第12课 破解生命起源之谜[备课资料]

人教版必修3《第12课 探索生命起源之谜》备课资料

九江市一中 周明学

时间:2012、12、30

课程标准:简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。

本课是介绍自然科学中的生物学成就。上一课物理学是介绍无生命现象领域的研究成果,本课是介绍生命现象领域的研究成果。

生命是怎样来的?是怎样发展的?不同时代、不同立场的人们可能有不同的看法。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说,并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究。

神学家和科学家的看法分歧较大。其中影响最大的是“神创论”和“进化论”。

一、基督教会的“神创论”和“不变论”:

1、内容:

中古世纪,由于天主教传统势力的影响,“神创论”“不变论”在欧洲占优势。

“神创论”——即生命是由上帝创造的,“圣经”中详细描述了上帝创造各种生物以至最后创造人的故事。认为生物界的所有物种(包括人类),以及天体和大地,都是由上帝创造出来的;

“不变论”——世界上的万物一经造成,就不再发生任何变化,即使有变化,也只能在该物种的范围内发生变化,既不减少(淘汰),也不增多(绝对不可能形成新的物种的)。物种原来是这样,现在和将来也是这样。

可以说,18世纪以前,《圣经》及其宣扬的神创论、不变论在西方学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。

后来宗教改革运动和文艺复兴的影响,导致法国大革命。在此前后,大批学者摆脱教会的影响,反对教权,宣传无神论,但对万物起源的问题,尚未提出一个系统的学说与神创论抗衡。

2、原因:

(1)生产力落后,生物知识贫乏,认识水平有限(客观上)

(2)教会维护专制统治,推行蒙昧主义和愚民政策(主观上)

3、影响:

致使生物学研究进展缓慢(一般认为,自然科学中受中世纪神学束缚最大的学科是生物学;“塞尔维特之死”,一个医生在病态年代的非正常死亡)。

二、生物进化论的创立:

1、进化论含义:

生物,是具有生命的个体的统称,包括植物和动物。

生物进化论,简称进化论,又称演化论,是生物物种起源和发展的理论,是生物学最基本的理论之一,也是生物科学的最高层理论。进化(Evolution ),是指生物在遗传、变异和自然选择下的演变发展,包括物种淘汰和物种产生过程。地球上原来无生命,大约在30多亿年前,在一定的条件下,形成了原始生命,其后,生物不断的进化,直至今天世界上存在着170多万个物种。

所以,进化论是关于生物由无生命到有生命,由低级到高级,由简单到复杂逐步演变过程的学说。 进化论突破了千百年来“神创论”“不变论”的传统思想。

进化论,是译自英文“evolution”。达尔文并未对“evolution”下过定义,在1859年出版的《物种起源》第一版中,也并未使用“evolution”这个字。evolution 这个字在当时生物学上的意义,指的是胚胎发育的过程,并且在当时的一般用语中具有“进步”的意含,而达尔文反对将“进步”之类的用语来描述生物改变的过程。他曾在《物种起源》第7章中说:“(天择)的最后结果,包括了生物体的进步(advance )及退步(retrogression )两种现象”。后来包括达尔文在内,改用evolution 来描述生物演化现象。

对“evolution”这个字,有不同的翻译,日译为“进化”,严复反对,译为“天演”,近年台湾教育部却更改课本,以“演化论”代替。

目前中文对于如何翻译“evolution”仍有争议。支持使用“演化”的学者认为,演化在字面上的意义比较中性,能表达连续与随机的意义;进化则带有“进步”的含意。而且由于汉语中“进”与“退”是代表相反意义的两个字,因此若使用进化,则在逻辑上不易将“退化”定义为进化的一种类型。对翻译的争论也表现了人们对进化论理解的变化,过去“进化”多表示生物朝适应环境的方向演化,而当前多人为生物的演化是随机的,并没有进步退步之分。

2、背景:

(1)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学,自然科学取得重大进展,“人文主义”和“理性主义”深入人心

(2)17—18世纪资产阶级革命、工业革命相继发生,视野不断拓宽,思想更加开放

(3)19世纪初期细胞学说的建立,为生物进化论的创立奠定了基础

细胞学说三个基本观点,认为一切生物都由细胞组成;细胞是生命的结构单位;细胞只能由细胞分裂而来。

①17世纪细胞的发现

第一个发现细胞的是英国科学家胡克。胡克发明了显微镜,随之发现了细胞。

罗伯特·胡克是英国物理学家和天文学家,胡克的重要贡献主要是在仪器制造方面,如协助波义耳改进抽气机,制造了复式显微镜、轮式气压计、摆钟、海洋测深仪、海水取样器等等,被后人誉为“现代仪器发明之父”,被誉为“现代仪器发明之父”。

