一看就懂的生物進(jìn)化大事典

內(nèi)容概要

生物界從古到今在不斷變化，動(dòng)物的進(jìn)化路線是無脊椎動(dòng)物——脊椎動(dòng)物，魚類——兩棲動(dòng)物——爬行動(dòng)物——哺乳動(dòng)物；植物進(jìn)化的路線是藻類植物——蕨類植物——種子植物。生物的進(jìn)化過程是漫長(zhǎng)的，在這漫長(zhǎng)的過程中，是環(huán)境的變化促使了生物進(jìn)化和滅絕。    本書雖然帶有一般大事典的性質(zhì)，但不是限于簡(jiǎn)略的概括性寫法，而是在有限的篇幅內(nèi)，較為充分地反映生物進(jìn)化故事的豐富與完整的面目，提供的信息量比一般大事典要大，這也反映了我們重新改變大事典形式的一種新的意圖。    “大事不漏，小事不錄”是大事典設(shè)置條目、材料取舍的基本要求。本書也以此要求，精心選材，遴選出生物進(jìn)化過程中的重要事件。因此，盡管本書的篇幅不長(zhǎng)，但已經(jīng)粗線條地勾勒了生物進(jìn)化的全貌。    全書還配有400多幅精美的彩色插圖，立體、直觀、全面地展現(xiàn)生物進(jìn)化畫卷，也增強(qiáng)了本書可讀性和趣味性。

書籍目錄

第一章  地球生命的起源　地球的誕生孕育生命起源的條件  　原始地殼的形成  　孕育生命的條件　最早的原核單細(xì)胞出現(xiàn)  　“原生體”的出現(xiàn) 　 原核單細(xì)胞的出現(xiàn)　真核細(xì)胞的崛起  　真核細(xì)胞的起源  　真核細(xì)胞出現(xiàn)的意義　原始生命的壯大  　多細(xì)胞生物的出現(xiàn)  　海綿動(dòng)物第二章  地球生命的主體——微生物界　揭開病毒的神秘面紗 　 發(fā)現(xiàn)病毒  　病毒的結(jié)構(gòu)  　病毒的增殖過程  　動(dòng)物病毒的增殖  　病毒與疾病　細(xì)菌的起源 　 細(xì)菌的形狀構(gòu)造  　細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖  　細(xì)菌的多樣性  　對(duì)人類有益和有害的菌　微生物世界中出現(xiàn)的大家族——真菌  　真菌的特征  　真菌與人類第三章  繁榮的植物王國(guó)　地球上出現(xiàn)最早的植物——藻類植物  　原核藻類  　真核藻類  　藻類的基本特征  　藻類的分類  　藻類的生活習(xí)性　生物進(jìn)化史上的諾曼底登陸  　裸蕨類植物登陸  　裸蕨類植物形態(tài)  　裸蕨植物的類型  　植物界系統(tǒng)演化中的主干　成為陸地生活的真正“居民”——蕨類植物 　 蕨類植物的演化  　蕨類植物的特征  　蕨類植物的分布  　蕨類植物之王——桫欏　裸子植物的繁盛  　裸子植物的起源  　裸子植物的特征  　“活化石”銀杏和水杉  　鐵樹開花　“突然”出現(xiàn)的被子植物  　“遼寧古果”破解“討厭之謎”  　被子植物的起源  　形態(tài)與分類  　分布地區(qū)第四章  數(shù)量龐大的無脊椎動(dòng)物第五章  最古老的脊椎動(dòng)物——魚類第六章  兩棲動(dòng)物水陸現(xiàn)身影第七章  爬行動(dòng)物的登場(chǎng)第八章  恐龍世界第九章  天高任鳥飛第十章  哺乳動(dòng)物的大爆發(fā)第十一章  從猿到人

