人的进化历程是怎样的

一、生命的起源：46亿年前，刚刚形成的地球是一个没有生命的世界。那时，天空中赤日炎炎，电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横溢。从火山中喷出的甲烷、氨、氢、水蒸气等气体包围在地球表面，形成了原始大气层。原始大气与现在的大气成分完全不同，没有氧，也没有臭氧层，太阳的紫外线直射到地面上。在紫外线、宇宙射线、闪电、高温等巨大的自然条件长期作用下，原始大气中的各种成分不断发生合成或分解反应，形成了多种简单的有机物，这就为原始生命的产生创造了物质条件。 后来（大约在39亿年前），地球的温度逐渐降低，但火山的喷发仍然很频繁，地壳也发生了变化，有些地方隆起形成高原和山脉，有些地方下降形成洼地和山谷。同时，大气中的水蒸气不断增多。当水蒸气达到饱合状态，冷却以后，便成为雨水降落到地面，汇入洼地，形成原始海洋。原始大气中的简单有机物也随着雨水进入原始海洋。在原始海洋中，这些简单的有机物在一定条件下，不断地进行反应，经过极其漫长的岁月，逐渐形成了原始生命。因此，原始海洋是原始生命诞生的摇篮。 小结：由此可知，原始生命窃谠 嫉厍蛱跫 拢 煞巧 镏示 渎 さ乃暝拢 鸾バ纬傻摹?br>科学家们还进行了大量的科学实验来研究生命的起源。1965年我国生物学家首次人工合成了简单的蛋白质分子一一结晶牛胰岛素。1953年，美国学者米勒首次模拟原始大气成分，合成出了简单的有机物。这些实验对人们认识生命起源的过程有着十分重要的意义。虽然目前人们对生命起源的详细过程知道的还不多，但是随着科学技术的发展和研究手段的提高，人类总有一天会揭开生命起源的全部秘密。 二、生物进化的历程： 原始生命的产生，揭开了生物进化发展的新纪元。原始生命产生后，由于营养方式的不同，一部分原始生命进化为具有叶绿素的进行自养生活的原始藻类；一部分原始生命进化成为没有叶绿素、靠摄取现成有机物为生的原始单细胞动物。这些原始藻类和原始单细胞动物，再各自进化成为各种各样的植物和动物。 这是一棵动物进化历程树。从树干基部到树梢表明了动植物进化的历程。越靠近树干基部的植物或动物，出现的时间离现在越久远、越低等；越靠近树梢的植物或动物出现的时间离现在越近、越高等。树干上有两个大的分枝，左边的表示动物的进化历程，右边的表示植物的进化历程。在每个分枝上又有许多小的分枝，这些小分枝依次表明了各个类群的动物和植物的进化顺序，以及进化地位。 1植物进化的历程：自然界的植物有四个主要的类群：藻类植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物，种子植物又包括裸子植物和被子植物。 （1）藻类植物大都生活在水中，有单细胞和多细胞的，结构比较简单，没有根、茎、叶等器官的分化。 提问：各个生物类群的特征反映了它们在进化历程中的地位，根据藻类植物的特征，我们应该把它放在生物进化历程树的什么位置？ 答：藻类植物的特征表明了宏观世界是低等的植物类群，所以应该位于进化历程树的最下边的分枝上。 （2）苔藓植物一般具有茎和叶，但是茎叶里没有输导组织，受精过程离不开水，适于生活在阴湿环境中。 （3）蕨类植物具有真正的根、茎和叶，并且根、茎和叶里具有输导组织和比较发达的机械组织，植株较高大，受精离不开水，大多生活在阴湿环境中。 