进化理论的发展历史有图
- 格式:doc
- 大小:192.00 KB
- 文档页数:11
生物进化理论历史演变在漫长的岁月长河中,人类对于生物进化的认识经历了一个逐渐深化和完善的过程。
从最初的朴素猜测到如今基于大量科学证据的严密理论,生物进化理论的发展可谓是一部波澜壮阔的科学史诗。
在古代,人们就已经对生物的多样性和变化有所观察和思考。
古希腊哲学家亚里士多德就曾对生物进行过分类,并提出了一些关于生物变化的初步观点。
然而,这些观点大多基于直观的观察和哲学的思辨,缺乏科学的实证。
直到 18 世纪,瑞典植物学家林奈创立了生物分类学,为生物进化的研究奠定了基础。
他通过对大量生物的观察和分类,试图揭示生物之间的亲缘关系。
但林奈仍然坚信物种是固定不变的,是由上帝创造的。
真正开启生物进化理论大门的是法国博物学家布丰。
他认为物种是可变的,生物的变异是环境影响的结果。
尽管他的观点在当时引起了很大的争议,但为后来的进化思想提供了重要的启发。
19 世纪,英国地质学家莱尔的《地质学原理》出版,他提出了地质渐变论,认为地球的表面是在漫长的时间里逐渐变化的。
这一理论为生物进化的研究提供了重要的时间框架。
而在这个时期,最重要的人物当属达尔文。
达尔文在环球航行中,对各地的生物进行了广泛的观察和采集。
他发现,在不同的岛屿上,即使是亲缘关系相近的物种,也存在着明显的差异。
经过多年的思考和研究,达尔文于 1859 年出版了《物种起源》一书,系统地阐述了他的生物进化理论。
达尔文的进化论主要包括两个核心观点:过度繁殖和生存斗争。
生物都有过度繁殖的倾向,但生存资源是有限的,这就导致了生物之间激烈的生存斗争。
在生存斗争中,具有有利变异的个体能够生存下来,并将这些有利变异遗传给后代;而具有不利变异的个体则被淘汰。
这就是自然选择的过程。
通过长期的自然选择,物种逐渐发生了进化。
达尔文的进化论在当时引起了轩然大波,遭到了许多人的质疑和反对。
然而,随着科学的发展,越来越多的证据支持了达尔文的观点。
例如,古生物学的研究发现了大量过渡类型的化石,证明了生物是逐渐进化而来的;比较解剖学揭示了不同物种之间在结构上的相似性和差异性,支持了它们有着共同的祖先;胚胎学的研究也表明,不同物种在胚胎发育早期具有相似的阶段,进一步证明了它们的亲缘关系。
第二章人类学的理论发展过程1、如何理解人类学的进化论产生的时代背景及其与哲学思潮的关系?进化论产生的时代背景:(1)随着新大陆的发现和持续殖民的过程,欧洲人越来越多地面对在体质和文化上都与他们迥异的人群,这引起了许多学者的兴趣;(2)人们对于是否应将这些非欧洲人视为“真正的人”有不同的看法,也无法确切地解释为什么会出现体质和文化的差异;(3)当时流行的解释基于传统的宗教观点,不是根据系统的观察得出的结论。
就在这时,一些学者开始寻求其他可能的解释,而进化论就成为了挑战神学传统的首选,并进而发展成为人类学历史上第一个成熟的理论范式。
1859年,达尔文(Charles Darwin)发表《物种起源》,系统阐释了其生物进化论。
1871年,他又发表《人类的由来和性选择》,明确提出了人类起源于猿猴的观点。
达尔文的生物进化论,直接影响了进化论人类学的产生。
启蒙哲学崇尚个人自由和社会进步,提倡理性、自然、利益、秩序和进步。
在这些社会思想的影响下,斯宾塞(Herbert Spencer)提出了社会进化论。
这样,以斯宾塞社会进化论为代表的社会进步观,与达尔文的生物进化论一道构成了进化论人类学的两大思想来源。
2、谈谈泰勒等人的“残存法”和信仰研究中的进化论。
泰勒认为,文化的演进主要表现为“理性的进步”,而人类看待世界的三种方式:巫术的方式、宗教的方式和科学的方式,代表人类理性进步的三个阶段。
