生命的起源与演变80

生命的探索--生命的起源与演变为何要探讨这个题目？慎终追远？生命的开始只是一个偶然事件吗？对于地球上只发生一次的事件（例如生命的起源）科学家如何着手研究？生物多样性FlickrSusanEAdams细菌古细菌植物动物真核细菌古细菌真菌植物

动物异中有同细胞DNA同中有异地球上的生物有多样性是一个事实生物多样性有何重要?多样性的生物之间有没有任何关联?有各自的祖先?还是有共同的祖先?生物的多样性怎么产生的?何谓演化?解答物种的起源是否等于解答生命的起源?演化始新世渐新世中新世上新世更新世演化的基本概念

时间的长轴地球环境不可能不变生物为适应环境也会逐渐演变减数分裂,精子与卵子的结合,异性择偶都会增加遗传讯息的重组,提供环境筛选.适者生存，生存者即适者.非经过竞争淘汰才是适者吗?演化论形成前的一些观察化石生物肺鱼古今的分布生物地理育种筛选产生的多样性德国狼犬（Germanshepherd）约克夏（Yorkshireterrier）史宾格（Englishspringer

spaniel）迷你腊肠（Mini-dachshund）黄金猎犬（Goldenretriever）千百年的繁殖与人为筛选配种（人择）现生狗的祖先自然环境的筛选是否也导致生物多样性的发生?非洲野犬(Africanwilddog)土狼(Coyote)狐(Fox)狼(Wolf)胡狼(Jackal)千万年的天择犬科动物的祖先蛾的颜色与所在的环境决定蛾被捕食的机率–天择WikiMartinowksy颜色与环境决定被捕食的机率比较解剖学,同源器官(手掌骨)猩猩狗猪牛貘马达尔文(Darwin)达尔文的见识观察:生殖能力超过环境资源的族群(population)能续存解释:不同族群之间会竞争有限的环境资源(availableresources)以求生存当资源有限时出现生存竞争达尔文的见解观察:

族群内的个体有不同的遗传性状解释:具有适应性状的个体有利于繁衍后代,因此增加该遗传性状在后代中表现的频率一个族群能因天择(naturalselection)而演化演化适应大蹼足排盐腺可闭式鼻孔流线型体型FlickrVeloSteve天择(naturalselection)减数分裂,有性生殖,增加遗传讯息重组及变异的机会亲代同源染色体(双套)配子(单套)受精卵(结合子)(双套)OOOOOAAABBB不同表现型比例

Phenotyperatio3紫花:1白花

不同基因型比例Genotyperatio1PP:2Pp:1ppPpPp卵精PpPPPpppP:紫花基因p:白花基因濒临绝种动物生物的分类不能单倚靠外貌相似的外貌不等于相似的基因型SimilarPhenotypeDifferentgenotype拟态

(Mimic)相似表现型不同基因型

C~E：花蝇（不螫人）

A、B：蜂（会螫人）F：甲虫（不螫人）有毒无毒达尔文的演化观念演化论解答了物种演变的动力是天择

演化论假设生命起源是bychance,由简入繁,有共同的祖先,需要长时间演变.Macro-(巨),Micro-(微)evolution的差别爬虫类鸟类(macro-)龙胆石斑与青斑(micro-)

演化论尚无法解答的问题:始祖鸟的化石足以证明鸟类由爬虫类演化而来的吗?牙齿,鳞片,羊膜具有爬虫类与鸟类特征的始祖鸟(Archaeopteryx)

鸟类的特征结构适合功能structurefitsfunction粒线体头头尾尾吸气呼气鸟类的肺与气囊

中间生物化石的证据要多少才够呢?

CATBATBAGBOGDOG始祖鸟是爬虫类变成鸟类的中间生物化石证据,

但现在，发现始祖鸟的化石年代晚于一些现代鸟类的化石年代.

演化论有足够证据支持巨演化的存在吗?生物的分类:界，门，纲，目，科，属，种

界:动物界，植物界门:无脊椎动物门，脊椎动物门纲:哺乳纲….达尔文的理论事实化石证据物种在地球上的出现的两种假说时间物种数化石岩层的记录显示寒武纪物种的发生是大爆炸模式六亿年前,几乎现在所有的动物门皆同时在寒武纪的化石岩层中出现,包括:

加拿大伯基斯动物群澳大利亚埃底卡拉动物群中国云南澄江动物群生殖隔离与物种的稳定度发情期不同栖地的阻隔A.HarrisiiA.Leucurus歌声不对EasternMeadowlarkSturnellaMagnaWesternMeadowlarkSturnellaneglecta舞蹈要对育种至终仍只造成种内的变异(亚种)德国狼犬（Germanshepherd）约克夏（Yorkshireterrier）史宾格（Englishspringer

spaniel）迷你腊肠（Mini-dachshund）黄金猎犬（Goldenretriever）马驴配不孕的骡大多数的突变是不利的5'-ATGACTCACAGCTGA-3'5'-ATGCCTCACAGCTGA-3'点突变英国皇室血友病谱系早老症基因的变异与物种的演化基因的突变中性致命累积基因的跳跃变异的累积渐进式演化中断式演化微演化(microevolution)一个物种改变成为另一个很相近的物种巨演化(macroevolution)大幅度的改变(科或更高层级)天择与微演化的证据无法支持巨演化巨演化至今仍无实质充分的证据生命起源的问题创造说外星人说自然发生说生物浓汤海洋中的地热含有黄铁矿的黏土关于创造说

(天主教,基督教,回教)万物由一位全能全知的神(God)所创造起初的宇宙:混沌创造生物的顺序草本植物,木本植物,水生动物,陆生动物,人类被造物的属性各从其类惟有人是按着创造者的形象所造创造，自由意志，分辨是非善恶，恻隐之心，追求永恒第价值….

God

Human

Culture

Religions

gods(民间信仰，自然崇拜，伟人神化，祖宗，希腊神话…)(全知全能的造物者)科学与信仰

[不科学]与[非科学]生命起源要面对的问题最早的生物分子(核酸与蛋白质)怎么发生?最早的细胞怎么发生?最早的胞器怎么发生?多细胞生物怎么发生?生物浓汤假说

1953年，史丹利密勒(StanleyMiller)和哈罗德·克莱顿·尤里(HaroldUrey)藉由在实验室模拟推测之早期地球的大气状态，测试奥帕林-霍尔丹假说

(Oparin-Haldanehypothesis).脂质体(Liposomes)充满动态,会藉由吞食较小的脂质体成长，”生产”或形成较小的脂质体。高能环境下生物分子会合成也会分解生物的蛋白质皆左旋无右旋生物结构是驱向秩序而非乱度(违反热力学定律)DNA的出现不等于基因的出现早期地球不全都是还原性气体现今科学的特质唯物主义

(Materialism)可验证性

(Testibility)可证伪性

(Falsiability)只有暂时性的权威,无法直接证之为真,只能证伪以趋真科学研究对象按性质分:有规律、可再现

(Regular,recurring)操作性科学(Operationscience)(e.g.自由落体)经验性科学(Empiricalscience)无法观察、过去的

(Unobservable,past)起源科学(Originscience)(e.g.生命起源)辩证科学(Forensicscience)(预测，模拟，讨论)?恐龙大灭绝与哺乳类的兴起白垩纪灭绝科学的因果律:自然成因(Naturalcause)

次发原因(Secondarycause)什么(What)?如何(How)?花开花落,潮涨潮退智慧成因(Intelligentcause)最初原因(Primarycause)为何(Why)?谁(Who)?创作(艺术,写作,作曲,发明….),意志关于生命的起源有四派观点:创造论者

Creationists激进支持创造论者(TotalCreationist)中间支持创造论者

(BasicCreationist)中间支持演化论者(BasicEvolutionist)激进支持演化论者(TotalEvolutionist)最初原因(primarycause)宇宙

生命的起源

新物種產生宇宙

生命的起源

宇宙次发原因(secondarycause)新物种产生生命的起源

新物种产生宇宙

生命的起源

新物種產生演化论者

Evolutionists理论决定了观点观点决定了资料收集的方向资料的解释受观点影响相同的资料可能也符合两种不同或是不兼容的观点科学的精神在于

追求真理(FinalTruth)

Q:只有研究自然科学现象的科学方法,才是追求真理的唯一途径吗?科学是理性活动中很精致的一部份,但不是全部.科学是追求真理的途径之一,但不是唯一的途径.真理先于判准(Criteria)创造V.S.

演化设计v.s.随机各从其类v.s.共同祖先公斤v.s.公尺科学的典范演化论回答了howandwhat创造论回答了whyandwho每个人拥有的都只是部份的观点谦和才能听不同的观点趋近真理如果能传达讯息的文章有

intelligentcause,

那么,能产生生物讯息的DNA序列有没有智慧成因

(intelligentcause)呢?加拿大AdamsRiver红鲑鱼回游产卵

(四年一次大回游)

结对成双，盛装而出。急流比肩。

漫江碧透，