第一篇：進化生物學論文：魚的進化

魚的進化

摘要：從整個動物演化的情況來看，脊椎動物是從無脊椎動物演化來的，有頜類是從無頜類進化而來。在泥盆紀時代，魚類就出現了四大類：棘魚類（Acanthodii）、盾皮魚類（Placodermi）、軟骨魚類（Chondrichthyes）及硬骨魚類（Osteichthyes）。關鍵字：動物進化

泥盆紀

魚

1棘魚類

在地質年代上是出現最早的魚類，化石出現在志留紀，最初發掘出來的棘魚化石僅僅是一些棘和鱗片，到泥盆紀時，已達最高峰，化石也較完整。棘魚是原始有頜類的一種，上頜（腭方骨）與下頜相咬合，體長僅是幾厘米的小魚，如梯棘魚（Climatius）體呈紡錘形，歪尾，偶鰭除胸、腹絡之外，在胸、腹鰭之間，腹部兩側尚有五對較小的鰭，奇鰭和偶鰭基部較寬，各鰭前均有一小棘，棘魚的名稱由此而來。體表覆蓋一層細密的菱形鱗片，頭上排有規則的小骨板保護頭部，鰓孔不外露，頭側各有5個鰓小蓋，其上覆蓋著一塊大的骨質鰓蓋物。

棘魚曾一度被劃為盾皮魚類的一種，是由于它的細密的鱗片和頭上的小骨板，現在對這點還有不同的看法。也曾經把棘魚類劃為軟骨魚類，是因為它有歪尾。現在更多的人認為棘魚接近硬骨魚類的祖先——古鱈魚類，是因為它的鱗片、部分骨化的骨骼及鰓蓋等這些特征。2盾皮魚類

體外被有盾甲，盾皮魚類由此而得名。有頜（有典型的下頜和與頭骨愈合在一起的上頜），有成對鼻孔，偶鰭和歪型尾，骨骼為軟骨。它是在志留紀與泥盆紀時期，沿著和早期的鯊類與硬骨魚類不同的進化路線發展起來的有頜脊椎動物。隨著泥盆紀的結束而退出歷史舞臺，只少數延續到石炭紀。

盾皮魚類是比較復雜的類群，它是由許多種類共同組成，下面簡述幾類： 2.1節頸魚類（Arthrodira）

通常稱為泥盆紀的裝甲魚或頸部有關節的魚類。頭與體軀前部有骨甲，兩只大眼在頭甲的兩側，一對鼻孔位于頭的前端，有一背鰭，歪尾，脊椎骨僅有椎弓和脈弓。代表種類為節頸魚（Coccosteus）。2.2扁平魚類（Petalichthyida）

代表種類為大瓣魚（Macropetalichthys）。有一個強壯骨質頭盾，類似于節頸魚類的頭盾，腦也與節頸魚類相似，頭盾之后是胸盾和一對胸棘，體被大鱗片組成外部甲胃。大瓣魚與節頸魚類有親緣關系，在早期各自沿著不同的途徑向前發展。2.3褶齒魚類（Ptyctodontida）

是小型的眉皮魚類，頭甲退化，胸甲也退化，除胸棘外，尚有一個大的背棘，頭骨顯得短而高，上下頜短，有發達齒板，適于食軟體動物，腦顱的構造和銀鮫有頗多相似之處，有人則認為是銀鮫的祖先。2.4硬鮫類（Rhenanida）

是一類體型平扁，頭部寬闊，體表具有小結節，似現代鯊的楯鱗，口端位有尖利的牙齒，眼與鼻孔都位于頭部的背面，胸鰭大，和近代鰩和相似，但頜的構造仍是原始的，內部結構比軟骨魚原始，只是兩種不同的動物沿著相似的路線發展進化的結果。

促使棘魚類和盾皮魚類絕滅的因素是多方面的，但促使這些類群衰落的主要原因，則是早期的硬骨魚類與鯊類的興起和發展，它們有更好的適于游泳的結構，超過了同時代的棘魚類和盾皮魚類，在同一水域環境生存的棘魚類和盾皮魚類，在生存競爭中被淘汰了。3軟骨魚類

軟骨魚類和硬骨魚類從有化石記錄開始以來，就已明顯的表明，它們是兩個系統，從兩股道上發展來的。盾皮魚類是軟骨魚類的近親，棘魚類則是硬骨魚類的近親。

由于軟骨不利于保存化石，除少數情況外，保留下來的大多是一些牙齒和鰭刺。軟骨魚早就分為兩個支系：一支為鯊鰩類；另一支則為全頭類。3.1裂口鯊（Cladoseiache）

代表最早階段的軟骨魚類，化石最早發現于上泥盆紀。體長約1m，呈紡錘形，體被楯鱗，2背鰭，第一背鰭有一棘，至尾，偶鰭基部寬，末端尖，胸鰭大，腹鰭小，沒有發現鰭腳構造，頜弧的懸掛方式為雙接型（除上頜直接聯在腦顱外，尚通過舌頜骨與腦顱相接）。3.2弓鮫類（Hybodonti）

中的弓鮫（Hybodus）是作為鯊類進化中的中間類型的代表。化石在泥盆紀末期出現，到古生代后期和中生代才興旺起來。頜弧和腦顱聯接方式為雙接型，偶鰭基部變窄（運動顯得更加靈活）和出現了鰭腳。在分類上已歸人鯊目。3.3現代鯊

類如：扁鯊、六鰓鯊科等的化石，在侏羅紀就開始出現，和現代鯊類變異不大。現代鯊類頜弧與腦顱聯接方式由原始的兩接型改變為舌接型（上、下頜通過舌頜骨與腦顱相聯）。大多數為海產，極少數到淡水中生活。沿著兩個方向發展：一支為紡錘形體型、迅速游泳的種類，即鯊類；另一支為扁平體型、底棲、少活動的種類，即鰩類。

3.4全頭類（Holocephali）

則是從下石炭紀開始出現，可能是從原始的，祖先型的鯊類中發展出來的輻射分支，屬于食軟體動物類型，其親緣關系尚不能確定。4硬骨魚類

一般認為從棘魚發展而來。從最早的化石記錄開始就分成兩支：一支為輻鰭類，發展為現代硬骨魚類的主體；另一支是肉鰭類，由其中的總鰭魚類演化出陸生脊椎動物。

4.1輻鰭類（Actinopterygii）

化石由泥盆紀開始，發展至今天，大致經歷了3個階段：早期階段為軟骨硬鱗類（Chondroste）以古鱈魚類（Palaeonisci）為代表，泥盆紀開始出現，石炭紀是它的全盛時期，到三迭紀漸漸被全骨類代替，到白堊紀絕跡。體呈紡錘形，被菱形硬鱗，骨骼大部分為軟骨，脊索發達，上頜固定在頰部，歪尾，上葉覆有鱗片。

4.2全骨類（Holostei）

比軟骨硬鱗魚有明顯的進步。椎骨骨化，上頜不再固定在頰部，歪尾，鱗片變薄。化石在三疊紀開始出現，全盛時期是中生代，到中生代后期漸被真骨魚類取代。現代生存的只北美的雀鱔和弓鰭魚。4.3真骨類（Teleostei）

是輻鰭類發展的第三階段，它是沿著全骨魚類所取得的那些進步性，繼續向前發展，所以它能繁榮昌盛，至今不衰的分布在全球各個水域，占領各種生態環境。化石在侏羅紀開始出現，在白堊紀和第三紀時期，廣泛的輻射發展，成為各種生態類型，使它們更好地適應各種不同的生態環境。

4.4肉鰭類（Sarcopterygii）

或稱內鼻類。包括肺魚和總鰭魚。肉鰭類的化石從泥盆紀早期已出現，在以后的地質年代從未得到大的發展，中生代末期已接近絕滅，至今殘存的肺魚有三屬，而鰭魚則僅有矛尾魚留存在到現在。古總鰭魚的一支演化出陸生脊椎動物的祖先。

4.5硬骨魚類

是最進步的魚類，也是現今世界上水域中的“主人”。一般認為，硬骨魚類是從棘魚進化來的。棘魚是早期有頜魚類，早志留世（距今4億年前）便已出現，一直延續到二疊紀（距今2億5千萬年前）。這是一種小型魚類，曾被認為與盾皮魚類有關，與軟骨魚類有關，近年來通過對新材料的研究，才確定它與硬骨魚類有關。

拉蒂邁魚是空棘魚類的唯一的現生代表，而扇鰭魚類則全為化石種類。后者曾被認為是陸生四足動物的祖先，但近年被我國學者所否定。肺魚類從泥盆紀（3億6千萬年前）開始出現，直到現在還有澳洲肺魚、非洲肺魚和南美肺魚為代表。顧名思義，肺魚是可用肺呼吸的，這可是陸生脊椎動物的基本要求，再加上其它一些特征，肺魚曾被認為可能是陸生四足動物的祖先。后來這“祖先”地位被“具有內鼻孔”的扇鰭魚所取代。20世紀80年代，隨著扇鰭魚類內鼻孔的被否定，扇鰭魚類祖先說動搖了。于是有關學者又回到肺魚中去尋找陸生四足動物的祖先了。魚類作為地球上最古老的脊椎動物的一個類群，其漫長的演化歷史一直是眾多的生物學家感興趣的問題。魚類的出現，標志著從低等、原始的無脊推動物向脊椎動物進化的一個質的飛躍；魚類的發展、演化又提出了脊推動物進化的明顯譜系。一切高等動物，兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類，甚至我們人類自身都是在此基礎上發展而來的。

