进化理论是在什么时候得到学界的普遍认同的1
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发布时间:2023-10-26 06:52
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时间:2024-03-22 19:15
进化理论在20世纪初得到学界的普遍认同的。
进化论简介:
定义
进化论,又称演化论(theory of evolution)。是指关于生物由低级到高级,由简单到复杂逐步演变过程的学说。随着进化论的发展,产生了现代综合进化论,而当今演化学绝大部分以查尔斯·罗伯特·达文的演化论为主轴。进化论已为当代生物学的核心思想之一。其进化论有三大经典证据:比较解剖学、古生物学和胚胎发育重演律。 进化论除了作为生物学的重要分支得到重视和发展外,其思想和原理在其它学术领域也得到广泛的应用,并形成许多新兴交叉学科,如演化金融学、演化证券学、演化经济学等。
达尔文理论
1858年7月1日C.R.达尔文与A.R.华莱士在伦敦林奈学会上宣读了关于进化论的论文。后人称他们的自然选择学说为达尔文·华莱士学说。
主要观点
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达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中系统地阐述了他的进化学说。达尔文自己把《物种起源》称为“一*篇争辩”,它论证了两个问题:
第一,物种是可变的,生物是进化的。当时绝大部分读了《物种起源》的生物学家都很快地接受了这个事实,进化论从此取代神创论,成为生物学研究的基石。即使是在当时,有关生物是否进化的辩论,也主要是在生物学家和*教传道士之间,而不是在生物学界内部进行的。
第二,自然选择是生物进化的动力。生物都有繁殖过盛的倾向,而生存空间和食物是有限的,所以生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着变异,那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来,并繁殖后代,不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的,则在历史过程中,经过长期的自然选择,微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。
理论缺陷
一般对进化论的批判在于认为其缺乏足够的化石证据解释不同物种之间的“过渡”,但事实上最大的瓶颈却是以实验实际重现一次复杂动物或植物的进化。
理论上,若鸟类为爬行动物进化而来,从爬行动物至鸟类必然出现“过
进化树
渡物种”,但爬行动物为冷血动物,鸟类的体温却常维持比一般生物更高的温度,中间的过渡物种如何平衡这样的生理差异,尚不得而知,借由目前已发现大量的过渡物种化石,及孔夫子鸟和其他发现的化石证据显示不但鸟类和恐龙曾经并存很长一段时间,且有部分恐龙是温血动物,有种解释是鸟类和恐龙的祖先是在更早的时间点就进化出温血机制的蜥蜴(过渡物种),再借由这种温血蜥蜴进化出部分温血的恐龙而后进化出鸟类。诸如此类的“进化先后”及“过渡物种”的问题有很多,且大部分没有得到解决。主要原因在于大部分寓言中的过渡物种都没有找到化石,包括与人类祖先关系密切的南猿和古猿及古类人猿和直立行走的猿人之间的过渡化石。
根据模拟,生物进化中由“有机物到单细胞原核生物”和由“简单的多细胞生物到复杂的进行了细胞分化的多细胞生物”两个瓶颈难以被突破。而且,有一篇研究报告《生物没有时间等待》指出,撇开这两大问题不谈。由单细胞生物开始以“基因的有利突变”方式进化至比灵长类低的生命形式需要进120亿年的时间,所以此报告认为进化过程不可能是则地球上全部完成的,这个观点因“现代综合进化论”的遗传应用的根本缺陷而产生,否定获得性状可以遗传的“现代综合进化论”无法解释一致性持续突变及相关的进化速率问题。
由于达尔文的经典进化论具有极大的局限性,二十世纪的科学家对达尔文进化论进行了大刀阔斧的增加与修改,逐渐形成了现代进化论体系。
孟德尔理论
1865年奥地利植物学家G.J.孟德尔从豌豆的杂交实验中得出了颗粒遗传的正确结
论。他证明遗传物质不融合,在繁殖传代的过程中,可以发生分离和重新组合。
20世纪初遗传学建立,T.H.摩尔根等人进而建立了染色体遗传学说,全面揭示了遗传的基本规律。但把遗传学说用在进化论上,会导向种族、血统决定论,所以当时大多数遗传学家,都反对含有进化意义的达尔文自然选择学说(摩尔根反对的是达尔文的性选择学说Sexual selection)。确实,孟德尔的理论对达尔文进化论来说是一种很大的挑战。
现代理论
20世纪20~30年代首先由R.A.费希尔、S.赖特和J.B.S.霍尔丹等人将生物统计学与孟德尔的颗粒遗传理论相结合,重新解释了达尔文的自然选择学说,形成了群体遗传学。
以后C.C.切特韦里科夫、T.多布然斯基、J.赫胥黎、E.迈尔、F.J.阿亚拉、G.L.斯特宾斯、G.G.辛普森和J.W.瓦伦丁等人又根据染色体遗传学说、群体遗传学、物种的概念以及古生物学和分子生物学的许多学科知识,发展了达尔文学说,建立了现代综合进化论。
