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多細(xì)胞生物的起源范文第1篇

李賀安

“五一”期間，我去參觀了柳州市博物館。令我印象最深刻的是“古生物化石館”展示的《生命之旅》，館里陳列著從早生代到新生代各類(lèi)生物化石，清晰地展現(xiàn)了地球上生命的起源及進(jìn)化過(guò)程。這些化石種類(lèi)豐富，時(shí)間跨度長(zhǎng)，包括各類(lèi)質(zhì)地清晰、千姿百態(tài)、栩栩如生的古生物化石標(biāo)本，一片化石就是一幅精美的藝術(shù)珍品，猶如世界上最精美的文字、最生動(dòng)的語(yǔ)言，記錄和凝固了生命進(jìn)化歷程和各個(gè)地質(zhì)時(shí)期的演變情景。

經(jīng)過(guò)了解，地球上原來(lái)是沒(méi)有生命的。最早的生命起源于36億年前的海洋，由許多礦物質(zhì)元素合成有機(jī)物質(zhì)，再在漫長(zhǎng)的歲月里，經(jīng)過(guò)地球環(huán)境變化，有機(jī)物質(zhì)演化成單細(xì)胞生物，于是，地球生命就誕生了！

多細(xì)胞生物的起源范文第2篇

寒武紀(jì)物種大爆發(fā)歷來(lái)是神創(chuàng)論者反對(duì)進(jìn)化論的一個(gè)理由。自從澄江動(dòng)物群被發(fā)現(xiàn)并引起轟動(dòng)后，經(jīng)過(guò)一些媒體夸大其詞的宣揚(yáng)和某些傳教士的有意歪曲，

“進(jìn)化論解釋不了寒武紀(jì)物種大爆發(fā)”的論調(diào)頗為流行。21世紀(jì)初，由中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所陳均遠(yuǎn)、云南大學(xué)侯先光和西北大學(xué)舒德干主持的“澄江動(dòng)物群與寒武紀(jì)大爆發(fā)”項(xiàng)目獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，已被發(fā)現(xiàn)20年的澄江動(dòng)物群一時(shí)又成為新聞話(huà)題。這些報(bào)道大同小異，其中新華社的報(bào)道是這么說(shuō)的：

“地球上的生命何時(shí)大量出現(xiàn)？‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’究竟產(chǎn)生了什么？中國(guó)科學(xué)院、云南大學(xué)和西北大學(xué)的科學(xué)家陳均遠(yuǎn)、侯先光和舒德干歷時(shí)20年，共同完成了‘澄江動(dòng)物群與寒武紀(jì)大爆發(fā)’科研項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)澄江動(dòng)物群化石的發(fā)現(xiàn)和研究，在世界上首次揭示了‘寒武紀(jì)大爆發(fā)’的整體輪廓，證實(shí)幾乎所有的動(dòng)物祖先都曾站在同一起跑線(xiàn)上。

“澄江動(dòng)物群因1984年7月1日在云南省澄江縣首次發(fā)現(xiàn)而得名，是寒武紀(jì)早期的一個(gè)多門(mén)類(lèi)動(dòng)物化石群，不僅動(dòng)物類(lèi)型多，而且十分珍稀地保存了生物的軟體構(gòu)造，首次栩栩如生地再現(xiàn)了遠(yuǎn)古海洋生命的壯麗景觀和現(xiàn)生動(dòng)物的原始特征。

“三位科學(xué)家說(shuō)，‘澄江動(dòng)物群的地質(zhì)年代處于寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期，讓我們?nèi)鐚?shí)地看到5.3億年前動(dòng)物群的真實(shí)面貌。各種各樣的動(dòng)物在寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期迅速起源，現(xiàn)在生活在地球上的各個(gè)動(dòng)物門(mén)類(lèi)幾乎都已出現(xiàn)，而不是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的演化慢慢變來(lái)的’?！?/p>

如果如這三位科學(xué)家所言，各個(gè)動(dòng)物門(mén)類(lèi)“不是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的演化慢慢變來(lái)的”，那么它們又是怎么來(lái)的呢？他們的言下之意是在較短的時(shí)間內(nèi)快速演化而來(lái)的（“演化”和“進(jìn)化”在生物學(xué)上為同義詞，都是英文evolution的翻譯，下面依據(jù)一般習(xí)慣用“進(jìn)化”），但是語(yǔ)焉不詳，記者又未做補(bǔ)充，于是在一些人聽(tīng)來(lái)，竟然就是在否定動(dòng)物是進(jìn)化而來(lái)的。一家著名網(wǎng)站在轉(zhuǎn)載這則報(bào)道時(shí)，用的標(biāo)題赫然就是“澄江動(dòng)物群證實(shí)幾乎所有動(dòng)物并非演化而來(lái)”，去掉了“慢慢”兩字。這一改變非同小可，等于是完全否定了進(jìn)化論，于是由生物進(jìn)化的速度快慢之爭(zhēng)，變成了生物進(jìn)化的有無(wú)之爭(zhēng)了?！犊萍既?qǐng)?bào)》有關(guān)報(bào)道的題目干脆就叫“澄江動(dòng)物群揭寒武紀(jì)之謎中國(guó)學(xué)者挑戰(zhàn)進(jìn)化論”！另外一種常見(jiàn)的說(shuō)法則是“寒武紀(jì)大爆發(fā)挑戰(zhàn)達(dá)爾文”，不僅大眾媒體、基督教的宣傳品這么說(shuō)，而且某些專(zhuān)家的文章也這么說(shuō)。那么，達(dá)爾文進(jìn)化論到現(xiàn)在是否還只是科學(xué)假說(shuō)？它是否面臨著生物學(xué)新發(fā)現(xiàn)的挑戰(zhàn)呢？我們得先看看達(dá)爾文進(jìn)化論說(shuō)的是什么。

