Question

生命进化是从什么而来的？

Answer 1

地球生命进化史：从单细胞生命到人类出现，我们的祖先竟然是条鱼

Answer 2

地球上的生命是从哪里来的？生命究竟是怎样产生的？这不仅是科学家感兴趣的问题，也是普通人们所感兴趣的问题，它已困扰了人类几千年。但是直到本世纪，生命起源的研究才成为科学研究中的一个重要领域，原因是要想回答这个问题实在是太难了，即使到今天，它也依然是一个尚未完全解开的谜。
远古的时候，人类的生产力还很低下，认识能力也很低下，人们对世界上千姿万态、活蹦乱跳的生物，特别是对人类自身是从哪里来的充满了困惑和神秘感，于是出现了各种各样的神话和传说。而后来，这些神话和传说大都把生命看作是一种超物质的力量，即神或者不可知的上天创造的。
我国古代就有女娲造人的神话。相传开天辟地之后，大地上有了山川河流、草木花鸟、飞食走兽，唯独没有人。天神女娲感到十分孤独，于是掘取地上黄土，掺水揉团，按照自己的样子，捏成一个个小生灵，这就是人。用泥捏人太慢也太累了，于是她取了一根藤子伸进泥潭里，然后猛地向地上一甩，溅落的泥点也都变成了人，从此大地上布满了人的踪迹。
古埃及神话说，人是由圣神哈奴姆在陶器作坊中用泥土塑成，然后与女神赫脱一起把生命注入泥人的身体，于是泥人就有了充满活力的生命。
而从古巴比伦废墟中挖掘出的楔形文字，则记载着神在6天之中创造了世界和用粘土塑成第一个人的故事。后来这个故事被希伯莱人挪到了《圣经》中，成为神圣不可侵犯的"上帝创造万物"的宗教教义。
生命起源何处
生命起源的RNA学说
为了避免先有蛋还是先有鸡的无休止争论，从根本上探索生命的起源，人们从化学进化和生物学进化的角度，提出了RNA学说。即认为生物大分子的进化过程可分为三个阶段：RNA世界，RNA－蛋白质世界和DNA－RNA－蛋白质世界。认为生命起源于RNA，其主要根据有：1.研究表明，许多病毒只含单链RNA而不含DNA；2.研究发现，一些RNA具有酶的催化活性；3.由于RNA酶的发现，人们提出了从多核苷酸到多肽的学说；4.在真核生物基因组中发现了断裂基因，即外显子与内含子相间出现基因结构形式；5.RNA各种编辑变换的发现，使人们对RNA功能的多样性有了更多的认识；6.在一些病毒(如HIV，即AIDS病毒)中发现了逆转录现象；7.生物分子的功能与其结构(主要是三维结构)密切相关。
生命的基本特征是能够携带遗传信息，能够自我复制和能够催化生命过程的生物化学反应，并且为了适应环境的变化在生命进程中要能够不断地从低级到高级进化。以上结果正好说明RNA具有体现这些特征的功能。不过，迄今为止，RNA学说很大程度上是建立在RNA催化作用的若干实验的基础上的，而对于作为原初信息载体则尚缺乏更多的实验事实的支持。
生物是如何进化的？
一、物种的进化
地球大约诞生在46亿年前，其早期是个炽热的球体，根本谈不上生命的发生，后来随着地球的慢慢冷却，才逐步为生命的发生提供了条件。在经过了漫长的元素形成，化学进化过程后，大约在40亿年前，最初的生命出现了，从此，漫长的生物进化过程开始了。原始生命经过不断地发展演化，逐渐形成了现在地球上瑰丽多姿的生命世界。
地球上现有的生物大约有200万种。这些生物是什么时候开始在地球上出现的？在地球上生物漫长的进化过程中，还出现过哪些生物？这些生物是灭绝了还是繁衍至今了呢？古生物学的研究为我们解决了这些疑问。
地质年代是指地壳上不同年代的岩石在形成过程中的时间和顺序。依据古生物学的方法，可以将地质年代划分为太古元、元古代、古生代、中生代和新生代。古生物学通过研究不同地质时期地层中的动植物化石，并将生物化石进行比较，得到下面这张地质年代与生物发展历史表

