人類源流——生物進化1

生物進化是一切生命形態發生、發展的演變過程。「進化」一詞來源於拉丁文evolution，原義為「展開」，一般用以指事物的逐漸變化、發展，由一種狀態過渡到另一種狀態。

一、生物進化的特性

地球上的生命，從最原始的無細胞結構生物進化為有細胞結構的原核生物，從原核生物進化為真核單細胞生物，然後按照不同方向發展，出現了真菌界、植物界和動物界。植物界從藻類到裸蕨植物再到蕨類植物、裸子植物，最後出現了被子植物。動物界從原始鞭毛蟲到多細胞動物，從原始多細胞動物到出現脊索動物，進而演化出高等脊索動物──脊椎動物。脊椎動物中的魚類又演化到兩棲類再到爬行類，從中分化出哺乳類和鳥類，哺乳類中的一支進一步發展為高等智慧生物，這就是人。

生物界的歷史發展表明，生物進化是從水生到陸生、從簡單到複雜、從低等到高等的過程，從中呈現出一種進步性發展的趨勢。一般說來，進化過程的進步具有如下特徵：一是在生物界的前進運動中，可以看到不同層次的形態結構的逐步複雜化和完善化；與此相應，生理功能也愈益專門化，效能亦逐步增高；二是從總體上看，遺傳信息量隨著生物的進化而逐步增加；三是內環境調控的不斷完善及對環境分析能力和反應方式的發展，加強了機體對外界環境的自主性，擴大了活動範圍。

生物進化的道路是曲折的，表現出種種特殊的複雜情況。除進步性發展外，生物界中還存在特化和退化現象。特化不同於全面的生物學的完善化，它是生物對某種環境條件的特異適應。這種進化方向有利於一個方面的發展卻減少了其它方面的適應性，如馬由多趾演變為適於奔跑的單蹄。當環境條件變化時，高度特化的生物類型往往由於不能適應而滅絕，如愛爾蘭鹿，由於過分發達的角對生存弊多利少，以至終於滅絕。對寄生或固著生活方式的適應，也可使機體某些器官和生理功能趨向退化。如有一種深海寄生魚，雄體寄生在雌體上，雄體消化器官退化，唯有精巢特別膨大，以保證種族繁衍。

二、生物進化的方式

生物界各個物種和類群的進化，是通過不同方式進行的。物種形成（小進化）主要有兩種方式：一種是漸進式形成，即由一個種逐漸演變為另一個或多個新種；另一種是爆髮式形成,即多倍化種形成,這種方式在有性生殖的動物中很少發生，但在植物的進化中卻相當普遍，世界上約有一半左右的植物種是通過染色體數目的突然改變而產生的多倍體。物類形成（大進化）常常表現為爆髮式的進化過程，從而使舊的類型和類群被迅速發展起來的新生的類型和類群所替代。

漸進進化是達爾文進化論的一個基本概念。達爾文認為，在生存鬥爭中，由適應的變異逐漸積累就會發展為顯著的變異而導致新種的形成。因為「自然選擇只能通過累積輕微的、連續的、有益的變異而發生作用，所以不能產生巨大的或突然的變化，它只能通過短且慢的步驟發生作用」。與達爾文的主張相反，早期遺傳學家如荷蘭的H.de弗里斯等相信，新種可由大的不連續變異即突變直接產生，並把這種方式看作是進化變化的主要源泉，認為自然選擇對生物的進化不起積極作用。現代進化論堅持達爾文的漸變論思想和自然選擇的創造性作用,強調進化是群體在長時期的遺傳上的變化,認為通過突變（基因突變和染色體畸變）或遺傳重組、選擇、漂變、遷移和隔離等因素的作用，整個群體的基因組成就會發生變化，造成生殖隔離，演變為不同物種。20世紀70年代以來，一些古生物學者根據化石記錄中顯示出的進化間隙,提出間斷平衡學說,代替傳統的漸進觀點。他們認為物種長期處於變化很小的靜態平衡狀態，由於某種原因，這種平衡會突然被打斷，在較短時間內迅速成為新種。

生物的進化既包含有緩慢的漸進，也包含有急劇的躍進；既是連續的，又是間斷的。整個進化過程表現為漸進與躍進、連續與間斷的辯證統一。

三、生物進化的十大奇蹟

在漫長的歲月里，地球上的生命從肉眼看不見的單細胞生物進化成今天的藻類菌類植物、動物甚至人類，這期間經歷了一次又一次奇蹟般的重大突破。科學家們認為，在生物的進化過程中，有十個環節特別值得研究和關注。