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 地球生命的起源最早的原核單細(xì)胞出現(xiàn)從古至今，有很多說法來解釋生命起源的問題。如西方的創(chuàng)世說，中國(guó)的盤古開天地說等。但直到19世紀(jì)，伴隨著達(dá)爾文《物種起源》一書的問世，生物科學(xué)發(fā)生了前所未有的大變革，同時(shí)也為人類揭示生命起源這一千古之謎帶來了一絲曙光，這就是現(xiàn)代的化學(xué)進(jìn)化論。 “原生體”的出現(xiàn)宇宙大爆炸產(chǎn)生了宇宙后，銀河系、太陽系、地球相繼形成。當(dāng)?shù)厍蜻@個(gè)星體穩(wěn)定后漸漸冷卻，地表開始劃分出了巖石圈、水圈和大氣圈。那時(shí)大氣圈中沒有氧氣，宇宙紫外線輻射是產(chǎn)生化學(xué)作用的主要能源，化學(xué)反應(yīng)就在這樣的條件下不斷地進(jìn)行著。由于缺氧，合成的有機(jī)分子不會(huì)遭受氧化的破壞，得以進(jìn)化出具有生命現(xiàn)象的物質(zhì)，最終產(chǎn)生了生命。生命的產(chǎn)生過程可以概括為四個(gè)階段：第一階段，有機(jī)小分子的形成。原始海洋中的氮、氫、氧、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、氯化氫、甲烷和水等無機(jī)物，在紫外線、電離輻射、高溫、高壓等一定條件影響和作用下，形成了氨基酸、核苷酸及單糖等有機(jī)化合物。美國(guó)的一位年輕學(xué)者米勒用自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置證明，在原始地球條件下有可能形成有機(jī)化合物。米勒的報(bào)告引發(fā)許多實(shí)驗(yàn)室重復(fù)和發(fā)展類似的實(shí)驗(yàn)，總的目標(biāo)是模擬原始大氣、海洋、江水和雷電。在水溶液中——相當(dāng)于原始海洋的海水中——先后找到了20種氨基酸，各種單糖、脂酸、脂類分子，甚至是核苷酸分子。第二階段，生物大分子的形成。氨基酸、核苷酸等有機(jī)物可能因吸附作用，在原始海洋岸邊的巖石或黏土表面濃集，受到熱的催化，進(jìn)而合成為生物大分子。美國(guó)科學(xué)家?？怂棺鲞^這樣的實(shí)驗(yàn)：把氨基酸混合物倒在160～200℃的熱沙土或黏土上，隨著水分蒸發(fā)，氨基酸濃縮并化合，經(jīng)0.5～3.0小時(shí)，生成類似蛋白質(zhì)的大分子。第三階段，多分子體系形成。許多生物大分子聚集、濃縮形成以蛋白質(zhì)和核酸為基礎(chǔ)的多分子體系，它既能從周圍環(huán)境中吸取營(yíng)養(yǎng)，又能將廢物排出體系之外，這就構(gòu)成原始的物質(zhì)交換活動(dòng)。前蘇聯(lián)的奧巴林做了一系列實(shí)驗(yàn)，證明如何由生物大分子形成團(tuán)聚體小滴。他把蛋白質(zhì)（白明膠）溶液和多糖（阿拉伯膠）溶液混合，產(chǎn)生出團(tuán)聚體小滴。第四階段，“原生體”的形成。在多分子體系的界膜內(nèi)，蛋白質(zhì)與核酸的長(zhǎng)期作用，終于將物質(zhì)交換活動(dòng)演變成新陳代謝作用并能夠進(jìn)行自身繁殖，這是生命起源中最復(fù)雜的最有決定意義的階段。技術(shù)改造構(gòu)成的生命體，被稱為“原生體”。這種“原生體”的出現(xiàn)使地球上產(chǎn)生了生命，把地球的歷史從化學(xué)進(jìn)化階段推向了生物進(jìn)化階段，對(duì)于生物界來說更是開天辟地的第一件大事，沒有這件大事，就不可能有生物界。 原核單細(xì)胞的出現(xiàn)有生命的“原生體”是一種非細(xì)胞的生命物質(zhì)，有些類似于現(xiàn)代的病毒，它出現(xiàn)以后，隨著地球的發(fā)展而逐步復(fù)雜化和完善化，演變成為具有較完備的生命特征的細(xì)胞，到此時(shí)才產(chǎn)生了原核單細(xì)胞生物。最早的原核單細(xì)胞細(xì)菌化石發(fā)現(xiàn)是在距今33億年前的地層中，那就是說非細(xì)胞生命物質(zhì)出現(xiàn)的時(shí)間，還要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地早于33億年以前。