返回目录

生物的进化过程和分界

目前,地球上已经知道的生物大约有二百万种,而且陆续有新种发现。在漫长的岁月中,这些生物是怎样由低等到高等进化来的呢? 

生物进化的大致过程

原始生命诞生以后,经过长期的自然选择,逐步进化成为原始的原核生物。人们在三十多亿年前的地层中,就已经发现了细菌化石。

文本框: 小资料
自1984年开始,在我国云南省澄江县,陆续发现了大量赛武纪早期(约5.3亿年前)的化石,其中包括藻类、分类位置不明的管栖生物、海绵动物、腔肠动物等很多门类的动物。这些发现不但证实了“寒武纪大爆发”事件(在寒武纪,地球上短时期内突然出现许多新的动物门类),而且为研究生物进化提出了不少新课题。
这些原始的细菌以周围环境中的有机物为养料,进行无氧呼吸,属于厌氧的异养生物(如图)。经过若干亿年以后,异养细菌消耗掉了早期地球上的大部分有机物。在这种情况下,它们经过突变和自然选择,逐步分化出了自养型的生物。这些生物可能是蓝藻类的原核生物。自养生物能够利用太阳光能,以无机物为原料合成有机物,并放出氧。一些学者根据地质方面的证据,推断蓝藻在20亿年前已经非常兴旺,那时大气中的氧含量达到了现在大气的1%。

 

文本框: 小资料
自20世纪80年代末至今,在我国辽宁西部晚侏罗世到早白垩世的地层中,陆续发现了上千件多种鸟类的化石,其中有燕都华夏鸟、孔子鸟、辽宁鸟、始反鸟、辽西鸟,等等,使我国成为拥有原始鸟类化石最丰富的国家。这些化石的发现为研究鸟类的起源提供了重要的证据和线索索。
大气氧含量的增多,又为需氧型生物的产生创造了条件。需氧型生物通过有氧呼吸,能够将有机物彻底氧化分解,释放出较多的能量供生物进行生命活动。因此,与厌氧型生物相比,需氧型生物的新陈代谢效率明显提高。

大约在距今10多亿年以前,地球上出现了真核生物。真核生物的出现在生物进化历史上具有重要意义。这主要表现在以下两个方面:第一,与原核细胞相比,真核细胞的结构和功能要复杂得多;第二,真核细胞在增殖时,是进行有丝分裂,而有性生殖过程中的减数分裂,实质上是一种特殊方式的有丝分裂,所以说,有丝分裂为有性生殖的产生奠定了基础。生物体通过有性生殖,实现了基因的重组,这就增强了生物的变异性,直接推动了生物的进化。有关的化石资料表明,在地球上出现了进行有性生殖的生物以后,生物进化的步伐大大加快了。在现存的生物中,绝大多数都是进行有性生殖的。

生物的分界

地球上的生物经过漫长的进化历程,逐步形成了不同类群的生物。随着人们对不同类群生物的认识不断加深,形成了不同的生物分界学说。

两界说  1735年,瑞典博物学家林奈(如图)将生物界分为植物界和动物界:植物不能运动,靠光合作用制造自身所需的有机物;动物能够运动,靠摄取现成的有机物生活。

三界说  在显微镜发明以后,生物学家发现有些单细胞生物既有叶绿素,能够进行光合作用;又有鞭毛,能够自由游动和从外界摄取食物,如裸藻(也称眼虫,如图)。因此,分不清它们是属于植物还是动物。1866年,德国学者海克尔提出了三界说,将生物界分成植物界、动物界和原生生物界,其中的原生生物界包括细菌、蓝藻、原生动物和粘菌等。

四界说   在电子显微镜发明以后,生物学家发现原核生物和真核生物在细胞结构上存在着很大差异。1938年,生物学家又提出了四界说,将生物界分成原核生物界、原始生物界、植物界和动物界。这个学说第一次将原核生物与真核生物分开,同时还把营异养生活的真菌从植物界分出来,列入原始生物界。这样,原始生物界就包括原生动物、真菌、金藻、绿藻、红藻和褐藻等。

五界说  1969年,美国生物学家魏泰克在前人工作的基础上,根据真菌和植物在营养方式和结构上的差异,把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界(如图)。目前,分类学上较为广泛应用的就是五界分类系统。五界生物的主要特征见表。

         五界说在生物发展史方面,显示了生物进化的三大阶段:原核细胞阶段、真核单细胞阶段和真核多细胞阶段。在各界生物相互关系方面,反映了真核多细胞生物进化的三大方向:靠制造有机物进行自养的植物,它们是自然界的生产者;靠摄取有机物进行异养的动物,它们是自然界的消费者;靠分解并吸收有机物进行异养的真菌,它们是自然界的分解者。五界说能够较好地反映出自然界的实际,因而得到了多数生物学家的认同。 

五界说也存在着一些有争议的地方,如未能妥善安排非细胞生物——病毒,原生生物界比较庞杂等。1979年,我国动物学家陈世骧等提出了另一种分类系统:由蓝藻界和细菌界构成原核总界,由植物界、真菌界和动物界构成真核总界,非细胞的病毒独立出来成为一界,从而把生物界分为两个总界和六个界。而原生生物界所包含的原生动物和一些藻类等,则分别划归动物界和植物界。 

 

           

一、填充题

1.生物进化的历程可以概括为:从______核到______核、从______养到______养、从______氧到______氧、从____________(生殖)、由低等到高等、由简单到复杂、由水生到陆生。

2.五界说中的五界是______________________________

二、判断题

1.原核生物界和原生生物界所包括的生物都是异养的。                                               (    )

2.真核细胞和有性生殖的出现,推动了生物的进化。                                                   (    )

3.三界说中的三界是指原核生物界、植物界和动物界。                                               (    )

三、选择题

1.下列生物不属于原生生物的是:                                                                                   [    ]

A.甲藻;             B.变形虫;            C.纤毛虫;           D.蓝藻。

2.五界说在生物发展史方面显示了生物进化的三大阶段。这三个阶段依次是:       [    ]

A.单细胞→群体→多细胞;                                     

B.原核细胞阶段→真核细胞阶段→多细胞阶段;

C.原核细胞阶段→真核细胞阶段→真核多细胞阶段;

D.原核细胞阶段→真核单细胞阶段→真核多细胞阶段。