残存,就是仪式、习俗、观点等,被习惯势力从它们所属的社会阶段带入到新的社会阶段,于是成为这个新文化由之而来的较古老的文化的证据和实例。
这样,通过分析和研究这些作为文化的历史证据的这些残存,就可以追溯发展的历史,从而重建文化的演进过程。
泰勒研究主要关注的是原始宗教,并提出万物有灵论或泛灵论(animism)。
泰勒认为,万物有灵论是宗教的最初形式,并据此构成了其进化图式的宗教发展史。
先民们开始是对人的灵魂的信仰,后来延伸到动物、植物以及高山、大河等无生命的物体,形成范灵信仰。
达尔文学说与微进化一、进化理论的创立:历史和证据1.达尔文是进化理论的主要创立者(1)第一个坚定的进化论者是法国学者拉马克。
(2)达尔文最重要的两个理论突破①提出共同由来学说;②提出自然选择学说。
2.多重证据支持共同由来学说(1)共同由来学说达尔文推断所有动物有一个共同祖先,所有植物有一个共同祖先,乃至所有生物有一个单一的起源。
(2)共同由来学说的证据①生物地理学,如加拉帕戈斯地雀;②形态学,如比较解剖学、胚胎学;③化石纪录,马科谱系是第一个搞清楚的化石生物谱系。
3.人工选择的效应是自然选择的一个有用的佐证(1)自然选择达尔文推论,在一个群体中,个体之间存在着生存斗争,而且是在互有差异的个体之间进行的,代复一代,具有“有益的”性状的个体增多,具有“有害的”性状的个体减少,这种有差别的存活和生殖就是选择。
通过连续的选择,可以更加适应所处的环境,使轻微的变异积累起来,出现新的结构和功能,并导致新物种的形成。
(2)人工选择效应人工选择的效应即是微小变异积累成显著变异。
达尔文将自然选择学说看成是人工选择原理在自然界的应用,在达尔文的理论框架中,可遗传变异和繁殖过剩为自然选择学说的两个重要事实根据。
二、生物的微进化1.现代进化生物学对生物进化的划分(1)微进化微进化是在物种范围内,随时间的推移,群体遗传结构发生的变化。
(2)宏进化宏进化是研究物种及物种以上的分类群是如何演变的。
2.群体是生物微进化的基本单位(1)群体的定义①遗传学上是指一群能互相繁育的个体;②生态学上是指在一定空间范围内同时生活着的同种个体的集群,即种群。
(2)群体思想的内容群体思想认为一个生物群体是由同种的而又互有差异的个体所组成,是达尔文全部理论特别是自然选择学说的前提。
(3)实现遗传重组的环节①减数分裂中同源染色体的独立分配;②减数分裂中非姐妹染色单体的交换;③精子和卵的随机结合。
3.理想群体的哈迪-温伯格平衡(1)基因库是指一个群体中全部个体的基因的总和。
进化理论的发展进化理论是生物学中的一项重要理论,它试图解释物种的多样性以及物种的起源和演化过程。
自然选择是进化理论的核心概念之一,在19世纪由达尔文提出并逐渐被广泛接受。
然而,进化理论在20世纪取得了更大的突破和发展,为我们对生命起源和多样性的理解提供了重要的贡献。
1. 遗传学的进展在进化理论的发展中,遗传学起到了至关重要的作用。
遗传学研究了遗传信息传递和遗传变异的机制,揭示了物种之间的遗传关系和遗传变异对进化的影响。
格里高利·孟德尔的遗传学实验证明了基因的存在和传递规律,奠定了遗传学的基础。
随后,约翰·华生和弗朗西斯·克里克的发现DNA的双螺旋结构,以及詹姆斯·华特森和弗朗西斯·克里克的提出了DNA复制和遗传信息传递的模型,为进化理论提供了分子基础。
2. 突变与基因漂变突变和基因漂变是进化理论中另外两个重要概念,它们解释了遗传变异是如何在物种中产生和维持的。
突变是基因组中的随机改变,它们能够产生新的遗传变异。
这些突变可能对物种适应环境提供优势或劣势,进而影响物种的进化方向。
基因漂变是指在小规模物种群中,由于偶然的遗传漂变导致基因频率的随机变化。
基因漂变对于那些处于孤立状态的种群来说尤为重要,因为它们可以导致物种的遗传差异和多样性的累积。
3. 分子进化与DNA比对随着分子生物学技术的进步,分子进化成为进化理论的重要分支之一。