研究古生物通常以化石材料為根據。科學家通過放射性同位素來測定巖石的絕對年齡，并劃分成不同的地質年代。這些地質年代中保存下來的古生物，記錄了當時的環境條件和生物信息，經過千萬年的沉積，形成化石，成為研究地質歷史和生物進化史的根據。

魚類的化石并不十分豐富，但它們依然能夠展示出古今各種魚類發生、發展的過程。最早的魚類化石沉積在寒武紀和奧陶紀的巖石里，距今已有大約4億年的歷史了。通過對巖石的研究，人們知道這種最早的魚類生活在咸水環境里，或者說是生活在海洋中，它們的身體外面披有鎧甲一樣堅硬的外骨骼。這些原始的魚類渾身布滿了硬甲，具有扁平的前背甲。由于它們沒有頜，所以被稱為無頜類。它們可以說是最古老的魚類，因為穿了甲胄，它們無疑地不能過游泳生活，只能生活在水底沉積物中。應該說，它們是一群不會游泳的魚類。無頜類的內骨骼沒有被保存下來，所以科學家們推測它們具有軟骨骼，像現在我們見到的軟骨魚類鯊魚和魟魚一樣。

大量完整的無頜類化石是在泥盆紀找到的、泥盆紀可算是魚類初生時代，中生代的誅羅紀和白堊紀（距今約1.3億-1.6億年），是魚類中興時代，新生代時，各種古今魚類共存于海洋和地球上的其他水域，魚類家庭達到全盛。

在無頜魚類的基礎上，最早的有頜魚類也發展了。最初的頜是由幾個硬骨鰓弓改造過來的。鰓弓最初埋在肌肉里，在進化過程中，頜與頭部背甲融為一體，從而形成了一個更堅固、更有效率的進食器官——咀嚼器。

原始有頜類也稱作盾皮魚，它們在泥盆紀盛極一時，但到泥盆紀末已大部滅絕了，一般認為，軟骨魚類和硬骨魚類都是由盾皮魚演化來的，它們分別朝不同 的方向發展，但尚未找到十分清楚的證據證明這個推論。一些盾皮魚仍具有扁平的身體，像它們的祖先一樣；但是大多數都變成流線型，甲胄也減少了，這種變化使它們獲得了很強的游泳能力。軟骨魚類也脫去了沉重的甲胄（但仍有背板的痕跡），發展出更加強勁有力的適于游泳的肌肉組織。有些科學家認為，軟骨魚類是“原始”魚類，但它們是否真正地比硬骨魚原始，還有待證實。

有關脊椎動物頜的發生與進化的研究，是從上個世紀進行的胚胎學研究開始的，它揭示了進化中的一個重要過程。頜的出現，說明動物的某個新的重要的特征的出現可以使一個類群的生活領域擴大到以往不能生活的地區。這以后，魚類得到了迅速擴展，成為今日最普遍的游泳生物類群。

硬骨魚最初生活在淡水里，后來逐漸向海洋伸展，終于成為海洋魚類的優勢類群。在進化過程中，它們產生了內部硬骨骼，把僵硬的甲胄變成了薄薄的鱗片，從而使動作敏捷靈活，提高了運動速度。

硬骨魚有兩個類群，其中輻鰭魚類在數量和種類上都大大超過另一種魚——內鼻孔魚類。內鼻孔魚類包括一些形態和構造都很特殊的原始種類，它們具有內鼻孔構造，可以把嘴閉上而并不影響呼吸。內鼻孔魚類今天能見到的只有肺魚和矛尾魚。矛尾魚隸屬空棘目腔棘綱。它被譽為活化石，在1938年以前一直被科學家們認為是已經滅絕了的種類。第一尾矛尾魚是1938年被一名漁民在非洲東南海岸捕到的，這一發現轟動世界。以后又陸續捕到，證實這一古老魚類仍生活在現代的海洋里。腔棘魚的重要特征是，鰭成葉狀，具有肌肉，并有相連的輻棘，從而使一些魚可以在陸地上爬行。它們與兩棲類有密切的親緣關系。人們認為兩棲類就是由它們演化而來的。

典型的高等魚類都是流線型身體，這一點與許多善于游泳的原始魚形動物并無太大差別，所不同的是，它們發展出了一套后者從來沒有過的完善的運動器官——鰭。

典型的高等魚類有一個大而有力的尾鰭，尾鰭來回擺動在水中引起反作用力，從而推動身體前進。背部有1～2個背鰭，腹面一般還有一個臀鰭，均為平衡器，當魚游動時防止滾動和側滑。偶鰭包括位于前方的一對胸鰭和一對位置或前或后的腹鰭。在進步的魚類中，這些偶鰭非常靈活，起到水平翼或升降舵的作用，有助于魚在水中上下運動；也可以起方向舵的作用，使魚能夠急轉彎；還可以作為制動器使魚能夠急停。有了奇鰭和偶鰭的配合，魚類就能夠完善地適應在水中的活躍的生活方式。

在標志著高等魚類興起的諸多事物中，有一項解剖結構上的革新是非常重要的。在魚類進化的初期，頜骨后面的第一對鰓弓特化為舌弓，上面的骨頭特化為起支柱或連接作用的舌凳骨，將頜骨與顱骨連接起來。舌頜骨在魚類的進化和由魚類發展為陸生動物的過程中都發揮了重要作用。由于舌頜骨一端與頭骨后部相連接而另一端與頜骨相連接，原來位于頭骨與舌弓之間的鰓裂就大為縮小；在較原始的魚類中，這種縮小了的鰓裂保留下來轉變成噴水孔，它是位于第一對完全鰓裂前方的一對小孔；在高度進步的魚類中噴水孔也完全消失了。

高等魚類包括軟骨魚類和硬骨魚類。軟骨魚類即一般所說的鯊類，幾乎全部是海洋動物。它們在整個生活史中始終是軟骨質的，骨骼中的堅硬部分通常僅僅包括牙齒和各種棘，大多數的化石軟骨魚類就是從這些東西得知的，偶爾也會有充分鈣化了的顱骨和脊椎等被保存為化石。

已知最早的鯊類是裂口鯊屬，化石發現于美國伊利湖南岸晚泥盆紀克利夫蘭頁巖中。身長約1米，體型似魚雷；有一條大歪尾，不能活動的成對的胸鰭和腹

鰭憑借寬闊的基部附著在身體上；另外在尾的基部還有一對小的水平鰭。

裂口鯊的上頜骨由兩個關節連接在顱骨上，一個是眶后關節，緊挨在眼睛后邊；另一個在頭骨后部，舌頜骨在這里形成顱骨與上頜背部的連接桿。這種上頜與顱骨的連接形式稱為雙接型，是相當原始的連接方式。裂口鯊的上頜僅由一塊腰方骨組成，下頜也僅有一塊骨頭，稱為下頜骨。牙齒中間有一個高齒尖，其兩側各有一個低齒尖，許多古老軟骨魚類的牙齒都是這種原始結構。頜之后有六對鰓弓（或稱鰓條）。

裂口鯊的結構在許多方面都是鯊類中原始的模式，可以認為它接近鯊類進化系統中央主干的基點，后期的鯊類可能是從這里出發沿著各個方向進化出來的，它們包括：

1．肋刺鯊類：雙接型的頜。背鰭長，尾鰭與身體成一直線向后直伸形成尖尾（稱為圓尾型）。頭后具長刺。牙齒由三個齒葉組成，兩側齒尖高。中央齒尖低；從石炭紀和二疊紀發展起來，生活在古生代晚期淡水的湖泊與河流中，是鯊類進化的側枝。

2．弓鮫類：是現代鯊類（真鯊類）最早和最原始的類型。后面的牙齒不像前邊的牙齒那樣尖銳，呈低而寬闊的齒冠，具有壓碎軟體動物介殼的功能。最初出現于泥盆紀晚期，演化史經過了中生代達到新生代的開始時期。

3．異齒鯊類：較原始的真鯊類，是弓鮫類稍有變異的后代。出現于中生代，種類較少。牙齒具有壓碎的功能。

4．六鰓鯊類：一個較小的肉食性類群，出現于中生代，也被認為是弓鮫類與真鯊類之間的連續環節。

5．鼠鯊類：現代鯊類。頜的連接方式改變為舌接型，即依靠舌頜骨與頭骨的后部相連接，使頜的活動性得以增強。興起于中生代，尤其是侏羅紀。6．鰩類：扁平，適于底棲生活，為高度特化了的現代鯊類。

