进化生物学论文

1、 进化生物学论文 摘要：根据自己的遗传学特性阐述自己的前世，今生和未来。包括生命起源的化学演化阶段，由小分子演化成为生物大分子，再到形成原始生命体的过程，包括原始的生命活动，都意味着生命的真正开始。接着讨论了物种的进化，人类未来发展的可能结果和进化形态。 关键词：小分子 人类的起源与进化 遗传特性 人工心脏 发展 前言：进化生物学是研究生物进化的科学，但又不仅仅是研究进化的过程，更重要的是研究进化的原因、机制、速率和方向，是追究事物或过程的因果关系的科学。它不仅要从生物组织的不同层次揭示进化的原因，也要从时间上追溯进化的过程。它吸收了生物学多个学科的成就，特别是将进化论与生态学、分类学、行为学

2、综合起来研究有关的生命现象。而进化生物学的基础就是进化论，进化论是生物学中最大的统一理论。生物阶的复杂现象，诸如形态的、生理的、行为的适应，物种的形成和灭绝，种内和种间关系等现象都只能在进化理论的基础上得到统一的解释，也都只能通过进化生物学的研究而明确其内在的原因与机制，生物学各学科无不贯穿进化的原则和思想。为了加深对进化生物学的理解，本论文将结合作者自己的遗传特征，来谈谈生物的进化和发展。 正文：谈到自身的进化和未来，我不禁在想，45亿年前的我们所有人的“祖先”都是那个原始膜不经意包裹有机质形成的小囊，当我们人类再回头研究生命起源时，让人感慨这是多么神奇，又是多么漫长，而且未来的我们（人类）

3、到底会发展进化成什么样的？不禁感觉好神奇呀。让我们一起探讨吧。目前已确定自然界中有109种元素，其中生物体中已发现的元素近60种，主要是C、H、O、N、P和S，其次是Ca、Mg、Na和Cl等元素，这些元素都普遍存在于无机自然界，可见生命体中不存在特有的元素，其中以离子形式存在的元素对生物体起着重要的作用。从分子成分看，各种生物除含有70%的水和多种无机化合物外，还含有多种有机分子，如核酸、蛋白质、糖类、脂质和维生素等。其中，葡萄糖、ATP等在各种生物中都是相同或基本相同的；而蛋白质和核酸等生物大分子，虽然在各种不同的生物体中有不同的组成，但构成它们的单体却是一致的。例如，构成各种生物蛋白质的单

4、体包括20种氨基酸，并且都是L型氨基酸；构成各种生物核酸的单体也仅仅是那8种核苷酸。说明各种生物在化学成分上存在着高度的同一性。我们的“祖先”，各种分子在早起的地球上发生一些列的化学反应，这就是生命起源初期的化学演化阶段，这一阶段化学反应的催化剂只要是早期地球的热能、太阳能以及放电，当然还可能有宇宙射线、放射线、陨石冲击等均可促进化学演化。生命起源的化学演化全过程大体可区分为4个主要的阶段：1、从无机小分子生成有机小分子，这一阶段大约发生在47亿年前，在地球还处于星云凝聚阶段时，与生命起源有关的H、C、O、N以及S、P等元素之间第一次化学反应就已经在进行了。大约在4547亿年前，地壳刚开始形成

5、时，火山爆发十分频繁，早期地球核心的金属碳化物被喷到地球表面，与当时基本上由过热水蒸气组成的地球大气发生相互作用，结果形成了碳氢化合物；2、从有机小分子发展成生物大分子，主要是指蛋白质和核酸，有些学者认为在原始海洋中氨基酸和核苷酸经过长期的积累，互相作用，在适当的条件下，分别通过缩合作用或聚合作用，形成了原始的蛋白质和核酸分子；3、由生物大分子组成多分子体系，多数学者认为是在原始海洋的局部地区发生了浓缩，诸如蒸发作用、黏土吸附等，使生物大分子形成胶质小球，漂浮在原始海洋中。这种多分子体系的实验模型主要有团聚体和类蛋白质微球体；4、由多分子体系发展成原始生命，这一过程最重要的事件是原始膜的出现，

6、在原始海洋中类脂和蛋白质之间相互作用逐渐形成囊状，把富含有机物的海水包进去，使之成为一个独立于环境的原始生命体。这些原始的生命体将在漫长的演化中表现出越来越多的生命特征。出现生命活动特征是生命起源的一个关键的阶段，生命活动的基本特征包括：自我更新、自我复制、自我调控、自我突变。生物体的自我更新是一个具有同化与异化两种作用的新陈代谢过程。同化作用是将外界物质转化为自身物质，同时伴随着能量贮存的过程。正因为如此，同化作用又称为合成作用。而异化作用是将自身物质转化为外界物质，同时伴随着能量释放的过程。所以异化作用又可称为分解作用。可见二者既相互对立又相互统一，同化作用与异化作用之间的对立统一，为生物