通过比较不同物种的DNA序列,我们可以推断它们之间的进化关系,并重建物种的进化树。
DNA比对是分子进化中的核心方法之一。
通过将不同物种的DNA序列进行比较,我们可以计算它们之间的遗传距离,并推测它们的共同祖先。
这为我们理解进化过程提供了重要的工具。
4. 自然选择的机制自然选择是进化理论的核心概念,它描述了物种适应环境和生存竞争的过程。
根据遗传变异的累积和对环境的选择压力,自然选择可以产生适应性更强的个体和物种。
达尔文提出的自然选择理论为解释生物多样性和物种适应性提供了关键的解释。
进化理论的发展历史一、从进化思想到进化学说进化学说产生与发展是一漫长的过程。
这一过程可以分为两大阶段,即进化思想形成、发展阶段(从古希腊时期,中国西周至春秋战国时期,一直到18世纪)和进化学说产生、发展阶段(18世纪以来)。
所谓进化思想,即是指对自然界的朴素的认识,认为自然界是变化的、可相互转化或演变的。
进化学说则是指系统地阐述生物由来、变化、发展的原因及规律的理论或假说。
从进化思想发展到进化学说是一个漫长的历史过程,可以具体地区分出如下几个时期,即古代演变论的自然观形成与发展时期,中世纪创世说和不变论占统治地位时期,18~19世纪进化学说产生时期,19世纪末以来进化论修正与发展时期(图4-1)。
1、古代的自然哲学——进化思想的萌芽古代哲学思想中包含着一种近代人称之为演变或蜕变(transmutation)的概念,即认为自然界万物相互转变(由一种形式变化为另一种形式),认为今日的复杂的生物来自某种较简单的祖先,可以一直追溯到最原始的生物类型(一种传衍的概念)。
这可以说是进化思想的萌芽。
例如古希腊最早的自然哲学家之一、米利都的阿纳克西曼德(Anaximande of Miletus,BC 550年)就表达过一种生命起源观点。
他认为生命最初是从海中软泥产生的,由海中软泥产生出来的原始生物经过蜕变而产生出陆地植物。
2、中世纪西方的宗教哲学——反进化思想宗教的“创世说”(creationism)。
基督教圣经中的《创世记》把世界万物描绘成创世主上帝的特殊创造物。
从创世论的基本思想延伸出两个教条,即对自然界中生物对环境的适应的“目的论”(teleology)的解释和物种不变论(fixitism)。
创世说认为世界是一下子被创造出来的,而且一旦被创造出来就永远不变了:陆地、山川、海洋以及各种生物永远不变地存在着和存在下去,自然界无变化,无发展。
3、自然神学宗教扼杀不了科学,神学家企图调和宗教与科学之间的矛盾。
它包含这样的观点:整个自然界是按上帝制定的自然法则调节和安排的、和谐、完美的世界,一切自然现象都从属于使整个自然界保持和谐、秩序、平衡和完美的目的;生物是上帝直接的创造物,生物结构是按照它的功能要求而设计的,因而结构是严格对应于它的功能的;每一种生物都是绝对完美地适应其生存环境的;如果一种生物发生了变异,那也是为了适合于在新环境下生存的目的。
4、近代的进化哲学近代进化理论的开拓者是16至18世纪的一些哲学家。
奥斯本指出:“我们研究进化问题的现代方法的基础既不是由早期的博物学家们建立的,也不是由有远见的作家们建立的,而是由一些哲学家们奠定的”例如培根(Francis Bacon, 1560~1626)、笛卡尔(Rene Dascartes, 1596~1650)和康德(ImmanuelKant,1724~1804)等,他们和古希腊的同行们一样,用唯物主义观点和摆脱传统的自由思考去探索生命进化。
与古希腊的哲人们不同的是,他们站在近代自然科学的新基础之上,具有较少的模糊性,更多的明确性。
培根是最早提出关于物种可变性问题的。
康德则更为明确地提出了“传衍”的概念,他说“许多动物种集合为一共同的结构图案”,物种之间的相似性“说明它们可能是因为来自一个共同祖先,实际上有血缘关系”。