地球上最初出現(xiàn)的生命是一些生活在海洋中的原核單細(xì)胞生物。它們結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有細(xì)胞核，與今天的藍(lán)菌（也稱藍(lán)藻）和細(xì)菌在形態(tài)上很相似，在生物學(xué)上統(tǒng)稱為原核細(xì)胞生物。它們還沒有真正分化出細(xì)胞核和細(xì)胞器，只能進(jìn)行無性繁殖，因此它們的遺傳變異和進(jìn)化過程十分緩慢。開始的原核細(xì)胞生物是以環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì)為食，屬于異養(yǎng)生物。由于地球早期有機(jī)物質(zhì)來源極為有限，因此會(huì)對(duì)生物進(jìn)化產(chǎn)生選擇性壓力，使部分生物在進(jìn)化中演化出了利用周圍環(huán)境中豐富的無機(jī)物合成自己所需食物的能力。我們把這種能自己制造食物的生物稱為自養(yǎng)生物。根據(jù)獲取營(yíng)養(yǎng)方式的不同，生物的自養(yǎng)又可分為化學(xué)自養(yǎng)和光合自養(yǎng)，代表了生物早期演化的分異。光合自養(yǎng)生物是通過光合作用分解二氧化碳獲得能量。由于光合作用生物的出現(xiàn)和發(fā)展，大量的自由氧釋放到環(huán)境中，使地球早期的環(huán)境和大氣性質(zhì)開始發(fā)生變化，從無氧環(huán)境向有氧環(huán)境轉(zhuǎn)變，為生物進(jìn)化的下一個(gè)重要階段創(chuàng)造了環(huán)境條件。真核細(xì)胞的崛起在經(jīng)歷了大約20億年的漫長(zhǎng)演化之后，在距今約14億年左右時(shí)，從原核生物中演化出了具有細(xì)胞核和細(xì)胞器分化的單細(xì)胞生物。我們把這種具有細(xì)胞核和細(xì)胞器的生物稱為真核細(xì)胞生物。真核細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞核和細(xì)胞器可能都曾是由于捕食或由于其他原因進(jìn)入到原核細(xì)胞生物體內(nèi)的另外一些未被消化的原核細(xì)胞生物。在進(jìn)化過程中，它們與寄主細(xì)胞之間逐漸建立起了共生的關(guān)系，從而逐漸演化成細(xì)胞核和細(xì)胞器。真核細(xì)胞的起源真核細(xì)胞的起源，是由于某種原核生物在某種古核生物細(xì)胞內(nèi)形成了內(nèi)共生關(guān)系的結(jié)果。由于迄今所知最古老的真核生物化石已有近21億年的歷史，許多科學(xué)家推測(cè)，最早的真核生物可能早在30億年前就出現(xiàn)了。真核細(xì)胞的直接祖先很可能是一種巨大的具有吞噬能力的古核生物，它們靠吞噬糖類并將其分解來獲得其生命活動(dòng)所需的能量。當(dāng)時(shí)的生態(tài)系統(tǒng)中存在著另一種需氧的真細(xì)菌，它們能夠更好地利用糖類，將其分解得更加徹底以產(chǎn)生更多的能量。在生命演化過程中，這種古核生物將這種原核生物作為食物吞噬進(jìn)體內(nèi)，但是卻沒有將其消化分解掉，而是與之建立起了一種互惠的共生關(guān)系：古核細(xì)胞為細(xì)胞內(nèi)的真細(xì)菌提供保護(hù)和較好的生存環(huán)境，并供給真細(xì)菌未完全分解的糖類，而真細(xì)菌由于可以輕易地得到這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而產(chǎn)生更多的能量，并可以供給宿主利用；因此，這種細(xì)胞內(nèi)共生關(guān)系對(duì)雙方都有益處，因此雙方在進(jìn)化中就建立起了一種逐步固定的關(guān)系?！　≡诠藕思?xì)胞內(nèi)，共生的真細(xì)菌由于所處的環(huán)境與其獨(dú)立生存時(shí)不同，因此很多原來的結(jié)構(gòu)和功能變得不再必要而逐漸退化消失殆盡。