張繽尹
摘 要:生物進(jìn)化是自然界最基本的事實(shí)之一,是特殊的生物運(yùn)動形式。在高中生物課程中,筆者對生物進(jìn)化這個知識點(diǎn)極為感興趣,通過查閱校圖書館的相關(guān)資料,對生物進(jìn)化的相關(guān)知識進(jìn)行了匯總,形成了此文。
關(guān)鍵詞:生物進(jìn)化,基因,生命,物種
生物進(jìn)化論不僅是生物學(xué)中具有重要地位的基礎(chǔ)理論,也是對人們的自然觀和世界觀有著重要影響的理論。以自然選擇學(xué)說為核心的綜合進(jìn)化理論,深入地揭示了生物繁衍過程中物種形成和更替的原理,指出生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因庫在環(huán)境的選擇作用下的定向改變,反映出生物與環(huán)境的發(fā)展變化和對立統(tǒng)一。下面從基因突變、物種選擇、無意識思維進(jìn)化論等角度對生物進(jìn)化的知識進(jìn)行介紹和總結(jié)。
一、基因突變對生物進(jìn)化的影響
基因突變是指由于DNA分子上堿基對的替換、增添或缺失而引起的基因內(nèi)部的可遺傳結(jié)構(gòu)的改變?;蛲蛔兊慕Y(jié)果是產(chǎn)生原基因的一系列異質(zhì)性等位基因,因而是生物變異的根本來源?;蛲蛔兪峭庖蛲ㄟ^內(nèi)因起作用的結(jié)果,其內(nèi)因是基因堿基對的局部變化導(dǎo)致遺傳信息變化,外因則包括物理因素、化學(xué)因素和生物因素等。由于穩(wěn)定的DNA分子結(jié)構(gòu)在復(fù)制解旋時容易受到外界因素的影響,因此DNA分子復(fù)制時是外因誘發(fā)基因突變的時機(jī)?;蛲蛔兗瓤赡馨l(fā)生在減數(shù)分裂過程中又可以發(fā)生在有絲分裂過程中。 而只有突變,才能經(jīng)過自然選擇出現(xiàn)此基因的多態(tài)性基因——即等位基因,然后才可能在自然選擇下,此等位基因的頻率發(fā)生改變,即有利于環(huán)境的等位基因變化,會很快頻率上升,從而改變基因庫,發(fā)生進(jìn)化。所以說突變?yōu)樽匀贿x擇提供了原料,對生物進(jìn)化有著重要的影響。
二、 生物進(jìn)化中的必然與偶然
基因組的研究表明,人類產(chǎn)生語言中樞純屬偶然的意外,大約600萬年前,一類猿猴的相關(guān)染色體上的兩個基因發(fā)生了變異,使它的后代意外的有了語言活動能力,所以人類是幸運(yùn)的、意外的獲得了使思維迅速發(fā)展的語言中樞。相應(yīng)的基因突變后,人類大腦邊層上語言中樞的產(chǎn)生和發(fā)展也就成了必然,人類的思維和認(rèn)識得以提升也是必然的。
在生命的發(fā)展和進(jìn)化過程中都存在著一定條件下由極偶然事件向極嚴(yán)格規(guī)律的轉(zhuǎn)化,或者說,由極大偶然性向嚴(yán)格必然性的轉(zhuǎn)化。生物進(jìn)化就是一種極大偶然性與各種必然性的高度的統(tǒng)一。在外部干擾和內(nèi)部變化占支配作用的時候,偶然性決定了事物發(fā)展變化的前途和方向,成為必然性的基礎(chǔ)和源泉,而必然性則表現(xiàn)為偶然性的放大、選擇和延伸。
三、物種對生物進(jìn)化的影響
達(dá)爾文提出的進(jìn)化論到目前為止即使受到過質(zhì)疑,依然被承認(rèn)和認(rèn)可。生物的進(jìn)化沿著怎樣的規(guī)律,探討這個問題有助于對物種滅絕和各種生物的進(jìn)化演變提供理論依據(jù)。那么生物進(jìn)化論在現(xiàn)實(shí)生活中有哪些意義呢,這就主要從物種方面開始討論:
(1)物種形成是生物對不同生存環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果
生物生存的環(huán)境具有變化性和異質(zhì)性。環(huán)境隨時間的變化導(dǎo)致生物的適應(yīng)進(jìn)化,環(huán)境在空間上的異質(zhì)性導(dǎo)致生物的分異(性狀分歧),分歧的結(jié)果是不同類型的生物,即物種的形成。不同的物種適應(yīng)不同的局部環(huán)境,不能設(shè)想有能夠適應(yīng)各種不同環(huán)境的一種生物。各種生物在進(jìn)化過程中不斷分化,歧異產(chǎn)生更多的物種意味著也能夠占領(lǐng)更多的生存環(huán)境,生物的不連續(xù)性是生物對環(huán)境的不連續(xù)性(異質(zhì)性)的適應(yīng)對策。
(2)物種間的生殖隔離保證了生物類型的穩(wěn)定性
物種在種間生殖隔離的存在下能保持物種相對穩(wěn)定的基因庫,沒有種間的生殖隔離就會使已獲得的適應(yīng)因雜交而溶化丟失。所以物種的存在使得生物及保持遺傳的相對穩(wěn)定,又使進(jìn)化不致停滯,保持進(jìn)化的不可逆性,成為進(jìn)化的基本途徑。
(3)物種是生物進(jìn)化的基本單位。