以上各目組成了軟骨魚綱中最為繁盛的一大類群一板鰓亞綱。另外一個種類不多、生活在深海中的軟骨魚類群，因其獨特的自接型頜骨連接方式而被分為一個單獨的亞綱一全頭亞綱。銀鮫類是這一亞綱的代表，其進化歷史可以追溯到侏羅紀早期。

在古生代晚期的地層中還發現了數量極多的適于研磨的齒板，統稱為緩齒鯊類，其親緣關系尚不能確定。

軟骨魚類一直是很成功的脊椎動物，雖然它們的種屬從來不很多，但是所發展出來的類型，對其環境總是能夠異常完善地適應。從泥盆紀到現代，它們一直生活在世界的各個海洋中（極少數在淡水水域），成功地控制著它們的對抗者，甚至壓制著與它們生活在同一生態環境中的更高級的動物類群。

硬骨魚侵入到了地球上所有的水域之中。它們種類繁多，形態、大小千差萬別，適應性更是“八仙過海，各顯神通”。它們的進化史波瀾壯闊，各個時代的各群“名星”紛法登場，將一部進化史詩表演得像漲潮的大海，一浪高過一浪。在此我們只能粗線條地介紹一些最基本的背景和最簡略的框架。

硬骨魚類具有高度進步的骨化了的骨骼。頭骨在外層由數量很多的骨片御接拼成一整幅復雜的圖式，覆蓋著頭的頂部和側面，并向后覆蓋在鰓上。鰓弓由一系列以關節相連的骨鏈組成；整個鰓部又被一單塊的骨片——鰓蓋骨所覆蓋，因此硬骨魚在鰓蓋骨的后部活動的邊緣形成鰓的單個的水流出口。硬骨魚的噴水孔大為縮小，有的甚至消失了。大多數硬骨魚由舌頜骨將頜骨與顱骨以舌接型的連接方式相關連。

脊椎骨有一個線軸形的中心骨體，稱為椎體；椎體互相關連成一條支持身體的能動的主干。椎體向上伸出棘刺，稱為髓棘，尾部的椎體還向下伸出棘刺，稱為脈棘；在胸部則由椎體的兩側與肋骨相關連，有一個復合的肩帶，通常與頭骨相連接，胸鰭也與肩帶相關節。所有的鰭內部均有硬骨質的鰭條支持。

體外覆蓋的鱗片完全骨化。原始硬骨魚類的鱗厚重，通常呈菱形，可分為2種類型：一種是以早期的肺魚和總鰭魚為代表的齒鱗；另一種是以早期的輻鰭魚類為代表的硬鱗。隨著硬骨魚類的進化發展，鱗片的厚度逐漸減薄，最后，進步的硬骨魚僅有一薄層骨質鱗片。原始的硬骨魚類有具機能性的肺，但大多數硬骨魚的肺已經轉化成有助于控制浮力的鰾。硬骨魚類的眼睛通常較大，在其生活中起著重要作用；嗅覺的作用退為次要。

硬骨魚類最早出現于泥盆紀中期的淡水沉積物中。之后，它們分化為走向不同進化道路的兩大類；輻鰭魚類（亞綱）和肉鰭魚類（亞綱）。肉鰭亞綱包括肺魚類和總鰭魚類，它們在魚類適應于水中生活的進化史上是一個旁支，但是在整個脊椎動物的進化史上卻起著承上啟下的關鍵性作用，這將在后面詳述。在此我們僅概述一下作為硬骨魚類構成主體的輻鰭亞綱。

泥盆紀的古鱈魚目中的鱈鱗魚屬可以說是早期硬骨魚類最好的代表。從鰭鱗魚型的祖先類型發展出了各種類型的輻鰭魚類，其進化歷程可分為三個階段，分別以三個次亞綱所代表，這三個次亞綱各自在總體上的形態特點，正反映了輻鰭魚類進化的趨向。

輻鰭魚類是所有脊椎動物中最成功的水生類群，它們幾乎占領了地球上水域中的所有生態位。它們種類繁多，大小千差萬別，適應性更是“八仙過海，各顯神通”；它們的進化史波瀾壯闊，各個時代的各群“明星”紛紜登場，將一部魚類進化史詩“表演”得像漲潮的大海，一浪高過一浪。

輻鰭魚類在地球上的進化經歷了三個發展階段，相應的可以由輻鰭魚類所包括的三大類群（次亞綱）所代表，它們是原始的軟骨硬鱗魚類（軟骨硬鱗魚次亞綱）、中間的全骨魚類（全骨魚次亞綱）和進步的真骨魚類（真骨魚次亞綱）。

軟骨硬鱗魚類是最早發展出來的硬骨魚類，它們在泥盆紀出現，在古生代晚期的二疊紀占有優勢。然后，在中生代的早期和中期，全骨魚類發展起來并取代了軟骨硬鱗魚類在水域里的地位。到現代，軟骨硬鱗魚類中只有鱘形目一個目還生存著，由分布很廣的鱘魚以及分布在北美洲和我國的白鱘為代表。

全骨魚類在三疊紀出現，在侏羅紀和白堊紀早期達到了進化的全盛時期，此后它們走向衰落，只有雀鱔和弓鰭魚兩個屬生存到了現代。

造成全骨魚類衰退的原因是真骨魚類的興起。最早的真骨魚類出現于侏羅紀，從白堊紀開始直到現在，它們的家族不斷地發展壯大，成為江河湖海里真正的“主人”。我們現在最經常接觸到的青魚、草魚、鰱魚、鯉魚、鯽魚、鯰魚、鱸魚、帶魚、黃花魚、比目魚、海馬、沙丁魚等等幾乎所有的硬骨魚類都屬于真骨魚類。

在輻鰭魚類的進化發展過程中，我們可以看到一些明顯的平行進化的例子，隨著時間的發展有許多“情節”一再地重復出現了。例如，軟骨硬鱗魚類在二疊紀時發展出了一些體型又短又高的類型；然后在侏羅紀時，從全骨魚類中又發展出了一些與之非常相似的種類；最后在新生代，真骨魚類這種進化的相同模式又被重復了。這樣的例子在其它方面也是不勝枚舉。5討論

會這樣呢？答案可能很復雜，但是生存競爭可能是最重要的因素，從過去到現在，魚類之間的競爭始終是非常激烈的。由于遺傳過程中產生的變異和自然選

擇的結果，新的類型不斷出現，新類型中總有一些在應付環境，以及與其它魚類競爭方面更有優勢，這樣就使得整個硬骨魚類家族呈現出不斷產生出“更高級”類型的趨向。但是適應于水生生活的條件限制是非常嚴格的。例如，流線型的體形是快速游泳的魚類必不可少的，而高體形以及與之相關的一些身體結構對于那些在珊瑚礁叢中生活的魚類又特別重要。同樣，巨大的嘴對于大多數肉食性魚類來說是有優勢的。因此，當更進步的魚類替代他們那些效力較差的前輩的同時，它也面臨著與前輩相同的適應問題，而這些問題又都是需要以相似的方式去解決。這正是硬骨魚類浪潮式進化模式的最根本的原因所在。參考文獻：

2、《魚的休眠—夏眠》生態掠影網站 貼友：阿豬 發貼時間： 2006-6-6 10:47:09；

3、《淡水魚類的護幼習性》生態掠影網站 貼友：阿豬 發貼時間： 2006-6-6 10:45:39；

4、《海產魚類的求愛活動》生態掠影網站 貼友：阿豬 發貼時間： 2006-6-2 14:20:18；

5、《魚類生殖期的搏斗習性》生態掠影網站 貼友：阿豬 發貼時間： 2006-6-2 16:05:27；

6、《魚類絢麗多彩的顏色》生態掠影網站 貼友：阿豬 發貼時間： 2006-5-23 10:59:16；

7、《魚類體表的色彩與生活習性》生態掠影網站 貼友：阿豬 發貼時間： 2006-5-23 11:08:56。

第二篇：進化生物學論文

進化生物學課程論文

題目：論適者生存與不適者被淘汰 時間：2011年10月25日

論適者生存與不適者被淘汰

摘要：

適者生存在自然界中的定義不能簡單的用于社會，在社會生活適者生存是社會對處于社會中的人的選擇，適者被留下來，不適者被淘汰。在社會中適者應有他自己的定義，為了更好的適應社會，大學生應怎樣豐富自己，讓自己能適應社會。

關鍵詞：適者；社會選擇；博學

自然界中的適者生存

達爾文的《物種起源》中對自然選擇的定義：有利于生物個體的差異或變異的保存，以及有害變異的毀滅，稱為“自然選擇”或“適者生存”。在自然界中，適者是身體強壯，并能在變化的自然中生存下來并能繁衍后代的個體稱為適者。只有適應自然環境的個體才能生存下來，被自然“保存”。因為對自然環境的不適應，或因為一些原因沒有繁衍下后代的個體，就應該叫不適者。比如恐龍，雖然種類多，體形龐大，最后因不適應環境而滅絕。