達(dá)爾文提出的進(jìn)化論主要包括四個(gè)子學(xué)說(shuō)：

一，一般進(jìn)化論：物種是可變的，現(xiàn)有的物種是從別的物種變來(lái)的，一個(gè)物種可以變成新的物種。這一點(diǎn)，早已被生物地理學(xué)、比較解剖學(xué)、比較胚胎學(xué)、古生物學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的觀察、實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，我們現(xiàn)在甚至可以在實(shí)驗(yàn)室、野外直接觀察到新物種的產(chǎn)生。所以，這是一個(gè)科學(xué)事實(shí)，其可靠程度跟“地球是圓的”、“物質(zhì)由原子組成”一樣。在今天，除了極其個(gè)別的由于偏見(jiàn)而無(wú)視事實(shí)的人，實(shí)際上已無(wú)生物學(xué)家否認(rèn)生物進(jìn)化的事實(shí)。

二，共同祖先學(xué)說(shuō)：所有的生物都來(lái)自共同的祖先。分子生物學(xué)發(fā)現(xiàn)了所有的生物都使用同一套遺傳密碼，生物化學(xué)揭示了所有生物在分子水平上有高度的一致性，最終證實(shí)了達(dá)爾文這一遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)。所以，這也是一個(gè)被普遍接受的科學(xué)事實(shí)。

三，自然選擇學(xué)說(shuō)：自然選擇是進(jìn)化的主要機(jī)制。自然選擇的存在，是已被無(wú)數(shù)觀察和實(shí)驗(yàn)所證實(shí)的，所以，這也是一個(gè)科學(xué)事實(shí)。但是，現(xiàn)在學(xué)術(shù)界一般認(rèn)為，自然選擇的使用范圍并不像達(dá)爾文設(shè)想的那么廣泛。自然選擇是適應(yīng)性進(jìn)化（即生物體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)）的機(jī)制，對(duì)于非適應(yīng)性的進(jìn)化，有基因漂移等其他機(jī)制。也就是說(shuō)，不能用自然選擇來(lái)解釋所有的進(jìn)化現(xiàn)象。但考慮到適應(yīng)性進(jìn)化是生物進(jìn)化的核心現(xiàn)象，說(shuō)自然選擇是進(jìn)化的主要機(jī)制，也是成立的。

四，漸變論：生物進(jìn)化的步調(diào)是漸變式的，是一個(gè)在自然選擇作用下累積微小優(yōu)勢(shì)變異的逐漸改進(jìn)的過(guò)程，而不是躍變式的。這是達(dá)爾文進(jìn)化論中較有爭(zhēng)議的部分。在達(dá)爾文在世時(shí)以及死后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，大部分生物學(xué)家，特別是古生物學(xué)家，都相信生物進(jìn)化是能夠出現(xiàn)躍變的，認(rèn)為新的形態(tài)和器官是源自大的躍變，而不是微小的變異在自然選擇的作用下緩慢而逐漸累積下來(lái)的。包括赫胥黎在內(nèi)的一些古生物學(xué)家由于強(qiáng)調(diào)生物化石的不連續(xù)性，而持這種觀點(diǎn)。在遺傳學(xué)誕生之后的一段時(shí)間內(nèi)，早期遺傳學(xué)家由于強(qiáng)調(diào)遺傳性狀的不連續(xù)性，也普遍接受躍變論。在20世紀(jì)40年代，“現(xiàn)代綜合”學(xué)說(shuō)將遺傳學(xué)和自然選擇學(xué)說(shuō)成功地結(jié)合起來(lái)，漸變論逐漸占了優(yōu)勢(shì)。但是近二三十年來(lái)，古生物學(xué)和進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)的研究表明，在生物進(jìn)化過(guò)程中很可能是漸變和躍變兩種模式都存在的，躍變論又有抬頭的趨勢(shì)。不過(guò)，進(jìn)化論所說(shuō)的躍變，除了某些非常特殊的情形，并非是指在一代或數(shù)代之間發(fā)生的進(jìn)化，而可能經(jīng)歷了數(shù)千年、數(shù)萬(wàn)年乃至數(shù)百萬(wàn)年，只不過(guò)以地質(zhì)年代來(lái)衡量顯得很短暫而已。

