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1、生物进化论,-进化生物学中的核心命题,生物进化论的发展简史(五个阶段)1 达尔文之前的进化思想-2 达尔文进化论(自然选择学说)3 达尔文进化论的第一次修正:新达尔文主义4 达尔文进化论的第二次修正:现代综合论,理论论证,1 达尔文之前的进化思想-神创论,我们从哪里来?我们是谁?我们往哪里去?,高更1848-1903年)与塞尚、梵高同为美术史上著名的“后期印象派”代表画家。把塔希提岛那未经开发的,充满原始生命力的土地看作是人类的乐园,当他面对着塔希提岛上那些未失去原始面貌的大自然风光,因思想简单淳朴而格外虔敬的土蓍人时,他为此激动不已,认为这正是他所追寻的乐土。,我们从哪里来?,Where a
2、re we from?,尤利诺姆创造宇宙,Elsie Russell,古希腊神话也认为太初只有水,女神尤利诺姆将天空从水中分离出来,并用北风造出一只蛇欧菲恩。尤利诺姆与欧菲恩交配,变成一只鸽子,产下一个蛋。欧菲恩将蛋孵化,从中生出了天体、大地、动物和植物。,基督教创世神话圣经创世记:第一日,神在黑暗、混沌和水的大地创造光、昼夜。第二日,神创造天,将上面的水和下面的水分开。第三日,神分离陆地和海洋,创造出种子植物。第四日,神创造出日、月和星星。第五日,神创造出水生动物和飞鸟。第六日,神创造出牲畜、昆虫、野兽和男女。第七日,神安息了。,大地没有草木,也无人耕种。雅赫维用地上的尘土造出第一个人亚当。
3、雅赫维建造伊甸园,创造出植物。雅赫维为不使亚当感到孤独,用土创造走兽和飞鸟。雅赫维用亚当的肋骨造出第一个女人夏娃。,神创论认为,地球及万物是上帝在大约6000年以前,即公元前4004年10月26日上午9:00 钟创造出来的。自从被上帝创造出来以后,地球上的生命没有发生任何变化。在那个时代,大多数人相信世界是上帝有目的地设计和创造的,由上帝制定的法则所主宰,是有序协调、安排合理、美妙完善且永恒不变的。并且,那个年代所有著名的学者都毫不怀疑地相信圣经的字面解释,神创论的思想对那个时代的科学发展产生了极大的影响。,达尔文之前的进化思想 1)M.亚里士多德(384-322 BC):听诊术(“灵魂能产生
4、物种”)2)布丰:自然史 3)居维叶:古生物学与灾变论 4)J.拉马克:5)莱伊尔:均变论 6)钱伯斯:自然选择学说创造史的痕迹(匿名),平行律 7)斯宾塞:Evolution(演化)替代transmutation,“适者生存”8)冯.贝尔:解剖学,生物地理学:生物共祖-海格尔的“发生律”,布丰进化学说,乔治.布丰(George Buffon,1717-1788),法国人,是第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家。他认为物种是可变的,特别强调环境对生物的直接影响。可是由于这个进化论点和教义明显不一致,布丰经不起宗教势力的压迫而公开发表了放弃进化观点的声明。,均变论,被誉为“现代地质学之父”的
5、莱伊尔对均变论的形成和确立做出了重要的贡献。1830年1月,发表了地质学原理。他坚持并证明地球表面的所有特征都是由难以觉察的、作用时间较长的自然过程形成的。他指出地壳岩石记录了亿万年的历史,可以客观地解释出来,而无需求助于圣经或灾变论。,均变论,要认识地球的历史,用不着求助超自然的力和灾变,因为通常看来是“微弱”的地质作用力(大气圈降水、风、河流、潮汐等),在漫长的地质历史中慢慢起作用,就能够使地球的面貌发生很大的变化。莱伊尔强调“现在是认识过去的钥匙”,这一思想被发展为“将今论古”的现实主义原理。“莱伊尔用均变论统一说明了地质现象,建立了科学的地质学”。,灾变论,18世纪晚期到19世纪初,从
