緒論進化 生物學(xué)
單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,生物進化,-,導(dǎo)論,*,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,,*,講授：任國棟,,楊玉霞,2021年9月1日,,,,,《,生物進化論,》,?生物進化論?,LOGO,,,,?生物進化論?課程內(nèi)容,,,,,1.,細胞的起源與進化,,2.,多細胞生物的進化,,3.,人類的起源與進化,,4.,行為的進化,,,,,共計三個局部,三、,,生物進化機制,二、,,生物進化歷程,一、,,生物進化導(dǎo)論,,1.,大進化,/,宏觀進化,,2.,物種與物種形成,,3.,小進化與微觀進化,,4.,遺傳系統(tǒng)進化,,5.,分子進化,1.,進化概念與進化生物學(xué),,2.,進化思想與進化學(xué)說,,3.,地球生命與生物圈,,4.,學(xué)習(xí)進化論應(yīng)明確的觀點,,5.,生物進化研究中的方法論,,一、,,,進化概念與進化生物學(xué),內(nèi)容提要: 介紹進化和演化的根本概念, 以及進化生物學(xué)的概念.,生物進化論,-,導(dǎo)論,一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,時間尺度與歷史自然科學(xué),,,,,,,,,〔一〕,,,,〔二〕,〔三〕〔四〕,進化生物學(xué)和進化論,,,-,進化概念,,,-,生物進化概念,一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（一）,時間尺度與歷史自然科學(xué),,時間尺度,有,兩類,：,,,1.,從秒以下單位到年單位,，,甚至還用“現(xiàn)代”、“瞬時”等。
大多自然科學(xué)和社會科學(xué)所涉及的時間尺度較短，如物理學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等以時間作為量標，可研究的過程可認為是無向的、可逆的、可重復(fù)發(fā)生的這類被稱為,非歷史科學(xué),（或指“實驗科學(xué)”）2.,以矢量為單位的時間尺度如生命起源和進化、地史、天體演化、社會發(fā)展史等其,時間過程有方向，不可逆，不重復(fù)這類被成為,歷史科學(xué),一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（一）,時間尺度與歷史自然科學(xué),,研究生物進化的進化生物學(xué)、研究地球巖石圈形成和演變過程的歷史地質(zhì)學(xué)、研究宇宙起源和星系演變的天體演化科學(xué)等，都屬于,歷史自然科學(xué),進化生物學(xué)也研究活生物的進化，地質(zhì)學(xué)也研究現(xiàn)代進行著的沉積、風(fēng)化和構(gòu)造活動非歷史自然科學(xué)在時間上的延伸就是歷史自然科學(xué),如天體演化科學(xué)是天文學(xué)在時間上的延伸，古生態(tài)學(xué)使生態(tài)學(xué)在時間上的延伸其實，歷史自然科學(xué)與非歷史自然科學(xué)之內(nèi)并無嚴格的界限一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（二）,進化生物學(xué)和進化論,,將科學(xué)按其答復(fù)以下問題的性質(zhì)分為兩大類〔E. Meyr〕：,,第一類科學(xué)：答復(fù)“什么〞和“怎樣〞例如：“什么是機器？他們怎樣工作〞；,,“什么是膠體？膠體怎樣形成？〞,,“什么是數(shù)？數(shù)量關(guān)系怎樣表示？怎樣運算？〞,,“什么是生物？生物怎樣代謝、生長、繁殖？〞,,“什么是化石？它有什么形態(tài)構(gòu)造？如何分布？〞,,以上大多數(shù)自然科學(xué)屬此類。
一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（二）,進化生物學(xué)和進化論,,第二類科學(xué)：答復(fù)“為什么〞，追究事物或過程的因果關(guān)系進化生物學(xué)是研究生物進化的科學(xué)，研究進化的過程、原因、,,機制、速度和方向；,,它的根底是進化，答復(fù)的問題正是“為什么〞一類下面一些追根究底的、發(fā)人深省的問題：,,“為什么生物界如此多種多樣？〞,,“為什么一種生物與另一種生物相似或相異？〞,,“為什么這種生物的結(jié)構(gòu)是這樣而不是那樣？〞,,“為什么生物都適應(yīng)于它們生存的環(huán)境？〞,,而一般人卻不這樣考慮一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（二）,進化生物學(xué)和進,化論,,探索生物現(xiàn)象的因果關(guān)系：,,神學(xué)家把終極歸于諸神，而科學(xué)家那么追求自然歷史過程非歷史自然科學(xué)：旨在物質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同層次上追究因果關(guān)系，如宏觀的現(xiàn)象可從微觀的現(xiàn)象中找到“原因〞；并不追究事物的“來龍去脈〞，因而不追溯歷史過程，只對現(xiàn)象做出解釋，在不同層次的現(xiàn)象中探索相互關(guān)聯(lián)中的因果關(guān)系歷史生物科學(xué)：把自然界看作是產(chǎn)生的、開展的、變化的，因此它不僅從生物組織的不同層次揭示進化的原因，也要從時間上追溯進化過程，追究自然物從何而來〔起源、產(chǎn)生〕，如何生存〔存在、生存、適應(yīng)、延續(xù)〕，向何方開展〔開展變化的方向或趨勢〕。
一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（二）,進化生物學(xué)和進化論,,生物界的復(fù)雜現(xiàn)象：,,形態(tài)的、生理的、行為的適應(yīng)、物種形成和絕滅、種內(nèi)和中,,間關(guān)系，進化論旨在進化理論的根底上得到統(tǒng)一解釋生物各學(xué)科無不貫穿著進化論的原那么、思想沒有進化論的指導(dǎo)，生物學(xué)就不成其為科學(xué)〞〔Dobzhansky，,,et al.，1977〕只有進化生物學(xué)把生命現(xiàn)象放在長的、有向的時間上來考察時間是不可逆性的：正消失的生命形式不再出現(xiàn)，現(xiàn)在地球,,上的復(fù)雜生物不會遇到太古宙的原始狀態(tài)了一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（三）,進化概念,,Evolution：【拉】evoluo-和evolutis，意為展開，即把卷緊的東西〔布、書卷〕拋開，在生物學(xué)中被譯為進化，在其他場合被譯作演化1944年胚胎學(xué)家哈勒〔A．Haller〕最早使用evolution一次來表達關(guān)于胚胎發(fā)育現(xiàn)成論的觀點，這是與進化論者觀點對立的故都不多用這個詞在達爾文時代，evolution一詞被賦予“進步〞的含義，即指事物由低級的、簡單的形式向高級的、復(fù)雜形式轉(zhuǎn)變的過程但，達爾文接受萊伊爾〔C．Lyell〕-英國著名地質(zhì)學(xué)家的觀點，認為生物不一定都進化，他用“有變化的傳衍〞〔descent with modification〕來表示生物隨時間即變化又連續(xù)〔傳衍〕的過程，也就是現(xiàn)在所理解變化。