现代综合进化论彻底否定获得性状的遗传,强调进化的渐进性,认为进化是群体而不是个体的现象,并重新肯定了自然选择的压倒一切的重要性,继承和发展了达尔文进化学说。
现代进化理论认为,进化是生物种群中实现的,而突变、选择、和隔离是生物进化和物种形成过程中的三个基本环节。
根据新的观察发现,遗传变异来源于DNA损伤,而DNA损伤修复中有一种直接跨过DNA损伤进行合成的特殊的DNA聚合酶被称为跨损伤合成聚合酶,如果修复中DNA遗传信息产生变异,则必然与此酶蛋白遗传信息相关。
遗传与变异是矛与盾的对立面,遗传存在于DNA复制,属于遗传复制经验总结的中心法则不能越界论定变异方面的如DNA损伤中蛋白质信息逆传递问题,“现代综合进化论”对获得性状遗传的“彻底否定”不成立。与环境适应性相关的进化速率的渐进与跃变、进化的群体性等各方面,更符合生物史地质史的是获得性状可以遗传的拉马克进化观。
进化论经过多年的发展,逐渐形成了较为成熟的现代生物进化理论。
其主要内容如下:
种群是生物进化的基本单位
所谓种群,是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。例如,一个池塘中的全部鲤鱼是一个种群,一片草地的所有蒲公英也是一个种群。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。因此,种群也是生物繁殖的基本单位。
一个种群所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。每一个种群都有它自己的基因库,种群中的个体一代一代地死亡,但基因库却在代代相传的过程中保持和发展。
种群中每个个体所含有的基因,只是种群基因库的一个组成部分。不同的基因在种群基因库中所占的比例是不同的。某种基因在某个种群中出现的比例,叫做基因频率。怎样才能知道某种基因的基因频率呢?这往往要通过抽样调查的方法来获得。
突变和基因重组产生进化的原材料
从达尔文的自然选择学说可以看出,生物在繁衍后代的过程中,会产生各种各样可遗传的变异,这些可遗传的变异是生物进化的原材料。现代遗传学的研究表明,可遗传的变异主要来自突变(广义的突变包括基因突变和染色体变异)和基因重组。
自然选择决定生物进化的方向
种群中产生的变异是不定向的,经过长期的自然选择,其中的不利变异被不断淘汰,有利变异则逐渐积累,从而使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。因此,生物进化的方向是由自然选择决定的。
除了自然选择以外,还有一些因素也会影响基因频率的变化。例如,在一个种群中,某种基因的频率为2%,如果这个种群有50万个个体,含这种基因的个体就有1万个。如果这个种群只有50个个体,那么就只有1个个体具有这种基因。在这种情况下,可能会由于这个个体偶然死亡或没有交配,而使这种基因在种群中消失。这种现象叫做遗传漂变。一般种群越小,遗传漂变越显著。又如,在一个种群中,如果含有A基因的个体比含有a基因的个体更多地迁移到另一个地区,那么,这个种群中A基因和a基因的频率就会发生相应的变化。可见,遗传漂变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因。
隔离导致新物种的形成
曼彻斯特地区的桦尺蠖,虽然种群基因频率发生了很大的变化,但是并没有形成新的物种。那么,什么是物种,新的物种是怎样形成的呢?
在自然界中,新物种的形成要有隔离的存在。隔离就是将一个种群分隔成许多个小种群,使彼此之间不能交配,这样,不同的种群就会向不同的方向发展,才有可能形成不同的物种。隔离的种类很多,常见的有地理隔离和生殖隔离。
地理隔离是指分布在不同自然区域的种群,由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍,使彼此间无法相遇而不能交配。
例如,东北虎和华南虎分别生活在我国的东北地区和华南地区,这两个地区之间的辽阔地带就起到了地理隔离的作用。经过长期的地理隔离,这两个种群之间产生了明显的差异(如图),成为两个不同的虎亚种。
生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配,或者交配后不能产生出可育后代的现象。
生殖隔离的形式很多。如动物因求偶方式、繁殖期不同,植物因开花季节、花的形态不同,而造成的不能交配都是生殖隔离。有些生物虽然能够交配,但胚胎在发育的早期就会死去,或产生的杂种后代没有生殖能力,如马和驴杂交产生的后代骡就是这样,这些也是生殖隔离。这就是说,不同物种的个体之间存在着生殖隔离。
共同进化和生物多样性的形成
不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。
例如,某种兰花与吸食花蜜的蛾类的结构相适应;猎豹与斑马、狼与羊等捕食者与被捕食者之间存在相互选择的关系。
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时间:2024-03-22 19:15
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