雖然達爾文的進化論跟現代綜合進化論比并不十分準確，現代生物進化論的主體，也就是基本單位，是種群，其核心思想是適者繁殖。而達爾文的進化論中進化的基本單位是個體，思想是適者生存。正因為達爾文進化中是以個體為進化單位的，而人類也是自然的一部分，所以在人類進化中，適者生存對我們人類應該具有指導意義。

社會中的適者生存

隨著社會的進步，人類文明的發展，適者生存中“自然選擇”的方面被抑制。古人孟子有云：惻隱之心，人皆有之；羞惡之心，人皆有之；辭讓之心，人皆有之；是非之心，人皆有之。人不應故意拋棄弱者。而且隨著科學技術的發展，醫療設備的改進，更多的弱者被保護起來。從人類文明的角度講，這是可喜的成果。但從人類基因的保存，人類進化的方面講，這并不值得高興。所以適者生存，在現實生活中，并不只指自然的選擇，還應包括社會的選擇。

一個問題擺在前面，適者在社會中的定義應該是什么？我認為，不能簡單的用財富或權利來評定，不能說富有的或有權利的人就是適應社會的。沒有權利也不富有的農民在這個社會上照樣有過的開心快樂的。沒有農民的辛勤勞作，即使

再有錢或有權的人也不能吃上美味的佳肴吧！況且高官的權利是農民給的，他們權利的施用者也是農民。農民有他存在的價值，農民也是適應社會的。

我認為，廣義的說，適者是對社會有價值或有潛在價值的人。當然，價值包括物質上的和精神上的。精神的價值，除了指藝術方面和娛樂等方面外，還包括一些人對我們的影響。比如老人，年老的人（專指已經沒有工作能力的人），他已不能再對社會或他人提供物質方面的價值，但他活著就是一種價值，因為他給他的家人帶來的是精神上的價值。社會會淘汰對它沒有價值的人，比如以前的尋呼臺小姐。以前人們使用尋呼機，需要尋呼臺小姐，而現在沒人再用尋呼機，所以尋呼臺小姐這個職業也被取消了。不符合社會需要的職業都會被取消，而留下的大多是適應社會需要的。雖然現階段，有以乞丐和小偷為生的人，他們把這當成一種職業，我認為，這是他們鉆了社會主義的空子，鉆了道德水準的待于提高，和法律制度的待于完善的空子。但我相信，隨著人類文明的發展和我國人民素質的提高，這些最終會消失的。

狹義的講，適與不適劃分有一定的作用范圍，即在對社會產生同一價值的不同個體間，更狹義點兒說就是對同一職業需求的不同競爭者間，能留下并能長期工作的競爭者為適者，不能留下或不能長期在該職業工作的人稱為不適者。這里的適者，是比與之競爭者優秀的人，要有應有的專業技能，不錯的與人相處的能力，還要有對工作認真負責的態度等等。

大學生如何應對社會中的適者生存現象

從進化生物學中學到的，作為當代大學生，要想適應激烈競爭的社會生活，有更多的知識技能，才能不被社會淘汰。不能只局限于自己的專業，應盡可能的豐富自己的知識，書到用時方恨少是老師們勸解我們時說的最多的話。總結一下，當代大學生，應該做到博和專。博是從適者的廣義的概念中得到的。只有博學了，我們才能更好的適應存在激烈競爭的社會，才不至于被自己的專業所局限，才能更好的展現自我，發揮自我。而不是做富二代，啃老族。毛澤東主席就是個博學的人，因為他懂得地理，會因地形作戰，懂得創新，才能想出農村包圍城市這樣的偉大決策。因為他懂文學，會作詞寫詩，才留下了《沁園春.雪》的佳作。而且毛澤東的那一手好字，也叫人稱絕。我們不必有毛澤東的偉大功績，如果我們也是一個博學的人，我們會更好的適應這個社會，而且學新知識的時候，會能更容易的理解，會比別人了解的更深刻，體會也更獨特。專是從適者的狹義的概念中總結的，只有學好自己的專業知識，我們走到社會上時才能不畏懼，如果什么都會，但什么都不專業，是不會有什么大的前途的。只有更優秀，才能更成功。如果自己的專業都學不好，那四年的大學生活就接近于空白了，到時候什么都沒學會，將會是很后悔的。

除了學習，大學生也應該懂得人際交往。獨木不成林，合作的重要性我們都是明白的，我們不能只懂得學習，到了社會，沒有朋友會到處碰壁，而且連傾訴的對象都沒有，沒人幫助，四面楚歌的境地沒人愿意。在家靠父母，出門靠朋友這句話也并非沒有道理，所以，我們應該懂得交際。

還有大學生應該具備的就是責任心，要講誠信。只有富有責任心，說話算話的人才可靠。我們已是成年人，要對自己做的事情負責，對家人，對工作負責，這樣我們才能長期生存在這個社會上。

處于大學生的我們，要懂得做一個博學之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之的人。

參考文獻：

1、【英】達爾文著，舒德干譯 《物種起源》 陜西人民出版社2001.12、沈銀柱、黃占景主編 《進化生物學教材》（第二版）高等教育出版社 2008

第三篇：進化生物學教學大綱

課程內容簡介：

本課程以植物學、動物學、遺傳學、細胞學、分子生物學、古生物學、生態學等為基礎，使對這些學科的知識補充。本課程涉及范圍廣泛，講授內容包括進化生物學的產生和發展、生命及其在地球上的起源、細胞的起源與進化、生物發展史、生物表型的進化、生物遺傳系統的進化、生物的微觀進化、物種與物種的形成、生物的宏觀進化、生態系統進化、分子進化和分子系統學、人類起源與進化等方面的知識。本課程在全面介紹生命產生、發展的基礎上，將現代綜合進化論與現代分子生物學的研究成果融為一體，從生物與環境、微觀與宏觀、表型進化與遺傳系統進化的辯證關系出發，闡釋生命進化的規律，以及如何運用這些規律更好的服務于人類。

《進化生物學》教學大綱

課程編碼：

課程性質：進化生物學師研究生物界進化發展的規律，以及如何運用這些規律的科學，是生物學最大的統一理論, 在進化理論的框架下，細胞學、植物學、動物學、生理學、比較解學、古生物學、胚胎學、分類學、遺傳學和分子生物學等不同層次的研究結果得到了統一。進化生物學所涉及的范圍很廣，生物大分子、基因和基因組、細胞、生物個體、生物群體以至地球上的整個生物圈的發展和變化都與生物進化有關，從而在各個水平上的生物結構都有其起源與進化的歷史。什么是生命，生命如何產生，物種如何形成，生物界為什么有如此驚人的復雜性和多樣性，它們是如何進化的??這一切，對于生物科學專業的學生是必不可少的知識。此外，學習本課程，對于當代大學科學世界觀的形成，思維能力的培養，對提高識別真偽科學的能力具有重要的意義。

適用專業：生物科學 學 分：2學分 學 時：理論36學時 開設學期：第×學期（如第2學期）

一、教學目的

通過該課程的教學，讓學生掌握進化生物學的基本理論和重大原理，了解生命的產生、發展的同時，掌握生物與環境、宏觀與微觀水平上的進化過程、表型進化與遺傳系統進化的辯證統一關系，掌握生物界進化發展的規律以及如何運用這些規律更好地服務于人類，了解研究生物進化的各種方法和當前進化生物學諸多領域的研究進展和重大爭論。

二、教學重點與難點

1．重點：進化生物學的基本理論和重大原理 2．難點：如何利用進化規律更好地服務于人類

三、教學方法建議

本課程以講授法為主，并采用多媒體輔助教學

四、教學內容

第一章 緒論（2學時）

教學目的：明確生物進化生物學研究對象，研究內容，研究方法，清楚進化生物學發展史。

重 點：現代進化論的形成過程，拉馬克學說、達爾文學說主要內容，現代綜合進化論、分子進化論，間斷平衡論的主要觀點。

教學要求：掌握進化、生物進化、生物進化論、進化生物學、神創論、災變論等基本概念，掌握生進化生物學研究對象，研究內容，研究方法，掌握進化論形成的過程，進化論的進一步發展，掌握了解達爾文之前關于生物進化的學說，進化論在我國的傳播及進化生物學發展的方向。

一、進化生物學研究的對象 1．廣義進化 2．生物進化

3．生物進化論與進化生物學

二、進化科學的產生和發展 1．進化思想的產生 2．進化論的形成（1）拉馬克學說的創立及其主要內容（2）達爾文學說的創立及其主要內容 3．進化論的發展

（1）現代綜合進化論；（2）分子進化論；（3）間斷平衡論 4．進化論在我國的傳播 5．進化生物學發展的新方向

三、學習和研究進化生物學的科學方法

第二章 生命及其在地球上的起源（4學時）

教學目的：通過本章學習，認識經典學說對生命起源的解釋，遺傳密碼的起源和的進化。

重 點：生命起源的條件，生命起源的化學演化學說。難 點：熵與生命的關系。

教學要求：掌握熵、耗散結構、團聚體、類蛋白質微球體等基本概念，掌握生命和熵的關系，掌握生命起源的條件，生命起源的化學演化學說，遺傳密碼的起源和的進化過程，了解生命的物質基礎和生命的基本特征，了解有關生命起源的其它學說，自讀溫室效應。

