣判“死亡”或“崩溃”，也被说成是“过时的理论”或“非科学的信仰”；许多人许多次地宣称它已被某某新理论“驳倒”或“打倒”。

事实上，达尔文进化论既没有过时，更没有死亡，目前也没有任何新理论能完全取代它。达尔文进化论自诞生以来就不断地被修正、改造和更新。2023/1/10103达尔文的《物种起源》论证了两个问题：第一，物种是可变的，生物是进化的。绝大部分读了《物种起源》的生物学家都很快地接受了这个事实，进化论从此取代神创论，成为生物学研究的基石。第二，自然选择是生物进化的动力。生物学家对接受这一点犹豫不决，因为自然选择学说在当时存在三大困难。（1）缺少过渡型化石（2）地球的年龄问题（3）进化的遗传机理问题存在问题2023/1/10104进化论的自然选择学说的大前提，是假定同一物种的不同个体存在着可以遗传的变异，对于遗传的机理，当时的科学界一无所知。在1872年，达尔文写道：

“遗传的定理绝大部分依旧未知。没有人能够说明在同一物种的不同个体中的相同特性，或在不同物种中的相同特性，为什么有时候能够遗传，而有时候不能；为什么孩子能回复其祖父母甚至更遥远的祖先的某项特征。”（我们现在知道它们是遗传物质随机地发生改变，基因突变或基因重组的结果）2023/1/10105

当时的生物学界普遍相信所谓“融合遗传”：父方和母方的性状融合在一起遗传给子代，并且逐渐被稀释（油漆桶问题），而无法象自然选择学说所说的那样在后代保存、扩散开来。

问题：皮肤的颜色？人的肤色至少由三个基因控制2023/1/10107达尔文虽然从动植物培养中知道一个优良的性状是可以被保留下来的，但是他没有一套合理的遗传理论来解释，只能用拉马克的“获得性遗传”来补充自然选择学说。3.达尔文以后进化论的发展达尔文学说形成于生物科学尚处在较低水平的19世纪中期，那时遗传学尚未建立，生态学正在萌芽，细胞刚被发现。作为生物科学最高综合的进化论，它随着生物科学的发展而不断显露出矛盾、问题、错误和缺陷，理论本身就不断被修正和改造。1865年，孟德尔宣读自己论文1900年，孟德尔定律的重新发现，标志着现代遗传学的诞生。孟德尔(1822-1884)

达尔文进化理论认为进化是靠微小变异的累积来实现的，自然选择导致的进化只能是非常缓慢的、渐变的过程，坚持“自然界无跳跃”法则。---达尔文式进化

20世纪以来，进化理论有了新的发展：（1）现代遗传学和分子生物学对达尔文式的进化给予了新的更加精确的解释；（2）人们发现除了由于自然选择所引起的渐变的进化之外，可能还有其它方式的进化。-----非达尔文式进化（1）新达尔文主义

该学说的主要代表人物是19世纪末的遗传学家魏斯曼和20世纪初约翰森和摩尔根等人。其主要工作是通过对遗传物质基因的研究,揭示遗传变异的机制,用突变、基因的不同组合和自然选择的长期作用来解释生物进化现象,否定了获得性状遗传。提出了“种质论”，即生物体是由种质和体质组成的，种质是生殖细胞，体质是体细胞，新种的形成是由种质产生的。

然而,该学说的研究也还限于生物个体水平,对环境选择在进化中的作用也不够重视。达尔文主义与孟德尔遗传学的统一（2）综合进化论（Synthetictheory）由于基因分离和重组，有性繁殖的个体不可能使其基因型恒定地延续下去，只有交互繁殖的种群才能保持一个相对恒定的基因库。种群是生物进化的基本单位，不是个体在进化，而是种群在进化。生物之间的一切相互作用，包括捕食、竞争、寄生、共生、合作等等，只要影响基因频率的变化都具有进化价值。在性状变异分析时，还应该将可遗的传变异和非遗传的变异区分开来。综合进化论是建立在实验和定量分析的基础上，是对达尔文进化论的进一步修正和完善。（3）分子进化的中性学说

