生物进化论讲义

1、 1973年，在西格陵兰发现了同位素年，在西格陵兰发现了同位素年龄约年龄约38亿年的岩石。亿年的岩石。1979年，巴屯等测定南非波波林带中年，巴屯等测定南非波波林带中部的片麻岩年龄约部的片麻岩年龄约39亿年左右。亿年左右。 加拿大北部的变质岩加拿大北部的变质岩阿卡斯卡片麻岩阿卡斯卡片麻岩是保存完好的古老地球表面的一部分。放是保存完好的古老地球表面的一部分。放射性年代测定有将近射性年代测定有将近4040亿年的年龄。亿年的年龄。 最近，科学家在澳大利亚西南部发现了最近，科学家在澳大利亚西南部发现了一批岩石，根据其中所含的一批岩石，根据其中所含的锆石矿物晶体锆石矿物晶体的同位素分析结果，表明它们的的

2、同位素分析结果，表明它们的“年龄年龄”约为约为4343亿至亿至4444亿岁，是迄今发现的地球上亿岁，是迄今发现的地球上最古老的岩石样本最古老的岩石样本 。 大多数地质学家认为，最古老的原始生命大多数地质学家认为，最古老的原始生命是和最古老的沉积岩同龄，其重要的是和最古老的沉积岩同龄，其重要的间接证间接证据据是格陵兰西部是格陵兰西部3838亿年的亿年的IsuaIsua沉积岩中的条沉积岩中的条带状铁建造（带状铁建造（BIFBIF）。）。BIFBIF是是氧化铁氧化铁和硅质微和硅质微条带交互沉积形成的。有人认为，条带交互沉积形成的。有人认为，BIFBIF是由光是由光合微生物周期性地释氧而引起亚铁氧化为

3、高合微生物周期性地释氧而引起亚铁氧化为高价铁沉积下来的。价铁沉积下来的。 最古老的有细胞结构的生命的证据是澳最古老的有细胞结构的生命的证据是澳大利亚的大利亚的 Warrawoona化石群，发现于化石群，发现于含层状叠层石的碳酸盐岩中。通常认为，含层状叠层石的碳酸盐岩中。通常认为，叠层石是蓝菌存在的指示叠层石是蓝菌存在的指示。由于蓝菌等低由于蓝菌等低等微生物的生命活动所引起的周期性矿物等微生物的生命活动所引起的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和胶结作用，从而形沉淀、沉积物的捕获和胶结作用，从而形成了叠层状的生物沉积构造。成了叠层状的生物沉积构造。 瓦瓦拉拉伍伍那那群群化化石石 Warrawoona群

4、中的微化石在形态结群中的微化石在形态结构上比较完整，它们构上比较完整，它们究竟是蓝藻还是细究竟是蓝藻还是细菌目前尚难确定菌目前尚难确定，通常认为，早期，通常认为，早期叠层叠层石石是蓝藻建造的。但是，是蓝藻建造的。但是，近年来已经发近年来已经发现现叠层石也可能完全由光合细菌建造叠层石也可能完全由光合细菌建造，或甚至由非光合细菌建造或甚至由非光合细菌建造。 古细菌、真细菌与真核细胞特征的比较古细菌、真细菌与真核细胞特征的比较 古细菌古细菌 真细菌真细菌 真核细胞真核细胞 鞭毛鞭毛 无无“9+2”结构结构 无无“9+2”结构结构 有有“9+2”结结构构 DNA与基因与基因 环状环状 ，不与蛋白质，不

5、与蛋白质结合；结合；含有重复序列；含有重复序列；有内含子；富含可转有内含子；富含可转移成分移成分 环状环状 ，不与蛋白质，不与蛋白质结合；基本不含重复结合；基本不含重复序列；极少内含子；序列；极少内含子；很少可转移成分很少可转移成分 与蛋白质结合；与蛋白质结合；含含有大量的重复序列；有大量的重复序列；存在内含子；含可转存在内含子；含可转移成分移成分核糖体核糖体 较真细菌有增大趋较真细菌有增大趋势，含有势，含有60多种蛋白多种蛋白 大 部 分 核 糖 体 为大 部 分 核 糖 体 为70S，含有，含有55种蛋白种蛋白 核糖体为核糖体为80S，含，含有有7084种蛋白种蛋白起始起始tRNA蛋氨酰蛋

