生命进化过程
地球上的生命,从最原始的无细胞结构状态进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同方向发展,出现了真菌界、植物界和动物界。
植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物,最后出现了被子植物。
动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物,从原始多细胞动物到出现脊索动物,进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类,从中分化出哺乳类和鸟类,哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物,这就是人。
生物在细胞水平上的进化是
生物在细胞水平上的进化指的是细胞形态结构和功能的变化。例如,人类的精子细胞只有一根鞭毛,而某些动物的精子细胞可以有成千上万根鞭毛,这可以被视为细胞水平上的进化。
为什么说真核细胞比原核细胞进化
1.从细胞结构上讲:真核细胞有诸多复杂的细胞器,包括细胞核,线粒体,高尔基体,溶酶体、中心体等,使得细胞形成了区室化,使得细胞各部位的代谢与调控加以分工与协作,更加有序化。
2.从细胞增殖上,真核细胞有有丝分裂和减数分裂两种,细胞增殖过程更加精密,并且使得有性生殖成为可能,在进化上一个子代同时可获得两个亲代的遗传信息。
3.从细胞基因表达上,真核细胞有细胞核,使得细胞的基因表达调控有序化、复杂化了许多,使得基因表达调控实现了时间和空间上的多级调控机制,并且使得表观遗传调控出现,使得基因表达的最终产物的变化不一定必然是DNA序列变化,大大丰富了基因表达的内容;细胞核的出现也使得转录与翻译两大基因表达过程在时空加以分离;细胞核的出现也带了复杂的染色体结构和DNA修复机理,使得细胞的遗传信息稳定性增加。
4.从细胞之间相互作用上讲,真核细胞大多形成复杂的多细胞机体,各种细胞分化为多种组织,形成了系统化的多细胞生物体,原核生物之间虽然也有菌量感测,但是还是各个单个细菌之间的联系,并不是一群细菌形成系统化的有机体。
原核细胞如何进化为真核细胞
原核细胞进化成真核细胞示意图
首先必须搞明白原核细胞与真核细胞的区别。 原核细胞是没有细胞核的细胞,但在细胞中心有遗传物质(环状DNA分子),DNA不与蛋白质结合,细胞最外面是细胞壁。原核细胞主要是细菌,以单细胞生物方式生活,如蓝细菌。 真核细胞是具有细胞核的细胞,遗传物质DNA与蛋白质结合成染色体,并被核膜包裹着,此外还含有线粒体、叶绿体(只存在于植物细胞内)等细胞器,最外面有细胞膜或细胞壁(植物细胞)。 为了便于理解,我们可以这样比喻,把细胞比作一个房子,DNA和蛋白质分别用男和女代表。 原核细胞是一个房子(墙壁类似于细胞膜或细胞壁),房子里住着一男一女,分床睡觉,睡觉时也没有睡袋(核膜)包裹。真核细胞是一个能提供营养的单元房子,男女双方已经结合,一起睡在睡袋里。 原核细胞内的DNA和蛋白质是裸露的,没有核膜包裹,所以容易受到环境的影响或伤害。经过长期的进化,在原核细胞内演变出核膜,包裹住DNA和蛋白质,形成了细胞核,这就是最原始的真核细胞,构成的生物是真核生物,基本都是单细胞真核生物。由于当时地球上缺少氧气,所以最初的真核生物是厌氧的单细胞真核生物。 由于蓝藻体内有叶绿素,在光合作用下,释放出氧气,随着地球上氧气含量的增加,厌氧真核细胞为了适应氧气的增加,先吞噬了一种好氧细菌,这样好氧细菌寄生在厌氧真核细胞内,久而久之,二者形成了一种“伙伴关系”(这种“伙伴关系”大约在25亿年前大氧化事件之后就形成了,那时候大气中的氧气开始富集),分工负责,各司其职,这种好氧细菌(有独自的DNA遗传密码)就演变成了真核细胞内的一种细胞器,被称为线粒体。 线粒体犹如细胞的“火力发电厂”,可以将细胞获得的原料,通过与氧反应变成能量,为细胞活动提供动力来源。 随着时间的推移,含有线粒体的真核细胞又吞噬了光合细菌,与原来的好氧细菌一样,形成一种“新的伙伴关系”,再后来,光合细菌进化成了真核细胞内的叶绿体,成为细胞光能的提供商,到这一步,真核细胞内有了两种细胞器,一个是线粒体,另一个是叶绿体。含有叶绿体的真核细胞生物,就是植物,可以吸收阳光,进行光合作用,将细胞内水H2O,先分解成氢气和氧气,氧气释放到大气中;氢气与植物细胞吸收的二氧化碳形成葡萄糖,进一步转变成为细胞活动提供能量。
动物从细胞进化成生物体过程