7、体新陈代谢的完成提供了动力源泉。生物体内生物大分子的自我复制是生命活动的另一个基本特征。从分子水平看，作为多数生物的遗传物质DNA，在进行细胞分裂之前都要进行自我复制，复制的方式就是一般所说的半保留复制。生命是一个复杂的自我调控的开放系统，大肠杆菌的乳糖操纵子是最典型的例子，这一过程完全是自我调控的，是长期自然选择的结果。这里就不在赘述。这里讲的突变是指DNA分子结构内部的突变，也既DNA分子的化学变化。突变常常使一个基因变成它的等位基因，并引起一定的表型变化。例如，小麦从晚熟变为早熟；普通羊群中出现的短腿安康羊；野生型细菌变成抗青霉素型或营养缺陷型等等。这种突变通常是在内外因素的影响下发生的

8、，可以发生在生物的任何个体及个体发育的任何时期或任何基因上，而且在体细胞或性细胞内均有可能发生突变。同时突变具有多方向性、重演性和可逆性。正因为生物有机体具有这种突变特性，才使之能够适应不断变化着的环境。然后随着在泥盆纪脊椎动物出现，生命物质进化一步一步的发展起来，之后的两栖动物的出现，然后爬行动物到哺乳动物的出现，最后到人类的出现。5000万年前，灵长类动物呈放射状快速进化，从低级灵长类动物的原猴类中，分化出高级灵长类动物。这时候，有的猴类开始向猿类演化，原始猿类逐渐从猴类中分离出来。目前已知的最早猿类，是出土于埃及法雍的生活于3500万至3000万年前的原上猿，其次是距今2800万至260

9、0万年前的埃及古猿。2300万年前，又演化出森林古猿，目前在非洲和亚欧大陆的很多地方，都发现有森林古猿的化石。1000万年前，森林古猿消失。在漫长的生存过程中，森林古猿分化出了巨猿、西瓦古猿和拉玛古猿等多个分支。1400万年前，拉玛古猿开始出现，目前在非、亚、欧三大洲都发现有拉玛古猿的化石（中国云南禄丰也有发现），其共同特征是：吻部短缩，齿弓向后张开，牙齿排列紧密，犬齿小，颊齿齿冠宽短，下颌第一前臼齿为双尖型，釉质厚。这些等点与人类相似，而与猿类不同。多数学者认为，拉玛古猿是人类和猩猩的共同祖先。1200万年前，地壳运动开始在非洲东部制造一条南北走向的大裂谷，把非洲分为东部和西部两个相对独立的

10、动植物系统，这成为人和猿分道扬镳的关键因素。500多万年前，非洲东部出现了一种双脚勉强可以行走，双手作辅助的大型高级灵长类动物，这就是南方古猿。100多万年前，能人出现，能人的体形较为纤细，瘦高；脑容量在700毫升上下；手骨和腿骨与现代人近似。能人的食性广泛，既采食野果、嫩叶和植物块茎，又食用肉类，而且食物中的肉类比例很高。能人生活艰难，经常食不裹腹，但适应能力很强。将近200万年前，在非洲，直立人出现了。直立人，又称晚期猿人。后来，直立人走出非洲，向亚欧大陆迁徙，这是人类进化史上第一次走出非洲。目前，在非、亚、欧三大洲，发现有大量的直立人骨骼化石和生活遗址。中国的元谋人、蓝田人、北京人，印度

11、尼西亚的爪哇人，德国的海德堡人，北非的毛里坦人等等，都属于直立人的范畴。大约3万年前，所有早期智人都灭绝了，被晚期智人彻底取代。10万至5万年前，晚期智人走出非洲，逐渐走向除了南极洲以外的每一个大洲。这是人类进化史上第三次走出非洲。在这期间，主要由于冰河期太冷的缘故，很多走出非洲的晚期智人（克罗马农人）又返回非洲，而后再次走出来。经历了一个起源、进化、发展的过程。人类进化符合整个生物界的进化规律，遵循着由低级到高级的进化程序。人类的生物学进化发展到现在这样一个阶段，同样经历了一个漫长的多次突变选择的过程，而且文化进化逐渐占据了重要位置。人的遗传特性有很多，如对苯硫脲的味觉感受能力，苯硫脲又称苯