物種具有可變化性以適應(yīng)環(huán)境的變化,但這只是相對的,一個物種不能永遠(yuǎn)適應(yīng)變化著的環(huán)境。當(dāng)環(huán)境變化的速度范圍超出原有物種的適應(yīng)能力,滅絕就會發(fā)生,這時新的環(huán)境也有待新的物種去占領(lǐng)。生態(tài)系統(tǒng)也要適應(yīng)環(huán)境的變化,物種的更替(種形成和滅絕)和種間生態(tài)關(guān)系的改變可以使生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)變化的環(huán)境,生物與環(huán)境之間從不平衡又達(dá)到新的平衡,從而推動整個生物界的進(jìn)化。在這種宏觀大進(jìn)化的過程中每一步都是由物種進(jìn)化所推動,物種是小進(jìn)化的終點(diǎn),同時又是大進(jìn)化的起點(diǎn),所以說物種是生物進(jìn)化的基本單位。
(4)物種是生態(tài)系統(tǒng)中的功能單位
不同的物種因其不同的適應(yīng)特征而在生態(tài)系統(tǒng)中占有不同的生態(tài)位。因此,物種是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié),是維持生態(tài)系統(tǒng)能流、物流和信息流的關(guān)鍵。
四、無意識思維進(jìn)化論
無意識思維進(jìn)化論指出:①高等生物是由低等生物進(jìn)化而來,低等生物是南單分子蛋白質(zhì)生物個體演化而來,單分子蛋白質(zhì)生物個體由化學(xué)反應(yīng)直接生成。進(jìn)化在生物個體結(jié)構(gòu)和功能上是一個從簡單到復(fù)雜,從弱小到強(qiáng)大的發(fā)展過程,在生物種類上是一個從少數(shù)到多數(shù)的發(fā)展過程,生物多樣化的主要原因是環(huán)境的多樣化和可變性。②生物進(jìn)化包括微進(jìn)化和宏進(jìn)化兩個方面。微進(jìn)化主要指生命有機(jī)物質(zhì)在種類和功能上的發(fā)展;宏進(jìn)化主要指生命有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)在結(jié)合方式上以及生物個體結(jié)構(gòu)和功能上的發(fā)展。③生物進(jìn)化起源于生命的誕生,現(xiàn)有一切非單、分子蛋白質(zhì)生物個體都是單分子蛋白質(zhì)生物個體的各種復(fù)雜共生體。④生物進(jìn)化的起因是生物的變異,變異主要通過生物自身的無意識思維由環(huán)境的變化來影響。變異經(jīng)歷了一個從隨機(jī)變異到受自身無意識思維影響和指導(dǎo)的變異的發(fā)展過程,遺傳物質(zhì)經(jīng)歷了由蛋白質(zhì)分子到蛋白質(zhì)和核酸共同承擔(dān)的發(fā)展過程。⑤生物進(jìn)化有量變和質(zhì)變兩種形式。⑥生物進(jìn)化的過程因生物體結(jié)構(gòu)的變化而產(chǎn)生了多個階段,進(jìn)化在不同的階段遵守不同的進(jìn)化法則。⑦生物進(jìn)化的進(jìn)程受環(huán)境變化的影響,是一個漸變和巨變交替出現(xiàn)的過程。⑧生物進(jìn)化的目的是為了更好地適應(yīng)環(huán)境。
五、進(jìn)化是永無止境的
生物進(jìn)化可以分成三個層次:微進(jìn)化,新種的生成和大進(jìn)化。微進(jìn)化是指生物群體中基因頻率的改變,新種生成和大進(jìn)化是指從一個類型到另一個類型的躍變,比如從魚類進(jìn)化到兩棲類?,F(xiàn)代綜合學(xué)說認(rèn)為,由微進(jìn)化和新種生成的研究所得的結(jié)果可以進(jìn)一步推廣到大進(jìn)化。最近發(fā)育生物學(xué)的研究似乎證明了這一點(diǎn):如果在胚胎發(fā)育過程中,某種基因的表達(dá)速度變慢,就會使魚鰭變成肢足。而在這形形色色生物的進(jìn)化過程中,突變、環(huán)境的選擇、人類對環(huán)境的影響扮演了主要的角色。環(huán)境的變化是永無休止的,生物的進(jìn)化也將一直持續(xù)下去,而人類的存在,無疑加速了其他生物進(jìn)化的速率。
總之,如此循環(huán)往復(fù),生生不息,以整合未知新經(jīng)歷和詮釋過往舊經(jīng)歷的交替進(jìn)行為媒介,在“他者調(diào)節(jié)”與“自我調(diào)節(jié)”形式上的互相轉(zhuǎn)化與內(nèi)容上的更新?lián)Q代中,生物進(jìn)化的痕跡一代代被人類文明沖淡,舊文明的痕跡又一代代被新文明稀釋。了解生物進(jìn)化的理論,珍惜生命,是我們這代人應(yīng)該關(guān)注的話題。
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