20世纪50年代,随着分子生物的兴起,使得人们开始从分子水平上去揭示生命的本质和规律。这也深刻影响着生物进化研究的发展。

既非有害、又非有利的分子变异普遍存在蛋白质和DNA都可有很多不影响其功能的“多态性”同工酶同义替换（如三联体密码第三个核苷酸的替换）内含子和重复序列普遍存在无用的DNA（junkDNA）自然选择对它们能否起作用？1968-1971年间,日本学者木村资生（Kimura）提出了“中性突变漂变假说”,简称“分子进化的中性学说”

。生物绝大多数突变都是中性的，既无利也无害。遗传漂变是分子进化的基本动力，与自然选择无关。只有通过突变的漂移固定，导致生物形态和生理上出现差异之后，自然选择才会发生作用最终导致表型进化。遗传漂变（geneticdrift）:由于群体太小而引起的基因频率随机增减甚至丢失的现象称为遗传漂变。2023/1/101143）分子进化的速率取决于蛋白质或核酸大分子的种类,不同种类的大分子,其氨基酸或核苷酸的替换速率不同,但相同种类的生物大分子在不同生物中的进化速率都是基本相同的。常常是功能上重要的分子进化速率低。4）进化是随机的和没有方向的。分子进化中性论并不是对达尔文进化论的否定，而是在分子水平结构上来解释问题，是对达尔文进化论的补充和发展。分子进化中性论（4）间断平衡论

（跳跃式进化）依据：化石记录的不连续性。生物进化的速度不是匀速的、渐变的，而是突变与渐变的结合。渐变所产生的变异在变异总量中所占比例很小。新物种形成期间进化迅速（跳跃），而在种形成之后则保持长时间的相对稳定（几乎不进化）。间断平衡论较合理地解释了化石记录，新种在形成期间的快速突变不易留下化石记录。2023/1/10116间断平衡论（5）新灾变论依据：地质历史时期物种的大规模灭绝事件。在地球历史上，每隔一段时间曾发生过大的灾变，灾变会引起生物的大规模灭绝。大灭绝并不消灭一切生物，而是有选择性。灭绝的生物为幸存生物的爆发进化提供了食物和空间。新灾变论进化程序：灾变—选择性大灭绝—幸存者大扩张—大爆发完全摈弃了神创论2023/1/10118新灾变论证据2023/1/10119进化学说历程结语与展望随着生物科学研究和生物技术手段的不断发展，在进化论发展的每一阶段都要对它进行相应的修正和完善。如通过长期的野外考察和对家养动物的仔细观察,达尔文创立了自然选择学说。遗传学的产生,使得进化研究由模糊到定性,再由定性到定量。群体遗传学的兴起,产生了基于群体遗传变异机制的新达尔文主义和现代综合论。分子生物学的诞生,导致了分子进化的中性学说。古生物学研究的拓展和深入,引发了新灾变论和间断平衡论。

生物世界是一个极其庞大具有很多等级结构的复杂系统，人类对它的了解可以说是刚刚起步，我们根本不能用一个单一不变的模式去认识和概括它。在当前的进化生物学研究中，随着生物科学的各分支学科向微观和宏观层次的深入和扩展以及它们和古生物学、地球科学、天文学乃至哲学之间的交叉，生物进化的研究呈现出前所未有的大交叉和大综合的态势。2023/1/10122

进化生物学

EvolutionaryBiology

回顾达尔文的进化理论主要包含两个学说：第一，物种是可变的，生物是进化的。所有的生物都来自同一祖先，生物的进化是一个树枝状的不断分化的过程。绝大多数生物学家都很快地接受了这个事实，进化论从此取代神创论，成为生物学研究的基石。第二，自然选择是生物进化的动力。提出了解释生物是如何进化的一个机制，认为自然选择是生物进化的主要方式。许多生物学家对进化的机制、过程和细节到目前为止都存在激烈的辩论。2023/1/10124生物都有共同起源2023/1/10125