寒武紀(jì)大爆發(fā)挑戰(zhàn)的就是漸變論，但是并不能否認(rèn)漸變論。它即使成立，也不過(guò)表明進(jìn)化有時(shí)候是能夠以躍變的方式進(jìn)行的，并不能否認(rèn)進(jìn)化在其他時(shí)候是以漸變的方式進(jìn)行的。寒武紀(jì)大爆發(fā)更不會(huì)挑戰(zhàn)進(jìn)化論。幾乎所有動(dòng)物的“門(mén)”都在寒武紀(jì)早期出現(xiàn)，絕不意味著這些動(dòng)物祖先不是進(jìn)化而來(lái)的，更不意味著它們之后沒(méi)有發(fā)生進(jìn)化。神創(chuàng)論者在介紹寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)，試圖給人這種印象：幾乎所有的動(dòng)物都是同時(shí)突然出現(xiàn)的，以后只有滅絕而沒(méi)有進(jìn)化。其實(shí)完全不是這么回事。第一，在寒武紀(jì)之前，動(dòng)物已經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，古生物學(xué)家已在世界各地30余個(gè)地方發(fā)現(xiàn)了大量的寒武紀(jì)之前的多細(xì)胞生物乃至動(dòng)物，數(shù)量最多、最為聞名的在四個(gè)地方：澳大利亞的埃迪亞加拉山、加拿大紐芬蘭的錯(cuò)誤點(diǎn)、俄羅斯的白海海岸和納米比亞。此外還有中國(guó)甕安動(dòng)物群，據(jù)稱(chēng)是迄今發(fā)現(xiàn)的最古老的實(shí)體化石動(dòng)物群。這些寒武紀(jì)之前的多細(xì)胞生物包括軟珊瑚、海蜇、蠕蟲(chóng)和其他稀奇古怪的生物。對(duì)這些多細(xì)胞生物是否是寒武紀(jì)動(dòng)物的直接祖先，以前存在著爭(zhēng)議，因?yàn)樵?995年之前從這些多細(xì)胞生物到寒武紀(jì)動(dòng)物之間還存在一段地質(zhì)空白。所以有專(zhuān)家主張這些早期多細(xì)胞生物全部滅絕，在寒武紀(jì)的時(shí)候又再來(lái)一次從單細(xì)胞到多細(xì)胞的進(jìn)化。1995年，古生物學(xué)家在納米比亞的火山灰層中發(fā)現(xiàn)了大量的寒武紀(jì)之前的多細(xì)胞生物，恰好補(bǔ)上了這段空白，所以，現(xiàn)在已經(jīng)很少有專(zhuān)家懷疑前寒武紀(jì)的多細(xì)胞生物和寒武紀(jì)的動(dòng)物沒(méi)有相承關(guān)系。第二，寒武紀(jì)的動(dòng)物并不是“同時(shí)”出現(xiàn)的，而是持續(xù)了幾百萬(wàn)年，這在進(jìn)化史上當(dāng)然是“短時(shí)間”，但對(duì)神創(chuàng)論來(lái)說(shuō)，卻長(zhǎng)得不可思議。第三，“幾乎所有動(dòng)物的門(mén)”在寒武紀(jì)地層出現(xiàn)并不等于“幾乎所有動(dòng)物的種”在那時(shí)候都已出現(xiàn)。事實(shí)上，寒武紀(jì)的動(dòng)物通常只是那個(gè)門(mén)的原始物種。之后幾乎全都滅絕了，后來(lái)的物種是進(jìn)化來(lái)的。比如。寒武紀(jì)只存在少數(shù)幾種原始的脊索動(dòng)物，而豐富多彩的脊椎動(dòng)物各類(lèi)群，包括魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)、哺乳類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)，都是在寒武紀(jì)之后從原始脊索動(dòng)物逐漸進(jìn)化來(lái)的。現(xiàn)代脊椎動(dòng)物各物種都已有了幾億年的進(jìn)化史。

為什么幾乎所有動(dòng)物的門(mén)會(huì)在較短的時(shí)間（數(shù)百萬(wàn)年）內(nèi)進(jìn)化出來(lái)，生物學(xué)家提出了不少的解釋?zhuān)壳拜^為廣泛接受的是Hox基因調(diào)控理論。Hox基因是一種“同源異形”基因，是動(dòng)物形態(tài)藍(lán)圖的設(shè)計(jì)師，在發(fā)育過(guò)程中控制身體各部分形成的位置。如果同源異形基因發(fā)生突變，會(huì)使動(dòng)物某一部位的器官變成其他部位的器官，叫做同源異形。Hox基因在所有的脊椎動(dòng)物和絕大部分無(wú)脊椎動(dòng)物中都存在，調(diào)控的機(jī)理也相似，這表明它可能是最古老的基因之一，在最早的動(dòng)物祖先中就已存在。Hox基因的突變?cè)谂咛ピ缙谝鸬淖兓淮?，但隨著組織、器官的分化定型，突變的影響逐步被放大，導(dǎo)致身體結(jié)構(gòu)發(fā)生重大的改變。這可以解釋寒武紀(jì)物種大爆發(fā)。那時(shí)候基因結(jié)構(gòu)、發(fā)育過(guò)程都較簡(jiǎn)單，Hox基因的突變?nèi)菀妆槐Ａ?，結(jié)果導(dǎo)致了身體結(jié)構(gòu)的多姿多彩。

多細(xì)胞生物的起源范文第3篇

在前寒武紀(jì)開(kāi)始不到1000萬(wàn)年的時(shí)間里，地球上突然出現(xiàn)多門(mén)類(lèi)多細(xì)胞的高等生命，生命演化史上的這一突發(fā)事件，科學(xué)家稱(chēng)之為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。

1984年7月1日，中科院南京地質(zhì)古生物研究所侯先光教授在云南的澄江發(fā)現(xiàn)了澄江動(dòng)物群――“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的產(chǎn)物，這是聞名中外的保存完美的軟軀體化石群。它被譽(yù)為“20世紀(jì)最驚人的發(fā)現(xiàn)之一”，是探討地球早期生命起源和進(jìn)化的獨(dú)特窗口。澄江動(dòng)物群生動(dòng)如實(shí)地展現(xiàn)了5.3億年前海洋生命的壯麗景觀和后生動(dòng)物的原始特征。它表明在5.3億年前，即寒武紀(jì)開(kāi)始不久，幾乎現(xiàn)今的各個(gè)動(dòng)物門(mén)類(lèi)：從海綿動(dòng)物到脊索動(dòng)物，都出現(xiàn)了各自的代表。據(jù)統(tǒng)計(jì)，今天的生物界約有植物40萬(wàn)種，動(dòng)物100萬(wàn)種，化石種類(lèi)包括植物約25萬(wàn)種。地質(zhì)歷史中曾出現(xiàn)的生命約500億種。所有這些生物都能歸人這35個(gè)門(mén)類(lèi)中，而且這些物種的祖先全都出自于“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。

