生命起源与生物进化进化思想与进化理论的产生和发展市公开课获奖课件

1、 第三章 进化思想与进化理论产生和发展 第一节 进化学说产生 一、古代朴素进化思想 二、中世纪西方宗教哲学反进化思想 三、近代进化学说产生 第二节 达尔文以后进化理论发展 一、达尔文以后进化理论三次修正 二、当代进化学说主要学派第1页第1页一、古代朴素进化思想 1. 古希腊唯物论进化思维阿纳克西曼德（Anaximande, BC550）：认为生命最初是从海中软泥产生伊姆佩多克（Impedocles, BC450）：认为生命存在是连续，植物源于动物 第一节 进化学说产生第2页第2页亚里士多德（Aristotle, BC384322）： 动物志结识到生物传衍（血统）关系，阐述了从水螅到人传衍序列和

2、逐步完善化过程 “由于物质产生抗力，自然界发生只能由低等到高等” “自然界产生出这些东西按一定原则运动并达到一定终点”第3页第3页 2. 古中国哲学思想周易：阴、阳构成8单卦64重卦，意味天地万 物由阴、阳矛盾对立而 生，改变无穷庄子、老子哲学：老子道德经：“万物生于有，有生于无”； “道生一，一生二，二生三， 三生万物”庄子齐物篇：“凡物无成与毁，复通为一”第4页第4页 二、中世纪西方宗教哲学反进化思想 圣经创世记：创世说（creationism） 目的论（teleology） 物种不变论（fixitism） 恩格斯对“目的论”刻画： “猫被创造出来是为了吃老鼠，老鼠被创造出来则是为了被猫吃

3、，而整个自然界被创造出来是为了证实造物主智慧”（自然辩证法.导言）。上帝造物第5页第5页三、近代进化学说产生 1. 复兴时期自然神学影响 19世纪，威廉. 柏利自然神学（Natural Theology）： “整个自然界都是按照上帝制定自然法则调整和安排、友好、完美世界” “生物是上帝直接创造物，生物结构是按照它功效要求而设计，结构严格相应其功效” “假如一个生物发生了变异，那也是为了适应于在新环境下生存目的”第6页第6页莱伊尔在地质学原理中也表达了神学观点： 认为“生物绝对完善适应表明环境决定作用，而环境决定作用显示是创世主安排了生物与环境协调关系” 。牛顿、波意尔等伟大物理学家也受自然神学

4、影响 乔治. 居维叶（Geoge Cuvien, 17691832） 动物志含有自然目的论思想 青年时期达尔文在18371838环球旅行笔记：相信生物适应是“完善”，自然界是“友好”。第7页第7页 受自然神学影响，科学家两重性： 一发面相信创世论、目的论 首先在他们研究领域从唯物论出发，在自然科学中取得伟大成就 自然神学自然观始终到19世纪中期才逐步被科学界抛弃。第8页第8页 2. 近代进化哲学培根（Francis Bacon，15601626） 最早提出“物种可变”康德（Immanuel Kant，17241804） 提出“传衍”概念：“许多动物种集合为一共同结构图案”，物种之间相同性“阐明

5、他们也许是由于来自一个共同祖先，事实上有血缘关系”。第9页第9页 3. 1819世纪之交进化论与创世论（1）布丰与林奈相反改变 布丰（George Buffon, 17071788） 第一个提出进化学说，认为物种可变，强调生存环境改变，尤其是气候与食物改变，可引起生物机体改变。 最后在宗教势力压迫下申明放弃进化论第10页第10页林奈（C. Linnaeus，17071778） 物种不变论权威，分类学创始人 晚年终于认可物种可变，并怀疑上帝创造万物说法，认可新种可杂交产生。 终于在事实压力下放弃宗教偏见 科学态度战胜了宗教偏见 在分类学上正确地把所有有乳腺动物都列在同一分类单元哺乳纲 当他把人与

6、猿、猴放在哺乳纲同一个属时，感慨到：“这些丑陋下贱畜生是多么象我们呀！”第11页第11页 （2）老达尔文进化思想 艾拉思姆. 达尔文（Erasmus Darwin, 17311802）是查理士.达尔文(Charles Darwin）祖父 著有动物生物学或生命法则：阐述物种可变观点和不同类型生物可能起源于共同祖先“传衍”概念 （3）拉马克进化学说 拉马克（Jean-Baptiste Lamarck, 17441829） 法国伟大博物学家，早年从军，后从事植物、动物、古生物研究，著三卷法国植物志 18出版动物学哲学，早于达尔文50年提出系统进化学说第12页第12页拉马克学说主要内容和主要观点：传衍