地球上所有生命都是由共同祖先进化而来，都有共同起源，这种观点不仅是宏伟壮丽的，而且有着强大的解释力量。它使得人们在系统分类学、生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学等领域所发现的令人迷惑的种种现象有了合理的解释。2023/1/10126生命及其在地球上的起源2023/1/10127地球是一个特殊的行星，其特殊性就在于它具有由各种生命所组成的生物圈。地球生物圈是经过漫长的进化过程逐步建立起来的。在这个过程中，生物与环境相互作用：生物改变了环境，改变了的环境反过来又影响和控制生物进化。一、美国“勇气”号和“机遇”号火星车对火星的探测表明，火星曾经温暖湿润，有可能在数十亿年前支持生命。

二、在印度尼西亚发现已知最小人种的化石。这一名为“弗洛勒斯人”的小人种可能在距今１.８万年前和现代人的祖先共同在地球上生活。它被认为是过去50年间古人类学中最重要的一项发现。三、韩国科学家宣布克隆出人类早期胚胎，首次证明克隆技术对人类细胞也适用。

五、基因组中的所谓“垃圾ＤＮＡ”作用要比原先认为的更重要，这些ＤＮＡ对于基因在正确的位置和时间“开启”起到关键的帮助。七、今年对两栖动物、蝴蝶、植物和鸟类进行的多项大规模研究发现，植物和动物物种的多样性正在下降。十、研究人员今年找到新方法，可以用来识别过于微小、过于偏远因而肉眼难辨的生命形式。他们从海洋和地下深处取得水样，然后对水中的基因进行测序，通过这种办法发现了很多新的基因和基因组。美国《科学》杂志公布了该刊评出的2004年十大科技突破：Scienceeditor

生命进化历史上的十件大事

从生命起源到人类出现的漫长进化历史过程中，曾经有过多次重大创新，表现为进化的巨大突破，推动着生命历史的不断跃进。生命进化历史上的十件大事：

(1)从无机到有机——生命的起源

(2)从非细胞到细胞——细胞的起源

(3)从异养到自养——藻菌生态系统的形成

(4)从厌氧到需氧——能量代谢的提高

(5)从原核到真核——细胞机构的复杂化

(6)从无性到有性——变异机制的发展

(7)从两极到三极——动物、植物、菌类

(8)从单细胞到多细胞——生物机体的复杂化

(9)从水生到陆生——生物占领陆地(包括从孢子到种子和从变温到恒温等)

(10)从猿到人——劳动创造人类分子水平亚细胞水平细胞水平种群水平群落水平个体水平生态系统生物圈原子元素生命的层次

地球上的所有生物:从最简单、最低级的类病毒到最复杂、最高级的人类，尽管它们的形态结构各不相同，但却有着相同的物质基础：所有生物大分子的构筑都是以非生命界的材料和规律为基础，反映了生命界和非生命界之间具有统一性。一、生命组成的同一性

在自然界的100多种元素中，参与生物体组成的主要元素总约25种，它们都普遍存在于无机自然界，可见作为生命并不存在特有的元素。生物体化学成分的同一性2023/1/1013311种常（大）量元素以人体为例，各种元素含量如图所示水：70%无机盐：1%糖：3%脂类：2%蛋白质：15%核酸：7%生物体化学成分组成2023/1/101352023/1/10136二、生命在地球上的起源（地球生命的起源）（一）人类对生命起源的几种认识自生论(spontaneousgeneration)生生论（biogenesis）2023/1/10137“自生论”认为生物可以从非生命的物质直接而迅速地产生出来。这个观点在中世纪的欧洲占统治地位，它产生于古代人们的生活经验。腐肉生蛆腐草化蝇