1859年，英國(guó)生物學(xué)家達(dá)爾文發(fā)表巨著《物種起源》，創(chuàng)立了進(jìn)化論，從此在人們心中牢牢樹(shù)立了進(jìn)化觀念。達(dá)爾文認(rèn)為：生命的形成與發(fā)展是以自然選擇和變異為動(dòng)力，通過(guò)遷移和演化，由低等向高等，由簡(jiǎn)單向復(fù)雜地發(fā)展。而且每一個(gè)物種最初都產(chǎn)生于一個(gè)單獨(dú)的地點(diǎn)(即一個(gè)物種只有一個(gè)起源中心)。根據(jù)現(xiàn)代生物學(xué)的研究，種存在的時(shí)限為500萬(wàn)年，屬的時(shí)限為2000萬(wàn)年，生命形成一個(gè)新物種的最短時(shí)限為5.5萬(wàn)年。這樣看來(lái)，形成生物更高級(jí)別的分類(lèi)單元如科、目、綱、門(mén)的時(shí)限就無(wú)法估量了。進(jìn)化論的這些原則很難解釋在寒武紀(jì)開(kāi)始不到1000萬(wàn)年時(shí)間內(nèi)生命就完成了從低等到高等的飛躍。寒武紀(jì)大爆發(fā)證明，早期生命的進(jìn)化并不是達(dá)爾文認(rèn)為的漸進(jìn)的“演化樹(shù)”式的進(jìn)行，而是爆發(fā)式的“灌木叢”式的迅速進(jìn)行。各種實(shí)驗(yàn)型的動(dòng)物大規(guī)模出現(xiàn)、突變，形成一幅壯麗、恢宏的生命畫(huà)卷。

澄江動(dòng)物群包含了將近180個(gè)化石種，形象地描繪了寒武紀(jì)生物的快速演化及輻射發(fā)展。但是這里的“快速”、“爆發(fā)”是以地質(zhì)時(shí)代為尺度，相較整個(gè)地球歷史來(lái)說(shuō)的。而并不是像人們想象的那樣，“絕大多數(shù)動(dòng)物門(mén)類(lèi)在寒武紀(jì)就像爆炸那樣突然出現(xiàn)”。

用科學(xué)的方法分析，澄江動(dòng)物群并不是上帝的恩賜，而是一個(gè)自然演化的過(guò)程，是各種物質(zhì)因素的綜合誘導(dǎo)，從量的積累到質(zhì)的飛躍。科學(xué)家們一直都在探索寒武紀(jì)的生物為何把自己設(shè)計(jì)成各種稀奇古怪的樣子。

科學(xué)家已經(jīng)找到了一些生命自身的變化，以醞釀大爆發(fā)。內(nèi)因之一是出現(xiàn)了性別分化，為生命從數(shù)量上增加打開(kāi)了缺口。一般來(lái)說(shuō)。生命的繁殖，無(wú)性繁殖比有性生殖更為簡(jiǎn)單省力，但過(guò)程慢得多。相較無(wú)性生殖一分為二的過(guò)程，有性生殖一次就能產(chǎn)生成千上萬(wàn)的后代，雙親的遺傳物質(zhì)發(fā)生重組，從而大大加快了后代變異性狀的出現(xiàn)幾率，為自然選擇提供了源泉。有性繁殖出現(xiàn)后，先有了物種個(gè)體數(shù)量的大幅增加，然后有了多種類(lèi)的爆發(fā)。當(dāng)然生命也為此付出了代價(jià)，這就是死神的降臨，只有遺傳基因是永存的。內(nèi)因之二，寒武紀(jì)初期，生物組成基因數(shù)目達(dá)到臨界點(diǎn)。在5.6億年～5.3億年前的3000萬(wàn)年間，生物基因由簡(jiǎn)單的6個(gè)～8個(gè)不斷擴(kuò)增到40個(gè)～50個(gè)的臨界點(diǎn)，直接導(dǎo)致生物形態(tài)多樣化發(fā)展。內(nèi)因之三，生物之間的競(jìng)爭(zhēng)、共生關(guān)系可能產(chǎn)生新物種。例如，寒武紀(jì)初期的鈣沉淀細(xì)菌與軟體動(dòng)物共生導(dǎo)致基因重組產(chǎn)生帶殼動(dòng)物。

生命的演化進(jìn)程除自身的因素外，還與外界因素有著密切的關(guān)系。眾多互不相干的生物門(mén)類(lèi)同時(shí)卷入了寒武紀(jì)早期生命輻射演化和生物礦化事件，除了生命具備的條件(內(nèi)因)外，還與我們所知不多的當(dāng)時(shí)全球性環(huán)境變化(外因)有關(guān)。外因之一，寒武紀(jì)初期大氣含氧量上升。地球經(jīng)過(guò)太古宙、元古宙將近40億年的演化，火山活動(dòng)和外星碰撞減少，安寧了許多，大氣中的二氧化碳大部分轉(zhuǎn)移到了海水中，形成碳酸鈣，成為巖石圈的一部分，把位置讓給了氧氣。再加上大量藻類(lèi)辛勤的勞動(dòng)，氧氣含量急劇上升?？茖W(xué)家估計(jì)，到寒武紀(jì)初期，大氣中氧氣的含量已達(dá)現(xiàn)在的10％，大大激發(fā)了生命生活方式從厭氧到好氧的轉(zhuǎn)化，從而加快了細(xì)胞的進(jìn)化活動(dòng)，促使較大的復(fù)雜動(dòng)物出現(xiàn)。外因之二，海水中磷的增加。數(shù)十億年的火山活動(dòng)和地表水侵蝕巖石圈，使得海水中的磷含量穩(wěn)步上升，形成全球性的元古宙末期大型磷礦床。近海岸河流人?？诟浇奈⑿∩Y(jié)合水中的磷、鈣元素形成內(nèi)外骨骼來(lái)逃避天災(zāi)。當(dāng)這些自養(yǎng)生物發(fā)展到一定程度，超過(guò)環(huán)境承載量，便開(kāi)始互相吞食。從此引發(fā)“軍備競(jìng)賽”，用磷、鈣做出“刀槍”、“盔甲”，摩拳擦掌，大干一場(chǎng)。外因之三，“雪球事件”的結(jié)束。在元古宙末期，地球上的大部分地區(qū)被冰川覆蓋，稱(chēng)為“雪球事件”。這個(gè)冰封時(shí)期長(zhǎng)達(dá)千萬(wàn)年，生命調(diào)整自己的適應(yīng)能力，一組組實(shí)驗(yàn)基因被組合，老弱病殘被淘汰，只有最優(yōu)秀的遺傳密碼，最頑強(qiáng)的生物被挑選出來(lái)。冰期過(guò)后，地表開(kāi)始升溫，海平面上升，大陸架面積增大。產(chǎn)生了基本的大氣分帶和復(fù)雜多樣的環(huán)境。經(jīng)歷了冰封洗禮的優(yōu)秀分子為適應(yīng)多樣的環(huán)境，種類(lèi)和數(shù)量都急速擴(kuò)張。外因之四，地球在宇宙中的恰當(dāng)位置開(kāi)啟了生命遺傳密碼。現(xiàn)代天文學(xué)告訴我們，地球除了自轉(zhuǎn)，還繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，還與太陽(yáng)系一起繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)，整個(gè)銀河系還繞宇宙中心運(yùn)動(dòng)。這個(gè)過(guò)程中，時(shí)刻變化的宇宙射線(xiàn)會(huì)直接接觸到組成生命的元素的原子結(jié)構(gòu)，引發(fā)基因重組?；蚣彼僦嘏?、擴(kuò)增，表現(xiàn)出來(lái)的形式就是生命的多樣化。