12、基硫代碳酰二胺（PTC），对一定浓度的PTC，有的人感觉极苦，有的却感觉甜，还有的感觉完全无味；达尔文耳点, 在耳廓外缘呈现一明显的凸点，叫达尔文耳点，这是一显性遗传性状。这一显性基因在表达方式上表现可变性，外显率不一样；眼皮的单双；耳垂的有无；卷发与直发。一直到现在进化成我们现代人。就我们自己而言与最亲近的父母亲有着直接的遗传关系，但和自己的父母亲有没有进化关系呢？显而易见，就自己的父母亲以及近几代人来看根本看不出或感觉不到人类的进化，我们自己本身和父母亲没有明显的差异，只是由于遗传物质的不同我们会有不同的面孔，会有专属自己的染色体，没有很大的变化。我们的父母以及几代人遗传到我们这对于自然界

13、来说只是短的不能再短的一个过程，人类未来的进化除仍受生物进化的一般规律支配以外，人类的社会文化进化在人类未来的进化中必定产生越来越重要的影响。人类的生物学进化与人类的文化进化是相互作用和相互影响的。所以说根本不会发现会有什么进化关系。但假如我们放眼到1000年之后，人类会进化成什么样的呢？人工智能的迅速发展让一些专家们担心总有一天它将超越人类的自然智慧。深蓝计算机打败国际象棋冠军卡斯帕罗夫就是一个鲜明的例证。然而，其实我们自己成为半个机器人似乎可能性更大，因为我们已经在制造一些能被身体同化的机器，例如假肢、人工心脏、人工视网膜。“一般的可能性是我们将在大脑中植入芯片，我们将不再会迷路，能够解答

14、所有过去常常困扰我们的数学题。”外星智能探索研究所的高级天文学家塞思·肖斯塔克说。但肖斯塔克认为人与机器的结合只是一个过渡，“你能通过在马身上安装四缸引擎来让其加速，但最终不需要马也能实现，这种混合品种并非一种巨大的突破，它只意味着机器不够好。” 未来的我们必定是更高级更智慧更完美的生物。 人的骄傲和遗憾：获得性遗传是一个非常具争议的问题。尽管达尔文主义把其予以否定，然而的确存在着一些与获得性状遗传有关的，即生物在其生存期间获得的某些性状可以遗传给其后代的现象。表观遗传是指生物在其核酸序列没有改变的情况下，某些基因表达的方式发生了改变且引致表型的改变，而这种改变能以较稳定的状态传给后

15、代。以人为例的话很好理解，假如一男子由于父母亲的遗传特性，身高不高，但是该男子经过后天的锻炼以及科学的饮食长到较高的身高，那么该男子高身高的特性就可能遗传给他的孩子，这算是表观遗传一个典型的例证。 结论：在人类未来的进化中越来越智慧与完美的最趋势是不会变的，从计算机到脑、通讯到神经系统、控制到效应器随着外界信息源的丰富将促进人脑的发展，借助光、电、声的现代科技将使人的肢体 和感官在体外延生，智能计算机将补充人脑的不足，机器人将进入人类生活的各个方领域。人类的优生则通过一系列的措施与对策来不断提高人类自身的遗传素质，产生优秀的后代。还有克隆从有性繁殖到无性繁殖是生物进化史上的一大转折。人类的基因

16、组可以让我们对人类的许多遗传疾病以及癌症等疾病的治病原理，为分子诊断、基因治疗等新方法提理论依据。所以当自然进化和人为进化同时作用于人时，自然进化将不再起作用，因为人为进化的速度远远高于自然进化的速度，自然进化必然变得微不足道。所以可以肯定的是：未来人类的进化将是以人为进化为主的进化，自然进化不再适用于人类自身。也就是达尔文的进化理论应用于未来人类时需要修正，人类对进化的需求将成为未来人类进化的动力。那么事情就变的十分有趣了，对于现代的人类来说，“男才女貌”、“俊男靓女”相当于动物界的生存优势，他们的基因能更好的传递给下一代，所以说他们是符合达尔文进化论中的“适者生存”的法则。而相反，那些外貌不是很出众，或者说有缺陷的人则面临着传宗接代的压力，他们的基因想要传递下去就没有这么容易。但是对于未来1000年，甚至更远之后的人类来说，这些东西可能变的最无关紧要，就像现在对于我们来说会打猎并不是明显的生存优势一样。那时的生存优势就可能是智慧，是创造的能力。我期待着人类光明的未来！参考文献(1）