淤泥生蛙1.自生论2023/1/10138自生论

在西方，亚里士多德就是一个自生论者，他甚至还编制了一个能够从无生命的物质中自然发生的物种名录。例如，他认为腐烂尸体和排泄物能产生绦虫，粘液能产生蟹、鱼、蛙和蝾螈等。“鹅树学说”认为针叶树的树脂和海水的盐分结合可生出鹅和鸭，因而鹅、鸭肉曾一度被划为素食。2023/1/10139比利时人赫尔蒙特Helmont对光合作用的研究

虽然Helmont在光合作用的研究中有所贡献，但对于生命起源问题却主张自然发生说。他还用“实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，21天后就会产生老鼠，并且使他十分惊讶的是，这种“自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。2023/1/10141

1668年，意大利人Redi

用实验方法证明腐肉不能生出蛆虫，首次对自生论提出了挑战。Redi的实验严谨而有说服力，此后人们才逐渐相信较大的动物如蝇、鼠、象等不能自然发生。但是，由于当时列文虎克发现了到处都有小的生物，如纤毛虫以及细菌等，人们觉得小的动物是可以自然发生的。拉马克也认为小的滴虫(如鞭毛虫、纤毛虫条)等可以自然发生，其他生物则是从这些自然发生的小生物进化发展而来的。2023/1/10143意大利生物学家Spallanzani的实验证明小生物也不是自然发生的。他将肉汤装入不封口的瓶中煮沸，静置数日后，肉汤中出现微生物；如将瓶口封盖，然后煮沸、静置，肉汤中不出现微生物。2023/1/10144

1860年，苏格兰人Needham提出“生命力”的概念，继续维护自生论。他认为生物与非生物的关键区别是生物体内存在一种特殊的活力“生命力”。加热处理破坏了肉汤里的“生命力”，密封条件又使空气里的“生命力”进不到肉汤里，因此才不能使肉汤变成细菌。2023/1/10145

1864年，法国微生物学家巴斯德发表了一组实验，彻底否定了微生物的自生论。1864年巴斯德在法国国家科学院报告了他的工作。原定和他辩论的有名的自然发生论者Pouchet

撤销了辩论。“生命来自生命”，即生源论(Biogenesis)取得了胜利。但是，他并没有解决地球上最初的生命是如何起源的这一根本问题。生命

从哪里来？2023/1/10147（二）有关最早生命起源的两种解释宇生论：这一学说认为地球上的生命来自宇宙间其他星球，某些微生物孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而落入地球，从而使地球有了初始的生命。但是宇宙空间的物理条件(如紫外光、温度等)对生命是致死的，生命怎能穿过宇宙空间而进入地球呢？2023/1/10148

英国剑桥大学的讲师约翰把一系列高速照片组合在一起，向人们阐述“宇生论”

的概念。这张照片显示出，鸡蛋在击打水面时，蛋壳发生破碎，从而将里面的物质释放了出来。该理论认为地球上的生命是由搭顺风车，乘撞击地球的小行星或彗星的细菌或是生物化学物带来的。2023/1/10149火星人到达地球

美国宇航局的两名科学家在2005年2月13日向太空官员透露，他们已经找到了证据，证明今天的火星上可能仍然有生命，这些生命体躲在洞穴里，靠洞穴里的水维持生命。2023/1/10151这张照片显示了一个受侵蚀的岩石台地地形。图片中央的巨大岩石看起来就像是一张人脸，这是由于光影给人们造成了它具有眼睛、鼻子和嘴的错觉火星上的人脸2001年火星环球勘察者（NASA）拍摄的照片2023/1/10152柴达木白公山蕴藏了铁管样片的神秘山洞托素湖湖滩上随处可见的圆形铁管神秘管状物遍布湖滩，柴达木托素湖“外星人遗址”揭密2.化学进化学说：认为在原始地球特殊的的环境条件下，由无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系直到最后出现原始的生命体。前苏联学者Oparin首先提出了这种看法，后英国学者霍尔丹也发表了类似的观点。他们都认为地球上的最初生命是由非生命物质经过长期演化而来的；这一过程被称为化学进化，以别于生物体出现以后的生物进化。