5.3億年前的澄江帽天山地區(qū)是一片溫暖的熱帶淺海灣，孕育著地球早期的“先民”。現(xiàn)在就讓我們乘著想象這艘“潛水艇”回到遙遠(yuǎn)的寒武紀(jì)海洋，看看圍繞在我們周?chē)母鞣N奇異生物吧!

首先你絕對(duì)不會(huì)錯(cuò)過(guò)奇蝦這種寒武紀(jì)的海洋巨無(wú)霸。它是寒武紀(jì)的頂級(jí)獵食者，當(dāng)時(shí)的動(dòng)物平均大小只有幾毫米到幾厘米，它卻能長(zhǎng)到2米以上!它拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的掃帚形尾叉，目空一切地遨游在海洋中上層，用長(zhǎng)在長(zhǎng)柄上的一對(duì)巨眼掃視著周?chē)颍瑢ふ宜類(lèi)?ài)的食物――瓦普塔蝦(在奇蝦消化道和糞便中發(fā)現(xiàn)大量瓦普塔蝦殘骸化石)。當(dāng)有瓦普塔蝦游近它，奇蝦就會(huì)用寒武紀(jì)第一兵器――原鰲肢(一對(duì)鋸子般的附肢)迅速鉗住它，并把它送入口中，可憐的瓦普塔蝦就這樣化為碎片了。以奇蝦為代表的多種大型獵食動(dòng)物的發(fā)現(xiàn)意味著，在寒武紀(jì)早期海洋生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)存在相當(dāng)完整的生態(tài)金字塔。而奇蝦的發(fā)現(xiàn)也和它本身一樣充滿(mǎn)傳奇色彩。

1892年，懷特烏斯描述了采自加拿大斯特勞山奧古格匹斯頁(yè)巖的奇蝦附肢化石，他認(rèn)為是一種缺失頭部的蝦狀節(jié)肢動(dòng)物化石，因此命名“奇蝦”。1911年，瓦爾考特發(fā)現(xiàn)它的環(huán)狀口器，解釋為水母狀生物。后來(lái)，又有缺失腿部的奇蝦化石被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們感到非常奇怪，如此龐大的節(jié)肢動(dòng)物竟然沒(méi)有腿?直到澄江帽天山的目前最完整的奇蝦化石出土，人們才有幸一睹它的真面目。

有了奇蝦這樣的巨怪，瓦普塔蝦只能小心翼翼地成群活動(dòng)。它們?cè)诤５滓捠?，在?dāng)時(shí)十分常見(jiàn)，是原始消費(fèi)層的主要成員。

隨處可見(jiàn)星口水母缽成群四處飄蕩，它們借著水流推動(dòng)著長(zhǎng)約15厘米的圓盤(pán)形身體，讓長(zhǎng)在身體一側(cè)的觸手旋轉(zhuǎn)來(lái)濾食。身體還能變形，揚(yáng)“帆”漂移，偶爾也會(huì)用觸手鞭打幾下，奮力一游。

在星口水母缽身上，你能發(fā)現(xiàn)地球上的步行先驅(qū)――怪誕蟲(chóng)(兩者化石常保存在一起)。它長(zhǎng)約2厘米，用10對(duì)末端帶鉤、不分節(jié)的軟腿(葉足)攀附在星口水母缽上。背上還生有7對(duì)長(zhǎng)長(zhǎng)的硬刺。同樣，它的得名也是出于科學(xué)家的震驚，1977年英國(guó)古生物學(xué)家莫瑞斯誤把怪誕蟲(chóng)的腹背顛倒了，想象它是靠腹部的硬刺行走，而用背部的觸手游泳!這個(gè)錯(cuò)誤也由澄江的完整化石更正了。

怪誕蟲(chóng)還有種同樣怪誕的表親――微網(wǎng)蟲(chóng)，它也常攀附在星口水母缽上。毛蟲(chóng)狀的它長(zhǎng)約8厘米，身體兩側(cè)卻長(zhǎng)著9對(duì)骨板。這些網(wǎng)狀骨板精細(xì)無(wú)比?？崴迫~蟲(chóng)的復(fù)眼。于是它又被叫做“九眼精靈”。至于這些骨板是否真是復(fù)眼，目前尚無(wú)定論。有學(xué)者認(rèn)為骨板是連接身體和腿的“臏骨”，還有學(xué)者認(rèn)為這些管道是物質(zhì)交換和呼吸的通道。微網(wǎng)蟲(chóng)讓科學(xué)家摸不著頭腦，它的頭到底在哪一端?最初科學(xué)家將它較粗的一端解釋為頭，后來(lái)經(jīng)過(guò)對(duì)比同時(shí)期動(dòng)物結(jié)構(gòu)，基本確認(rèn)較細(xì)一端才是它的頭。

