一看就懂的生物進化大事典

內容概要

生物界從古到今在不斷變化，動物的進化路線是無脊椎動物——脊椎動物，魚類——兩棲動物——爬行動物——哺乳動物；植物進化的路線是藻類植物——蕨類植物——種子植物。生物的進化過程是漫長的，在這漫長的過程中，是環(huán)境的變化促使了生物進化和滅絕。    本書雖然帶有一般大事典的性質，但不是限于簡略的概括性寫法，而是在有限的篇幅內，較為充分地反映生物進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，遴選出生物進化過程中的重要事件。因此，盡管本書的篇幅不長，但已經(jīng)粗線條地勾勒了生物進化的全貌。    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)生物進化畫卷，也增強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　最早的原核單細胞出現(xiàn)  　“原生體”的出現(xiàn) 　 原核單細胞的出現(xiàn)　真核細胞的崛起  　真核細胞的起源  　真核細胞出現(xiàn)的意義　原始生命的壯大  　多細胞生物的出現(xiàn)  　海綿動物第二章  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  　病毒的結構  　病毒的增殖過程  　動物病毒的增殖  　病毒與疾病　細菌的起源 　 細菌的形狀構造  　細菌的生長和繁殖  　細菌的多樣性  　對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　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  　藻類的生活習性　生物進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)量龐大的無脊椎動物第五章  最古老的脊椎動物——魚類第六章  兩棲動物水陸現(xiàn)身影第七章  爬行動物的登場第八章  恐龍世界第九章  天高任鳥飛第十章  哺乳動物的大爆發(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，中國的盤古開天地說等。但直到19世紀，伴隨著達爾文《物種起源》一書的問世，生物科學發(fā)生了前所未有的大變革，同時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)代的化學進化論。 “原生體”的出現(xiàn)宇宙大爆炸產生了宇宙后，銀河系、太陽系、地球相繼形成。當?shù)厍蜻@個星體穩(wěn)定后漸漸冷卻，地表開始劃分出了巖石圈、水圈和大氣圈。那時大氣圈中沒有氧氣，宇宙紫外線輻射是產生化學作用的主要能源，化學反應就在這樣的條件下不斷地進行著。由于缺氧，合成的有機分子不會遭受氧化的破壞，得以進化出具有生命現(xiàn)象的物質，最終產生了生命。生命的產生過程可以概括為四個階段：第一階段，有機小分子的形成。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化合物。美國的一位年輕學者米勒用自己設計的實驗裝置證明，在原始地球條件下有可能形成有機化合物。米勒的報告引發(fā)許多實驗室重復和發(fā)展類似的實驗，總的目標是模擬原始大氣、海洋、江水和雷電。在水溶液中——相當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，進而合成為生物大分子。美國科學家?？怂棺鲞^這樣的實驗：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，生成類似蛋白質的大分子。第三階段，多分子體系形成。許多生物大分子聚集、濃縮形成以蛋白質和核酸為基礎的多分子體系，它既能從周圍環(huán)境中吸取營養(yǎng)，又能將廢物排出體系之外，這就構成原始的物質交換活動。前蘇聯(lián)的奧巴林做了一系列實驗，證明如何由生物大分子形成團聚體小滴。他把蛋白質（白明膠）溶液和多糖（阿拉伯膠）溶液混合，產生出團聚體小滴。第四階段，“原生體”的形成。在多分子體系的界膜內，蛋白質與核酸的長期作用，終于將物質交換活動演變成新陳代謝作用并能夠進行自身繁殖，這是生命起源中最復雜的最有決定意義的階段。技術改造構成的生命體，被稱為“原生體”。這種“原生體”的出現(xiàn)使地球上產生了生命，把地球的歷史從化學進化階段推向了生物進化階段，對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。 原核單細胞的出現(xiàn)有生命的“原生體”是一種非細胞的生命物質，有些類似于現(xiàn)代的病毒，它出現(xiàn)以后，隨著地球的發(fā)展而逐步復雜化和完善化，演變成為具有較完備的生命特征的細胞，到此時才產生了原核單細胞生物。最早的原核單細胞細菌化石發(fā)現(xiàn)是在距今33億年前的地層中，那就是說非細胞生命物質出現(xiàn)的時間，還要遠遠地早于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胞生物。