地质年代和生物发展的历史代纪
距今年代（百万年）
地质现象和
自然条件
植物
动物
新生代
第四纪
全新世
0.011
冰川广布、黄土形成，气温下降
被子植物繁盛
猿人出现，人类发展，高等哺乳类繁盛
更新世
3
第三纪
上新世
12
气候变冷，有造山运动
被子植物分化出各科、属
哺乳类及鸟类兴盛，灵长类和类人猿出现，节肢动物、软体动物繁盛
中新世
25
渐新世
40
始新世
60
古新世
70
中生代
白垩纪
135
山岳兴起，后期气候变冷
前期裸子植物为主。后期被子植物兴起
有袋类繁盛，有胎盘动物及鸟类兴起，大型爬行类灭亡，昆虫类扩展
侏罗纪
180
大陆升高，气候温暖
被子植物出现
单孔类和恐龙繁盛、昆虫兴起
三迭纪
225
气候温和，地壳平静
裸子植物（银杏、松柏等）繁盛
恐龙兴起，原始哺乳类出现
古生代
二迭纪
280
末期造山运动频繁，大陆性气候、炎热干燥
裸子植物兴起，蕨类开始衰落
爬行类开始兴盛，昆虫类初现
石炭纪
345
有造山运动。气候湿润温暖
种子蕨类繁殖。原始裸子植物出现
两栖类繁盛，爬行类出现
泥盆纪
405
海陆变迁，出现广大陆地，气候干燥炎热
陆地蕨类成林，裸子植物出现
两栖类（坚头类）初现，鱼类繁盛
志留纪
425
陆地升起，气候变干，海面缩小
陆生植物裸蕨类出现
水生无脊椎动物（珊瑚类）繁盛，原始鱼类出现
奥陶纪
500
浅海广布，气候温暖
海藻繁盛
水生无脊椎动物（三叶虫、头足类）繁盛
寒武纪
600
地壳静止，浅海广布
藻类兴起
所有无脊椎动物门类已出现
元古代
震旦纪
1800
岩层古老地壳变动剧烈
细菌、藻类出现
单细胞动物和低等无脊椎动物
二、DNA和蛋白质的进化
生命有着共同的起源。蛋白质和核酸是生物体的主要成分，组成生物体的蛋白质的氨基酸都是L－型的，而核酸的结构也极为相似。所有生物的生物化学反应都是由酶来催化的，它们的物质和能量代谢过程也很相似。通过对不同生物体起相同作用的蛋白质或核酸的化学结构进行比较，结果发现，亲缘越近其结构越相似，这说明蛋白质和核酸也在不断进化着。
根据对不同蛋白质进化速率的研究表明，生物体中，越是共同的蛋白质，其保守性越强、进化速率越慢；越是趋异性的蛋白质，其保守性越弱，进化速率越快。蛋白质分子的进化只能从表型上证明生物进化发展的历程，在分子水平上探讨进化的机理，更直接的方法是分析遗传物质本身--核酸。
愈是高等的生物，其DNA含量愈高
在进化过程中，生物体细胞中的DNA含量是逐渐增加的。大肠杆菌作为比较进化的原核生物，其DNA的含量为4×106个核苷酸对，能编码4000个基因。而哺乳动物生殖细胞中基因组的DNA含量约为3.2×109个核苷酸对，如果全部用来编码基因，则基因含量为300万个。生物由简单的类型进化到复杂的类型，其DNA含量的增加是一个很重要的直接证据。
从总的进化趋势来说，愈是高等的生物，其DNA含量愈高。但是DNA的含量不一定总是与生物的复杂程度成正比。因为DNA中有很多是不编码的重复顺序，重复顺序的多少与进化程度没有直接的相关性。但基因的数量与生物的复杂程度必然是相关的，因为高度发展、结构复杂的生物要维持它的生命活动和繁衍它的种族，就需要有大量的基因。事实上，很多基因只存在于高等的生物中，如血红蛋白质基因和免疫球蛋白基因等。
基因扩增的两种类型
在生物进化的历程中，基因数量的扩增与生物进化的复杂程度是一致的。基因的扩增有两种类型；一是原有基因数量的圹增，即重复基因的产生；二是新基因的扩增，即由于碱基对突变、等位基因的不等位交换等原因产生生理生化功能与原基因不同的新基因。
进化论与神创论的大论战
1859年底，达尔文的《物种起源》一书终于出版了。它像一块巨石落水，引起了社会各界的激烈争论。反对者蜂拥而起，但也有许多科学家坚定地支持达尔文，特别是英国生物学家赫胥黎（1825-1895）和德国生物学家海克尔，他们不仅热情宣传、勇敢捍卫进化论，而且发展了进化论。