接著我們把目光投向海底，各種各樣的海綿動(dòng)物五彩斑斕，令人眼花繚亂。在這些林立的“大廈”中，最高大的莫過(guò)于對(duì)角四層海綿，它們是多細(xì)胞集合體與多細(xì)胞動(dòng)物之間的過(guò)渡型生物，一輩子固著在海床上，過(guò)濾海水。獲取食物(腐爛的有機(jī)質(zhì)、菌、藻類(lèi)，生物幼體和溶于水中的氨基酸等)，長(zhǎng)得越高，過(guò)濾的海水也就越多。為了支撐高大的身體，它長(zhǎng)出腳手架般的四層縱橫交錯(cuò)的鈣質(zhì)骨針。第一層橫向骨針，第二層縱向骨針，第三層右斜向骨針，第四層左斜向骨針――由此得名對(duì)角四層海綿，澄江動(dòng)物化石群中的海綿化石是目前保存層位最低，保存大量完整海綿骨骼化石的唯一產(chǎn)地。

與之相比，先光?？麆t秀美得多。有16條觸手的它美麗多彩，素有海之花的美名。身為刺細(xì)胞動(dòng)物的它比海綿更先進(jìn)，具有初級(jí)的組織分化和原始的神經(jīng)系統(tǒng)，可算是真正意義上的多細(xì)胞動(dòng)物。但千萬(wàn)別被它美麗的外表給騙了，它們是天生的殺手，看似花瓣的觸手中富含刺細(xì)胞，隨時(shí)準(zhǔn)備著向經(jīng)過(guò)的動(dòng)物放冷箭。刺細(xì)胞動(dòng)物包括水螅、海葵、珊瑚和海蜇等，是最原始的后生動(dòng)物。

底泥中還生活著各種腕足動(dòng)物和軟體動(dòng)物：日射水母貝――披著圓形外殼的它周身長(zhǎng)滿(mǎn)纖毛，如太陽(yáng)光向四周放射，1987年發(fā)現(xiàn)時(shí)被誤認(rèn)為是水母，命名為“日射水母”，1992年科學(xué)家們才重新把它定為腕足類(lèi)動(dòng)物。豆芽形的小舌形貝與現(xiàn)代的海豆芽極為相似，被認(rèn)為是慢速進(jìn)化的典型代表，從而成為漸變論的重要支持證據(jù)。長(zhǎng)錐形的軟舌螺長(zhǎng)度可達(dá)3米，口端有一個(gè)蓋，兩端伸出它一對(duì)彎月般的附肢。它是軟體動(dòng)物最古老的代表，在寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)盛極一時(shí)。

穿梭于“大廈”和“花叢”中的則是我們?cè)缫咽煜さ娜~蟲(chóng)――曾經(jīng)是寒武紀(jì)的代表。它們得名于橫向縱向均分三塊的背板，是寒武紀(jì)最常見(jiàn)的動(dòng)物類(lèi)群之一。其中還夾雜著各種別的節(jié)肢動(dòng)物。仔細(xì)看，你會(huì)發(fā)覺(jué)它們的形狀、大小各不相同?？茖W(xué)家們充分地發(fā)揮了想象力為它們命名：以發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)命名的撫仙湖蟲(chóng)、跨馬蟲(chóng)、云南頭蟲(chóng)，加拿大蟲(chóng)；以發(fā)現(xiàn)者名字命名的周小姐蟲(chóng)、納羅蟲(chóng)、始萊得利基蟲(chóng)；根據(jù)奇特外形命名的菱頭蟲(chóng)、海怪蟲(chóng)、灰姑娘蟲(chóng)、中華月亮謎蟲(chóng)等等。

最后想看看人類(lèi)的祖先嗎?我們?nèi)タ丛颇舷x(chóng)!先做好心理準(zhǔn)備，它毫不起眼，看上去就像條灰色小蠕蟲(chóng)，以s狀扭動(dòng)著身體，小心翼翼地游動(dòng)在海中，生怕被奇蝦等獵食動(dòng)物發(fā)現(xiàn)。在節(jié)肢動(dòng)物橫行的年代，不具硬殼的我們的祖先如此卑微，似乎就要從進(jìn)化之梯上滑落下來(lái)。但正是它具備了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的(同時(shí)似乎也是不必要的)結(jié)構(gòu)――脊索?，F(xiàn)今一切脊椎動(dòng)物都由它們發(fā)展而來(lái)，脊椎能使動(dòng)物擁有巨大而又靈活的身體(就像恐龍那樣)，還能使動(dòng)物腦體積“”般的發(fā)展，最終才有我們?nèi)祟?lèi)的誕生，也讓地球步入智能時(shí)代。

試想當(dāng)時(shí)的脊索動(dòng)物要是真被淘汰了，就不會(huì)有恐龍時(shí)代和我們?nèi)祟?lèi)社會(huì)。取而代之的將會(huì)是怎樣的世界?會(huì)由直立的節(jié)肢動(dòng)物統(tǒng)治地球嗎?打開(kāi)電視(如果它們發(fā)明了電視)會(huì)出現(xiàn)各種蟲(chóng)鳴嗎?也許在它們家中還會(huì)飼養(yǎng)著云南蟲(chóng)這樣的脊索動(dòng)物作為寵物吧?