化学进化学说认为最早的生命来自于非生命物质，这和自然发生论好像很相似，其实却有根本不同。按照这个学说，生命是在长时期宇宙进化中发生的，是宇宙进化的某一阶段无生命的物质所发生的一个进化过程，而不是在现在条件下由非生命的物质短期突然产生的。

1936年Oparin出版的《地球上生命的起源》一书，是世界上第一部全面论述生命起源问题的专著。

Oparin认为原始地球上无游离氧的还原性大气在短波紫外线等能源作用下能生成简单有机物(生物小分子)，简单有机物可生成复杂有机物(生物大分子)并且在原始海洋中形成多分子体系，后者经过长期的演变和自然选择，终于出现了原始生命。2023/1/10156生命的化学进化目前大多数人认为，“化学进化学说”是地球生命起源最合理的解释。2023/1/101582023/1/10159（三）地球生命起源的条件

200亿年前没有物质和能量，没有时间,没有空间。

150亿年前宇宙大爆炸，产生能量、质量，开始时间、空间。1.地球的诞生50亿年前，太阳系形成

46亿年前，地球形成。

地球和其他几个行星一样，是由太阳旋转甩出的的一团物质组成。2023/1/10161太阳系形成2023/1/10162

初生大气消散：早期的地球是炽热的，地球上的一切元素都呈气体状态，重元素在内，轻元素在外，成为初生大气，但很快被来自太阳的热风吹去。

降温：地球表面温度逐渐降低，形成地壳。2.早期地球的环境2023/1/10163次生大气形成：地球表面温度已经降低，但内部温度仍然很高。火山爆发频繁，溶浆使地表高低不平；同时，从火山内部喷出的气体，形成了次生大气。

次生大气的主要成分有CH4、NH3、水蒸气、H2、HCN，C02等，是无游离氧的还原性大气。

2023/1/10164次生大气（无自由氧，还原性）其主要根据是：（1）、射电望远镜无线电波谱分析表明，现在离太阳较远、变化较小的行星如木星、土星等的大气，都是由H2、He、CH4、NH3

等组成的还原性大气；（2）、远古沉积岩所含的铁是氧化程度较低的磁铁矿(Fe3O4)，而以后生成的“红层”所含的铁则是氧化程度较高的赤铁矿(Fe2O3)，这反映了原始大气从还原性向氧化性的过渡。现在地球的氧化性大气是蓝藻和植物出现后，通过长期光合作用逐步形成的。2023/1/10166原始海洋诞生：温度继续冷至100゜C以下，降水生成原始海洋（海水可以阻挡太阳紫外线）。2023/1/101673.早期地球可以利用的能源能源

J/cm2

太阳辐射1.09x106

紫外线400nm－300nm1.42x104

300nm－250nm2.3x103

250nm－200nm17.51

200nm－150nm7.11

闪电14.74

放射性(地下1Km内)3.35

火山爆发0.54

宇宙射线6.28x1032023/1/10168雷电可能为生命化学进化提供能量2023/1/101691．物质条件——还原型的原始大气2．能量条件——原始地球上不断出现的宇宙射线、紫外线、闪电、热能等。3．一定的环境场所条件——原始海洋等

地球生命起源的三个条件2023/1/10170化学进化生物进化细胞形成（四）生命起源的过程---化学进化学说2023/1/10171

目前，这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所承认，并认为这个化学进化过程可以分为下列四个阶段。

1.从无机小分子生成有机小分子

2.从有机小分子发展到生物大分子

3.由生物大分子组成多分子体系

4.由多分子体系发展成原始生命2023/1/10172

太阳辐射火山爆发雷鸣电闪

提供能量使无机小分子合成有机小分子（有机酸、氨基酸、单糖、脂类、嘌呤、嘧啶、核苷酸等）随着地表的冷却，水的积累，在原始海洋中和大气中，出现一批简单的无机小分子（H2O水蒸气，NH3，CH4，CO2，HCN等）。