一、生命的本質 1．生命的物質基礎

（1）化學成分的一致性；（2）結構的有序性 2．生命活動的基本特性

（1）自我更新；（2）自我復制；（3）自我調控；（4）自我突變 3．生命和熵

（1）熵的概念；（2）生命和熵

二、生命在地球上的起源 1．人類對生命起源的幾種認識（1）原始的自然發生論；（2）“天創論”；

（3）“生生論”與“天外胚種論”；（4）新自然發生論 2．生命起源的條件（1）地球的誕生（2）早期地球條件（3）地球大氣的演化

（4）早期地球可以利用的能源 3． 生命起源的過程——前生命化學演化學說

（1）從無機小分子生成有機小分子（2）從有機小分子發展成生物大分子（3）由生物大分子組成多分子體系（4）原始生命的出現

三、遺傳體系的起源和密碼的進化

1．關于核酸和蛋白質共同起源的最新研究進展 2．遺傳密碼的起源與進行（1）最早的遺傳密碼子（2）密碼進化方向（3）密碼進化的過程 3．病毒起源和課基本學說

四、有關生命起源問題的探討 1．深海熱泉與生命起源 2．天體撞擊與生命起源 3．其他天體上是否有生命

4．現在地球上是否存在生命起源過程 5．人造生命

第三章 細胞的起源與進化（3學時）

教學目的：通過本章學習，明白細胞起源問題是研究生命起源的一個關鍵問題，能夠闡明細胞的起源。

重 點：真核細胞起源的途徑。難 點：階梯式過渡模式和內共生說。

教學要求：掌握超循環組織模式、階梯式過渡模式、分子準種、古細菌、內共生起源學說、漸進式起源學說和膜進化理論等的基本概念和基本內容，細胞進化的關鍵環節，真核細胞起源內共生學說的合理性，核的起源，原核細胞演變成真核細胞的歷程；了解真核細胞起源的意義，真核細胞可能的祖先。

一、最原始細胞的起源

1．原始生命體（原生體）進化為原始細胞； 2．原始細胞發展為前原核細胞

二、細胞的進化

1．古細菌的發現的“三域分類”的提出 2．真核細胞的起源（1）“內共生說”（2）“經典說”（3）德迪韋的綜合說 3．真核細胞起源的意義

三、細菌域、古菌域和真核域的演化關系

第四章 生物發展史（3學時）

教學目的： 通過學習生物進化史，達到認識生物進化發展的一般規律。重 點：生物界系統發展的規律，難點測定巖石年代的方法。

教學要求：掌握化石、硅化木、標準化石、三放型腰帶、四放型腰帶等基本概念，掌握按化石劃分的生物進化史，化石種類及成因，用放射性測定巖石年代，植物界系統和動物界系統的演化階段，生物界系統發展的規律，馬的進化史，生物分界的幾種學說。了解象的進化史，自讀鳥類起源的幾種假學。

一、化石和地質年代的劃分

1、化石

（1）化石的種類

（2）化石形成的條件和原因 2．地質年代（1）地質年代的劃分（2）地質年代的測定

二、生物界系統發展概況 1．生物界的系統發展 2．生物界系統發展的規律

三、幾種生物的進化史 1．象的進化史 2．馬的進化史

四、生物的分界 1．二界說 2．三界說 3．四界說 4．五界說

第五章 生物表型的進化（4學時）

教學目的：通過本章學習，清楚生物形態結構、生理功能和行為的進行化的一般規律。

重 點：新構造、新功能的起源，爭斗行為的進進化基本規律。難 點：進化穩定對策（ESS）理論。

教學要求：掌握行為、信號、ESS、親緣選擇、性選擇等基本概念，掌握新構造、新功能新機能的起源及在進化中的地位，新功能起源的幾種基本方式，爭斗中的“有產者”原則，ESS理論，利他行為進化的機制及生物學意義。了解代謝功能、營養功能、免疫功能的進化，動物通訊系統的開發利用，了解性行為進化及研究方法。自讀“動物行為的生理基礎和遺傳基礎”

一、形態結構的進化

1．新構造的起源及其在進化中的意義

2．形態結構的進化的兩個方向：復雜化和退化（簡化）3．形態結構 進化的總趨勢；復雜性的提高和多樣性的增長

二、生理機能的進化 1．新機能的起源及其在進化中的意義 2．新機能起源的基本方式（1）機能的強化；（2）機能的擴大；（3）機能的更替；（4）新機能的產生 3．機能進化的實例（1）代謝途徑的進化（2）營養方式的進化（3）免疫功能的進化 4．結構和功能進化的統一性

三、行為進化

1．行為進化的基本環節

2．動物行為的生理基礎和遺傳基礎 3．通訊行為的進化（1）通訊方式的類型（2）通訊信號的起源（3）通訊系統的起源與發展（4）通訊系統的開發利用 4．爭斗行為的進化（1）有節制的爭斗形式（2）斗爭模式的評估

（3）爭斗中的“有產者”原則 5．利他行為的進化（1）利他行為的含義（2）利他行為的類別（3）利他行為的生物學意義 6．性行為的進化（1）性的演化史（2）性行為進化的實例（3）影響性行為進化的因素 7．行為進化的研究方法（1）比較、推理法（2）觀察、實驗法

第六章 生物遺傳物質的進化（3學時）

教學目的：通過本章學習，能認識到遺傳系統的進化，在細胞水平上表現為染色體的進化，在分子水平上體現為基因和基因組的進化以及與之相應的蛋白質和蛋白質組的進化，要求掌握在每個水平上進化的基本規律。

重 點：基因與基因組的進化，難點是基因組結構的進化。

教學要求：掌握基因共享、基因延長、外顯子必組、基因組擴增、致同進化、假基因、基因水平轉移等一些基本概念，掌握染色體進化的方式和途徑，內含子的起源假說，新基因的起源，基因組進化的總趨勢，基因組結構的進化規律，蛋白質的進化規律。了解蛋白質組進化的研究現狀。

一、染色體的進化

1．染色體數量的進化——增加和減少 2．染色體功能的分化

二、基因與基因組的進化 1．基因的進化

（1）基因結構的進化——內含子的起源與進化（2）基因功能的進化——功能的分化與多功能（3）新基因的起源

基因重復；基因延長；雜種基因；獲得新功能的基因突變 2．基因組的進化（1）基因組進化的總趨勢 核酸量的變化；核酸質的變化（2）基本組結構的進化 基因組的特點；通過基因重復的進化（基因組擴增）；基因家族的進化；假基因的進化；通過基因水平轉移的進化

3．進化發育生物學(Evo-developmented biology)和比較基因組學(Comparative genomics)簡介

三、蛋白質和蛋白質組的進化 1．蛋白質的進化

（1）蛋白質氨基酸的替換（以血紅蛋白和細胞色素C為例）

氨基酸替換率；不同蛋白質之間的差異；同種蛋白質不同部位氣基酸間的差異;協變與協變子（2）結構域與進化

2．關于蛋白質組與進化的討論

第七章 生物的微觀進化（4學時）

教學目的：通過本章學習，能認識到在自然界中沒有真正的遺傳平衡，因此突變、選擇、遷移和遺傳漂變等定向地改變種群基因頻率，引起種群進化；能夠運用現代生物學理論，解釋自然選擇理論的本質；能認識到物種的形成是生物進化的主要標志，物種的起源是進化生物學的核心問題。

重 點：是改變基因頻率的因素，自然選擇的類型，自然選擇下的適應進化。難 點：選擇對基因頻率變化的影響。

教學要求：掌握基因頻率、基因型頻率、適合度、選擇系數、正態化選擇、前進性選擇、平衡性選擇等基本概念，掌握遺傳平衡理論，掌握選擇、突變、遷移、遺傳漂變對基因頻率的影響，遺傳漂變產生的原因及作用機理，自然選擇的類型及對種群的影響，適應形成的條件，自然選擇下的適應進化，適應的相對性，物種形成的基本環節，物種形成的一般過程，物種形成的兩種類型，人工控制對物種形成的影響。了解影響選擇有效程度的因素，物種的標準和結構。

一、微觀進化的概念

二、生物微觀進化的單位——無性繁殖系和種群

三、種群的遺傳結構 1．種群遺傳 基礎的雜合性 2．基本頻率和基因型頻率

3．群體遺傳平衡——Hardy-Weinberg定律（1）什么是遺傳平衡

（2）在一定條件下基因頻率和基因型頻率代代保持恒 定（3）復等位基本的遺傳平衡（4）伴性基本的遺傳平衡（5）遺傳平衡重點

三、改變基因頻率的因素 1．突變對基因頻率的影響（1）頻發突變和非頻發突變（2）頻發突變對基因頻率的影響 2．在選擇作用下基因頻率的變化（1）適合度和選擇系數（）（2）選擇對基因頻率變化的作用（3）影響選擇有效程度的因素 3．遷移（基因流動）對基因頻率的影響 4．遺傳漂變引起基因頻率的變化（1）什么是遺傳漂變；（2）遺傳漂變的作用原理