赫胥黎首先把进化论用到了人类起源上。他从卵的发育、躯体和四肢的比例、脊椎、头骨、牙齿、手、足一直到脑的结构，把人和猿作了一一比较。证明人科和猿科应排在同一目中，并且第一次明确提出了人和猿类由同一祖先分支而来。

海克尔根据大量事实，提出了生物重演律，他不仅相信生物的进化，而且提出了动植物系统树，指明了动植物进化的程序。

1860年6月28日到30日，在英国牛津大学发生了科学史上有名的神创论与进化论的大论战。讨论会在第三天达到了高潮，700多名听众把演讲大厅挤得水泄不通。能言善辩、号称"油滑的山姆"的大主教威尔伯福斯亲自出马。他指责达尔文的进化论根本违背《圣经》的教义，挑衅地说："请问坐在我身旁的赫胥黎教授，究竟是你的祖父还是祖母哪一方面猿猴同发生了血缘关系？"

赫胥黎从容不迫地应战。他简明了阐述了达尔文的进化论，用科学的事实揭露了大主教的愚昧无知，并且用这段著名的话结束了他的发言："一个人没有任何理由因为他的祖先是无尾猿而感到羞耻。如果有人让我在回忆中感到耻辱的话，那就是这样一种人，他不满足在自己活动范围内取得的令人怀疑的成功，却要插手他并不了解的科学问题，想用花言巧语和宗教偏见把真理掩盖起来。"

赫胥黎的发言赢得了人们热烈的掌声，这场辩论以进化论的胜利而告终。经过激烈的斗争，到了19世纪末，达尔文的学说终于赢得了科学界绝大多数人的支持，成为流行最广、影响最大的科学思潮之一。
进化论在进化中

达尔文的进化论打破了生物学中被神学盘踞的最后一个顽固堡垒，推翻了那种把物种看作是彼此毫无联系的、神造的、不变的观点，给生物学乃至整个自然科学的发展带来了一场革命。

但是，由于科学技术发展水平的限制，达尔文的进化论也有不足和局限性。他虽然揭示了生存斗争、自然选择、适者生存的原理，但是对于变异的原因并没有真正搞清楚，达尔文自己也很坦然地说过："关于变异的规律，我们实在是深深无知的，我们能够说明的这部分或那部分发生变异的任何原因，恐怕还不及百分之一。"

随着20世纪生物科学的发展，特别是遗传学和分子生物学的发展，进化论有了新的发展。人们弄清楚了变异的物质基础是基因，对基因给生物带来的影响有了越来越多的了解。

本世纪三四十年代，人们把遗传学的研究成果同达尔文的自然选择学说有机会地结合起来，提出了综合进化论，或称现代达尔文主义。综合进化论认为群体是生物进化的单位，物种进化是突变、基因重组、选择和隔离这几种因素相互作用的综合效应。

60年代以来，随着分子生物的异军突起，人们对进化的认识也开始深入到分子水平。1968年，日本学者木村资生发表了一篇论文，提出中性进化学说，对达尔文的"物竞天择"发生了挑战。他提出决定分子进化的主导因素是那些对生物既不有利、也不有害的"中性"基因突变。这此中性突变日积月累，积少成多，可以构成相当大的差异，形成种属的特性。在自然选择对它们并不发生作用的情况下，生物大分子照样可以进化。木村认为，这种长期持续的中性分子突变乃是进化的动力。

100多年来，进化论经受了各种考验，同时也在不断从科学发展中吸取营养，进化论的研究正从原来的个体进化水平向群体进化水平和分子进化水平纵深发展，进化论也在不断地进化中。