一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（三）,進化概念,,evolution的現(xiàn)代含義：,,●英國哲學(xué)家G. L. Stebbins 〔1862〕在其[第一原理]一書中寫道：“進化是物質(zhì)的整合和與之相伴隨的運動的耗散，在此過程中物質(zhì)由不定的、支離破碎的同質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇_定的有條理的異質(zhì)狀態(tài)〞●該定義的核心是：進化是一切物質(zhì)的開展規(guī)律進化是指物質(zhì)從無序到有序、從同質(zhì)到異質(zhì)、從簡單到復(fù)雜的有向的變化過程該概念為生物學(xué)家和其他領(lǐng)域的科學(xué)家所接受即指：進化有普遍意義，并非生物所特有當代物理學(xué)和化學(xué)的研究證明：從原始簡單的結(jié)構(gòu)到復(fù)雜的進化改變時“非線性多向度的動態(tài)系統(tǒng)〞的共同特征一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（三）,進化概念,,該概念的不完善之處是：,,只有沿著復(fù)雜化、異質(zhì)化、有序化的方向改變的過程稱為進化，進化的根本含義是“進步性的開展〞該概念無法揭示生物進化的一些實際問題：如有原始、簡單的器官結(jié)構(gòu)到復(fù)雜、完善的器官系統(tǒng)的歷史過程才是進化，而正形成的復(fù)雜器官又簡化或喪失那么不是進化，如寄生蠕蟲消化器官的喪失、洞棲生物視覺器官的喪失、高原地區(qū)昆蟲翅的退化等一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（三）,進化概念,,張昀〔1998〕“生物進化是生物與其生存環(huán)境相互作用的過程中，其遺傳系統(tǒng)隨時間而發(fā)生的一系列不可逆的改變，并導(dǎo)致其相應(yīng)的表型的改變。
在大多數(shù)情況下，這種改變導(dǎo)致生物總體對其生存環(huán)境的相對適應(yīng)〞,,一、,進化概念與進化生物學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,（三）,進化概念,,“進化〞與“退化〞兩個概念不能相提并論Involution〔拉〕是involuo-的轉(zhuǎn)化，以為將展開的東西包卷起來與進化相反，它代表“退步〞、“復(fù)舊〞、“逆轉(zhuǎn)〞或“反開展〞如前面提到的生物器官結(jié)構(gòu)的簡化、消失、恒星的崩潰等在社會學(xué)中，文化進化論者用involution一詞代表保存有價值的文化傳統(tǒng)或社會結(jié)構(gòu)為目的的革新(Service,1971), 如“克己復(fù)禮〞、西方文藝復(fù)興運動等因此，Involution的含義不是簡單的倒退，不是完全重復(fù)過去，不是通常理解的退化不能將involution一詞作為進化概念的對立面而與其并列二、,,進化思想與進化學(xué)說,,二、,進化思想與進化學(xué)說,生物進化,-,導(dǎo)論,,內(nèi)容,,,,,,〔五〕達爾文和達爾文的進化理論,〔三〕中世紀西方的宗教哲學(xué)——反進化思想,,,〔一〕從進化思想到進化學(xué)說,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,〔二〕古代的自然哲學(xué)——進化思想的萌芽,〔一〕從進化思想到進化學(xué)說,,,,,,2大階段：,,〔1〕進化思想形成與開展階段〔18世紀以前〕,,〔2〕進化學(xué)說產(chǎn)生、開展階段〔18世紀以來〕,4個開展時期:,,〔1〕古代演變論的自然觀形成與開展時期。
〔2〕中世紀創(chuàng)始說和不變論占統(tǒng)治地位時期〔3〕 18—19世紀進化學(xué)說產(chǎn)生時期〔4〕 19世紀末以來進化論修正與開展時期進化思想：指對自然界的樸素認識，認為自然界是變化的、不可相互轉(zhuǎn)化或演變的 進化學(xué)說：指系統(tǒng)的闡述生物由來、變化開展的原因及規(guī)律的理論或假說〔二〕古代的自然哲學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,,,演變或蛻變〔transmutation〕概念：自然界萬物相互轉(zhuǎn)變〔由一種形式變化為另一種形式〕，認為近日復(fù)雜的生物來自某種較簡單的祖先，可以一直追溯到最原始的生物類型〔一種傳衍的概念〕這是進化思想的萌芽西方近代科學(xué)思想：發(fā)源于古希臘，涌現(xiàn)了不少唯物論者它們把生命看為自然現(xiàn)象，而不是神話Anaximande(阿納克西曼德， 500年BC)的生命起源觀：原始生命最初從海中軟泥產(chǎn)生的，并繼而蛻變而產(chǎn)生陸地植物這與達爾文“有變化的傳衍〞概念近似Impedocles〔伊姆佩多克， 450年BC〕的生命起源觀：生命的存在是連續(xù)的，植物起源于動物認為一個無軀的頭與一個無肩胛的臂假設(shè)偶然碰巧結(jié)合在一起就會產(chǎn)生出一個奇異類型還認為完善類型的產(chǎn)生是由于不完善類型的絕滅，即不完善的類型被更完善的類型所替代。
可以認為是最早提出的“選擇假說〞早于達爾文和華萊士2300年進化思想的萌芽,〔二〕古代的自然哲學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,,,1．周易強調(diào)變化，與近代辯證思想相同周易的陰〔--〕陽〔-〕兩種文符可組成8個單卦和64個重卦，意味著天地萬物有陰陽矛盾對立而生出無窮的變化2．老子?道德經(jīng)?：“萬物生于有、有生于無〞 任何事物都來自另一有形之物〔“萬物生與有〞〕，有形之物那么產(chǎn)生于無形的初始狀態(tài)，即“有形者生于無形〞或“有生于無〞這里包含著演變論思想列子?：“天有形者生于無形，那么天地安從生？故曰，有太易、有太初、有太始、有太素情輕者上為天，法重者下為地，沖和氣者下為人，古天地含精，萬物劃生〞假設(shè)說有形之物產(chǎn)生于無形之物，那天與地是怎樣產(chǎn)生出來的呢？太易者為氣也，太初者為氣之始太使者為形的開始，太素者為質(zhì)的開始氣、形、質(zhì)混淪而不相離把天地萬物質(zhì)起源和衍劃分成“太易〞、“太初〞、“太始〞與“太素〞4個相繼階段，逐步產(chǎn)生出“氣〞、“形〞、“質(zhì)〞，并由氣、形、質(zhì)不別離的“渾淪〞〔即“混沌〞〕狀態(tài)逐步演化而到達清〔天〕濁〔地〕分異〔即宇宙輕重物質(zhì)分異〕和萬物化生〔自然界萬物產(chǎn)生〕這一論述與現(xiàn)代宇宙起源假說相近。