四、自然選擇的作用 1．自然選擇的概念 2．自然選擇的類型

（1）正態化選擇（穩定性選擇）（2）單向性選擇（3）分歧性選擇（4）平衡性選擇（5）性選擇 3．自然選擇的意義（1）自然選擇是一個創造性過程（2）自然選擇是一個機遇性過程

五、適應 1．適應的概念 2．適應形成的條件 3．自然選擇下的適應進化（1）歐洲樺尺蛾的黑化

（2）加拉巴 斯群島地 喙形的進化 4．適應的相對性 5．適應在進化中的作用

六、微觀進化在生物進化中的意義

第八章 物種與物種的形成（3學時）

教學目的： 通過本章學習，能認知物種的各種概念、物種劃分的標準、物種的基本層次結構，物種的形成過程、物種形成的方式。

重 點：物種的形成過程、物種形成的方式。

教學要求：掌握物種的概念、物種劃分的標準、物種的基本結構，掌握物種的形成的三個主要環節、物種形成的一般過程、物種形成的方式，了解人工控制下的物種進化。

一、物種的概念 1．什么是物種 2．物種的標準（1）形態學標準（2）遺傳學標準（3）生物地理學標準（4）生態學標準 3．物種的結構

（1）種群是物種的結構單位（2）亞種和變種（2）單型種和多型種（4）生物群落的復雜關系

二、物種的形成

1．物種形成的三個主要環節

（1）可遺傳的變異是物種形成的原材料（2）選擇決定物種形成的方向（3）隔離是物種形成的必要條件

間隔離；空間隔離；生殖隔離（合子前隔離；合子后隔離）2．物種形成的一般過程（1）從遺傳分化到合子后隔離（2）由合子后隔離發展到合子前隔離 3．物種形成的方式（1）漸進式物種形成

繼承式物種形成；分化式物種形成（2）爆發式物種形式

三、人工控制下的物種進化

四、物種形成生物進化中的意義

第九章 生物的宏觀進化（3學時）

教學目的： 通過本章學習，能把握種以上的高級分類群在長時間尺度上的變化過程。

重 點：是宏觀進化的模式，絕滅對生物進化的影響。難點是譜系進化和進化的不平衡性。

教學要求：掌握宏觀進化、復式進化、表型趨異、譜系趨異、常規絕滅、協進化等基本概念，掌握復式進化、特化進化、簡化進代的基本內容，掌握漸變型式和間斷平衡式異同，掌握進化趨勢的表型趨勢異與譜系趨異，掌握生物進化不平衡性的表現，掌握常規絕滅和集體絕滅及其原因，掌握重演規律及其存在的不足。

一、宏觀 觀進化的概念 1．復式進化（全面進化）2．特化式進化（特異適應）（1）分歧（2）輻射（3）平行（4）趨同

三、宏觀 觀進步的型式 1．漸變型式 2．間斷平衡模式 3．漸變與原斷并存

四、直化趨分勢 1．進化趨勢的概念 2．表型趨勢異與譜系趨異 3．進化的不平衡性 4．從系統樹看進化趨勢

五、絕滅 1．絕滅的概論 2．常規絕滅 3．集群絕滅（1）什么是集群絕滅

（2）生命民史中的集群絕來事件（3）集群絕滅的周期性與新災變說（4）絕的滅學的定義 七、六于宏動進化與微觀進化問題的討論 1．微觀進化能否解釋宏觀 觀進化

2．是否存在宏觀進化的特殊機制——大突變 3．個體發育能否反映系統發展（重演率是否正確）

第十章 生態系統的進化（2學時）

教學目的：通過本章學習，能認識到生態系統不同物種種群間的競爭、協進化與共存，生態系統進化的動力，生態系統在不同時間尺度上的變化，掌握生態系統進化的不可逆性，生態系統的進化趨勢。

重 點：生態系統進化的動力，生態系統在不同時間尺度上的變化。教學要求：掌握生態系統內物種的地位與作用，不同物種種群間的競爭、協進化與共存，生態系統進化的動力，生態系統在時間上的變化——小周期、生態演替、生態系統的進化，掌握生態系統進化的不可逆性，生態系統的進化趨勢，人類影響和控制下的生態系統的進化。

一、生物系統的結構

二、生態系統的組成 1．生態系統的組成部分 2．生態系統的組織化水平

三、在生態系統內的物種進化 1．物種在生態系統另的地位與作用 2．不同物種種群間的相互作用（1）競爭（2）協進化與共存

四、生態系統的演替

五、生態系統的進化

六、生態系統的進化趨勢

七、人類影響和控制下的生態系統的進化

第十一章 分子進化和分子系統學（2學時）

教學目的：通過本章學習，能認識到現代生物進化學的成果以及研究分子進化的基本方法。

重 點：中性突變理論及分子系統樹建立方法。難 點：氨基酸差異比例的計算和分子進化速率的計算。

教學要求：掌握中性突變、系統樹、分子進貨、分子鐘等基本概念，掌握氨基酸差異比例的計算和分子進化速率的計算，掌握生物大分子進化速率的相對恒定性，掌握分子進貨中性理論基本內容，分子系統樹構建的方法，掌握古分子系統學研究內容和方法，分子鐘建立的方法。了解中性突變理論和達爾文進化論的關系。

一、什么叫分子進化

二、生物大分子進化的特點

1．生物大分子進化速率的相對恒定性（1）“他子種”的概念（2）他子種建立的條件

2．生物大分子進化的“保守性”

三、分子進化中性理論

四、分子系統學和分子系統樹 1．分子系統樹構建的方法 2．分子系統學研究的進展

五、古分子系統學 1．古蛋白質分子的研究

2．古DNA（化石DNA）和古分子系統學的研究 3．古分子系統學研究的意義和前景

第十二章 人類起源與進化（3學時）

教學目的： 通過本章學習，能認識到人類是生物界進化的產物，人起源于動物，人類起源經歷了四個發展階段，人類在演化中體質形態發生很大變化，明白現代人的五個種族，清楚影響人種形成的主要因素。

重 點：人類起源的階段及演化中體質形態的改變，影響人種形成的主要因素。

教學要求：掌握自然人、社會人、南方古猿、直立人、現代人、文化進化等基本概念，掌握勞動創造說、突變選擇說、裂谷說、遷徙說、系統說等假說的基本內容，掌握人類起源發展的四個階段及各自特點，人類演化中身體結構和形為特征的變化；掌握影響人種形成的主要因素，現代人的一般分類。了解人類未來進化的趨勢，人類生物進化和社會進化的關系。課外自讀人類智力的起源討論。

一、人類起源

1．對人類起源的幾種認識 2．人的概念和人的雙重屬性

（1）人的生物學屬性和自然人的概念（2）人的社會屬性和社會人的概念 3．人類起源于動物界的證據（1）人與動物間有親緣關系

（2）人與類人猿間有更近的親緣關系 4．人在分類系統中的地位

5．人類起源發展的幾個階段4個關鍵階段（1）南方古猿（400萬年前~100萬年前）（2）能人或早期猿人（200萬年前~175萬年前）（3）直立人（200萬年前~20萬年前）（4）智人（25萬年前~現在）6．人類體質形態的演化過程（1）前后肢分工（2）身體直立行走（3）使用工具到制造工具（4）語方的產生和腦量的增加（5）智力的起源和進化

7．關于人類起源一些問題的爭論（1）人類誕生的時間和地點（2）人類起源的原因

裂谷學說；勞動創造學說；突變選擇學說（3）人科發展的系譜

二、現代人的進化 1．現代人的產生與分化（1）人種的概念（2）人種及分布

（3）現代人類起源的兩種看法 單祖論與遷徙說；多祖論與系統說（4）人種形成的主要因素（5）對種族主義的批判 2．人類未來的進化（1）人類進化的總趨勢

（2）人類的文化與人類生物學進化（3）優生與人類的未來

（4）人類的克隆復制對人類未來的影響（5）人類和有機界進化的關系

五、其他教學環節

1．實時組織相關知識的討論兩次以上； 2．提交有關生物進化的書面小論文一篇

六、考核要求

本門課程的考核內容包括平時作業（20%）、考勤（10%）、期末考試（70%）。

七、選用教材

《進化生物學》（第2版），沈銀柱主編（著），高等教育出版社，2008年版。

八、參考書目

1．《×××》，×××主編（著），×××出版社，×××年版。???（一般不少于5本。）

1．《進化認教程》，李難主編（著），高等教育出版社，1990年版； 2．《進化生物學基礎》，李難主編（著），高等教育出版社，2005年版； 3．《生物進化》，張昀主編（著），北京大學出版社，1998年版。

執筆人：

審核人：

審定人：

時

間：2013年7月

第四篇：基因的突變和進化 論文

基因的突變和進化 論文

基因突變是生物進化的源泉

基因突變是生物進化的源泉

現代生物進化理論的基本觀點種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環節，通過以上的綜合作用，種群產生分化，最終導致新物種的形成。其中突變和基因重組產生生物進化的原始材料，自然選擇使種群的基因頻率發生定向的改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件。

