医院可以治疗白癜风 http://pf.39.net/bdfyy/bdfzj/我们人类喜欢研究细菌、植物、动物,人类学家甚至不辞劳苦,远赴非洲的热带丛林,花上数十年的时间,观察人类的近亲——猩猩、黑猩猩、大猩猩的生活,这一切归根结底,并不是我们人类对这些动植物本身有兴趣,而是我们想要了解自己,最后所要回答的问题十分的简单,那就是人为什么会成为人?今天,我们就来讲一讲人类的进化史。
人类的孕妇
第一:原始细菌的进化
想要了解地球上的生物,首先就要对生物进行分类,分类的过程就是了解生物进化史的过程。最早对生物进行科学分类的学者是瑞典生物学家卡尔·冯·林奈,林奈在18世纪的分类法仍然沿用至今,林奈最早提出了界、门、纲、目、属、种的概念,林奈当时将生物分为两大类,即植物界和动物界,但是,后来随着显微镜的发展,人们发现大量的单细胞生物是无法归类为植物和动物的,比如蓝藻和细菌究竟是动物还是植物?
最早使用显微镜观察生物的科学家
现在的分类法将生物分为两大总界:原核生物总界与真核生物总界。在总界之下又分为五大界,即无核生物界(原核生物)、原生生物界(单细胞的真核生物)、植物界、真菌界和动物界。
细菌、蓝藻以及地球上的原始细菌,都是原核生物总界、原核生物界的成员。原核生物的细胞核无核膜包裹,直径在1至10微米之间,1微米是千分之一毫米,10毫米就是百分之一微米,因此,个细菌排列在一起,直径才有1毫米。
彩色电子显微镜下的细菌
真核生物是由真核细胞构成的,真核细胞顾名思义就是有核膜包裹的细胞。地球的历史至少有46亿年,生命至迟诞生于38亿年前,在长达20亿年的时间里,生命都是非常简单的,是原核生物,到了17亿年前,出现了真核细胞,这是生命进化过程中最重要的跨越之一。
原核生物,我们可以简单的理解为细菌,细菌早在40亿年前就诞生了,并且在长达20多亿年的时间里,地球上海洋里到处都是细菌,没有其他的生物。细菌的繁殖就是克隆,每一次细胞分裂,都能从母体细胞中复制相同的遗传信息,这种繁殖的方式非常的有效,它可以与其它的相邻的细菌交换遗传信息,也可以与它们的父辈、后代交换遗传信息,这是动物和植物无法做到的。细菌的这种繁殖方式,常常困扰着人类,因为人类的抗生素的发明速度往往赶不上细菌的变异速度。
细菌非常有效的繁殖方式,可以很好地解释为什么细菌还是细菌而不会进化为人的问题,实际上,在我们的地球上,最普遍的生物仍然是细菌,像人类、老虎、树木这样的多细胞生物反而是少数。因为原核生物有效的“复制粘贴”模式,并未被自然选择所淘汰。
显微镜下的细菌
同样是细菌,身为人类祖先的细菌,为什么后来发展为了真核生物呢?因为地球的环境在改变。
世界上最早的生物是古细菌,即原始细菌,如果宇宙中普遍存在生命的话,其他星球上最早的生命也一定是古细菌。古细菌生活在非常极端的环境中,与它们的后代非常不同,地球上至今仍然存在古细菌,古细菌生活在海底的火山口附近,它们是靠地球地表的化学物质生存的,从地球的地热中吸取能量,而不是像植物和动物那样从太阳光中吸取能量,古细菌是不需要阳光和氧气的。
然而原始细菌中的一员——蓝藻,却开始学会了从太阳光中获得能量,而不再沿用从地球内部释放的热能中获取能量这样的一个传统的吸取能量的方式。当原始细菌开始利用太阳光的时候,生物就从深海走向了海面。蓝藻其实不是植物,而是原核生物,原核生物总共有三个成员:细菌、蓝藻和原始细菌。
蓝藻有叶绿素,它能够利用光合作用从外界吸取能量,光合作用的结果,就是向大气层中释放了大量的氧气,至今,地球上大量的氧气仍然是由蓝藻制造的。
制造氧气的绿色植物
氧气对于原始细菌是非常有害的,不能适应富氧环境的原始细菌,仍然生活在海底火山口附近,而能够适应富氧环境的生物,则走向了海面,甚至走向了陆地。
随着地球上氧气含量的增多,一种新的生物出现了,那就是真核生物,真核生物的细胞被核膜包裹,更能适应新的环境。为什么原核生物能够进化为真核生物呢?科学家一般认为,在最开始的时候,多个原核生物联合在一起形成了共生关系,共生关系在特殊条件下会导致新的物种的出现。