7、理论：物种可变，现存所有物种（包括人类），都是从其它物种改变、传衍而来进化等级说：认为自然界生物存在着由低档到高级、由简朴到复杂一系列等级（阶梯） 将动物分成6个等级，认为自然界生物连续不断、缓慢地由一个类型向另一个更高级类型改变 垂直进化、进步性发展第13页第13页直接适应论：认为生物对环境适应是一定变异结果，变异与适应等同，环境改变直接造成变异发生 直接适应 强调生物内部原因对生物适应及变异主要影响，环境影响是间接 对植物：环境 机能 形态结构 对动物：环境 需要 习性 技能 形态结构第14页第14页进化法则：用进废退与取得性遗传 用进废退：经常使用器官就发达，不使用 就退化。 “不超出发

8、育程度任何动物，其所有使用器官都得到加强、发展、增大；加强程度与使用时间呈正比。反之，一些经常不用器官就会削弱、退化、消失。” 取得性遗传：上述“用进废退”改变是可 遗传。第15页第15页生命“自然发生”：最原始生物源于自然发 生，纤毛虫、水螅、蠕虫 等直接由非生命物质产生。 生物进化“自然发生”起源论 一些理论与事实不符或不能证实， 如取得性遗传、自然发生等 进化理论第一人，对神勇敢 否认拉马克学说 历史地位第16页第16页（4）居维叶与喜莱尔论战 1830年，居维叶与喜莱尔论战主题： 对生物适应解释 居维叶：生物适应是绝对完善，生物体就象钟表同样精密、准确、协调，结构与功效严格相应。每个器

9、官都是为一定功效目的而设计，各部件又是按最合理方式组合。因而： 不存在无功效器官 不存在功效不完善器官 器官在结构上相同只是由于执行功效相同； 而功效相同又是由于生存条件相同“生存条件原理”：生存条件决定结构，结构相应功效 “目的论”代表第17页第17页圣. 喜莱尔“统一物型”思想圣.喜莱尔（Etienne Geoffroy Saint-Hilaire, 17721844)反对用功效要求解释器官结构，二者不对应 比如“萌芽器官”、“残留器官”认为全部动物躯体由基本上相同结构单元组成 统一构型欧文（Richard Owen）“原型”概念 1849年论前肢性质反对结构功效对应目标论不同种类动物、不

10、同功效前肢是按统一构型、原型建造第18页第18页第19页第19页第20页第20页（5）灾变说与均变说对立 灾变论：地球历史上周期性劫难事件，劫难事件造成生物全体绝灭，劫难之后是新创造出来生物。 居维叶：1812四足兽骨化石研究洪水事件 均变论：现在发生在地球表面微小改变原因也正是地球历史中大改变原因，只要这些改变是连续、恒定、持久，在长时间里必定产生大地质改变。 莱伊尔：地质学原理19世纪后，科学与神学完全离婚 由达尔文完毕第21页第21页4.达尔文进化论建立 达尔文（Charles Robert Darwin, 18091882） 1826年，爱丁堡大学医学系 1828年，剑桥大学基督学院

11、自学自然科学、植物学 18311836年，“贝格尔”号环球科学旅行 18361859年，20多年生物学研究 1859年，物种起源 1882年，病逝，与牛顿并卧 第22页第22页第23页第23页第24页第24页（1）达尔文进化理论产生背景 a. 16世纪以来自然科学发展准备 b. 前人进化思想积累和影响 布丰老达尔文拉马克达尔文 （挖坑） （种树） （浇水） （收获） c. 1819世纪英国工、农业生产发展，科学研究 和实践，5年环球考察 d. 达尔文本人博学、创新、勤奋第25页第25页（2）达尔文进化理论主要内容a. 物种是可变，新种产生、旧种毁灭。世界不是静止，而是进化b. 生物进化是逐步和

12、连续，其中不存在不连续变异或突变 “自然界没有奔腾” 上述a、b基本与拉马克学说一致c. 生物间都有一定亲缘关系，它们有着共同祖先 一元论生命起源说 第26页第26页 d. 变异和遗传 一切生物都能发生变异，至少有一部分变异能够遗传给后代 e. 自然选择 任何生物产生生殖细胞或后代数目要远远多于也许存活个体数目（繁殖过剩），而在所产生后代中，那些含有最适应环境条件有利变异个体有较大生存机会并繁育后代，从而使有利变异世代积累，不利变异则被淘汰。 自然选择生存竞争（斗争）第27页第27页 f. 性状分歧、种形成、绝灭和系统树 地理隔离对性状分歧、物种形成有增进作用 系统树：“同一纲内一切生物亲缘关