為生物進化提供原材料的是基因突變，基因突變的實質是基因在結構上發生堿基對組成或擺列順序的改變。在一定條件下基因從原來的存在形式突然改變成為另一種新的存在形式。DNA變化的結果有三種情況：（1）產生的生命特征難以適應周圍生存環境，導致死亡；（2）不改變生命或對生命特征有很小的影響，結果是產生了基因的多態性，即單核苷酸多態性（SNP），如ABO血型，HLA配型，疾病易感性，藥物敏感性等；（3）產生的生命特征比原來優越，使生物更能適應環境。實際上，多數的變化都會導致第1種情況，成為生物進化的成本；而第2種和第3種情況在“適者生存”這個生物篩選法則下，漸漸表現為進化。因此，突變是生物進化的源泉。

例子

一、“基因突變讓人類會說話。”

據《中國日報》報道，20萬年前發生在一個基因上的兩次關鍵性變異可能與語言的產生有關。據《自然》雜志報道，這項研究是由德國萊比錫馬普人類演化研究所的科學家斯萬特〃帕博和他的同事共同完成的，它為說明該基因在人類語言能力的發展中所扮演的重要角色提供了證據。研究結果表明，變異基因賦予人類祖先更高水平的控制嘴和喉嚨肌肉的能力，從而使他們能夠發出更豐富、更多變的聲音，為語言的產生打下了良好的基礎。使人腦能接受更復雜信息

這個名為FO XP2的基因存在于所有哺乳動物，由于該基因的變異，使得人類能夠區別于黑猩猩。FO XP2基因關鍵的片斷上共有715個分子。其中，黑猩猩只有2個分子和人類不一樣。正是這極其微小的差別，才產生了深遠的影響。

基因掌握著蛋白質形成的“密碼”，而蛋白質是生物體中一切運動的杠桿和傳動裝臵。FO XP2基因上的變異明顯改變了相關蛋白質的形態，因此，某種程度上使得人腦中控制臉部、喉嚨運動的部分能夠接受更為復雜的信息。雖然科學家迄今還不清楚FO XP2基因究竟在人體內扮演什么樣的角色，但這一點足以說明它和某些重要的功能有密切聯系，譬如說，胎兒腦部的發育。

在英國，科學家觀察了16個人的FO XP2基因情況。其中，有15人來自同一個大家庭，他們都有不同程度的語言能力缺陷。結果發現，這15人都遺傳了有缺陷的FO XP2基因。這表明，一個正常的FO XP2基因對人們的口語能力至關重要。基因變異發生在20萬年前

《自然》的文章中列舉了一系列的事實，來證明FO XP2基因的變異發生在人類進化史的近期，并迅速蔓延開來。大約經過500到1000代人，或者說在1萬到2萬年間，變異的基因完全替代了人類體內原始的基因。

而德國科學家指出，這種變異正好發生在20萬年前解剖學意義上的現代人出現的時候，之后，現代人就取代了原始祖先，并排擠掉其他原始的競爭對手，主宰了地球。

基因的變異在自然界中非常普遍。它主要是由于細胞的復制機制出了問題而引起的。大多數的變異是有害無益的，但也有意外的情況。這種“偶爾的意外”因為它的先進性而得以在人類進化中迅速傳播。FOXP2就是例證之一。

二、“性別的起源就是托了基因突變的福”

地球早期生命都是由原核細胞構成的低等生物，如細菌、藍藻等，它們的繁殖只能靠自身的分裂，這時的生物是沒有性別之分的。大約在18億年前，正是由于基因突變，原核細胞開始進化出了比較復雜的真核細胞，真核細胞已經具有明顯的細胞核結構和各種細胞器，使生物的雌雄分化成為可能。最遲在6億多年前，性別分化就開始了，中國科學家在貴州中部發現的前寒武紀(即6億多年前)古植物化石，是全球已知的第一個具有有性生殖方式的生物化石。古生物學家普遍認為，在長達30多億年的生命進化史上，性別起源無疑是一個重大事件，性別之所以在產生后隨著生命的進化而不斷發展，是因為它給生命世界帶來了巨大利益。有性繁殖需要兩個個體參與，比無性繁殖復雜得多。有性繁殖的出現，通過產生不同基因的組合，使遺傳變異量大大增加，舉例來說，如果無性繁殖的原核細胞在遺傳時有10個位點發生突變，那么它只能出現10加1共11種變異；而有性繁殖時，如果有10個位點出現突變，它就會有310種(59049種)變異的可能。如此大量的基因突變，使有性繁殖的生物后代獲得“新型基因”的能力大大加強，其中有些“新型基因”可能會對生物進化具有重要作用。有性生殖給生物帶來的第二個重大利益是使生殖與營養的分工化、生物結構的復雜化和生物個體由微觀體積向宏觀體積轉變成為可能，生物的呼吸系統、神經系統、消化系統等各種器官也逐漸發達。生命自從有了性別之分，其遺傳變異極大地增加，進化的步伐加快，生活變得更復雜、更豐富了。

三、基因突變讓鯨魚走向海洋

大約5000萬年前，鯨類的祖先用四條腿從陸地走向海洋，為適應海洋生存環境，其后肢不斷退化并幾乎消失，而前肢卻進化成鰭狀肢。鯨類鰭狀肢為何會出現？是不是基因變異的結果？

據生物學家研究，絕大多數動物的身體器官都受一個名為Hox的基因家族控制。而動物的前肢發育特別受到Hoxd12和Hoxd13基因的控制。這兩個基因的突變會導致動物前肢的畸形。王等研究人員通過對鯨類和其它哺乳動物類群的Hoxd12和Hoxd13基因測序，發現了這兩個基因在鯨類鰭狀肢的起源與分化中起到了重要作用。即鯨和現存的河馬、牛、豬等偶蹄目動物具有同一祖先，前肢都有4個獨立的指頭，但是由于這兩個基因的突變，鯨類祖先的前肢多長出了1個指頭，并且指間長出了蹼。在其后鯨類的再次進化過程中，部分須鯨的前肢卻又從5指進化成4指，恢復了進化前的指頭數量。

研究人員還發現這兩個Hox基因在鯨類的平均進化速率，均顯著高于其它哺乳動物類群，并最終認定，Hox基因的適應性進化時間與鯨類鰭狀肢的宏觀進化時代完全相符，是自然選擇的結果，而非偶然形成的。

四、基因突變使蝙蝠會飛行。

科學家們介紹稱，現代蝙蝠的祖先是在距今大約5000萬年前掌握飛行技能的，并且這一學習過程并不太長。《新科學》雜志解釋說，由于這一基因變化發生的非常迅速，以至于在蝙蝠的各個進化階段未能留下多少化石標本。美國科羅拉多大學的卡倫〃希爾斯表示，由于基因的變化，蝙蝠的祖先們長出了適用于長時間飛行的兩翼。為了弄清楚為什么這種會飛行的哺乳動物會長出如此長的爪子，卡倫〃希爾斯還專門研究了它們在胚胎發育階段的發育過程，并將其與老鼠的胚胎發育進行了比較。卡倫〃希爾斯發現，無論是嚙齒類動物，還是蝙蝠，它們的前爪都由胚胎中的軟骨細胞發育而來--這些細胞均在所謂的生長區中最終轉變為骨細胞。但蝙蝠的生長區要大得多--這主要是受到了BMP2基因的影響(該基因中攜帶了大量有關骨骼生長的信息)。希爾斯發現，BMP2基因在蝙蝠骨骼的發育過程中活動非常活躍，而在處于同一階段的老鼠胚胎中，其功能卻已完全弱化。接下來的試驗也證實，BMP2基因確實在蝙蝠前爪的形成過程中發揮著決定性的作用：如果將這種基因加入到胚胎期老鼠的細胞中，那么它們同樣也會發育出與蝙蝠一樣的細長前爪。希爾斯認為，由于BMP2基因的活性增強才導致了蝙蝠的突然出現。同時，可能也正是由于該基因的突然變化造成蝙蝠的進化過程非常短暫，以至于人們很難找到其生活在5000萬年前的原始祖先的化石。

五、基因突變促蝙蝠回聲定位能力進化與多樣化。

為了尋找獵物及躲避障礙物，不同種類的蝙蝠都會發出高頻尖叫聲，無一例外，它們都攜帶有一種高度變異的FOXP2基因。這種基因在蝙蝠體內的遺傳變化促進了其在功能上的進化。對13只蝙蝠（它們分屬6類蝙蝠）所攜帶的FOXP2基因進行了測序，同時在其他23種哺乳動物及2種鳥類和1種爬行動物體內尋找這種基因。結果發現，蝙蝠FOXP2基因序列所產生的突變是其他動物的2倍。某些蝙蝠具有與導致人類語言障礙的變異類似的遺傳突變。這些發現表明，FOXP2基因在蝙蝠的回聲定位能力進化與多樣化過程中扮演了一個至關重要的角色。