总之,原始细菌的生存方式依然有效,未被自然选择所淘汰,今天的地球依然充满细菌,人类、树木、小草这样的多细胞生物反而是少数,地球环境的变迁,促使着部分原始细菌进化为真核生物,开启了多细胞生物的大门,这就是细菌还是细菌,但人类已变成人的原因。
第二:真核生物的进化
真核生物的进化过程,非常的复杂,是一个生物学的问题,不是历史学的问题,兹不赘述,我们用一个简单的事例来描述这个复杂的进化过程。
我们人类身上有无数个细胞,但是,只有两个细胞可以繁殖,这两个细胞就是精子和卵子,精子和卵子整天无所事事,一辈子的任务就是繁殖,却又消耗了大量的能量。那么,人体身上的其他无数个细胞,累死累活的地干事儿,为什么能够容忍这两个细胞整天无所事事呢?如果其他无数个细胞无法容忍这种状况的出现,那么,生物仍然停留在单细胞生物的阶段,即使进化为真核生物,那也只是单细胞的真核生物。生物的生存方式,共生互利是非常重要的,我们人类身上的血液细胞、骨骼细胞以及肝脏细胞之所以能够容忍精子和卵子整天无所事事,就是因为这些细胞把一个最重要的任务交给了精子和卵子,那就是把共享的遗传信息交给了这两个细胞,以实现“复制和粘贴”,精子和卵子虽然无所事事,但是,它们做了一件非常重要的事情,那就是繁殖。多细胞生物,其实就是多个细胞之间实现了分工和共生,以致于进化到后来,这种分工和共生形成了一个新的物种,它们不再是各自独立的物种了,多细胞生物体出现于5.9亿年前的埃迪卡拉纪。
那么,植物、真菌、动物也同样实现了共生关系,所以,有的植物就不必再进化为动物了,动物之所以成为动物,是因为它们需要移动,有了大脑和四肢才能移动,现在的植物为什么乐于不动呢?而不再进化为动物了呢?因为动物帮助它们实现了移动,绿色开花植物需要鸟类和昆虫帮助它们授粉,它们就不需要动了,为了回报这些鸟类和昆虫,它们只需贡献少部分的花蜜和果实即可。如果动物全部灭绝了,地球上的大部分植物也会灭绝。没有了动物,一些植物可能会寻找新的生存方式,可能会进化出大脑和四肢来实现移动。
第三:鱼为什么还是鱼?
人类属于真核生物总界、动物界、脊椎动物门、哺乳动物纲、灵长目、人猿总科、人科、人亚科、人属、智人。
真核生物是由原始细菌进化而来的,真核生物进化为多细胞动物,从而形成了动物和植物。到了5.1亿年前的奥陶纪,地球上出现了脊椎动物,脊椎动物是由海洋中的软体动物进化而来的。
最早的脊椎动物,包括鱼类和鲨鱼,但是,这些鱼类和鲨鱼都是原始的鱼类和鲨鱼,与今天的鱼类和鲨鱼有着很大的区别。我们在5.1亿年前,就是这些原始鱼类和鲨鱼中的一员。所以,人类是由鱼进化而来的,这种说法并没有错,但要加一个前提,是原始鱼类,不是今天的鱼,5.1亿年前的两条鱼走向了不同的发展道路。
3亿多年前的鱼,根据化石复原的图
植物和动物都是由真核生物进化而来的,但从生存的角度而言,植物并不比动物高级,同样,人类也并不一定比鱼高级。植物率先登陆大地,植物在陆地上的繁荣,带动了动物的迁徙,为了寻找到新的生存环境,位于浅海的动物试图开始进入陆地,为了能够在陆地上移动,进化出了四肢,并且四肢的趾头都是五个。
现在的两栖类动物、爬行类动物、鸟类和哺乳动物都是拥有四肢的,并且每条肢体上有五个趾头,这些共同特征都表明,我们来自于同一个祖先。但是,后来随着时间的发展,爬行动物中的蛇类没有了四肢,原因就是它们的移动方式不需要四肢,从而导致了四肢的退化,而重新回归到海洋的一些哺乳动物,四肢也退化了,比如海豚、鲸鱼、海豹等等,它们反而更加接近于鱼。这些事实都表明动物的一些微小的改变,在经过了上亿年的积累之后,会产生很大的差别。我们很难想象,3亿前的人类还是一条鱼,但是上亿年的时间,足够让人类和鱼在外观和形态上产生如此之大的区别。
鲸鱼
6亿多年前,我们人类还是软体动物,与今天生活在海洋里的一些软体虫子,并无多大区别,3亿多年前,我们人类还是原始鱼类,与今天生活在海洋里的鱼儿并没有多大的区别,但是,仍然是有区别的,这一点我们从恐龙进化为鸟类的事实上可以得到验证。