它們結構簡單，沒有細胞核，與今天的藍菌（也稱藍藻）和細菌在形態(tài)上很相似，在生物學上統(tǒng)稱為原核細胞生物。它們還沒有真正分化出細胞核和細胞器，只能進行無性繁殖，因此它們的遺傳變異和進化過程十分緩慢。開始的原核細胞生物是以環(huán)境中的有機物質為食，屬于異養(yǎng)生物。由于地球早期有機物質來源極為有限，因此會對生物進化產生選擇性壓力，使部分生物在進化中演化出了利用周圍環(huán)境中豐富的無機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)獲取營養(yǎng)方式的不同，生物的自養(yǎng)又可分為化學自養(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)境和大氣性質開始發(fā)生變化，從無氧環(huán)境向有氧環(huán)境轉變，為生物進化的下一個重要階段創(chuàng)造了環(huán)境條件。真核細胞的崛起在經(jīng)歷了大約20億年的漫長演化之后，在距今約14億年左右時，從原核生物中演化出了具有細胞核和細胞器分化的單細胞生物。我們把這種具有細胞核和細胞器的生物稱為真核細胞生物。真核細胞內的細胞核和細胞器可能都曾是由于捕食或由于其他原因進入到原核細胞生物體內的另外一些未被消化的原核細胞生物。在進化過程中，它們與寄主細胞之間逐漸建立起了共生的關系，從而逐漸演化成細胞核和細胞器。真核細胞的起源真核細胞的起源，是由于某種原核生物在某種古核生物細胞內形成了內共生關系的結果。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，許多科學家推測，最早的真核生物可能早在30億年前就出現(xiàn)了。真核細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所需的能量。當時的生態(tài)系統(tǒng)中存在著另一種需氧的真細菌，它們能夠更好地利用糖類，將其分解得更加徹底以產生更多的能量。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體內，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系：古核細胞為細胞內的真細菌提供保護和較好的生存環(huán)境，并供給真細菌未完全分解的糖類，而真細菌由于可以輕易地得到這些營養(yǎng)物質，從而產生更多的能量，并可以供給宿主利用；因此，這種細胞內共生關系對雙方都有益處，因此雙方在進化中就建立起了一種逐步固定的關系。　　在古核細胞內，共生的真細菌由于所處的環(huán)境與其獨立生存時不同，因此很多原來的結構和功能變得不再必要而逐漸退化消失殆盡。結果，細胞內共生的真細菌越來越特化，最終演化為古核細胞內專門進行能量代謝的細胞器官——線粒體。同時，一方面原來的古核細胞的能量代謝越來越依賴于內共生的真細菌的存在，另一方面為了避免自身的一些細胞內結構，尤其是遺傳物質被侵入的真細菌“吃掉”，它們也產生了系列應激性的變化。首先是細胞膜大量內陷形成了原始的內質網(wǎng)膜系統(tǒng)，限制了線粒體前身真細菌的活動。而后，原始的內質網(wǎng)膜系統(tǒng)中的一部分進一步轉化，將細胞的遺傳物質包在一起形成了細胞核，這一部分內質網(wǎng)就轉化成了核膜。從此，一種更加進步的生命形式誕生了，這就是真核細胞，也就是最初的真核原生生物。真核細胞的形態(tài)結構比較復雜，它的遺傳物質除了DNA外，還有RNA和蛋白質，形成了結構復雜的染色體，并集中在由核膜包裹著的細胞核中。這類細胞較多，它包括除細菌和藍藻以外的所有單細胞和多細胞生物。由真核細胞組成的生物稱為真核生物。真核細胞的出現(xiàn)，是生物進化史上的一個重大事件，具有十分深遠的意義。因為真核細胞的起源為有性生殖的形成奠定了基礎，真核細胞能進行有絲分裂，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綜合在一起，豐富了遺傳內容，又可以通過基因的分離、互換和配子的隨機結合。提高物種的變異性，大大提高了進化的速度。另外，真核細胞的出現(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度大大減弱，擴大和改善了生物的生存環(huán)境。真核細胞的出現(xiàn)還促進了三級生態(tài)系統(tǒng)的形成，從以異養(yǎng)的細菌和自養(yǎng)的藍藻組成的一個二級生態(tài)系統(tǒng)，分化發(fā)展出由動物、植物和菌類所組成的三級生態(tài)系統(tǒng)。原始生命的壯大真核細胞出現(xiàn)后，也以單細胞形式存在了幾億年，在6～7年以前并沒有多細胞生命的任何跡象。在當今世界上，單細胞原生生物依然比比皆是。

媒體關注與評論

學生讀完這本書后，將全面了解生物進化的全過程，對我們人類從哪里來的就會很清楚了?！　　ｉL 高國強這本書是學生生物課很好的課外補充讀物，相信學生會受益終身?！　　蠋?李宏偉

圖書封面

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