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[新浪科技综合]进化论与生命进化的9次巨大飞跃新浪科技综合2020-07-28 11:31:030阅

来源：地球杂志
1859年 ， 查尔斯·罗伯特·达尔文在完成环球考察23年后 ， 发表了震惊世界影响古今的鸿篇巨著《物种起源》 。 书中提出了进化论思想 ， 对整个生物界的发生、发展 ， 作出了唯物的、规律性的诠释 ， 使生物学发生了一场颠覆性变革 ， 彻底摧毁了千百年来统治人们思想的“神创论”和“物种不变论” 。
可以说 ， 现代达尔文进化论是生命科学的核心与灵魂 。 在进化论思想的指引下 ， 让我们来重新认识一下包括人类在内的地球上的所有生命 。
什么是进化论
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图1/12人类进化现代达尔文进化论思想有四个核心观点∶
一是物种是可变的 ， 即生物可以从一个物种演化为另一个新的物种 。 对果蝇的观察 ， 已经证明了这一观点 。
二是物种同祖 ， 即所有的物种都源自于一个共同的祖先 ， 现代分子生物学和遗传学都证实 ， 地球上几乎所有生物都拥有相同的遗传密码 ， 从而证明地球上的所有生命拥有共同祖先 。
三是自然选择 。 它是生物进化的驱动力 ， 其结果是生物为了适应自然环境的变化 ， 基因发生适应性变异或突变 ， 只有那些遗传了适应环境变化的有利基因变异的新物种（种群） ， 才能生存与繁衍 ， 而那些遗传了不适应环境变化的有害基因变异的新物种（种群） ， 就会灭绝 。 实际上 ， 自然选择只是保存已经发生的、有利于生物生存和繁衍的有利基因变异而已 。 简言之 ， 有变异才有选择 。
四是生物进化既有渐进性 ， 也有突变性 ， 是量变到质变的过程 ， 只有当生物基因变异积累到一定程度时 ， 基因才会突变 。 在环境骤变（灾难或大灭绝事件）的条件下 ， 自然选择发挥作用 ， 适应性突变基因保留下来 ， 形成新的物种 ， 这就是进化的一次飞跃 。 可以说 ， 生命的进化既可以从上千年到数百万年不等 ， 也可能在极其短暂的时间里产生飞跃 。
生物的进化是内因与外因共同作用的结果 。 内因是遗传和变异 ， 外因是自然选择 。 俗话说“种瓜得瓜 ， 种豆得豆” ， 这叫遗传；“母生九子 ， 各子不同” ， 这叫变异 。 遗传是生命延续的基础 ， 变异是生物多样性的前提 。 遗传变异与自然选择共同造就了地球生命的生生不息与千姿百态 。
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图2/12DNA发光分子3D渲染图自1953年2月28日 ， 詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克揭示DNA双螺旋结构以来 ， 分子生物学、遗传学的新进展 ， 以及基因技术等革命性的发展 ， 对达尔文进化论做出了最为科学合理的解释 ， 证明达尔文进化论不仅是19世纪伟大的发现 ， 而且也是近现代科学最伟大的理论之一 ， 可与爱因斯坦的广义相对论相提并论 。
现代达尔文进化论精髓可归结为“3w”：
Why ， 为什么进化
【[新浪科技综合]进化论与生命进化的9次巨大飞跃新浪科技综合2020-07-28 11:31:030阅】How ， 如何进化
What ， 进化成什么
也可以说成是生物进化的目的、路径和结果 。
生物进化的目的是为了在不断变化的自然环境下 ， 更好地生存与繁衍；
生物进化的路径是 ， 生物基因发生随机性变异或突变 ， 也就是出现了“间断平衡式”的演化 。 在自然选择下 ， 只有那些适应自然环境的变异才能遗传下来 ， 即适者遗传；
生物进化的结果是 ， 在自然选择的驱使下 ， 保存有利基因变异（突变） ， 淘汰有害的变异 ， 这就是“优胜劣汰” ， 最终产生更适应自然环境的新物种 ， 即适者生存 。
生物进化并不总是由简单到复杂 ， 由低级向高级 。 地球上的生命从诞生的那一刻起 ， 至今已有近 40亿年的进化历史 。
生命的9次飞跃
生命的历史就是一部进化史 ， 没有进化就没有生命的延续与多样化 。 生命不知经过多少磨难 ， 经历过多少次生物大灭绝事件 ， 而每一次磨难或大灭绝事件 ， 都引起生物基因适应性变异或突变 ， 促成生物进化史上的一次次巨大飞跃 。
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图3/12昆明鱼5.41亿年前 ， 地球上发生了第一次“生物大灭绝事件” ， 也称埃迪卡拉生物大灭绝事件 。 它为53亿年前寒武纪生命大爆发拉开了序幕 ， 促成了第一个有脊椎、头脑、眼睛和肛后尾的动物的出现 ， 昆明鱼（或海口鱼）是地球上所有脊椎动物的始祖 ， 甚至包括我们人类 。 长出脊椎 ， 有头脑眼 ， 这是脊椎动物进化史上的第一次巨大飞跃 。
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图4/12初始全颌复原图/供图：朱敏4.43亿年前 ， 地球上发生了第二次生物大灭绝事件 ， 一、二千万年后 ， 即4.23亿年前 ， 第一个有颔骨的脊椎动物 ， 初始全颌鱼出现 ， 此后所有脊椎动物的“嘴巴” ， 如鸟儿的喙、我们的“嘴”都是由它的颌骨演变而来 。 长出颌骨 ， 主动捕食 ， 这是脊椎动物进化史上的第二次巨大飞跃 。
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