多細(xì)胞生物的起源范文第4篇

關(guān)鍵詞：磷酸鹽化 胚胎化石 埋藏學(xué) 甕安生物群

中圖分類(lèi)號(hào)：Q91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2012）011-109-02

1 引言

甕安生物群是發(fā)育于貴州省甕安地區(qū)震旦紀(jì)陡山沱期含磷地層中的一個(gè)多門(mén)類(lèi)、種屬豐富、類(lèi)型多樣、保存完美的晚前寒武紀(jì)化石生物群。除了藍(lán)細(xì)菌、多細(xì)胞藻類(lèi)等化石外，甕安生物群還發(fā)現(xiàn)少量可疑的后生動(dòng)物幼蟲(chóng)等成體化石?；３至己玫牧Ⅲw形態(tài)，許多特征為其與現(xiàn)生動(dòng)物對(duì)比、鑒定生物屬性提供了依據(jù)。這些化石證據(jù)有可能反映原生狀態(tài)下動(dòng)植物生存、進(jìn)化的情況。

2 甕安生物群胚胎化石研究歷史

甕安生物群中動(dòng)物胚胎化石報(bào)道后一段時(shí)間內(nèi)，這些球狀微體化石的屬性問(wèn)題一直存在爭(zhēng)論。1995年，薛耀松等首先發(fā)現(xiàn)甕安陡山沱組上磷礦段的球狀微體化石中存在多分體結(jié)構(gòu)，隨后將其歸屬至大型真核綠藻。1998 年，Xiao等認(rèn)為這些球狀微體化石和團(tuán)藻相比，兩者表面紋飾、分裂方式差異顯著。Xiao等認(rèn)為此類(lèi)化石應(yīng)屬于卵裂階段的動(dòng)物胚胎，并與現(xiàn)代動(dòng)物休眠卵進(jìn)行形態(tài)學(xué)上的對(duì)比。后來(lái)， 隨著更多證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物胚胎的解釋得到普遍認(rèn)同。

2007 年，Bailey等通過(guò)研究認(rèn)為陡山沱組保存的形態(tài)各異的分裂球形化石可能是硫細(xì)菌，這個(gè)結(jié)論是在與非洲氧化硫細(xì)菌Thiomargaritasp.比較得出的。這一研究結(jié)論發(fā)表后，再次引發(fā)對(duì)球狀微體化石屬性的討論。對(duì)“硫細(xì)菌假說(shuō)”，Xiao 等論證了化石從紋飾、個(gè)體比例、保存方式等四方面桶硫細(xì)菌的差異，否定了“硫細(xì)菌假說(shuō)”的合理性。此后在三峽地區(qū)陡山沱組硅質(zhì)結(jié)核中發(fā)現(xiàn)的特殊滯育胚胎化石Tianzhushaniasp.有力的支持了動(dòng)物胚胎化石的解釋。

3 磷酸鹽化胚胎化石的埋藏學(xué)研究

20 世紀(jì)90 年代，多位研究者報(bào)道了磷酸鹽化胚胎。這些發(fā)現(xiàn)反映出磷酸鹽礦化在化石精細(xì)結(jié)構(gòu)保存方面的突出作用。甕安生物群中磷酸鹽礦化胚胎化石分別保存在甕安含磷段灰色含磷碳酸鹽巖和黑色含磷碳酸鹽巖兩種不同的巖段內(nèi)。陳均遠(yuǎn)將這兩種巖性所代表的埋藏相命名為灰色富氧含磷埋藏相和黑色含磷埋藏相。這兩種巖段體現(xiàn)的是兩種不同的沉積環(huán)境和，最終的保存狀況也彼此存在差異。

水動(dòng)力活躍的淺海海域是灰色富氧含磷地層主要發(fā)育的環(huán)境。在沉積物與水層之間的界面上，卵、胚胎和幼蟲(chóng)在地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生了磷酸鹽礦化的過(guò)程。帶有豐富無(wú)機(jī)和有機(jī)養(yǎng)分的涌升流周期性涌入海水底層的沉積區(qū)，有機(jī)質(zhì)氧化后釋放的磷在其中富集，形成了富磷的底水。底水可將卵和胚胎不斷的磷酸化，并在海底表面形成一層薄薄硬底。在風(fēng)浪和底流的作用下會(huì)打撒與下伏灰泥均勻混攪，導(dǎo)致含有胚胎的內(nèi)礫屑多數(shù)以懸浮的方式分布于灰泥基質(zhì)中。

甕安含磷段黑色含磷碳酸鹽巖為典型的黑色含磷埋藏相沉積。海藻化石和有機(jī)質(zhì)的出現(xiàn)表明此環(huán)境下海藻和藍(lán)藻曾大量出現(xiàn)。這些藻類(lèi)死亡后，腐爛會(huì)消耗大量氧氣，不利于動(dòng)植物生存，但缺氧環(huán)境可以延長(zhǎng)生物的腐解時(shí)間，便于生物易腐結(jié)構(gòu)保存。所以在甕安黑色含磷段中出現(xiàn)了相當(dāng)數(shù)量的胚胎化石、海藻化石共同存在的情況。

黑色含磷埋藏相中，有機(jī)質(zhì)含量較高。沉積物發(fā)生類(lèi)似脫水現(xiàn)象。細(xì)胞原有的三維特征被精確的保存下來(lái)。胚胎內(nèi)部空腔還可以觀察到軟泥充填。卵裂球構(gòu)造在甕安的黑色含磷埋藏相和灰色富氧含磷埋藏相中都有大量分布。但是，原腸胚化石的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的精美保存主要分布在缺氧環(huán)境的黑色含磷埋藏相中，而富氧環(huán)境的灰色含磷埋藏相中，有原腸胚細(xì)胞結(jié)構(gòu)的化石非常少見(jiàn)。在黑色含磷埋藏相中，原腸胚化石的胚層及細(xì)胞結(jié)構(gòu)常以獨(dú)立的方式存在。并獨(dú)立出現(xiàn)了胚層及其細(xì)胞構(gòu)造。這些構(gòu)造與沉積成巖作用不相關(guān)，它們應(yīng)該是生物的原始構(gòu)造。