6、氨酰tRNA蛋氨酰蛋氨酰tRNA甲基蛋氨酰甲基蛋氨酰tRNA 5StRNA的二级结构的二级结构 有有5个螺旋区；一个螺旋区；一级结构与真核细胞比级结构与真核细胞比较类似较类似 有有4个螺旋区；一个螺旋区；一级结构与真核细胞相级结构与真核细胞相差较远差较远 有有5个螺旋区个螺旋区RNA聚合酶聚合酶多亚基组成多亚基组成多亚基组成多亚基组成较为简单较为简单细胞壁细胞壁主要成分为蛋白质，主要成分为蛋白质，不受链霉素等抑制不受链霉素等抑制主要成分为肽聚糖，主要成分为肽聚糖，受链霉素等抑制受链霉素等抑制不受链霉素等抑制不受链霉素等抑制细胞膜脂细胞膜脂类异戊二烯酯脂类类异戊二烯酯脂类酰酯脂类酰酯脂类 酰酯脂

7、类酰酯脂类 真核生物只能出现在地球大气圈含真核生物只能出现在地球大气圈含氧量增加到一定程度，氧量增加到一定程度，为什么内共生为什么内共生途径被自然所途径被自然所选择了呢？选择了呢？ 早期的生命都是厌氧的。随着大气早期的生命都是厌氧的。随着大气圈中氧的增加，对所有的生命来说面临圈中氧的增加，对所有的生命来说面临着着氧大危机氧大危机。氧化反应导致自由基、。氧化反应导致自由基、超氧化物、过氧化氢的产生，生命要存超氧化物、过氧化氢的产生，生命要存活就必须有对策。活就必须有对策。 为什么从原核生物到真核生物的过渡经历了约十几亿年的时间？ 寒武纪（生命）大爆发是指寒武纪（生命）大爆发是指多门类的后生多门类

8、的后生动物化石动物化石首次首次于寒武系底部于寒武系底部“爆发爆发”式出现式出现的生物演化辐射事件。这是生命记录史上发的生物演化辐射事件。这是生命记录史上发生最为快速、规模最为宏大、影响最为深远生最为快速、规模最为宏大、影响最为深远的一次绝无仅有的演化革新事件。的一次绝无仅有的演化革新事件。 晋宁县梅树村剖面被国际地科联前寒武系寒武系界限工作组确认为前寒武系寒武系界限层型剖面，这是目前世界上唯一的标准剖面。 在短短二三百米的岩层上，科学家们发现了从前寒武纪进入寒武纪时生命大爆发的场景：从空空如也的前寒武纪一边，逐渐在岩层中看到越来越多、越来越密的小壳化石；开始是两三个，紧接着是密密麻麻、数不胜数

9、的软舌螺、单板类、腹足类等各式各样的小壳类化石。这表明，.亿多年前，这里是一片汪洋大海，而且还证明，由于某种原因，大海中的软体生物突然发生了质的飞跃，迅速产生体表长出外壳和刺状的骨片的新生命。这些带壳生物的兴起，标志着原始动物的诞生。 到目前为止，在澄江生物群共发现化石点到目前为止，在澄江生物群共发现化石点3030多处，采集化石多处，采集化石3 3万多块，科学鉴定认为有万多块，科学鉴定认为有4040余个门类，涵盖了现代生物的各个门类，还余个门类，涵盖了现代生物的各个门类，还发现多种过去曾大量存在而现在已灭绝的动物发现多种过去曾大量存在而现在已灭绝的动物新种，已超出现有动物分类体系。新种，已超出现有动物分类体系。 在寒武纪的地层中，如在寒武纪的地层中，如5.155.15亿年前的布亿年前的布尔吉斯动物群、尔吉斯动物群、5.35.3亿年前的澄江生物群发现亿年前的澄江生物群发现了种类繁多的动物化石，一般认为动物各门了种类繁多的动物化石，一般认为动物各门的祖先在这个时期都已出现。的祖先在这个时期都已出现。 寒武纪大爆发是神创论者反对进化论的寒武纪大爆发是神创论者反对进化论的一个理由。一个理由。 寒武