恐龙总目之下有两个分支,分别是蜥臀目和鸟臀目,蜥臀目与鸟臀目中有一部分进化为了鸟类,今天的鸽子、鸡、企鹅其实都是蜥臀目和鸟臀目的直系后代。今天的鸟类与三叠纪、侏罗纪、白垩纪生存的恐龙,在外观上有着很大的差别,但是,在最开始的时候,差别很小,鸟类的祖先无非就是一些长了羽毛的恐龙,在气候温暖湿润的三叠纪、侏罗纪和白垩纪,对于恐龙来说,长了羽毛并不是什么高级的事情,但是,后来偏偏遇到了小行星撞击地球,小行星撞击地球是导致恐龙灭绝的直接原因,许多的恐龙并不是灭绝于撞击活动,而是在后来的“核冬天”中死去,大量的尘埃遮住了太阳光,地球的温度下降,有羽毛的恐龙因为有羽毛隔绝而生存了下来,没有羽毛的恐龙就灭绝了。因为一些微小性状的改变,再加上环境的刺激,经过几千万年的积累,今天的鸟类与恐龙在外观上差别很大,以致于人们在很长一段时间内都不知道鸟类其实就是恐龙的后代,直到始祖鸟以及一些有羽毛的恐龙的化石被发现,人类才知道了鸟类与恐龙之间的过渡阶段的生物的样子。
有羽毛的恐龙
地球上留存下来的化石,其实是非常稀少的,我们说鸟类的祖先是恐龙,其实并不是指现在发现的恐龙化石就是鸟类的直系祖先,鸟类的直系祖先很有可能并未留下化石,我们只是从旁系祖先中发现了端倪而已。那么,同样,我们现在也不知道,人类的祖先在3亿年前究竟是什么样子,两条鱼的故事的细节,谁也不知道了,我们只是从化石证据中找出了故事的梗概而已。我们不能认为人类是由现在的鱼和细菌进而而来的,在地层里发现的3亿至5亿年前的鱼类的化石不一定是人类的直系祖先,人类的直系祖先并未留下化石证据,因为形成化石的条件太苛刻了。
同样是鱼,为什么人类的祖先进化了,而有些鱼还是鱼呢?不能适应环境的鱼,如果没有得到进化,其实都已经灭绝了,得到进化的就发展为了两栖类动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物,而那些仍然停留在鱼类阶段的生物,其实是适应了地球的环境的,它们找到了自己的生存之道,也就没有了进化的压力,无需进化了。
从生存的角度而言,我们人类并不比细菌高级,也不比鱼高级。地球上的环境如果发生大规模的变迁,细菌反而是容易生存下来的,但是像人类、树木、老虎这样的多细胞动物就不一定了。
在有些方面,多细胞生物并不一定比细菌高级
最后,我们简单说一说人类的进化。
如果纯粹从生存的角度考虑问题,人类其实并不比细菌和鱼高级,但是,如果从智慧的角度考虑问题,人类肯定比细菌和鱼高级,所以,人类的进化还涉及到文化进化的问题。
人类是灵长目动物中最特殊的一类,是地球上唯一玩智慧玩的最好的生物,细菌的繁殖方式是非常有效率的,细菌可以利用地球上所有的基因库,但是,人类拥有智慧以后,人类的扩张本领比细菌还有效了,人类拥有了智慧以后,可以实现信息交流,信息一旦能够交流,对于物种的扩张而言,就比单纯的基因交流有效。海豚、黑猩猩、企鹅也可以进行信息交流,它们的信息交换效率远低于人类。信息交换的结果是,人类最终可以利用基因技术,进入地球上所有的基因库,这就是转基因,但是转基因受到了伦理、道德的限制,如果我们利用转基因技术进入全球的基因库,很有可能彻底改变我们人类自身,就目前而言,我们还无法承担这样的后果。细菌的繁殖效率虽然非常有效,但是,人类最终还是通过信息的交换战胜了细菌的基因交换方式,人类发明了抗生素,抗生素让人类战胜了细菌,使得细菌不能为所欲为,也大大提高了人类的寿命,只要抗生素的发明速度把细菌的进化速度抛掷于后,人类就不会被瘟疫、病毒所困扰。
达尔文
达尔文的进化论是在19世纪的50年代正式提出来的,这一理论后来不断被完善。进化论的提出标志着现代生物学的诞生,达尔文提出的进化论并不是万能的。现代生物学也在不断质疑和完善进化论的过程中得到发展,例如,孟德尔提出的遗传定律,就是试图解释达尔文的进化论。达尔文之所以能够提出进化论,也是因为人类在观察动植物的时候发现了一些规律。自然选择在生物身上留下了证据,这些证据使得人类发现了进化的奥秘。因此,我们不能以现在的细菌不能进化为鱼、现在的鱼不能进化人类而简单粗暴地否定进化论,进化理论仍然需要完善,以自然选择为基础的进化论,是目前解释生命起源和人类起源最科学的理论。