6、各时代地层中发现了大量的各种形态的生物化石,这些化石与现代生物既相似又不同,表明地球历史上生存过许多现今不再存在的物种。法国地质学家、古生物学家居维叶可以看作是“灾变论”的最有影响的代表。根据灾变论的观点,地球上的绝大多数变化是突然、迅速和灾难性地发生的。,脊椎动物-具有比背骨的生物:林奈划分的四个纲,哺乳动物,鸟类,爬 行动物,鱼类。软体动物-没有背骨的生物,但是有的具有外壳:牡蛎,蛤等。关节动物-具有关节或骨骼片段的生物:昆虫,蜘蛛,蠕虫等。放射动物-具有放射或环状板组织的生物:海星,海胆等。,脊锥动物学比较解剖学,巴黎盆地地层可分为五层:第一层(最上层)是生活于淡水湖和沼泽地的动植物,第
7、二层主要是海洋贝壳类动物,第三层又是淡水生物,第四层主要是海洋生物,少数是淡水生物,最下一层是淡水贝壳类动物和木头。这些海洋生物化石表明巴黎盆地在历史上曾经几次被海水淹没过。居维叶据此提出了灾变论,认为在地球历史上,周期性地出现大灾难,海洋淹没了陆地,灭绝了那里所有的生物。,那么是什么原因导致了这些物种的灭绝呢?,当洪水泛滥之时,大地的景象都发生了变化,许多生物遭到灭顶之灾。每当经过一次巨大的灾害性变化,就会使几乎所有的生物灭绝。这些灭绝的生物就沉积在相应的地层,并变成化石而被保存下来。这时,造物主又重新创造出新的物种,使地球又重新恢复了生机。居维叶推断,地球上已发生过4次灾害性的变化。,灾变
8、论,他发现有证据显示在56千年前在世界范围内出现过大洪水(实际上是1万年前更新世冰川融化的痕迹),他认为这最后一次灾变自然是在为“造物主最后和最完美的作品”人类清理舞台了。这最后一次灾变很容易让人联想到诺亚大洪水,因此灾变论就成了神创论者的一根救命稻草,后来的灾变论者更露骨地把灾变与神创结合起来,例如曾为冰川理论做出决定性贡献的路易斯阿加西斯(Louis Agassiz,1807-1873)就提出历史上有过50到100次的神创,圣经所记载的只是最后一次。,拉马克进化论,拉马克(Jean-Baptiste de Lamarck,1744-1829)是法国伟大的博物学家。他第一个将动物分为脊椎动物
9、和无脊椎动物两大类(1794),首先提出“无脊椎动物”一词,由此建立了无脊椎动物学。他也是现代博物馆标本采集原理的创始人之一。他的代表作是无脊椎动物系统(1801)和动物学哲学(1809),在这两本巨著中拉马克提出了有机界发生和系统的进化学说。,1、生物种是可变的,所有现存的物种,包括人类都是从其他物种变化、传衍而来;2、生物本身存在由低级向高级连续发展的内在趋势;3、环境变化是物种变化的原因,并把动物进化的原因总结为“用进废退”和“获得性遗传”两个原则。,拉马克的进化思想,拉马克曾以长颈鹿的进化为例,说明他的“用进废退”观点:长颈鹿的祖先颈部并不长,由于干旱等原因。在低处已找不到食物,迫使它
10、伸长脖颈去吃高处的树叶,久而久之,它的颈部就变长了。一代又一代,遗传下去,它的脖子越来越长,终于进化为现在我们所见的长颈鹿。,查尔斯罗伯特达尔文(1809.2.121882.4.19):英国博物学家,进化论的奠基人。1809年2月12日诞生在英国的一个小城镇。1825年1827年在苏格兰爱丁堡大学攻读医学。1828年1831年在英国剑桥大学就读神学。1831年1836年随贝格尔号军舰环球考察。1838年阅读托马斯马尔萨斯的著作人口论1858年伦敦林奈学会宣读达尔文和华莱士合作的关于进化论的论文。1859年发表物种起源。1860年英国科学促进会年会在牛津大学关于进化问题的大辩论。1871年发表人
11、类起源和性选择。1872年发表人类和动物情感的表达1882年4月19日,达尔文在达温宅逝世;厚葬于威斯敏斯特大教堂。,2 达尔文进化论(自然选择学说),少年达尔文(born on 12/02 1809)和他的妹妹 凯瑟林(Catherine),儿时“贪玩”(热爱自然),Edinburgh University Where Charles Darwin studied medicine for 1.5 year(1825-1827)Surgery at 19th century,爱丁堡大学学医,one of Darwins rooms at Christs College,Cambridge(1