中國古哲學(xué)家,的,生然觀思想：,〔二〕古代的自然哲學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,,,●Democritus〔德謨可里特 希臘哲學(xué)家〕和Epicurus〔伊壁鳩魯 4-5世紀希臘哲學(xué)家〕：認為自然是連續(xù)的，提出類似Impedocles(伊姆佩多克)的選擇概念近代唯心主義的種不變論也可追溯到古希臘●柏拉圖〔Plato〕：唯心主義的不變論自然觀的代表， “本體論〞〔essentialism〕的鼻祖認為：自然界萬物的多形多態(tài)是虛的、暫時的，而隱于具體物之后的固定不變的“本體〞或“模〞〔eido〕才是實的，形形色色的變體是有限數(shù)目的恒定不變的“模〞的映像進化思想的萌芽,,Democritus 約公元前460～356年〕，古希臘時期的偉大的唯物主義哲學(xué)家，原子唯物論學(xué)說的創(chuàng)始人之一,柏拉圖,：,古希臘,偉大的,哲學(xué),家，也是全部西方哲學(xué)乃至整個西方,文化,最偉大的哲學(xué)家和思想家之一，他和老師,蘇格拉底,，學(xué)生,亞里士多德,并稱為古希臘三大哲學(xué)家〔二〕古代的自然哲學(xué),生物進化,-,導(dǎo)論,,,,,現(xiàn)代宇宙起源說認為：宇宙起源于大約200億年前的質(zhì)量無限大，體積無限小，物質(zhì)與能量別離、引力、電磁力、核力和弱相互作用力未分的小質(zhì)點，通過“大爆炸〔big bang〕〞，體積迅速膨脹，質(zhì)量與能量別離，4種作用力別離，宇宙物質(zhì)元素產(chǎn)生，星系產(chǎn)生和地球產(chǎn)生，生命萬物逐步產(chǎn)生出來。
莊子認為，世界萬物不依靠任何造物者而自生造物主無主兒子造〞這乃是莊子的一大創(chuàng)造以上說明：古代中國的哲學(xué)先賢們對自然界的認識和以不同方式表達的自然觀和近代進化概念及進化學(xué)說是一脈相通的，都是朦朧的進化思想進化思想的萌芽,莊子〔約前369年—前286年〕，名周戰(zhàn)國時代宋國蒙〔今河南省商丘市民權(quán)縣)人〔一說為山東省東明縣人〕著名思想家、哲學(xué)家、文學(xué)家，是道家學(xué)派的代表人物，老子哲學(xué)思想的繼承者和開展者，先秦莊子學(xué)派的創(chuàng)始人他的學(xué)說涵蓋著當時社會生活的方方面面，但根本精神還是歸依于老子的哲學(xué)后世將他與老子并稱為“老莊〞，他們的哲學(xué)為“老莊哲學(xué)〞〔三〕中世紀西方的宗教哲學(xué)—反進化思想,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,代表學(xué)說：,創(chuàng)世說,/,目的論,/,物種不變論,1.“創(chuàng)世說〞〔creationism〕：把世界萬物描繪成創(chuàng)世主上帝的特殊創(chuàng)造物有兩個教條：,,〔1〕“目的論〞〔teloology〕：自然界中生物對環(huán)境是有目的的適應(yīng)〔2〕物種不變論〔fixitism〕：從15世紀后期的文藝復(fù)興到18世紀是西方近代自然科學(xué)產(chǎn)生和開展的時期，涌現(xiàn)出了許多偉大的科學(xué)家但并未擺脫宗教神學(xué)的束縛，而是以不同方式解釋和頌揚創(chuàng)世主的智慧。
物理學(xué)家的任務(wù)是探尋宇宙背后的法那么〔定律〕，制定宇宙法那么的是創(chuàng)世主；來研究創(chuàng)世主制定的宇宙法那么及其作用，以此來效勞于創(chuàng)世主生物學(xué)家不能解釋復(fù)雜的生物結(jié)構(gòu)與適應(yīng)關(guān)系，也不能用物理法那么來解釋，于是求助于創(chuàng)世主直接有目的地創(chuàng)造生物學(xué)家的任務(wù)就是研究創(chuàng)世主的各種美妙的“設(shè)計〞，并以此證明創(chuàng)世主的存在并贊美其智慧科學(xué)與神學(xué)尚未“離婚〞Ⅳ,.,近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,居維葉〔Geoge Cuvier，1769-1832〕的自然觀：生物各局部及整體是以最可能好的方法構(gòu)筑起來的，因而生物結(jié)構(gòu)對其所行使的功能來說是最完善的；生物器官的結(jié)構(gòu)與功能與其生存條件之間是完善和諧的，因而分析生存條件就能得知器官與功能，就像做算術(shù)和做實驗?zāi)菢訙蚀_無誤見?動物界?〔Le R`egne Animal〕19世紀初：宗教不能扼殺科學(xué)，神學(xué)家企圖調(diào)和宗教與科學(xué)家之間的矛盾創(chuàng)世說代表人物:[英]神學(xué)家威廉.柏利，其著作?自然神學(xué)?〔Natural Theology〕觀點是：,,A. 整個自然界是按上帝制定的自然法那么調(diào)節(jié)和安排的、和諧、完美的世界，一切自然現(xiàn)象都附屬于使整個自然界保持和諧、秩序、平諧和完美的目的；,,B. 生物是上帝直接的創(chuàng)造物，生物結(jié)構(gòu)是按照它的功能而設(shè)計的。
因而結(jié)構(gòu)對應(yīng)于它的功能的；,,C .每一種生物都是絕對的適應(yīng)其生存環(huán)境的；,,D .如果一種生物開展了變異，那也是為了適應(yīng)于在新的環(huán)境下生存的目的牛頓〔偉大的物理學(xué)家〕和波意耳〔Robert Boyle〕也不例外萊伊爾的自然神學(xué)觀?地質(zhì)學(xué)原理?：生物的絕對完善的適應(yīng)說明環(huán)境的決定作用，而環(huán)境的這種決定作顯示出是創(chuàng)世主安排了生物與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系1,．自然神學(xué),法國博物學(xué)家提出了“器官相關(guān)法那么〞、“災(zāi)變論〞、“滅絕〞喬治·居維葉 〔Georges? Cuvier，1769-1832〕,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,近代進化理論是由一些哲學(xué)家建立的，而不是博物學(xué)家培根〔Francis Bacon，1560-1626〕：最早提出物種不變的問題；,,康德〔Immanuel Kant，1724-1804〕：明確提出“傳衍〞的概念，“許多物種集合為一共同的結(jié)構(gòu)圖案〞，相似的物種可能來自一個共同祖先，有血緣關(guān)系拉馬克〔J.B.Lamarck,1744-1829〕把他闡述進化學(xué)說的主要著作稱為?動物學(xué)的哲學(xué)?〔Philosophie Zoologique〕，是因為哲學(xué)多于科學(xué)。
2,．近代的進化哲學(xué),伊曼努爾,·,康德,(Immanuel Kant,，,1724—1804),德國,哲學(xué)家、,天文學(xué)家,、,星云,說的創(chuàng)立者之一、德國古典,哲學(xué),的創(chuàng)始人，,唯心主義,，,不可知論,者他被認為是對現(xiàn)代,歐洲,最具影響力的,思想家,之一，也是,啟蒙運動,最后一位主要哲學(xué)家拉馬克,(Jean Baptiste Lemarck,，,1744,～,1829),●法國博物學(xué)家●生物學(xué)偉大的奠基人之一●創(chuàng)造了生物學(xué)一詞●最先提出生物進化的學(xué)說，,,●是進化論的倡導(dǎo)者和先驅(qū)●首次將動物劃分為無脊椎動物和脊椎動物●首次提出進化學(xué)說(“拉馬克學(xué)說〞)，提出了兩個法那么：,,一個是用進廢退；,,一個是獲得性遺傳●是古無脊椎動物學(xué)的創(chuàng)始人Jean Baptiste Lamarck,,〔 1744－1829 〕,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,在達爾文?物種起源?之前，有人比較系統(tǒng)的闡述過生物進化觀點布豐(George Buffon， 1707-1788法國人)：其中心思想認為物種是可變的，這種變化直接受生存環(huán)境的改變影響，特別是氣候與食物性質(zhì)的變化，能引起機體的改變。