結(jié)果，細(xì)胞內(nèi)共生的真細(xì)菌越來越特化，最終演化為古核細(xì)胞內(nèi)專門進(jìn)行能量代謝的細(xì)胞器官——線粒體。同時(shí)，一方面原來的古核細(xì)胞的能量代謝越來越依賴于內(nèi)共生的真細(xì)菌的存在，另一方面為了避免自身的一些細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)，尤其是遺傳物質(zhì)被侵入的真細(xì)菌“吃掉”，它們也產(chǎn)生了系列應(yīng)激性的變化。首先是細(xì)胞膜大量?jī)?nèi)陷形成了原始的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜系統(tǒng)，限制了線粒體前身真細(xì)菌的活動(dòng)。而后，原始的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜系統(tǒng)中的一部分進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，將細(xì)胞的遺傳物質(zhì)包在一起形成了細(xì)胞核，這一部分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)就轉(zhuǎn)化成了核膜。從此，一種更加進(jìn)步的生命形式誕生了，這就是真核細(xì)胞，也就是最初的真核原生生物。真核細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它的遺傳物質(zhì)除了DNA外，還有RNA和蛋白質(zhì)，形成了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的染色體，并集中在由核膜包裹著的細(xì)胞核中。這類細(xì)胞較多，它包括除細(xì)菌和藍(lán)藻以外的所有單細(xì)胞和多細(xì)胞生物。由真核細(xì)胞組成的生物稱為真核生物。真核細(xì)胞的出現(xiàn)，是生物進(jìn)化史上的一個(gè)重大事件，具有十分深遠(yuǎn)的意義。因?yàn)檎婧思?xì)胞的起源為有性生殖的形成奠定了基礎(chǔ)，真核細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂，有了有絲分裂，才有有性生殖過程中的減數(shù)分裂——有絲分裂的特殊形式。在生命進(jìn)化中出現(xiàn)了減數(shù)分裂之后，有性過程迅速地發(fā)展了，通過有性繁殖既可以把不同的遺傳物質(zhì)綜合在一起，豐富了遺傳內(nèi)容，又可以通過基因的分離、互換和配子的隨機(jī)結(jié)合。提高物種的變異性，大大提高了進(jìn)化的速度。另外，真核細(xì)胞的出現(xiàn)使藻類的光合作用效率大大提高，加速了自由氧在海洋和大氣中的積累，使太陽紫外線輻射強(qiáng)度大大減弱，擴(kuò)大和改善了生物的生存環(huán)境。真核細(xì)胞的出現(xiàn)還促進(jìn)了三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)的形成，從以異養(yǎng)的細(xì)菌和自養(yǎng)的藍(lán)藻組成的一個(gè)二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)，分化發(fā)展出由動(dòng)物、植物和菌類所組成的三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)。原始生命的壯大真核細(xì)胞出現(xiàn)后，也以單細(xì)胞形式存在了幾億年，在6～7年以前并沒有多細(xì)胞生命的任何跡象。在當(dāng)今世界上，單細(xì)胞原生生物依然比比皆是。

媒體關(guān)注與評(píng)論

學(xué)生讀完這本書后，將全面了解生物進(jìn)化的全過程，對(duì)我們?nèi)祟悘哪睦飦淼木蜁?huì)很清楚了?！　　ｉL(zhǎng) 高國(guó)強(qiáng)這本書是學(xué)生生物課很好的課外補(bǔ)充讀物，相信學(xué)生會(huì)受益終身?！　　蠋?李宏偉

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