生物进化的证据
大多数生物化石是由生物体的坚硬部分形成的,如植物茎的化石,动物的牙齿、贝壳、骨胳等 的化石(下图左)。有些化石则是生物体的印痕所形成的,如树叶的印痕化石(下图右)等。所有
的化石都是生物的遗体、遗物(如卵、粪便等)或生活痕迹(如动物的脚印、爬迹等),由于某种 原因被埋藏在地层中,经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的。因此,生物化石可以作为研究地球 上的生物进化的主要证据。 科学家根据各个地层中的化石,可以推断出某种生物生存的年代,以及当时的自然环境。如果 把不同的地层中的化石拿来加以比较,就可以知道生物是如何进化的了。在越古老的地层里,成为 化石的生物越简单、越低等,水生生物的化石也越多;而在越晚近的地层里,成为化石的生物越复 杂、越高等,陆生生物的化石也越多。这种现象说明了,生物是由简单到复杂、由低等到高等、由 水生到陆生逐渐进化而来的。另外,科学家们还发现,在最古老的地层中是没有生物化石的。这说 明地球上最初是没有生命的,生命经历了从无到有的发展过程。 生物进化的原因 是什么原因引起生物进化的呢?19世纪著名的英国生物学家达尔文,在前人 的进化思想的基础上,经过考察和深入研究以后,作出了科学的解释。 人工选择 达尔文研究了家养动物和栽培植物的许多品种,从中得到了启示。
鸡的品种很多,但是,它们的祖先却是同一种野生鸡--原鸡(下图)。原鸡的体重约1千克,
每年产卵只有8~12个。那么,原鸡怎么会被培育成现在这样种类繁多的良种鸡呢?达尔文认为原因 有两点:第一,在不同的饲养条件下,原鸡产生了许多变异。例如,有的产蛋多些,有的长肉多些, 而且这些变异都是可以遗传的。第二,人类根据各自的爱好,对具有不同变异的鸡进行了选择。例 如,有的人需要产蛋多的鸡,就会杀掉产蛋少的鸡,而留下产蛋多的鸡,用来繁殖后代。这样,逐 代地选择下去,产蛋多的变异就会逐代地积累而得到加强。许多年以后,就培育出了产蛋多的良种 鸡,如北京白鸡。像这样,根据人类的需求和爱好,经过不断选择而形成生物新品种的过程,就叫 人工选择。 达尔文由人工选择的实例联想到自然界中的生物。那么,自然界的生物在它们的进化过程中, 又是谁在起着选择作用呢? 自然选择 达尔文认为,绝大多数生物都有过度繁殖的倾向,而在自然界,生物赖以生存的食 物和空间都是非常有限的。任何生物要生存下去,就得为获取足够的食物和空间而进行生存竞争。 例如,同一片森林里的树木必须争夺阳光、水分和营养物质;食性相同的动物必须争夺食物;食肉 动物与食草动物之间的捕食与反捕食,等等。在生存竞争的过程中,具有有利变异的个体,就容易 生存下去,并且繁殖后代。而具有不利变异的个体,则容易被淘汰。例如,古代的长颈鹿,有的颈 长些,有的颈短些,颈的长短是可以遗传的。颈长的能够吃到高处的树叶,就容易生存下去,并且 繁殖后代。颈短的吃不到足够的树叶,就会营养不良,体质虚弱,活下来的可能性就很小,留下的 后代也更少,经过许多代以后,颈短的长颈鹿就被淘汰了(下图)。因此,我们现在所看到的长颈
鹿,颈都是很长的。像这样,自然界中的生物,通过激烈的生存竞争,适应者生存下来,不适应者 被淘汰掉,这就是自然选择。 在自然界,自然选择通常进行得十分缓慢。要经过许多亿年的自然选择,生物界才能进化得 像今天这样绚丽多彩。
2.自然选择与人工选择的主要区别是什么? 有条件的学校,同学们可以在老师的组织和带领下,参观自然博物馆,了解植物、动物的进化 历程和人类的起源。 |