受教會與世俗傳統(tǒng)的壓力，布豐動搖了它的觀點，宣布放棄進化觀點，使其進化論先驅(qū)者地位大為遜色相反林奈在晚年受客觀事實影響，成認物種是可變的，疑心上帝創(chuàng)造一切的說法成認新種可通過雜交產(chǎn)生，故在分類上把所有乳腺的動物〔甚至鴨嘴獸都放在了哺乳綱當把人與猿、猴放在哺乳綱統(tǒng)一屬時，嘆到：“這些丑惡下賤的畜牲是多麼像我們呀〞3,．進化論的先驅(qū)者與最早的進化,生物進化,-,導(dǎo)論,●法國博物學(xué)家● 1739年被任命為皇家植物園主任● 1753年中選為法國科學(xué)院院士，以后又先后被選為英國皇家學(xué)會會員、德國和俄國的科學(xué)院院士●一生編著35卷?自然史——總論和各論?〔Historie naturelle gen6rale et particuli6re〕〔1749～1788〕〔他死后又由他的學(xué)生編寫、出版了9卷，全書共44卷〕描繪了宇宙、太陽系、地球的演化,布豐〔Georges-Louis de Buffon，1707～1788〕,布豐,,〔Georges-Louis de Buffon，1707～1788〕,卡爾·林奈 〔Carolus Linnaeus，1707-1778〕,生物進化,-,導(dǎo)論,瑞典自然學(xué)者，現(xiàn)代生物學(xué)分類命名的奠基人。
創(chuàng)造性地提出雙名命名法，包括了,8800,多個種，被人們稱為萬有分類法，這一偉大成就使林奈成為,18,世紀最杰出的科學(xué)家之一〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,Eramus Darwin〔1731-1802〕：,,堅持物種可變的觀點，認為不同類型的生物可能起源于共同祖先的“傳衍〞在其?動物生物學(xué)或生命法那么?〔Zoonomia or the Laws of Organic Life，1794〕一書中闡述了從蝌蚪到青蛙的變態(tài)過程；家養(yǎng)下馬、狗、羊的改變；氣候與季節(jié)條件引起動物的改變；不同地區(qū)人的差異，雜交引起的怪異生物出現(xiàn)；溫血動物的構(gòu)造的統(tǒng)一型式——起源于一種活的絲體3,．進化論的先驅(qū)者與最早的進化,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,拉馬克學(xué)說〔繼承了布豐和達爾文觀點〕，主要內(nèi)容如下：,,〔1〕傳衍理論在所有現(xiàn)存物種〔人類〕都由其他物種變化、傳衍而來〔2〕進化等級說有低等 高級、由簡單 復(fù)雜的階梯他把自然界重的生物看成是連續(xù)不斷地、緩慢地由一種類型變?yōu)榱硪环N類型，由一等級向更高等級進步型開展，稱為“垂直進化〞〔vertical evolution〕。
〔解釋：僅在時間向度上展開，即無物種形成，又無物種絕滅的過程是連續(xù)變異的實際上不成認物種的存在〕,,〔3〕進化原因與不逢不同，認為環(huán)境對有神經(jīng)系統(tǒng)的動物只起間接作用重要的事外界變化引起動物內(nèi)在“要求〞的改變，如果新的“要求〞是穩(wěn)定地、持久的，就會產(chǎn)生新的習(xí)性，進而導(dǎo)致器官的改變3,．進化論的先驅(qū)者與最早的進化,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,拉馬克學(xué)說關(guān)于進化原因推斷了2條法那么：,,A．不超過發(fā)育限度的任何動物，其所有使用的器官都得到加強、開展、增大；加強的程度與使用的時間長短成比例反之那么削弱、退化，甚至喪失機能或完全消失即“器官使用法那么〞或“用進廢退〞法那么如長頸鹿的脖子、雞翅飛翔能力的退化，水鳥得趾蹼等等B．“獲得遺傳性法那么〞 某種動物在環(huán)境長期影響下，頻繁使用的器官興旺，不頻繁使用的器官退化，兩者被雙方所共有而產(chǎn)生遺傳并保存即“獲得性遺傳〞法那么以上說明：物種是可變的，每個物中都是從先前存在的別的物中傳而來；物種特征是遺傳決定的，非上帝賦予3,．進化論的先驅(qū)者與最早的進化,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,在進化論與創(chuàng)世說的斗爭中，布豐、老達爾文和拉馬克動搖了創(chuàng)世說的第一到陣線，即批駁和否認了物種不辯論。
但創(chuàng)世說的第二道陣線—目的論卻不易突破，經(jīng)過了一場新、舊思想大論戰(zhàn)舊思想的代表者是法國古生物學(xué)家和解剖學(xué)權(quán)威居維葉，新思想的代表者是法國新一代博物學(xué)家橋弗羅依.圣.喜來爾(Etienne Geoffroy Saint-ltilaire,1772-1844)論戰(zhàn)的主題是：對生物適應(yīng)的解釋4.,居維葉與圣,.,喜來爾的論戰(zhàn)及目的論的衰落,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,居維葉認為：生物的適應(yīng)是絕對完善的，生物體就像鐘表一樣精密、準確、協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)與功能嚴格對應(yīng)，像鐘表那樣每各部位〔器官〕都是為一定功能目的而設(shè)計的，各個部件又是按最合理的方式組合成整體的，以次適應(yīng)于一定環(huán)境條件的按居氏觀點推論，那么：,,不存在無功能的器官；,,不存在功能不完善的器官；,,器官在結(jié)構(gòu)上的相似只能是由于所執(zhí)行的功能相似，而功能的相似只能是因為存條件的相似即所謂的“生存條件原理〞(Principle of the condition of existence)，即生存條件決定生物的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)對應(yīng)于一定功能該原理的合理成分是環(huán)境條件、器官功能與器官結(jié)構(gòu)三者之間的聯(lián)系不合理性是目的論的教條。
4.,居維葉與圣,.,喜來的論戰(zhàn)及目的論的衰落,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,圣.喜來爾：,,反對用功能的要求來解釋器官結(jié)構(gòu)，認為器官與功能并非總是對應(yīng)的如動物的“萌芽器官〞和“殘留器官〞；所有動物軀體是由根本上相似的結(jié)構(gòu)單元組成的一科動物的特殊結(jié)構(gòu)不應(yīng)當用功能目的解釋，而應(yīng)從與其他動物相應(yīng)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)中找到解釋如人的上肢與馬、蝙蝠、鯨的前肢比較，功能雖有不同，但骨骼結(jié)構(gòu)根本相似，說明它們之間有關(guān)聯(lián)，由“統(tǒng)一的構(gòu)型〞統(tǒng)一構(gòu)型〞以后被歐文Richard Owen〕開展的“原型〞〔archetype〕概念，即不同動物的不同功能的前肢是按“原型〞建造的歐文后來變成反進化論者居維葉與圣.喜來爾的論戰(zhàn)，外表上居氏獲勝，但后者喚起了人們反目的論的興起但還未擺脫上帝創(chuàng)世的束縛4.,居維葉與圣,.,喜來的論戰(zhàn)及目的論的衰落,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,原型概念強調(diào)生物結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性但分類學(xué)家和形態(tài)學(xué)加更重視統(tǒng)一原型之內(nèi)的歧異性，即原型內(nèi)部如何分化，據(jù)此提出“分支〞概念〔branching〕和發(fā)育概念由一原型通過發(fā)育或開展而發(fā)生分支，這就是歧異性的來源。