、无脊椎动物的演化历程
地球上最早的动物是单细胞的原生动物。
多细胞动物是由原始的单细胞动物演变而来的。一般认为多细胞动物起源于原始的鞭毛虫类,因为它们有许多种类表现出向多细胞状态发展的倾向,如团藻、空球藻等。
低等多细胞动物有多孔动物和腔肠动物。它们具有内外两胚层。内胚层是由囊胚细胞内陷或移入形成。在多孔动物,内胚层围的原肠腔不具有消化能力,只有细胞内消化,被认为是进化过程的侧生动物;而在腔肠动物,原肠腔即消化循环腔,原肠胚的开口则成为将来的口。腔肠、扁形、原腔、环节、软体、节肢动物等各门动物都为原口动物。
扁形动物是无体腔的三胚层动物,环节动物、软体动物在个体发育上都有担轮幼虫期,被认为是由原始的担轮动物祖先演变而来的。
节肢动物和环节动物有许多共同特点,如相似的体形,两侧对称,分节现象,链状神经系统,因此节肢动物被认为是由古代的环节动物演变而来的。
在棘皮动物、半索动物和脊索动物,它们的口是在原口的相对的一端发生的,原口封闭为肛门,而在相对的一端发生口,故称为后口动物。
后口动物中棘皮动物虽体呈辐射对称,但幼体是两侧对称的,这说明其祖先仍然是两侧对称的动物。棘皮动物的幼虫和半索动物的幼虫很相似,这说明两者的亲缘关系。
二、脊椎动物的演化
从进化的过程和规律看,脊椎动物应该是从无脊椎动物演化而来的,其间一定具有许多中间类型的阶段。由于无脊椎动物没有坚硬的骨骼,所以只有从比较解剖学和比较胚胎学方面的材料来寻找演化的线索。
脊椎动物个体发育过程中具有脊索、咽腮裂和背神经管,因此脊椎动物与原索动物有着共同的祖先,即原始无头类,推测可能发生在寒武纪。原始无头类演化出前端具有脑、感官和头骨的原始有头类,即成为脊椎动物的祖先。而尾索动物和头索动物可能是原始无头的两个特化分支。
脊椎动物的演化可以分为三个阶段:水中的演化;从水中到陆地的演化——两栖类、爬行类的演化;鸟类和哺乳类的演化。
(一)鱼类的起源和演化
原始有头类可分为两支:一支比较原始,无上下颌,如出现于古生代奥陶纪的甲胄鱼,兴盛于志留纪和泥盆纪,它们的身体外被笨重的骨甲,由于不能很好地适应,不久就被淘汰。现存的只有七腮鳗和盲鳗等少数,由于无上下颌,只好过着半寄生的生活。
另一支产生了上下颌,能主动的生活,成为了鱼类的祖先。
最早的原始有颌鱼类是盾皮鱼类,出现于古生代的志留纪,兴盛于泥盆纪。其特征是体小,梭形,外被有坚厚斜方形鳞片,内骨骼为软骨,歪尾形。在志留纪及泥盆纪,尚分化出原始软骨鱼类,如裂口鳖,形状似现代鲨鱼,体被盾鳞,歪尾形,它们是现代鲨鱼的始祖。
由古软骨鱼类演化为原始的硬骨鱼类。它们可能是志留纪后期与棘鱼类近似的种类演化来的。原始的硬骨类一支进化为辐鳍亚纲,一支进化为总鳍亚纲和肺鱼亚纲。古代鳍亚纲以鳕总目的鱼类为代表。中生代空棘目的水神鱼,被认为是总鳍亚纲的活化石。双鳍肺鱼可认为是肺鱼亚纲的祖先。
(二)两栖类、爬行类的起源和进化
从水栖生活转入陆栖生活,因古总鳍鱼类具有内鼻孔,偶鳍的结构和五趾型的四肢相似,以后由于环境的变化,逐渐变为原始的两栖类。蚓螈为现代无尾目的祖先,而另一支壳椎类的两栖类,演化为现代的有尾目和无足目。
爬行动物是石炭纪末期由古代迷齿亚纲的始椎类两栖动物发展而来的。蜥螈(或称西蒙龙)有古代两栖类的许多特征,如颈部不明显,但其枕骨髁、脊柱和附肢骨与爬行类相似,可以算是两栖类和爬行类之间的类型。杯龙类似乎是爬行类祖先的基干,所以的各类爬行动物直接或间接的为杯龙类的后裔。
(三)鸟类、哺乳类的起源和演化
鸟类和爬行类在形态上有许多相似的地方,如皮肤干燥,缺乏腺体,羽毛和鳞片同源,头骨都有一个枕骨髁,产大型的羊膜卵,体内受精等,可以说明其间的亲缘关系。化石始祖鸟全身被羽,前肢为翼,但尾长,指端具爪,具齿,这些特征,可进一步说明鸟类是从爬行类进化来的。不具齿的今鸟亚纲的鸟类可以按是否具有龙骨而分为平胸类和突胸类,企鹅类是早期突胸类的一支。
哺乳类的起源比鸟类早,是在古生代由原始爬行动物演化而来的。哺乳类的祖先是爬行类的兽齿类,这类动物的牙齿都是三椎齿结构,并有了分化,以后的哺乳动物的牙齿都是在这个基础上发展起来的。其一支发展成现代的原兽亚纲,一支发展成后兽亚纲和真兽亚纲。古食虫目是类似小型鼠类的哺乳动物,在白垩纪,其经辐射发展为现代哺乳动物的多数目和原始猴类。
总之,生物的进化历程可以概括为:
由简单到复杂,
由低等到高等,
由水生到陆生。
或者多关注人与自然和动物世界节目,你就会了解很多。
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