12、828-1831)(剑桥大学基督学院),Christs College,Cambridge,剑桥大学著名地质学家Adam Sedgwick(薛知微),曾引导达尔文学习地质学威尔士地质实习(年夏),走进地质学,剑桥大学植物学教授亨斯楼建议他赶快申请当贝格尔号的博物学家。当时英国海军计划派贝格尔号到南美海域考察,制作海图。船长罗伯特费兹洛伊(希望旅途中能有一名年轻的绅士作陪,于是想到要招一名不付工资的博物学家。,父亲竭力反对儿子参加航行,会推迟神学职业上的发展。,寻求舅舅、他未来的丈人 的支持。,剑桥大学植物学教授 J.Henslow,贝格尔号环球航行(1831-1836),善于观察和思考:珊瑚礁
13、的形成机理,南美火地岛,北京,“我的自传是:先是学习,然后是环球航行,接着还是学习”,“贝格尔”号,在环球航行时,有三组事实使得达尔文无法接受神创论的说教:,第一,生物种类的连续性。他在南美洲挖到了一些已灭绝的犰狳的化石,与当地仍存活的犰狳的骨架几乎一样,但是要大得多。在他看来,这可以认为现今的犰狳就是由这种已灭绝的大犰狳进化来的。,第二,地方特有物种的存在。当他穿越南美大草原时,他注意到某种鸵鸟逐渐被另一种不同的、然而很相似的鸵鸟所取代。每个地区有着既不同又相似的特有物种,与其说这是上帝分别创造的结果,不如说是相同的祖先在处于地理隔绝状态分别进化的结果。,在环球航行时,有三组事实使得达尔文无
14、法接受神创论的说教:,在环球航行时,有三组事实使得达尔文无法接受神创论的说教:,第三,是来自海洋岛屿的证据。他比较了非洲佛得角群岛和南美加拉帕格斯群岛上的生物类群。这两个群岛的地理环境相似,如果生物是上帝创造出来的,在相似的地理环境下应该创造出相似的生物类群才是合理的,但是这两个群岛的生物类群却差别很大。,在达尔文看来,长颈鹿的由来,并不是用进废退的结果,而是因为长颈鹿的祖先当中本来就有长脖子的变异,在环境发生变化、食物稀少时,脖子长的因为能够吃到树高处的叶子而有了生存优势,一代又一代选择的结果,使得长脖子的性状在群体中扩散开来,进而产生了长颈鹿这个新的物种。,“物种可变”思想萌芽The fa
15、mous branching tree sketch达尔文的“动物演化树”思想的雏形.(1837年),Galapagos finches变异成种,By John Gould,加拉帕戈斯群岛的大雀科鸣鸟,地理隔离能够产生新物种.,加拉帕格斯群岛上的副总督向达尔文吹牛说,他只要瞄一眼,就知道哪只龟是哪个岛上的。,为什么上帝要在这小小的角落显耀他的创造才能,他真有必要专门为这里创造出这许许多多独一无二的物种吗?,漫画:达尔文和他的鸣雀,进化树,马尔萨斯,英国经济学家,牧师.因发表人口论而著名达尔文1838年阅读该书受到“生存斗争”作用的启发,产生了“自然选择”思想。(-演化的主要驱动力),Cambr
16、idge University Library 210.8:2,结婚的好处与坏处 I 不结婚的好处与坏处,1838年,Emma Darwin married on 29 January 1839,1842年,达尔文与最大的孩子威廉摄制的照片。,1839年 10月,达尔文和爱玛的第一个孩子威廉伊拉斯谟(William Erasms)出生。达尔文像观察新物种一样对待这个小生命。童床内儿子的一举一动,特别是面部表情,都被达尔文在笔记本里仔仔细细、长篇累牍地记录下来,然后与伦敦动物园的大猩猩珍妮的表情进行了对比。达尔文发现,相似之处引人人胜,这是他持续一生兴致勃勃研究人和动物的感情以及面部表情的开端。
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