如輻射對稱動物、軟體動物、節(jié)肢動物和脊椎動物各有其原型〔起點〕，通過發(fā)育或開展而各自產(chǎn)生分化、歧異和特化〔分支〕分支概念的提出是認識上的巨大進步，他把各自孤立的，不連續(xù)的各物種因分支和開展而局部地聯(lián)結(jié)起來，把生物界地統(tǒng)一性與歧異性統(tǒng)一起來了但仍未擺脫上帝創(chuàng)世學(xué)達爾文把原型概念修正為“同祖〞，把分支看作是性狀分支，把分支過程看作是“有變化的傳衍〞〔descent with modification〕，這就是系統(tǒng)發(fā)生〔phylogenesis〕，這是重要的進化概念5,．從原型概念到分支概念,〔四〕近代對立的自然觀與進化學(xué)說的產(chǎn)生,生物進化,-,導(dǎo)論,,居維葉的“災(zāi)變說〞〔Catastrophism〕：,,地球歷史上周期性的發(fā)生大規(guī)模的、突發(fā)的、原因不明的災(zāi)難事件，在每次的災(zāi)難事件中原來的生物種類全部絕滅，災(zāi)難之后占據(jù)地球外表的新創(chuàng)造出來的生物，即周期性的災(zāi)難和周期性的生物更替均變說〔萊伊爾?地質(zhì)學(xué)原理?第一卷，1830〕：實際說現(xiàn)在地球和進行著的地球外表微小的地質(zhì)變化的原因，也正是地球歷史上的地質(zhì)變化的原因；只要這些變化是連續(xù)、恒定、持久的，必定產(chǎn)生長時間的大的地質(zhì)改變?yōu)淖冋摰牡厍驓v史上發(fā)生的災(zāi)難使生物種絕滅，而均變論的地球歷史發(fā)生微變化，是與前者對立的。
對創(chuàng)世說是一有力的打擊，對達爾文影響很大6,．災(zāi)變說與均變說的對立,萊伊爾〔Lyell·Sir Charles，1797～1875；英國地質(zhì)學(xué)家,五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,1.,達爾文給人類帶來了什么？,1871年達爾文發(fā)表?人類的由來?〔Darwin，The Descent of Man〕，宣告人類從超然地位回到自然界把千百年來左右科學(xué)的上帝趕出科學(xué)領(lǐng)域如果說布豐和拉馬克在傳統(tǒng)思想大廈上撞開一個大洞，那么達爾文那么摧毀了這座大廈的根基，并使他崩潰達爾文完成了科學(xué)與神學(xué)的“離婚〞，故把達爾文1859年發(fā)表的?物種起源?出版日視為自然科學(xué)獨立日五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,1.,達爾文給人類帶來了什么？,從科學(xué)史和人類思想史的角度來說，達爾文給人類以新世界觀，一個銳利的思想武器在達爾文以前，從普通老百姓到著名學(xué)者都信創(chuàng)世說：上帝有目的的設(shè)計和創(chuàng)造了世界，這個世界是協(xié)調(diào)、有序、合理安排、完善、美妙和永恒不變的達爾文那么給我們描繪了新的世界：沒有造物主、沒有上帝、沒有預(yù)先的目的和設(shè)計，是變化無窮的、充滿活力的、不斷產(chǎn)生和消亡的，由過去漫長和曲折的演變歷史，有不能預(yù)測的、未來的、豐富多彩的世界，令科學(xué)家興奮不已并愿為探索它的奧秘而獻身的世界。
五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,2,．達爾文進化理論的形成,·一般學(xué)者認為：,,1. 達爾文早在1838年完成環(huán)球考察后不久就形成了它的進化理論，之所以推遲近20年后才發(fā)表他的關(guān)于進化理論的著作，使處于學(xué)術(shù)嚴謹，力求完善；,,2. 達爾文屈于宗教神學(xué)及哲學(xué)和政治的壓力而推遲發(fā)表其著作的，并以削弱的形式表達其觀點的〔Gould, 1997〕·自然科學(xué)史學(xué)家奧斯帕瓦〔Dov Ospovat〕那么另有觀點，在其?達爾文理論的開展?〔The Development of Darwin`s Taambridge University Press，1981〕一書中有精辟觀點：達爾文并非超人，不能一下子就徹底擺脫思想束縛，以致直到1850年才真正完成自己頭腦里的思想革命，真正擺脫了自然神學(xué)，形成進化理論五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,2,．達爾文進化理論的形成,達爾文理論形成的理論背景：,,〔1〕16世紀以來自然科學(xué)開展是人們對自然界的認識到達了一個新水平；,,〔2〕18-19實際英國自然資源考察熱和探險熱，為達爾文創(chuàng)造了搜集和積累資料的條件；,,〔3〕吸收、借鑒前人及同代人的研究成果和思想觀點。
〔4〕達爾文的剝削、廣泛興趣、強烈求知欲、超人觀察力，專心致志和有效工作方法和正確思想方法〔5〕有豐厚的經(jīng)濟條件支持達爾文進化學(xué)說形成的過程(四個階段):,,●自然神學(xué)自然觀時期(1836.10以前,環(huán)球考察結(jié)束以前),,●演變論自然觀形成時期(1836.10-1838.9),,●自然選擇理論形成時期(1838.10-1844受馬爾薩斯人口論影響),,●自然選擇理論開展與完善時期(1844-1858)五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,3,．達爾文進化理論的主要內(nèi)容,達爾文進化學(xué)說包括兩局部內(nèi)容：前人進化學(xué)說觀點〔如布豐、拉馬克〕，自己創(chuàng)造的理論〔自然選擇〕和經(jīng)修改的某些概念進化學(xué)說成立的前提是〔3個條件〕：,,〔1〕成認物種可變；,,〔2〕成認原有的和變異特征都通過遺傳從親代獲得并傳給后代；,,〔3〕必須排除超自然原因情況下解釋生物進化的原因和適應(yīng)起源以前的進化觀點是單一因素的：如布豐強調(diào)環(huán)境直接誘發(fā)生物的遺傳改變；拉馬克強調(diào)生物內(nèi)在的自我改進力量；瓦格納〔H. Wagner〕強調(diào)環(huán)境隔離因素而達爾文學(xué)說那么強烈綜合，以自然選擇理論為核心達爾文進化學(xué)說的主要內(nèi)容,,,,,達爾文學(xué)說,〔1〕,,變異和遺傳,〔2〕,,自然選擇,〔3〕,,性狀分歧、種形成、絕滅和系統(tǒng)樹,五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,3．達爾文理論——〔1〕變異和遺傳,一切生物都能發(fā)生變異，至少有一局部變異能夠遺傳給后代。