当然,这些哲学家们探讨的进化理论仍停留在哲学的思考上,所以我们称之为进化哲学。
与康德差不多同时代的博物学家拉马克(Jean-Baptiste Lamarck,1744~1829)虽然提出了比较具体的进化学说,但他的著作中仍然是哲学多于科学,因而他自己也把他的阐述进化学说的主要著作称为《动物学的哲学》(Philosophie Zoologique)。
5、进化论的先驱者与最早的进化学说18世纪后期到19世纪初期是进化学说酝酿时期。
在达尔文的《物种起源》问世之前,至少有三个人曾经比较系统地阐述过生物进化观点,他们是乔治·布丰(George Buffon,1707~1788),艾拉斯姆·达尔文(Erasmus Darwin,1731~1802)和让-巴布提斯·拉马克。
可以说他们是进化论的先驱者,其中拉马克的进化学说是达尔文以前的影响最大、最系统的进化理论。
拉马克学说的基本内容和主要观点可以归纳如下:(1)传衍理论。
他列举大量事实说明生物种是可变的,所有现存的物种,包括人类都是从其他物种变化、传衍而来。
他相信物种的变异是连续的渐变过程,并且相信生命的“自然发生”(由非生命物质直接产生生命)。
(2)进化等级说。
他认为自然界中的生物存在着由低级到高级,由简单到复杂的一系列等级(阶梯)。
生物本身存在着一种由低级向高级发展的“力量”。
他把动物分成六个等级,并认为自然界中的生物连续不断地、缓慢地由一种类型向另一种类型,由一个等级向更高等级发展变化。
拉马克描述的进化过程是一个由简单、不完善的较低等级向较复杂、较完善的较高等级转变的进步性过程。
迈尔把这种进化称为“垂直进化”(vertical evolution),因为这种进化是在时间向度上展开的,没有物种形成(横向分支),也没有物种绝灭的单向过程(Mayr,1983)。
拉马克实际上不承认物种的真实存在,认为自然界只存在连续变异的个体,也不承认有真正的物种绝灭;他认为生物的显著改变使得它与先前的生物之间的联系不能辨认了,这样的情况是有的。
(3)进化原因——强调生物内部因素。
与布丰不同,拉马克不太强调环境对生物的直接作用,他只承认在植物进化中外部环境可直接引起植物变异。
他认为环境对于有神经系统的动物只起间接作用。
拉马克认为环境的改变可能引起动物内在“要求”的改变,如果新的“要求”是稳定的、持久的,就会使动物产生新的习性,新的习性会导致器官的使用不同,进而造成器官的改变。
拉马克所说的动物内在“要求”似乎是动物的欲望,以致后人认为拉马克学说带有活力论(vitalism)的色彩。
拉马克又进一步把他的关于动物进化原因的解释概括为如下两条法则:(1)不超过发育限度的任何动物,其所有使用的器官都得到加强、发展、增大;加强的程度与使用的时间长短呈正比。
反之某些不经常使用的器官就削弱、退化、以至于丧失机能,甚至完全消失。
这就是所谓的“器官使用法则”或“用进废退”法则。
(2)某种动物在环境长期影响下,甲器官频繁使用,而乙器官不使用,结果使一部分器官发达,而另一部分器官退化,由此产生的变异如果是能生育的雌、雄双亲所共有,则这个变异能够通过遗传而保存。
这就是被后人称为“获得性状遗传”的法则。
6、灾变说与均变说的对立时期:18世纪晚期到19世纪初灾变说的说法:地球历史上周期性地发生大规模的、突发的、原因不明的灾难事件,在每一次灾难之中原来的生物种类都全体绝灭了,灾难之后占据地球表面的是新创造出来的生物,即周期性的灾难和周期性的生物更替。
均变说认为:现在发生和进行着的地球表面微小的地质变化的原因,也正是地球历史上大的地质变化的原因;只要这些变化是连续的、恒定的、持久的,在长时间里必定产生大的地质改变。
7、历史循环观点与历史进步观点之对立时期:18世纪至19世纪初期,历史循环观点:地球历史是周期性循环的,生命历史也和地球的循环周期相应地循环。