13、系，经常能够用一株大树来表示。绿色和出芽枝，能够代表生存物种；过去年代所生枝桠，能够代表那长期、先后继承绝灭物种。它许多已毁灭而脱落枝条，充塞了地壳，它不断美丽分枝，遮盖了大地”（物种起源第四章）第28页第28页 （3）达尔文进化论历史地位是对进化思想研究结果全面、系统科学总结；是进化论发展史上划时代里程碑；是当代进化论主要理论源泉 对人类自然科学和社会科学产生重大影响在生物学研究领域开创了进化生物学时代。将生物学各分支学科统一为综合性科学第29页第29页 达尔文进化论不足之处遗传学研究不足，同意拉马克取得性遗传原则没有依据时代局限变异、进化叙述上，注重个体，忽略群体遗传变异物种形成方式上，否

14、认突变，认为“自然界没有奔腾” 第30页第30页达尔文进化论：“摒除不掉东西”1959年，物种起源1 遗传学家缪勒（H. J. Muller）和古生物学家辛普生（G. G. Simpson）不约而同： One hundred years without Darwin are enough！ “没有达尔文1是到头了！” 第31页第31页第二节 达尔文以后进化理论发展一、达尔文以后进化理论三次修正1. 20世纪初，魏斯曼（A. Weisnann）等对达尔文理论过滤 新达尔文主义 过 滤：消除“自然选择”以外内容，如拉马克“取得性遗传”、布丰“环境直接作用”强调“自然选择”为进化主原因强调“自然选择

15、”原理为达尔文学说关键第32页第32页 2. 20 世纪前叶，遗传学研究对达尔文理论综合 当代综合论 孟德尔、摩尔根等遗传学研究结果，补充了生物学中达尔文理论对遗传、变异解释不足和苍白 遗传实质是“粒子遗传” 适应繁殖相对优势 适应程度：个体或基因型对后代或基因库相对奉献 （适应度）（替换生存斗争、适者生存） 适应与选择：繁殖或基因传递相对差别 （统计学概念），而不是“生存、死亡” 物种、遗传变异概念修正：种群基因（库）交流 生殖隔离第33页第33页第34页第34页3. 20世纪后叶，当代分子生物学、古生物学研究对达尔文理论第三次修订 古生物学揭示大进化规律 “快速进化”与“进化停滞”相间古生

16、物学揭示大进化与分子生物学揭示分子进化显示出相称大随机性，自然选择并非总是进化主原因。 遗传学进一步研究揭示遗传系统本身含有某种进化功效，进化过程中也许有内因“驱动”和“导向”。进化原因、基因突变等概念将进化本质引向进一步 进一步或发展第35页第35页二、当代进化学说主要学派1. 当代达尔文主义（综合进化论） 代表人物：杜布赞斯基（Th. Dobzhansky） 1937年，物种学和物种起源，完毕了对达尔文主义选择论和新达尔文主义基因论综合 1970年，进化过程遗传学，奠定了新综合理论基础 主要内容：群体是生物进化基本单位，进化机制研究属于群体遗传学研究范围突变、选择、隔离是物种形成和生物进化

17、机制第36页第36页70年代，当代达尔文主义新综合理论（分子水平综合理论）对进化选择机制研究： 自然选择是连接物种基因库和环境纽带。基因突变是偶然原因，与环境没有必定联系；选择是反偶然原因，它自动调整突变和环境相互关系，把偶然性纳入必定轨道。第37页第37页2. 新达尔文主义 新达尔文主义学派，包括19世纪魏斯曼、孟德尔；20世纪约翰森、摩尔根（1）约翰森“纯系统” 约翰森（W. L. Johannsen ) 19“纯系统” 生物变异分为 基因型：可遗传变异 表现型：不可遗传变异 因而在混杂基因型群体内选择有效 而在纯系内（表现型）群体内选择无效提出“基因”概念第38页第38页（2）摩尔根“基因论” 摩尔根（T. H. Morgan) 1926n 基因论提出基因位于染色体上，并提出基因直线排列在染色体上 确立不同基因与性状对应关系基因重组（杂交引发）是生物变异原因第39页第39页第40页第40页3. 中性学说（分子进化学说） 木村资生（Motcokimura），1968年“中性突变漂变假说” “非达尔文主义进化” 内容： 在核酸与其直接产物蛋白质保持原有功效前提下，作为它们构成单位个别核苷酸却逐步发生变异，这种变