苔藓植物和蕨类植物都是由原始藻类经过漫长的年代进化而来。但是，从二者的特征来看，蕨类植物比苔藓植物能够更好地适应陆地生活。因此，蕨类植物比苔藓植物高等。 由于苔藓植物在结构和生殖上的特点，限制了苔藓植物进一步向陆生生活发展，而蕨类植物由于能更好地适应陆生生活，一部分原始蕨类植物逐渐进化成为种子植物。 提问：种子植物包括裸子植物和被子植物，这两大类植物，哪一类更高等，为什么？ 被子植物更高等。因为种子外面有果皮包被，有利于保护种子，繁殖后代，能更好地适应陆地生活，所以被子植物是植物界最高等的类群。 小结：由此，我们可以总结出植物进化的规律，身体从单细胞到多细胞，结构由简单到复杂，地位由低等到高等，生活环境由水中逐渐过渡到陆地。 2动物进化的历程： 提问：动物可以分成几个大类群？ 答：无脊椎动物和脊椎动物。 （1）我们先来看无脊椎动物的进货历程。请同学们回忆一下，无脊椎动物分为哪几个主要的门？ 从结构上看，最低等、最原始的无脊椎动物是原生动物，由单细胞的原生动物进化到多细胞的腔肠动物；由二胚层的腔肠动物进化到三胚层的扁形动物；线形动物出现了肛门；环节动物出现了真正的体腔；节肢动物是真正适应了陆地生活的无脊椎动物。在这个过程中，动物的结构越来越复杂，逐渐出现了组织的分化，出现了器官和系统，生活环境逐渐从水中到陆地。 （2）在无脊椎动物中有一类叫做棘皮动物，海星、海参、海胆都是这一类动物。由原始的棘皮动物进化成了原始的脊椎动物。 提问：我们学过的脊椎动物有几个纲？ 脊椎动物是高等动物，地球上最早出现的脊椎动物是古代的鱼类。古代的鱼类生活在水中，后来由于地球气候变化，湖水、池塘等干涸，古代鱼类中的总鳍鱼类，经过漫长的岁月，演变成原始的两栖类。 两栖动物是最早登上陆地的脊椎动物，但是，两栖动物还没完全摆脱水的束缚，必须在水中产卵、孵化以及渡过幼体阶段。 原始的两栖动物逐渐进化成为原始的爬行动物。爬行动物在陆地上产卵、孵化，完全摆脱了水的限制，成为真正的陆生动物。陆地生活环境的复杂多变，为动物的进化提供了新的生态环境和适应方向，原始的爬行动物向各个方向分化和发展，分别进化为原始的鸟类和哺乳类。 小结：由此看来，与植物的进化历程一样，动物也是由单细胞到多细胞，从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生进化。 3由此我们可以总结出生物的进化规律：由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。 三人类的出现：在生物进化的历程中，人类是生物进化到更高阶段的产物，那么人究竟是由哪类古生物进化来的呢？ 与所有哺乳动物一样，人体也具有恒温、胎生、哺乳等哺乳动物的基本特征。这说明了人类与哺乳动物有着较近的亲缘关系。在生物分类中，人类属于脊椎动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、人种。在灵长目中，除人科外，还有猴科、长臂猿科、类人猿科等。