4 磷酸鹽化胚胎化石的埋藏學(xué)研究意義

在研究早期后生動(dòng)物的起源及演化和胚胎生物學(xué)方面，磷酸鹽礦化胚胎化石提供了重要資料。近年來(lái)，部分學(xué)者建立了一些磷酸鹽礦化的胚胎化石保存了完好的三維模式以及完整的發(fā)育序列。為早期后生動(dòng)物的起源、分類(lèi)、譜系演化及發(fā)育生物學(xué)的研究提供了實(shí)證資料。

但是，盡管擁有保存完整的個(gè)體化石，恢復(fù)陡山沱化石生存古環(huán)境的工作才剛剛起步。應(yīng)該特別注意的是，古磷酸鹽的再沉積將會(huì)對(duì)這一環(huán)境分析做出一定的限制。目前，這些動(dòng)物胚胎化石的生物屬性及其所反映的生物環(huán)境信息是今后一段時(shí)間工作的重點(diǎn)。同時(shí)，關(guān)于屬性爭(zhēng)議，正是由于化石不完全的精細(xì)保存引起的。不同的研究人員對(duì)保存的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象有著不同的解釋?zhuān)枰芯空邔⒏嗟木ν度氲竭@些化石的保存條件中。

參考文獻(xiàn)：

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多細(xì)胞生物的起源范文第5篇

關(guān)鍵詞:  角質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)因子；成纖維細(xì)胞；上皮細(xì)胞；細(xì)胞凋亡

1  KGF及其分子結(jié)構(gòu)

1.1  KGF的分子結(jié)構(gòu)  KGF基因編碼194個(gè)氨基酸殘基的蛋白質(zhì)，包含一個(gè)供分泌的信號(hào)肽和N端的糖基化位點(diǎn)。由于N端沒(méi)有糖基化，在細(xì)菌中表達(dá)的KGF為21 kD的蛋白分子［3］，而哺乳動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生的KGF因N末端糖基化及與多肽鏈結(jié)合的糖蛋白不同，分子量為26~28 kD的單鏈多肽［1］。重組KGF比天然KGF的有絲分裂原性的專(zhuān)一活性高10倍左右，不經(jīng)糖基化修飾是否是KGF有絲分裂原活性提高的原因尚待進(jìn)一步研究［4］。蛋白肽鏈氨基酸序列分析表明，KGF與FGF家族的其它成員相比，在多肽鏈C端有35%~45%的同源性，而KGF端的64個(gè)氨基酸是獨(dú)特的［5］。

1.2  KGF的表達(dá)及調(diào)控  已經(jīng)證實(shí)，胚胎、新生兒和成人上皮細(xì)胞起源的成纖維細(xì)胞和來(lái)自肺、肝、角膜、皮膚、乳腺、胃腸道、腎、膀胱、前列腺、卵巢等器官的間質(zhì)細(xì)胞以及血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞均可表達(dá)KGF，而內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、黑色素細(xì)胞不表達(dá)KGF［6，7］。上皮細(xì)胞表達(dá)其特異受體KGFR，KGF主要以旁分泌的方式發(fā)揮生物學(xué)功能。以往認(rèn)為上皮細(xì)胞不表達(dá)KGF，但最近實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)前列腺上皮細(xì)胞和前列腺癌［8］細(xì)胞以及卵巢上皮細(xì)胞和卵巢癌上皮細(xì)胞［9］以自分泌方式表達(dá)KGF，成人腦組織亦有表達(dá)［10］。KGF的表達(dá)受IL1、IL6、TGFα等許多細(xì)胞因子的正調(diào)控。IL1是最強(qiáng)的誘導(dǎo)劑，在肺和真皮的成纖維細(xì)胞中，從RNA和蛋白質(zhì)水平都可證明此誘導(dǎo)作用的存在。KGF的表達(dá)還受激素的正調(diào)控。在人前列腺中，雄激素二氫睪酮刺激KGF mRNA及蛋白的表達(dá)［11］，而雌激素17β雌二醇促進(jìn)乳腺基質(zhì)KGF mRNA及蛋白表達(dá)［12］。甲狀旁腺激素相關(guān)蛋白（PTHrP）通過(guò)旁分泌的途徑顯著地提高上皮成纖維細(xì)胞中KGF mRNA、蛋白的表達(dá)及分泌［13］。

1.3  KGF受體（KGFR）的結(jié)構(gòu)  KGFR是酪氨酸蛋白激酶型受體（PTK）的家族成員，它和bek/FGFR2基因是相同基因在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中剪切不同的外顯子形成的剪接變異體。KGFR的配體結(jié)合區(qū)除信號(hào)肽外,還含有2個(gè)或3個(gè)免疫球蛋白(Ig)樣結(jié)構(gòu)域，在IgⅠ和IgⅡ 結(jié)構(gòu)之間含有主要由天冬氨酸和谷氨酸等8個(gè)氨基酸構(gòu)成的酸性氨基酸序列。在第三個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)中有一部分呈突起狀。第一個(gè)被克隆出來(lái)的KGFR含有IgⅡ和IgⅢ兩個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)，以后從人或小鼠乳腺上皮細(xì)胞克隆出來(lái)的KGFR均含有三個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)，但它們具有同樣結(jié)合配體的能力，提示IgⅠ結(jié)構(gòu)域不參與配體的結(jié)合。第三個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)的羧基端和相鄰柄區(qū)的49個(gè)不同順序的氨基酸序列決定了KGFR和bek/FGFR2基因與配體結(jié)合的特異性差異，此區(qū)兩者的同源性?xún)H為47%［5］。KGFR IgⅢ羧基端區(qū)域是KGF的結(jié)合域［14］。KGFR上的糖蛋白是KGFR與KGF結(jié)合所必需的基團(tuán)，不同的糖基影響不同組織KGFR和KGF的親和性［15］。