(一)多細胞生物

在6億年前，單細胞生物完成了向多細胞生物的進化過程。不同的細胞有機組合在一起，彼此合作，形成了後來複雜生物的基礎。這件事聽起來容易，但實際上，現在不少國家的研究人員都試圖重複當年單細胞的最初組合過程，目前還沒有人完全獲得成功。

(二)眼睛

在距今五億四千三百萬年前，三葉蟲身上長出了地球生物的第一隻眼睛。此前的一些生物體有感光細胞，但眼睛不僅要感知光線，還需要有一個能聚焦光線形成圖像的晶狀體才行。一旦有了晶狀體，生物的視覺效果就從1%驟然上升到100%。經測算，從感光細胞進化到複雜的眼睛，大概需要50萬年。

(三)大腦

大腦顯然是生物進化的巨大成就。研究表明，大腦首先是用來解決食物問題的，它可以辨別食物是否有毒。科學家發現，大腦和嘴巴的距離很近。另外，有了大腦，就有了記憶。即使是頭腦簡單的昆蟲，在記憶的幫助下，也可對環境的變化作出迅速反應。

(四)語言

語言是怎樣產生的是科學上最大的難題之一。擁有大腦的動物很多，但只有人類產生了語言。科學家們辨別出人類大腦中負責語言的基因，儘管黑猩猩也擁有這個基因，但黑猩猩不能說話。在一定程度上講，語言的誕生是生物進化的最後一個程序。因為語言使人類脫離了純生物性。人類不需要基因變異就可以適應環境了。

(五)光合作用

35億年前，地球上的生物開始利用日光來為自己合成能量，放出二氧化碳。後來由於水的加入，產生了氧氣。有意思的是，當時的生物是厭氧的，它們不得不進化了一些機制來抵抗氧氣的作用。但由於有氧氣的參與，生物的能量高了很多。這恰恰有利於生物的進化。直到今天，地球上所有的植物、動物，包括人，賴以生存的能量仍然直接或間接地來自光合作用。

(六)性別

對大多數物種來說，性交是繁殖的惟一辦法。但同一物種是怎樣劃分成不同性別的，今天也是一個謎。

(七)死亡

死亡是進化的一個手段，是個體為集體進步付出的犧牲。我們的手有五個手指，這是因為每個手指之間相連的部分在母體中死亡了。每次感染痊癒後，大量的白血球必須自殺以維持血液成分的平衡。不過，從自然選擇的角度看，沒有理由因為某個生物體存在的時間長就令它滅亡，「老死」仍然是一個無法解釋的問題。

(八)寄生

寄生生物和宿主之間的鬥爭是生物進化的重要動力之一。一方面寄生生物會影響宿主的活動，如一種螞蟻的寄生蟲會影響螞蟻的神經系統，讓它向草尖上爬，那裡是最容易被羊吃掉的地方；另一方面，宿主的活動也影響寄生生物。如感冒病毒通過傳染，附著到下一個人的身上，幾經易主後，病毒的殺傷力就會降低。原因是，它要保證這個宿主有足夠的生命來把它繼續傳播出去。這樣的活動非常清楚地展現了生物進化的過程。

(九)分工合作

在深海中有一種類似水母的動物。把它放在顯微鏡下觀察，會發現它並不是「一種」動物，而是無數單細胞生物的集體。這些細胞各有分工，有的負責運動，有的負責捕食，有的負責傳送養料。螞蟻和蜜蜂的集體勞動也是分工合作。我們可以很機械地解釋其中一些現象，但這樣的超級組織工作到底是怎麼進行的，沒有人真正知道。

(十)共生

共生是指兩種生物生活在一起，相互依賴，彼此有利。比如犀牛和犀鳥，犀鳥通過為犀牛清理皮膚寄生蟲為生，而犀牛也因此獲得安寧。90%的植物與周圍的植物有共生關係。

仔細研讀生物在進化過程中的偉大發明，令人驚訝。即使是今天最尖端的科學技術也不能確切地告訴我們，這些偉大發明是怎麼來的。無數的奧妙在等待後來者去發掘。

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