从达尔文时代之后的1859年开始，人们就一直在寻找这种意义重大的动物，而今终于找到了，这当然令整个古生物学界欢欣鼓舞。现在贾维克所要做的，就是尽可能地重建这种古怪动物的解剖结构。这一切当然需要较长的时间，尽管贾维克是一名非常出色的解剖学家，而且自1948年就已开始工作，却直到1996年才完成基本分析。其间他完成了两篇论文，证实了现行的理论。贾维克说，鱼石螈确实是一种在陆地上行走的四足动物，它有5根手指和5根脚趾。由此，我们为何会有手脚这个谜便得到了回答：当掌鳍鱼拖着鳍挣扎登陆之后，它便演化成为最早的四足动物——鱼石螈。这与科学家的预测完全一致。 但立即有人指出，贾维克的说法有很大漏洞，鱼石螈很可能不是直接从掌鳍鱼进化来的，因为二者之间差异太大。鱼石螈是完全成形的四足动物，也就是说它有胸廓，盆骨连接在脊骨上，肢体上有指头和趾头。而掌鳍鱼仍然是鱼，尽管它已有原始的腿骨，却未显示出多少向四足动物进化的其他特征。这就意味着，必须找到一种“中间动物”，它能显示从鱼向四足动物的转变的确发生过。因此，这种“中间动物”应该既能行走，又是一半像鱼、一半像四足动物的动物。“中间动物”也就是达尔文所称的“过渡形式”。“过渡形式”正是进化理论的核心，因为它们表明一种动物能够变异成另一种动物。当环境条件发生剧变时，进化过程中就会出现“过渡形式”。那些不能适应新环境的动物会灭绝，但偶然的变异最终往往是保证存活的关键。随着一群古怪的变异动物在新环境中挣扎求生，其中大多数会很快消亡，只有少数将变成“过渡形式”动物，即半像旧动物、半像新动物的“中间动物”，而新动物将完全摒弃旧的生活方式。“过渡形式”的化石，因此成为所有物种演化中最重要的化石。 不过，“过渡形式”同时也是最罕见的动物种类。从它们的性质不难看出，它们不仅数量很少，而且又只生活在一个非常短暂的过渡时期，当全新的动物演化出来之后，“过渡形式”即彻底消失。事实上，多年来只有一种被认为是“过渡形式”的动物——始祖鸟，它被一些科学家认为是有羽毛的恐龙，标志着恐龙向鸟的过渡。推测起来，“过渡形式”会很快被其自己的、更发达的后代所取代，这种“过渡插曲”在生命演化史中相当短暂，参与过渡的物种数量及每个物种的个体数量，看来都相对很少。 而麻烦在于，如果在掌鳍鱼和鱼石螈之间找不到半鱼半四足动物这一“过渡形式”，就无法透彻解释我们为什么会长出腿脚。 如果科学不能确凿地说明鱼如何进化成四足动物，神创论者便振振有词。西方一名身为博物馆馆长的神创论者说：现在的化石数量，该比达尔文时代多出许多了吧?光我们博物馆就有差不多257块不同种的化石。如果进化论没错，其中总该有哪怕几块“中间动物”的化石吧?可为什么一块也没有?恰恰相反，每种动物看来都非常成形，没有祖先，也没有“过渡形式”。据此，神创论者更坚持说，世界是按照神的旨意，在6天时间内创造出来的，所有动物当然也是由神创造的，所谓“进化”是根本不存在的。科学家也认为，尽管“过渡形式”数量稀少，存活时间又短，成为化石的机会也很少，但是如果连一块这种化石也找不到，那么神创论对科学的挑战就将继续下去。于是，古生物学家铁了心，一定要找到鱼和我们最早的祖先之间的“过渡形式”。 1938年，就在这一年的圣诞节前夕，南非东伦敦博物馆的管理员、31岁的梅约丽女士，来到当地码头边撒网捕鱼。一网鱼上来，其中一条她从未见过的怪鱼引起了她的注意。这条丑陋的鱼长约1．5米，体色是金、银、蓝、绿错杂，还有白色的斑点。最令她吃惊的是，这条鱼的鳍简直与众不同。她立即把鱼带回博物馆，作了防腐处理，接着请另一名南非专家辨认这条鱼。这名老专家见了鱼后惊呼：“哎呀，小姑娘！这可是全世界的头条新闻哩，它是一条腔棘鱼！”