遺傳分兩種情況：,,A. 一定變異：指生長在某些條件下的個體的一切或幾乎一切后代，能在假設(shè)干世代以后都按同樣方式發(fā)生變異B.不定變異：指在相同條件下個體發(fā)生不同方式的變異變異原因：環(huán)境直接影響，器官用于不用效果、相關(guān)變異〔強調(diào)生物內(nèi)在因素〕等變異規(guī)律：A.在自然狀態(tài)下顯著的偶然變異是少見的，即使出現(xiàn)也回因雜交而消失B.在自然界中個體差異到輕微差異到顯著差異再到亞種和種，其間是連續(xù)的過渡〔注：否認種的真實性和自然界的不連續(xù)〕,五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,3．達爾文理論——〔2〕自然選擇,——繁殖過剩：任何生殖細胞或后代數(shù)目要遠遠多于可能存活的個體數(shù)目〔繁殖過?！?，而在所產(chǎn)生的后代中，那些最具適應(yīng)環(huán)境條件的有利變異的個體有較大生存時機，并繁殖后代，從而是有利變異世代積累，不利變異被淘汰——生存斗爭：一切生物都由高速度增加的傾向，這樣就和有限的生活條件〔空間、食物等〕發(fā)生矛盾、因而發(fā)生大比例的死亡——自然選擇：不同重的個體變異在自然情況存在差異，它們的生存和繁殖時機不均等，那些有利于生存繁殖變異的個體獲得較大生存繁殖時機，級而形成遺傳規(guī)律，實質(zhì)遺傳給后代而保存該過程與人工選擇有利變異的過程非常相似，故稱為“自然選擇〞。
——性選擇概念：自然界由于經(jīng)常發(fā)生的生殖競爭，形成副性征〔亦稱第二性征〕，那些有利于爭取生殖時機的變異被積累保存下來，就是性選擇〔第二性征；生殖；自衛(wèi)〕五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,3．達爾文理論——〔3〕性狀分歧、種形成、絕滅和系統(tǒng)樹,性狀分歧原理：在同中內(nèi)，個體之間在結(jié)構(gòu)習(xí)性上愈是歧異，那么在適應(yīng)不同環(huán)境方面與有利，因而將會繁育更多個體，分布到更廣范圍，這樣隨著差異的積累，歧異愈來愈大，就出現(xiàn)由原種變成假設(shè)干個變種，亞種乃至新種如巖鴿被馴化成上百種家鴿品種關(guān)于物種絕滅：自然選擇與生存斗爭的結(jié)果使優(yōu)越類型個體數(shù)目增加，使不優(yōu)越的個體數(shù)目減少減到一定程度就回絕滅，因為個體數(shù)目少的物種在環(huán)境劇變時有完全覆滅的危險，而且個體愈少，那么變異愈少，改進的時機愈少，分布范圍就越窄，因此，“稀少是絕滅的前奏〞在生存斗爭中，關(guān)系最密切的類型〔變種，同一屬內(nèi)的不同種〕彼此斗爭更劇烈，因此他有近似的構(gòu)造、體質(zhì)、習(xí)性和生活條件的需要，往往斗爭更劇烈種、屬、科、目歸類：由于性狀分歧和中間類型絕滅，新種不斷產(chǎn)生，舊種滅亡，中間差異逐漸擴大，所以近似種歸于一屬，近似屬歸為一科，近似科歸為一目，近似目歸為一綱。
就像一棵大樹的分叉有歷史規(guī)律一樣五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,,第三次,第一次,,魏斯曼“過濾〞：強調(diào)“自然選擇〞 是達爾文學(xué)說的核心，即新達爾文主義,第二次,第一次,,,,6．達爾文以后進化理論的開展,第二次,,孟德爾修正,,用適應(yīng)和適應(yīng)度代替達爾文的“生存競爭，適者生存〞,第三次,,由古生物學(xué)家和分子生物學(xué)開展引起的修正經(jīng)過,2,次大修改，,1,次,大,“過濾,：,五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,6．達爾文以后進化理論的開展—自然選擇,第一次，20世紀初魏斯曼〔A. Weismann〕等對達爾文進化論作了一次“過濾〞刪減取出“自然選擇〞以外的龐雜內(nèi)容，如拉馬克的“獲得性狀遺傳〞說，布豐的“環(huán)境直接作用〞論等，把自然因素作為進化的主因，把“自然選擇〞強調(diào)為達爾文學(xué)說的核心本次修改被稱為“新達爾文主義〞第二次，是孟德爾〔G. Mondtl〕遺傳學(xué)原理對“自然選擇“學(xué)說進行修正本階段開展到用群體繁殖的相對優(yōu)勢來定義適應(yīng)和適應(yīng)度〔fitness〕,代替了達爾文的“生存競爭，適者生存〞概念，適應(yīng)與選擇不再是“生存〞于“死亡〞的概念，而是“繁殖或基因傳遞的相對差異〞的統(tǒng)計學(xué)概念；對達爾文物種概念，遺傳變異概念也作了修正。
是遺傳學(xué)家、生物系統(tǒng)學(xué)家、古生物學(xué)家等為進化理論做出了重大奉獻，被赫胥黎〔T.S.Huxley,1942〕稱為“現(xiàn)代綜合論〞(the modern synthesis).,魏斯曼,(Weismann,，,August1834,～,1914),生物進化,-,導(dǎo)論,于1883 年提出有名的“ 種質(zhì)論 〞主張生物體由質(zhì)上根本相異的兩局部——種質(zhì)和體質(zhì)組成認為生物體在一生中由于外界環(huán)境的影響或器官的用與不用所造成的變化只表現(xiàn)于體質(zhì)上，而與種質(zhì)無關(guān)，所以后天獲得性狀不能遺傳認為種質(zhì)只存在于核內(nèi)染色質(zhì)中對于達爾文的進化理論，魏斯曼只接受和強調(diào)生存斗爭的原理，而根本改變了達爾文有關(guān)變異及其遺傳的見解魏斯曼堅決否認獲得性狀遺傳，堅決反對拉馬克主義與新拉馬克主義魏斯曼稱自己的學(xué)說為新達爾文主義孟德爾——遺傳學(xué)創(chuàng)始人 〔Gregor Johann Mendel，1822-1884〕,Gregor Johann Mendel,,,奧地利遺傳學(xué)家,五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,6．達爾文以后進化理論的開展-自然選擇,第三次，主要由古生物學(xué)家和分子生物學(xué)開展引起的修正古生物學(xué)：解釋進化的規(guī)律、進化速度、進化趨勢、種形成和絕滅等，增加了人們對生物進化實際過程的了解；〔宏觀〕,,分子生物學(xué)：解釋生物大分子的進化規(guī)律和基因內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
〔微觀〕,,修正進化學(xué)說的內(nèi)容有：,,△古生物證明大進化過程并非“勻速〞、“漸變〞的，而是“快速進化〞與“進化停滯〞相向；,,△大進化與分子進化是隨機的，并非“自然選擇〞的主因；,,△遺傳系統(tǒng)自身具有某種進化功能，進化過程可能有內(nèi)因“驅(qū)動〞和“導(dǎo)向〞以上對進化速度、進化過程中的隨機因素和生物內(nèi)因究竟起多大作用，起何作用尚有爭論孟德爾定律的再次發(fā)現(xiàn),Hugo de Vries〔1848-1935〕,,荷蘭植物遺傳學(xué)家,Carl Erich Correns,,〔1864-1933〕德國,Erich von Tschermak-Seysenegg 〔1871-1962〕澳大利亞,五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,7,．關(guān)于進化學(xué)說之間的爭論與進化學(xué)說的分類,7.1 關(guān)于進化論的爭論〔三個方面〕,,第一，進化的動力是什么？,,A.外環(huán)境的改變是推動生物進化的動力如萊伊爾、巴克蘭〔Buckland〕都認為物理環(huán)境的改變是所有生物進化改變的原動力；新災(zāi)變論也認為環(huán)境的改變或災(zāi)變是所有大生物進化改變的推動力米丘林—李森科理論認為環(huán)境可以引起生物的定向的、適應(yīng)的變異B.生物進化由生物引起。