历史进步观点:地球环境和生物都经历了有向的发展过程,地质历史上各时期的环境适合于逐渐复杂的、高级的生物的生存。
8、进化论的功臣——达尔文达尔文的进化论实际上是主要包括5个相对独立的理论:1.进化论本身。
这个学说指出世界既不是固定不变也不是循环式地变化,而是发展式地演变,一切生物都随时间而演化。
2.共同祖先学说。
达尔文明确提出所有的生物都是通过连续的趋异过程来自共同的祖先,每一类生物都来自一个祖先种,所有这些祖先种也是源于一个更远古的祖先种,从而可以追溯到一种最原始的生命形式作为所有生物的共同祖先。
3.渐变性进化学说。
这个学说指的是生物进化总是逐渐进行的,而不是跳跃式或骤变式的。
达尔文认为进化是通过积累一系列细微、连续的有利变异而产生,新物种是由原已存在的物种通过缓慢的过程逐渐进化而形成,而且在进化的每一阶段都保持其对环境的适应性。
渐变性进化是在进化论者中争议最多的进化学说之一,至今仍然是争论的热点。
4.物种形成及增殖学说。
这一学说是解释生物世界的多样性以及庞大的物种数目的来源问题。
物种增殖是由一个祖先种产生出几个子代种的进化,达尔文和华莱士观察到一个物种实际上是由一群群的个体组成,每一群都有特定的地理分布区域,而且具有一定的个体数量,达尔文认为处于不同地理区域(如不同的海岛)的种群对物种形成十分重要,这样的种群往往显示出种群间比较明显的差异,可以看作是物种形成的中间阶段,再发展下去,就会成为不同的物种,从而造成物种的增殖。
后来他认为在同一地理区域也有可能通过种群内个体之间的差异而导致物种形成。
5.自然选择学说。
这是最先由达尔文提出来的革命性学说,是最能代表达尔文思想的学说之一。
它涉及到进化演变的机理,以及如何通过这样的机理使生物界的各类生物都表现出机体上的和谐与对环境的高度适应。
达尔文的自然选择学说也是以种群思想为基础的,他认为自然选择的对象是生物的个体。
正是由于物种的个体间存在着适应性、生存和生殖能力上的差异而使得自然选择可以进行,通过自然选择,就会造成“适者生存发展,不适者被淘汰”。
自然选择使得生物世界千姿百态、奇妙无穷,使得生物世界表现出完美的和谐,即生物彼此之间具有相互依存的密切关系以及生物对自然环境高度适应。
9、非达尔文主义的进化论(1)、中性理论日本科学家木村资生提出了著名的“中性理论”确切地说,中性理论应称为中性突变与随机漂移学说。
中性突变与随机漂移学说的核心就是认为大部分对生物种群的遗传结构与进化有贡献的分子突变在自然选择的意义上都是中性或近中性的,因而自然选择对这些突变并不起到筛选的作用。
中性突变产生后是通过一代一代的随机漂移,或者被固定在种群中并占有一定的比例,或者消失。
中性理论并不是说所有突变都是中性的,实际上,相当大的一部分突变是有害的,这一部分突变具体有多少与有关分子本身可容许的变化程度有关。
有害的突变产生后,会影响携带这些突变的蛋白质以及基因的正常功能,影响生物的生存与繁殖,因此很快就会被淘汰掉,从而在进化上是没有意义的。
另一方面,对生物有利的所谓正突变其实是很少的,从而对种群的遗传结构也没有什么贡献,不能说明分子进化中的多态性现象。
自然选择只对那些对种群的遗传结构并不重要的有害突变和正突变起作用,却不能决定对种群的遗传结构起重要作用的中性或近中性突变的命运,中性或近中性突变的命运是由随机因素决定的中性理论是通过研究分子进化而提出的,是一种分子水平上的进化理论。
那么,中性理论是如何把分子水平上的变异和进化与生物的形态结构等性状的进化联系起来的呢?由于很多生物性状都是由多个基因共同作用的结果,因此可以认为控制这些性状的其中某个基因的一个变异所造成的后果往往是很小的,即一般是介乎于稍微有害和中性之间,这种变异的命运仍主要受随机漂移的控制。