要知道，腔棘鱼是生活于泥盆纪的一种圆鳍类，人们以为它早在7600万年前就已灭绝了哩！而今发现它竟然还活着，就好比找到了一头活体恐龙或一只活的始祖鸟。当时的整个科学界，理所当然地惊呆了。此后的好几十年里，腔棘鱼一直被认为是鱼和四足动物之间的“过渡形式”。不过，当时无人对它有足够了解，人们只把它当成是一种活化石。发现第一条腔棘鱼后的第13年，终于找到了第二条活的腔棘鱼。结果却令人大失所望：它并不会用鳍行走，而只会游泳，也就是说，它只是一条鱼，而不是“过渡形式”或“中间动物” 手指七八根 又是30年过去了，依然没有找到“过渡形式”，也就是没有找到用鳍行走、并最终进化成我们有脚的最早祖先的鱼。一直到了1981年，古生物学的“复仇天使”终于降临了。这一年，金妮·克兰克完成了她的毕业论文，来到英国剑桥大学动物学博物馆工作。金妮一直梦想着能加入到探索“我们为何会长出脚”之谜的队伍中，正在这时，一位同事对她说：别担心，机会马上就到。这位同事带来了一本学生笔记，是一名学地质的学生写的，他曾于1970年去过格陵兰。他写到，尽管他了解岩石，很不了解化石，却在格陵兰的山上发现了大量鱼石螈化石。虽然他语焉不详，但却好似一声惊雷。要知道，当时世界上仅存由贾维克找到的鱼石螈化石。金妮当即决定去一趟格陵兰。到达目的地之后的两星期过去了，仍未找到那位学生描述的地方。正当金妮开始认为自己可能找错了地方时，却出现了惊喜——吹开覆盖的尘土，她看见了一副头骨的一部分。 金妮找到的并不是鱼和四足动物之间的“过渡形式”，但同样是罕见的发现。这是另一种泥盆纪的四足动物，叫作刺棘螈。刺棘螈与贾维克的发现不同，但明显来自同一祖先，因而也与人类相关。刺棘螈是迄今为止发现的第二种泥盆纪四足动物。金妮带了十多块刺棘螈化石回剑桥，但直到1990年，这趟旅行的真正重要性才浮现出来。当时，金妮的一名同事开始分析金妮已放弃的刺棘螈化石样本。当他准备从岩石中挖出刺棘螈的“手”时，他想一定会找到5根手指。令他大吃一惊的是，他最终找到的手指不是5根，而是8根!再进一步核实，没错，刺棘螈的一只手上真有8根指头!这就是说，所有教科书上都写错了——因为最早的四足动物根本不止有5根手指!这立即引出另一个疑问：如果连100年来探寻背后的最基本假设都不正确，那么其他还会有错吗? 科学家现在相信，我们最早长出脚的祖先一定会有多根指(趾)头。经过漫长的进化过程，最终减少到5根。由此看来，另一个基本假设——脚进化出来的最初目的就是为了方便行走，也可能不成立。观察刺棘螈的肢体可以看出，与其说它的肢体像用来承重、走路的，还不如说更像用来划水的。这就意味着我们的脚之所以会进化出来，最初可能与在地上行走毫无关系。 金妮从格陵兰带回的化石也包括鱼石螈，也就是贾维克发现的四足动物。在对刺棘螈的分析改变了一切旧认识之后，金妮自然想到了再数一数鱼石螈的趾头数量。结果发现，鱼石螈有了根趾头，而不是贾维克所说的5根。不仅如此，与贾维克说的不同，鱼石螈的脚也不是用来行走，而是像桨一样划水。此时贾维克已过世3年，是不是他当时弄错了?或者是不是他故意作假?无人知晓。金妮的发现意味着，有关“我们为何长出、又如何长出四肢”的科学探索，必须全部重头再来。现在，科学家需要的就不仅是从鱼向四足动物的“过渡形式”——尽管这个“过渡形式”仍未找到，同时他们还得重新回答：“我们为何会长出四肢”。为什么会有动物需要脚，而脚又不是用来走路?