六、廣泛應用于農業的基因突變育種。

廣泛應用于農業的基因突變育種，使得植物有基因發生突變，從而產生大量新性狀，雖然其中大部分為有害性狀，但是也存在有利的性狀，人們通過篩選和培育，使得農作物的某些性狀得以改良，比如培育高產、優質、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗澇、抗鹽堿、抗除草劑等的作物新品種都是通過基因突變等途徑實現的。這樣使得農作物能夠有新的發展和改變，朝著利于人類的方向發展，在一定程度上得到了進化。只有通過基因突變才能產生原來從未出現過的新性狀，其中有有利的性狀使得農作物能夠得以改良發展進化。因此說基因突變是生物進化的源泉。

七、西紅柿比其祖先大很多源于基因突變。

研究人員鑒別出了一個遺傳突變，正是這種變異使得西紅柿的體積比它的野生祖先膨脹了1000倍。據美國《科學》雜志在線新聞報道，這一切是由一個較短的DNA序列造成的——該序列插入了一個能夠控制西紅柿中隔膜數量的基因。這種插入戲劇性地增加了隔膜的數量，加上之前鑒別出的一種能夠促進細胞分裂的基因突變，最終使西紅柿的體積變大。這兩種變化是最近才發生的，并且由于人們喜歡又大又多汁的西紅柿而保存了下來。

八、細菌、病毒等致病菌的基因突變

細菌、病毒等致病菌有許多都向某方向發生了突變，這種突變具有不定向性，例如其中某個細菌發生了突變，使它產生在青霉素環境下存活的能力，但是他和其他細菌一起繁殖，直到人類使用青霉素來殺菌，使用后細菌幾乎全死了，就剩下有利突變的細菌，他們開始在適宜的環境下瘋狂繁殖，當人類在使用青霉素是就不管用了，也就是人們所說的產生了抗藥性。使得它們得以適應環境，從而進化。

基因突變雖然經常是使生物體產生有害的變化，然而，有益的基因突變卻是生物多樣性的基本原因，是生物進化的主要因素。如果基因復制一直非常完美、零缺點，那么地球上的生命老早就全部死光了，因為它們將無法適應地球在過去那些年代當中所發生的氣候劇變和海陸變遷。正是由于輕微但持續存在的基因突變，才使得生物的后代得以在千奇百怪的紊亂環境里成功存活，得以進化，從而演變成今日生機盎然的生物世界。

第五篇：生命起源與進化期中論文（模版）

********大學期中考試論文

課程名稱：生命起源與進化班號：學號： 姓名：成績：

《侏羅紀公園》觀后感

上周三我們生命起源與進化這門選修課觀看了《侏羅紀公園》，影片中給我的映象不僅僅是那些復制出鮮活的恐龍的生活和一些驚險刺激的場面，還有一個最為重要的就是貫穿整個影片的思想——人與自然的較量猶如蚍蜉撼樹。

這部影片的主要內容講的是：都是研究上古動植物的科學家阿蘭·葛蘭特與艾麗·塞特勒，他們將全部精力投入到挖掘恐龍骨骼化石上。直到一天，億萬富翁、努布拉島的主人哈蒙德博士前來請他們“ 出山”。原來哈蒙德手下的大批科學家利用凝結在琥珀中的史前蚊子體內的恐龍血液提取出恐龍的遺傳基因，加以修補和培育繁殖，竟然將已絕跡6500萬年的史前龐然大物復生，使整個努布拉島成為恐龍的樂園，即“侏羅紀公園”。哈蒙德博士雄心勃勃地準備將該島建成為一座大型游覽公園，并且為了更多地吸引游客以及更好地促進科學研究，哈蒙德甚至大量繁殖了兇猛的食肉恐龍，看到霸王龍與迅猛龍等食肉恐龍沿沿不絕地從人工繁殖流水線上生產出來，格蘭特與一道同行的伊安·馬康姆博士都隱隱地感到一種潛在的危機。事情果然不出所料，正在他們乘坐游覽車行至公園正中心部分的時候，一場突如其來的颶風摧毀了島上的電力同通訊系統，同時哈蒙德手下的一名員工為了私自利益企圖將某些恐龍基因偷偷帶出去，在此過程中又關閉了園中的防護電網和安全系統，園中的恐龍頓時如魚得水，紛紛沖破防護網開始對島上的任何員工大開殺戒，努布拉島瞬間變成一片地獄般的恐怖地帶，島上存活的人們紛紛被四面涌出的恐龍們追殺著，被困于公園正中央的格蘭特博士一行更成為了食肉恐龍優先考慮的目標，救援隊何時趕來尚未確定，此時被邀請的各位專家們唯一的選擇，就是紛紛利用他們各自的專長幫助自己與同伙們一道逃離出這片恐龍們的殺戮地帶，一同存活到最后希望來臨的時刻。

看完后通過與上課所學的知識和自己上網所查的資料來看，以目前的科學技術來說，恐龍的復制可能性較小，《侏羅紀公園》中的恐龍的復制基于蚊子中的DNA。DNA 雖號稱穩定，但是又不會太穩定。現在估計常溫壽命很難超過百萬年數量級，而目前所知的生活最晚的恐龍的也是在6500萬年前，而晚侏羅世距今也有一億五千萬年。即便提取出來，想要修復DNA也是一大難題。況且現在有觀點認為生物體基因之間是動態網絡關系，照此說來不同物種即使是功能相當的元件也很可能不兼容，何況恐龍沒有什么太近的親屬。即使修復了但仍然還有問題：DNA不等于細胞。就算拿到了完整基因組，沒有細胞環境又能如何，不過一堆大分子而已，想把恐龍DNA注入鱷魚卵里？裸露DNA立馬就降解了。人工核建成倒是有些進展，估計能作出完整核膜，可是按現在的克隆技術，同種生物核移植由于再編碼的問題，成功率都極低，異種移植必然更麻煩。就算我們得到了重組的恐龍雙倍體細胞，可發育怎么辦，本來發育是由母源mRNA起始的，鱷魚mRNA能起始恐龍核嗎？另外利用與青蛙的基因來讓恐龍都為母性恐怕也太小看了生物的進化能力了吧！就算擁有這種高科技人類最后的命運也只能受這些恐龍的擺布，同樣也只有一個結果——人類的滅亡。

也許這部影片存在了許多小的科學性的問題，但其實拋開這些問題來說，它更反映的是一種思想，當人類站在這充滿神秘色彩的大自然面前，人類的貪婪，高傲，永不滿足讓人類企圖征服自然，結果卻是悲劇的一而再，再而三的發生。正如：“當地球沒有了動物、植物或者更有甚者破壞了自然，人類的貪婪之網就會蔓延成沙漠，而地球的每一個角落，都將成為人類為自己挖掘的墳墓。”例如近兩年來，人類不斷受到猴痙、艾博拉、瘋牛病等來自動物的自然源疾病的威脅，而爆發于亞洲的禽流感，更是自然界的警示，禽流感在100年前就有，但只有在動物間傳播，為何會突然給人類造成嚴重危害？這都是人類本性貪婪，肆意破壞自然的苦果，人與自然有條“潛規則”，不遵守規則就會受到自然的懲罰。就像英國科學家說的：“人就不應該生存在這個原本祥和的地球上，因為人有貪婪、人有欲望、人有無底的物質需求。”可是有些盲目的貪婪的人類為了金錢利益不顧一切后果的破壞自然。而當自然災難來襲，人類所能做的也只是逃避，只有預防，而無法戰勝。

人類只是大自然的一小部分，大自然不僅為我們提供了賴以生存的物質，而且也保護著我們人任課教師：日期：年月日

********大學期中考試論文

課程名稱：生命起源與進化班號：學號： 姓名：成績：

類不受外太空的干擾。事實上，人類作為一個生物物種的確是自然界的一部分，人體的生命活動始終遵循自然規律。在自然界的長期演化中——只是人類適應大自然的過程，人類形成了超越其他物種的智能，并建立起極其復雜而嚴密的社會組織體系。雖然人類同其他生物和無生命的物質相比具有許多不同的特征，特別具有高度的能動性和創造性，但是人類本身是自然長期進化的結果，而且始終同自然之間保持著物質、能量和信息的交流。沒有人類，自然照樣存在，即自然不依存于人類；但是人類只有在一定的自然環境中才能生存，即人類始終依存于自然。自然是按照客觀規律運行，本來不存在什么恩賜和報復。但是因為我們人類宣稱要征服和戰勝自然，常常違反客觀規律，結果遭受損失，在觀念中被認為是自然的報復。不論怎樣看，人類都需要冷靜地反思自己的觀念和行為。自然具有無限的廣闊性和復雜性，總是存在未知領域，在一定的歷史條件下，人類認識、改造和利用自然的能力是有限的；自然規律具有客觀必然性，無論古代和現代，人類都必須遵循自然規律，違反自然規律最終會自食其果。

現在的人們要想長久地生存在這美麗的地球,應該在自然面前保持謙虛謹慎，虛心向自然學習，在按自然規律辦事的前提下充分發揮人的能動性和創造性同時也得保護好自然，不失為明智的態度。任課教師：日期：年月日