如拉馬克主義者，活力論者都認為生物內(nèi)部的“一致〞或“活力〞驅(qū)動生物進化突變論〞者和某些現(xiàn)代遺傳學(xué)家認為生物本身的遺傳機制是推動進化的主要因素C．內(nèi)因+外因動力達爾文學(xué)說和現(xiàn)代綜合論主張進化的動力來自生物的內(nèi)在因素〔即突變〕與環(huán)境選擇作用結(jié)合五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,7,．關(guān)于進化學(xué)說之間的爭論與進化學(xué)說的分類,第二，進化是否有方向？,,〔1〕進化是定向的，是進步的，即由低級、簡單的結(jié)構(gòu)向高級、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進化如拉馬克主義者，終極目的論〔主張直道進化〕或直生論論者都認為進化是定向的〔2〕進化是隨機、偶然和無向的如隨機論者〔3〕地球環(huán)境的改變與生物的進化是由方向的、不可逆的如一些地質(zhì)學(xué)家，美國的克勞法Cloud，1967〕第三，進化的速度是否恒定？進化事件是否是跳躍的？,,〔1〕進化是漸變的過程如達爾文學(xué)說和近代綜合論，都基于自然選擇原理解釋進化〔2〕進化速度是恒定的如中性論〔3〕進化是不連續(xù)的如線系漸變論及新災(zāi)變論都主張進化是不連續(xù)的五、,達爾文和達爾文的進化理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,7,．關(guān)于進化學(xué)說之間的爭論與進化學(xué)說的分類,7.2 關(guān)于進化學(xué)說的分類,,——進化動力：,,〔1〕外環(huán)境為主：布豐學(xué)說、萊伊爾學(xué)說、某些拉馬克主義、米丘林—李森科主義、新災(zāi)變論。
〔2〕內(nèi)因為主：經(jīng)典拉馬克主義、活力論、終級目的論、突變論、某些現(xiàn)代與分子生物學(xué),,〔3〕外環(huán)境+內(nèi)因〔遺傳突變+選擇作用〕：達爾文學(xué)說、現(xiàn)代綜合論,,——進化方向：,,〔1〕不定向的：a 循環(huán)的或隨機的—萊伊爾學(xué)說、隨機論、分子進化中性論；b 適應(yīng)局部環(huán)境的—達爾文學(xué)說、現(xiàn)代綜合論〔2〕定向的、進步的：拉馬克主義和某些新拉馬克主義、活力論、終極目的論、某些現(xiàn)代的“環(huán)境趨向變化論〞,,——進化速度：漸變的、根本上是勻速的—萊伊爾學(xué)說、達爾文學(xué)說、現(xiàn)代綜合論跳躍的、不勻速的—斷續(xù)平衡論、新災(zāi)變論、恒定的-分子進化中性論三、,,,地球生命與生物圈,,三、,地球生命與生物圈,,,,,,,,,,,第一個問題,第二個問題,用太陽系和地球范圍內(nèi)的宏觀尺度考察生命現(xiàn)象三個內(nèi)容：,,生命在行星上產(chǎn)生的條件地球生命如何擴展并形成穩(wěn)定的生物圈人類文明對地球生物圈、現(xiàn)在和未來命運的影響地球是一個特殊的星體,地球生物圈的形成,提要,：,〔一〕地球是一個特殊的星體,,,,,,,〔1〕生物圈概念；〔2〕“蓋雅學(xué)說〞；〔3〕新地球觀,,,,地球具有別的星體所沒有的、適于生命生存的特殊環(huán)境條件,,,,地球環(huán)境與地球生物相互作用，協(xié)同演化。
三種認為,觀點之一：,觀點之二：,,,,其特殊性在于它具有其它星體所沒有的，由豐富多樣的生命覆蓋著的生物圈地球是一個特殊的行星,三、,地球生命與生物圈,,地球兩大類物質(zhì)：,,a.,生物來源：通過生物的物質(zhì)或通過生物作用的物質(zhì)B.,非生物來源：極少生物地球化學(xué)〞與“超級有機體〞,地球的,2,個物質(zhì)推動力：,,a.,太陽輻射能；,,b.,地球熱核能新地球觀：,,地球表層是一個巨大特殊的開放系統(tǒng)，生物圈是這個系統(tǒng)的中心生物與地球環(huán)境是相互作用、協(xié)同演化的人類社會是地球表層系統(tǒng)內(nèi)的一個特殊組成局部新地球觀,,,,,,,,,,,,,A,D,B,C,〔一〕地球是一個特殊的星體,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,〔一〕地球是一個特殊的星體,,,,,,,,,哥白尼認為：地球是太陽系中一個普通行星現(xiàn)代空間探索證明：地球是一個特殊的行星，其特殊性在于它具有其它星體所沒有的，由豐富多樣的生命覆蓋著的生物圈有兩種觀點：,,1．傳統(tǒng)地球觀點〔傳統(tǒng)物理學(xué)地球〕：地球之所以有生命，是由于它具有別的星體所沒有的、適于生命生存的特殊環(huán)境條件，這種條件由地球不大不小的體積和適宜的軌道位置〔Owen，1985〕所致理由如下：,,△地球大氣圈保持一個液態(tài)水圈；,,△地球的含氧量即保證生命呼吸和巖石風(fēng)化，又使大多數(shù)隕石或流星在到達地面前氧化燒掉，并有臭氧層屏障阻止太陽紫外線輻射，保護地球生命：,,△大氣CO2含量正好保持地表適當溫度，且能滿足植物光合作用所需；,,△地殼構(gòu)造活動的強度正好保證地幔與地殼之間的物質(zhì)交流，保證地表生物營養(yǎng)元素的供給；,,△上述是“造物主〞的“特意安排〞，或是極端的巧合。
生物進化,-,導(dǎo)論,,,,〔一〕地球是一個特殊的星體,,,,,,,,,2．地球環(huán)境與地球生物相互作用，協(xié)同演化地球與地球生物幾乎是同時進化的，地球目前狀態(tài)是靠生物來維持和調(diào)控的〔張昀觀點，1992〕由3種認為：,,〔1〕地球生物圈是一個有生命控制的、完整的動態(tài)系統(tǒng)〔Vernadsky V.I. ，1986：生物圈〔The Biosphere〕〕該概念包括全部生命，也包括生命活動場所和生命活動產(chǎn)物，將大氣、水、巖石和整個地球外表全都包含在內(nèi)〔2〕“蓋雅學(xué)說〞：由〔英. -地球物理學(xué)家〕和〔美〕L.Margulis生物學(xué)家提出并闡述的新學(xué)說蓋雅〔Gaia〕〔希臘-大地女神〕用以代表大地和大地上所有生命所組成的大家庭20世紀30年代用來描述生物對地球的影響和控制新概念〔Lovelock，1972〕：“蓋雅〞是一個由地圈、生物圈、大氣圈、海洋、土壤等各局部組成的反響系統(tǒng)或控制系統(tǒng),該系統(tǒng)能通過自身調(diào)節(jié)和控制而尋求到達一個適于大多數(shù)生物生存的最正確物理—化學(xué)環(huán)境條件，其中關(guān)鍵是生物地球表層的復(fù)雜性和多樣性：主要通過生命及其活動表現(xiàn)，起系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性決定了它的可自我調(diào)節(jié)、自我調(diào)控功能地球生物消失=蓋雅消失，那么地球環(huán)境要大變樣，最終與其它無生命行星外表一樣處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