1.从无机小分子生成有机小分子2023/1/10173支持这一过程的证据：1953年芝加哥大学研究生Miller的模拟实验。Miller

(23岁)2023/1/10174

用电击提供能量，从无机小分子可得到有机分子。米勒的实验装置2023/1/10175米勒模拟实验得到的有机物（共计20种）组成现在天然蛋白质的20种氨基酸，除精氨酸，赖氨酸和组氨酸外，其余的都可用模拟实验的方法产生。

2023/1/10176后来别人的实验，使用其他能源如紫外线、高温、射线等，还得到：嘌呤、嘧啶、核苷酸、脂肪酸、单糖等。这些研究表明：在生命的起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。2023/1/10177腺嘌呤+核糖+磷酸

ATP紫外线2、从有机小分子到生物大分子

在原始海洋中,有机小分子（核苷酸、氨基酸等）经长期积累沉积,吸收能量,通过缩合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白质分子和核酸大分子聚合物。两个主要问题：（1）先有核酸还是先有蛋白质？（鸡与蛋的问题）（2）起源的条件和地点2023/1/10180蛋白质

蛋白质（protein）一词来自希腊文的proteios,意思是“首要的”，提示它在生物体中的重要性。蛋白质是决定生物体结构和功能的最重要成分并参与所有的生命活动过程，是生命现象的体现者。哪里有生命，哪里就有蛋白质。2023/1/10181

蛋白质属于生物大分子，相对分子质量约为六千至六百万或更大。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，天然存在于蛋白质中的氨基酸共有20种（L型）。蛋白质组成两个氨基酸脱水缩合成二肽，多个氨基酸以肽键顺序相连形成多肽核酸

核酸是生物体中最重要的一类生物大分子。它的主要功能是贮藏和传递遗传信息。核酸包括两种：脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸(RNA)2023/1/10184核酸的组成核酸是一种生物大分子，相对分子质量大约是几十万至几百万。核酸的基本组成单位是核苷酸。2023/1/10185核苷酸通过磷酸二脂键连成核酸2023/1/10186（1）先有核酸还是先有蛋白质？（3种观点）谁起模板作用，谁起催化作用？酶酶酶2023/1/101871）先有代谢，后有复制，蛋白质首先起源证据：有些原核细胞和真核细胞中蛋白质的合成不需要核酸编码，而是能够自我复制。1996年Davidlee在Nature杂志上首次报道了能自我复制的肽。1997年美国加利福尼亚大学Prusiner博士由于发现一种新的蛋白质致病因子(普列昂Prior)被授予（有争议的）诺贝尔奖。

1997年度诺贝尔奖生理及医学奖授予

美国Prusiner

博士

“forhisdiscoveryofPrions–anew

biologicalprincipleofinfection"

(1)诺贝尔生理学及医学奖历来颁发给在学术界已获普遍承认和推崇的突破性的研究成果。但是，普列昂的研究，直到颁奖时仍存在着较大的争议。

(2)诺贝尔生理学及医学奖，通常由二至数名科学家共享。一人独揽的例子甚少，为1987年来仅有，近40年中只发生6次。他是不寻常的诺贝尔奖获得者PrPc

和PrPSc

的立体结构比较

左：PrPc有4个α-螺旋（40％）

β-折叠（0.3%）右：

PrPSc有2个α-螺旋

(21％)有4个β-折叠

(54％)----疯牛病

普列昂概念的提出，引起轩然大波。

许多人问：没有核酸，这个病原物如何增殖？如何复制本身的遗传信息。

许多人怀疑：可能还是存在核酸，只是未能检测出来。具有讽刺意味的是：

最早提出实验证据，证明核酸是遗传信息载体的是Avery（1942年）有关肺炎双球菌转化因子的实验。可是，在当时，Avery的报告未能引起多大重视。有人怀疑转化因子中起作用的是蛋白质，只是Avery未能检测出来。格里菲斯（1928）的肺炎双球菌转化实验爱弗莱（1944）证实转化物质是DNA返回关键在于普利昂是否含有核酸？

对于别人的质疑，普鲁西纳回答说：