生命进化的奥秘--"神创论"与科学的较量
地球上为什么会有千千万万不同的生物种类？它们从哪里来的？不同的物种之间有联系吗？早在古代，就有人在思考这个问题了。
古希腊有一个学者叫阿那克西曼德（公元前610-前546），他猜测，地球上原来是一片汪洋，后来陆地才渐渐露了出来，生物是由海洋发展到陆地上的。比如人最初是披着鳞甲的鱼，当他们浮出水面来到陆地后甲壳炸裂，于是变成了人。
我国战国时期的思想家庄周（公元前369-前286），也有"青宁生程，程生马，马生人"之说。这里所说的青宁是竹根虫，程是貘或豺。我们现在当然都知道，人不是由马变来的，不过可以看出，这个古老的学说中蕴涵了生物可变的可贵思想：即由虫产生四脚动物，由四脚动物产生人。
这些古代的朴素的进化思想很快就为宗教神学的"神创论"给压抑下去了。我国封建社会有"天命观"，主张天是宇宙间最高的主宰，创造了包括人在内的万物，而在西方，很长的时间里，上帝创造万物的观点一直统治着人们的思想。
基督教的经典《圣经》的第一章"创世纪"，就描述了万能的上帝耶和华是怎样在6天中创造万物的：世界伊始，地上是浩淼无际的水，暗淡无光。第一天，上帝创造了光，从此有了光明和黑暗、白昼和黑夜。第二天，上帝创造了空气，把水上下分开。空气为天，天上的水是云和雨，地下的水是江河湖海。第三天，上帝创造了海洋和陆地，让大地长满青草、蔬菜、树木。第四天，上帝创造了日、月、星辰，分管白天黑夜。第五天，上帝创造了水中的游的鱼，空中飞的鸟，让海洋天空充满生机。第六天，上帝创造了地上生活的昆虫、野兽，并且按着自己的形象，创造出人，让人来管理这一切。万物都造齐了，第七天，上帝就休息了，这一天也就叫安息日。
《圣经》中还说，上帝创造的一切都是有用的，比如猫被创造出来是为了吃老鼠，老鼠创造出来是为了给猫吃……物种是按照上帝的意思被创造出来的，从它们被造出来的那一起就是不变的。从中世纪以来，谁要是敢对这种观点表示疑义，就是亵渎圣灵，就是大逆不道。
可是随着科学的进步，地质学、胚胎学、细胞学取得的许多新发现，使得一些哲学家和科学家们开始怀疑"上帝创造万物"和"物种不变"的观点了。
1748年，法国出版了一本名字很长很怪的书《泰利姆：或一个印度哲学家与一个法国传教士关于海洋的缩小陆地形成以及人和动物的起源等问题的谈话》。作者借异教徒泰利姆之口，指出物种是随着海洋的缩小，陆地的增加而增加的，物种随着环境变化获得的性状可以通过遗传而传递。泰利姆其实就是作者马耶的名字倒着拼写出来的，他由于害怕宗教迫害不改说出自己的真实姓名，这本书直到作者死了10年之后才出版。
法国博物学家布丰（1707-1788）是最早对"神创论"提出质疑的科学家之一。他在从事比较解剖学研究中发现，许多动物具有不完善的没有用处的退化的器官，如果物种是万能的上帝创造的，那么这些不完善的器官怎么会存在呢？
布丰在他的百科全书书式的巨著《自然史》中描绘了宇宙、太阳系、地球的演化。他认为地球是由炽热的气体凝聚而成的，地球的诞生比《圣经》创世纪所说的公元前4004年要早得多，地球的年龄起码有10万年以上。生物是在地球的历史发展过程中形成的，并随着环境的变化而变异。布丰甚至大胆地提出，人应当把自己列为动物的一属，他在他的著作中写道："如果只注意面孔的话，猿是人类最低级的形式，因为除了灵魂外，它具有人类所有的一切器官。""如果《圣经》没有明白宣示的话，我们可能要去为人和猿找一个共同的祖先。"
尽管布丰用的是假设的语气，并用造物主和神灵来掩盖自己的进化论，但是还是遭到了教会的围攻。在压力下，布丰不得不违心地宣布："我没有任何反对《圣经》的意图，我放弃所有我的著作中关于地球形成的说法，放弃与摩西故事相抵触的说法。"直到18世纪，宗教还在顽固地维持着对科学的统治。