〔一〕地球是一個特殊的星體,生物進化,-,導(dǎo)論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,〔一〕地球是一個特殊的星體,,,,,,,,,地球表層幾乎所有物質(zhì)都是生物來源物質(zhì)地球內(nèi)、外的生物體物質(zhì)： 每年約有3×109t〔30億噸〕的地球內(nèi)部物質(zhì)從火山口噴出，還有大量的宇宙塵埃、隕石進入地球，都很快進入生物地球化學(xué)循環(huán)但這約是地球表層總物質(zhì)的十幾萬分之一地球表層物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)移速率：地球活生物的總個體數(shù)為5 ×1022個〔Fisher，1984〕，其中微生物〔占98%〕忽略不計；占總數(shù)2%的宏觀體積生物，假設(shè)按具體平均體重1克，平均壽命20天算，那么自7億年前后動植物有確鑿化石記錄以來的累計總質(zhì)量到達6.7×1030g，是地球總質(zhì)量〔5.9763×1027g〕的1000倍實際轉(zhuǎn)移量還很大，如一個人一生消耗約60-75t水和20-25t食物，而通過微生物轉(zhuǎn)移和作用的物質(zhì)量比其自身質(zhì)量要大許多倍生物進化,-,導(dǎo)論,,,,〔二〕地球生物圈的形成,,,,,,,,,三點：建立生物圈的條件；生物是關(guān)鍵；生物圈何時形成生物圈的含義：,,(1) 生物種類多樣、數(shù)量到達一定程度，分布到星球的主要局部；,,〔2〕生物育肥生物環(huán)境相互作用，形成一個能夠可持續(xù)利用的能源〔如太陽輻射熱能，并在星球表層進行物質(zhì)能量和循環(huán)。
行星建立生物圈的3個條件：,,〔1〕必須具有化學(xué)進化和生命起源的條件：〔液態(tài)水、碳化物、氮化物、穩(wěn)定的球殼〕,,〔2〕有生命進化出可持續(xù)利用的能源和物質(zhì)資源的生物，并建立起相對穩(wěn)定的巨大開放系統(tǒng)〔3〕星體外表被生物占據(jù)要有很高的生物多樣性地球生命通過“垂直進化〔生物結(jié)構(gòu)復(fù)雜化〕〞和水平進化阿〔種類分異、多樣性增長〕而到達極高多樣性水平三、,地球生命與生物圈,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,〔二〕地球生物圈的形成,,,,,,,,,2．生物是地球生物圈形成和開展的關(guān)鍵,,有3類生物在地球生物圈建立和開展中起過關(guān)鍵作用：,,〔1〕藍藻〔Cyanophyta〕：占據(jù)時間長〔約35億年—7億年，占統(tǒng)治地位約28年〕，經(jīng)過了元古宙期間的巨大繁榮它是光合自養(yǎng)生物，用水作電子供體，利用日光能將CO2復(fù)原為有機碳化合物，并釋放O2藍藻改造了巖石圈，也改造了大氣圈，為真核生物的起源和高等生物進化開展創(chuàng)造了條件〔2〕維管植物〔Tracheophyta〕：利用微觀植物系統(tǒng)輸送水分與營養(yǎng)物質(zhì)，提高了生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，進而獲得對各類陸地環(huán)境的高度適應(yīng)，擴大了對陸地的占據(jù)并創(chuàng)造出各種小生境，為陸地動物登陸提供了棲所和能量供給。
〔3〕人類四、學(xué)習(xí)進化論應(yīng)明確的觀點,?生物進化論? 一、導(dǎo)論,,,,,,,,,,第一個問題,,第二個問題,,第三個問題,進化論是生物科學(xué)的最大統(tǒng)一理論,進化論是生物學(xué)對自然科學(xué)最重要的理論奉獻,地球生命與地球環(huán)境協(xié)同進化的概念是進化理論的新開展,〔一〕 進化論是生物科學(xué)的最大統(tǒng)一理論,生物進化論,——,導(dǎo)論,研究方向與目標,,,,,1.1 進化論替代創(chuàng)始論是人類文明史上的重大思想革命，是自然觀的大轉(zhuǎn)變創(chuàng)世說〞認為：世界是上帝有目的地設(shè)計和創(chuàng)造的，被上帝制定的法那么而主宰，是協(xié)調(diào)有序的、合理安排的、完善美好的、永恒不變的進化思想認為：世界沒有預(yù)定的目的、沒有預(yù)先的設(shè)計、沒有超自然的創(chuàng)造是變化無窮的、充滿競爭的、由過去漫長的演變歷史，又有不可預(yù)測的未來世界進化論與“創(chuàng)世說〞的本質(zhì)區(qū)別,〔一〕進化論是生物科學(xué)的最大統(tǒng)一理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,,,1.2 達爾文進化論引起的爭論,,●物理學(xué)家不太接受進化理論原因是進化論不完全符合物理科學(xué)所要求理論標準，例如生物進化過程不能在實驗室里重復(fù)并得到驗證●一些學(xué)者對進化的原因和進化機制提出質(zhì)疑例如：進化是隨機的還是決定的？如果是后者，哪么先是內(nèi)因〔生物本身〕決定的還是外因〔環(huán)境〕決定的？,,●“中性論〞認為：在分子層次上的生物進化是即無利也無害的〔中性〕突變的隨機固定過程。
如果突變是隨機的，突變在種群內(nèi)的固定過程也是隨機的，那么整個進化過程也是隨機的進化論與“創(chuàng)世說〞的本質(zhì)區(qū)別,〔一〕進化論是生物科學(xué)的最大統(tǒng)一理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,,,進化論自身的弱點：,,●到目前為止，實際上對進化的原因、機制、驅(qū)動因素方向，以及適應(yīng)的起源等還是沒有完全弄清●這并不影響作為生物學(xué)最重要的理論根底的進化論在生物學(xué)乃至整個自然科學(xué)中的地位進化論與“創(chuàng)世說〞的本質(zhì)區(qū)別,〔一〕進化論是生物科學(xué)的最大統(tǒng)一理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,,,,2.1 進化論開展的兩個階段：,,第一階段：進化論替代創(chuàng)世說〔特創(chuàng)論〕的過程第二階段：進化論自身的開展過程，即從生物組織的各個層次逐步揭示進化原因、機制和歸路的過程如早期著重生物個體的進化研究，以后擴展到種群和種，以及種上單元；在微觀層次上深入到細胞和分子，在宏觀領(lǐng)域上擴展到生態(tài)系統(tǒng)和生物圈，并追溯到35億年前的生命是早期；,,從生命科學(xué)的進化概念擴大到物理科學(xué)所接受的廣義的演化概念，從鼓勵的個體和物種進化研究開展到相互作用與復(fù)雜聯(lián)系的協(xié)同進化研究等等，說明進化論正在開展成為一種科學(xué)理論進化的理論、思想和觀點滲透到生物學(xué)各領(lǐng)域?qū)ι镞M化的歷史過程、進化原因、機制、速率、趨向即物種的形成和絕滅，系統(tǒng)發(fā)生及適應(yīng)的起源等方面研究逐漸構(gòu)成了一個新學(xué)科領(lǐng)域，即進化生物學(xué)〔evolutionary biology〕，其根本理論就是進化論。
2. 進化論開展的歷史階段,〔一〕進化論是生物科學(xué)的最大統(tǒng)一理論,生物進化,-,導(dǎo)論,,,協(xié)進化觀點主要有：,,1．“蓋雅假說〞〔Gaia hypothesis〕：近日地球外表狀態(tài)是靠生物圈維持和調(diào)控的〔Lovelocle & Margulis，1970〕，生命一旦消失，地球就會回到類似金星、火星等無生命行星一樣的外表狀態(tài)。