人是四足动物，因为人有两只手、两只脚，猫、狗、马很明显也是四足动物，事实上，所有哺乳动物都是四足动物。鸟、青蛙、蜥蜴，甚至没有脚的蛇，和看似没有脚的鲸，也都是四足动物。所有四足动物，无论各自看上去多么千差万别，其表皮下面的结构却基本相同。对这一事实，科学家也感到迷惑。恐龙有脊骨，人也有脊骨，四足动物都有脊骨；也都有盆骨连接在脊椎上，用来支撑体重；同样都有胸廓，用来保护心脏和肺。四足动物都通过鼻孔呼吸空气，其四肢的顶端都由一根骨头组成，下面则都有一对骨头伸向手或脚，而且手指或脚趾看来从未超过5根。不仅恐龙和人是这样，就连鲸也是如此，在鲸的鳍状肢下面，照样有5根指头。 这种相似性使科学家相信，所有四足动物一定都来自于一种共同的祖先。为证明这一点，他们认为只需要两种化石。首先，需要最早登上陆地行走、而且是用4只脚、并且每只脚都有5根脚趾头的四足动物；其次，需要最早长出脚的鱼，正是这种鱼变成了最早登陆行走的四足动物。找到这两种动物的化石，对它们进行比较，找出它们之间的区别，就可知道鱼为什么会长出脚来。有一条重要线索引导科学家进行探寻，那就是这一进化很可能发生在4亿年前的泥盆纪。可是，泥盆纪离现在如此之久远，以至于连那个时代的石头如今也难觅踪迹，更不用说什么化石了。但是，科学家知道，在泥盆纪以前，陆地上没有行走的动物，而在泥盆纪以后，陆地上到处都是行走的动物，因此四肢的进化一定是在那时发生的。 教科书上说，泥盆纪可真是酷热难耐的时期，几乎没有什么生物能在陆地上存活，连植物也不例外。那时的陆地可真是一片贫瘠、空荡的荒野，了无生机。这就是说，当时地球上的绝大多数生物只能呆在水中。这是鱼的时代，其中的一条鱼——最早长出脚的鱼——的化石，就是科学家们需要找到的第二种化石。可以说，人也是一条鱼，准确一点，从鱼进化而来。 找到祖先了吗 寻找那条鱼的化石好像并不难。到19世纪快要结束的时候，科学家的目光都集中在了一类鱼的身上，它们就是生活在泥盆纪的圆鳍类。 圆鳍类的鳍里有着独一无二的骨结构，似乎是人类大腿和手臂的前身。尤其是其中一种圆鳍类——早已绝迹了的掌鳍鱼，更是具备所有的腿骨，只是缺少脚和趾。于是，科学家们认为这条鱼正是我们所有人的祖先，是我们没有四肢的祖先。 20世纪初期，有学者提出了一种理论，用来解释这条鱼为何会进化出腿来，并开始行走。那个残暴的泥盆纪太阳，一定是大旱的根源。原本生活得自由自在的鱼儿们，一下子被困在了日益干涸的水塘里，直面死神。为了活下来，一些掌鳍鱼不得不逃离水坑，寻找深水区。于是，就像现在的跳跳鱼一样，掌鳍鱼拖着自己的鳍，勉强“走”上了陆地。其中一些掌鳍鱼开始在陆地上演化，它们的鳍变成了四肢，并且长出5根手指和5根脚趾，从而开始行走。 这样，它们就变成了四足动物，成为我们的祖先。它们之所以会长出四肢，是因为只有这样，它们才能做我们都会做的事：在陆地上行走。“水塘干涸”理论看来便解释了一切——我们为何会长出四肢，以及我们是从什么动物进化而来的。要想证实这一理论，只需找到地球上最早出现的那种四足动物——那种鱼一登上陆地便演化而成的动物，即前面所说的第一种化石。如果正如科学家预料，这种动物恰有5根手指和5根脚趾，那么便大功告成了。为此，许多科学家多年来一直在努力寻找这种神秘的动物化石，却未能找到。 要想见到露出地面的泥盆纪岩层，只有到世界上为数不多的几个地方去，其中之一是格陵兰。于是在20世纪30年代，一组瑞典科学家多次造访了此处，其任务正是寻找第一种有腿的动物。在这组专家中，寡言少语、固执己见、在整个古生物学界都最不招人爱的埃里克·贾维克，却找到了人们梦寐以求的东西——最早长出腿脚(而不是鳍)的动物。贾维克把它称作鱼石螈。