显微镜主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器,是人类这个时期最伟大的发明物之一。在它发明出来之前,人类关于周围世界的观念局限在用肉眼,或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍。

胡克发明显微镜后,对它爱不释手,常在显微镜下观察一些小东西。一天,他在显微镜下观察一块软木薄片时,意外发现软木在显微镜下原来是另一个样子,它是由无数个蜂窝状的小房间(或者小格子)所构成的。他非常兴奋,在1665年编写的《显微镜》一书中,详细记述了这一发现,并把这些小房间(或者小格子)取名为“细胞”。这就是细胞发现的过程。但实际上,胡克当时看到的并不是完整的细胞,而只是植物细胞的外壳细胞壁。

②19世纪细胞学说的创立

从胡克发现细胞开始,相隔170多年后,德国植物学家施莱登和动物学家施旺创立了细胞学说。 1838年德意志植物学家施莱登提出细胞是一切植物结构的基本单位,植物的发育过程就是细胞的形成过程。

1839年德意志动物学家施旺发现动物组织也由细胞组成的。

这样就形成了整个生物界的细胞学说。施旺提出了“细胞学说”名词。

1858年德意志科学家魏尔肖作出了另一个重要的论断:所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。即认为个体的所有细胞都是由原有细胞分裂产生的。“一切细胞来自细胞”这个断言,至今仍未被推翻。

至此,以上三位科学家的研究结果加上许多其他科学家的发现,共同形成了比较完备的细胞学说。 细胞学说创立的意义:

细胞学说将植物学、动物学联系在一起,打破了动、植物的界限,论证了整个生物界在结构上的统一性(皆由细胞组成),以及在进化上的共同起源(一切细胞来自细胞),有力推动了生物学向微观领域的发展。恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪最重大的发现之一。

(结构上的同一性,进化上的同源性)

量子论推动了物理学向微观领域的发展。

3、经过:

(1)19世纪初拉马克提出早期生物进化论

拉马克,法国博物学家。生物学伟大的奠基人之一,生物学一词是他发明的,最先提出生物进化的学说,是进化论的倡导者和先驱。

拉马克的进化理论,即通常所称的拉马克学说。主要观点:

①生物由低级向高级发展进化,物种是可变的(如长颈鹿的脖子越来越长);

②进化的动因有二,提出了两个法则:

一个是用进废退;一个是获得性遗传。

用进废退:生物体的器官经常使用就会变得发达,而不经常使用就会逐渐退化;

获得性遗传:是“后天获得性状遗传”的简称,指生物在个体生活过程中,受外界环境条件的影响,产生带有适应意义和一定方向的性状变化,并能够遗传给后代的现象。此观点强调外界环境条件是生物发生变异(变异是生物体子代与亲代之间遗传基因发生改变的现象。指同种生物后代与前代、同代生物不同个体之间在形体特征、生理特征等方面所表现出来的差别)的主要原因,并对生物进化有巨大推动作用。

一句话:所有生物变异即获得性状都是可遗传的。

拉马克举的较有名的例子除长颈鹿外(页59),还有对鹭、鹤等涉禽长腿的解释,即这些鸟类长期生活在水边,但不喜欢游水,为了不使身体陷进淤泥,就尽力伸长腿部;为了吃到水里的鱼虾,又不至于濡湿身体,就尽力伸长颈部。这样获得的性状,逐代遗传下去,年深日久,就成了长颈长腿的涉禽了。

获得性状是否能遗传一直是生物进化研究中争论的焦点。

达尔文的另外解释,就是长颈鹿因为基因的隐性和显性的问题,有的高,有的矮,高活下来,基因得以遗传给下一代, ,就越来越高,而矮的,因为没有食物而死亡,基因很难遗传,所以最后消失。

拉马克关于长颈鹿脖子越来越长的解释,已被科学发展证明是错误的,但它反对物种不变论,是有意义的。

(2)19世纪中期达尔文创立生物进化论:

被恩格斯赞誉为19世纪自然科学三大发现:细胞学说、生物进化论、能量守恒与转化定律。

标志:1859年,达尔文发表《物种起源》

物种是生物分类的基本单元,也是生物繁殖的基本单元。分类通常包括7个主要级别:种、属、科、目、纲、门、界。种(物种)是基本单元,近缘的种归合为属,近缘的属归合为科,科隶于目,目隶于纲,纲隶于门,门隶于界。随着研究的进展,分类层次可以不断的增加。

一个物种或物类,以至整个植物界和动物界,都有自己的历史。

内容:

达尔文进化论主要包括四个子学说。

①一般进化论:

生物是进化的,经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程;物种是可变的,现有的物种是从别的物种变来的,一个物种可以变成新的物种。

此点系继承先贤。

②共同祖先学说:

所有的生物都来自共同的祖先。

③自然选择学说:自然选择是生物进化的途径和原因,主要内容有四点,

含义:“自然选择学说”,通俗地说就是“适者生存”的理论;自然选择指生物在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的现象。自然选择不过是生物与自然环境相互作用的结果。

地位:自然选择学说是达尔文生物进化论的核心理论,是现代生物进化理论发展的基础;自然选择是导致生物进化的关键因素和途径。自然选择是生物进化的动力。

例如,英国有一种桦尺蛾,在1850年前都是灰色类型。1850年在曼彻斯特发现了黑色的突变体。19世纪后半叶,随着工业化的发展,废气中的HS 杀死了树皮上的灰色地衣,煤烟又把树干熏成黑色。结果,原先歇息在地衣上得到保护的灰色类型,这时在黑色树干上却易被鸟类捕食;而黑色类型则因

煤烟的掩护免遭鸟类捕食反而得到生存和发展。于是黑色类型的频率迅速提高,灰色类型的频率则不断下降。到19世纪末,前者已由不到1%上升至90%以上;后者则从90%以上下降为不到5%。这种情形就是人们所能看到的自然选择。

其主要内容有四点:过度繁殖,生存斗争(也叫生存竞争),遗传和变异,适者生存。这4点之间是相互联系的,并不是孤立存在的。

内容:

过度繁殖:(自然选择的条件)达尔文的理论认为,地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力,且都有依照几何比率增长的倾向。达尔文指出,象是一种繁殖很慢的动物,但是如果每一头雌象一生(30~90岁)产仔6头,每头活到100岁,而且都能够进行繁殖的话,那么到750年以后,一对象的后代就可达到1 900万头。因此,按照理论上的计算,就是繁殖不是很快的动、植物,也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。如果没有过度繁殖,自然选择就不会进行。任何生物都不可能无限增加个体。

生存斗争:(自然选择的动力、手段)生物的繁殖能力是如此强大,但事实上,每种生物的后代能够生存下来的却很少。这是什么原因呢?达尔文认为,这主要是繁殖过度引起的生存斗争的缘故。任何一种生物在生活过程中都必须为生存而斗争。生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争,生物种内的斗争,如为食物、配偶和栖息地等的斗争,以及生物种间的斗争。由于生存斗争,导致生物大量死亡,结果只有少量个体生存下来。但在生存斗争中,什么样的个体能够获胜并生存下去呢?达尔文用遗传和变异来进行解释。

遗传和变异:(自然选择的基础)子代与上代的形状既有相同的,又有不同的。相同的或者相似性的为遗传,不同的为变异。生物的遗传和变异是通过生殖和发育而实现的。遗传是生物的普遍特征,生物有了这个特征,物种才能稳定存在。一切生物都具有产生变异的特性。引起变异的根本原因是环境条件的改变。变异的主要形式是基因突变和基因重组,新基因是好是坏,是福是祸,不得而知,所以变异是不定向的。在生物产生的各种变异中,又包括有利变异和有害变异两种。有的可以遗传,有的不能够遗传。但哪些变异可以遗传呢?达尔文用适者生存来进行解释。

适者生存:(自然选择的结果)一是生存斗争中获胜者,得以生存;二是有利变异者,得以生存下去。反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。达尔文认为,自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。由于生存斗争不断地进行,因而自然选择也是不断地进行,通过一代代的生存环境的选择作用,物种变异被定向地向着一个方向积累,于是性状逐渐和原来的祖先不同了,这样,新的物种就形成了。由于生物所在的环境是多种多样的,因此,生物适应环境的方式也是多种多样的,所以,经过自然选择也就形成了生物界的多样性(所有的生物都有共同的祖先,生物的多样性是进化的结果)。

④进化渐变论:生物进化的步调是渐变式的,是一个在自然选择作用下累积微小的有利变异的逐渐改进的过程,而不是跃变式的,从而形成生物新种。此渐变,可能经历几千年、几万年乃至几百万年,甚至用地质年代(用亿作单位)来衡量。这是达尔文进化论中较有争议的部分。达尔文过分强调了生物进化的渐变性;他深信“自然界无跳跃”,用“中间类型绝灭”和“化石记录不全”来解释古生物资料所显示的跳跃性进化。但是近二、三十年来,古生物学和进化发育生物学的研究表明,生物进化过程很可能是渐变和跃变两种模式都存在的,跃变论又有抬头的趋势。

特点:以自然选择为核心

3、意义:

(1)有力地挑战了封建神学的“神创论”和物种的“不变论”。

(2)第一次把生物学建立在科学的基础之上,把上帝从有生命现象的研究领域驱除出去。

社会进化论:将自然界的生存竞争规律引入人类社会中,主张国家之间、民族之间的弱肉强食,在殖

民主义最重要的理论武器,是反动的理论。

人教版必修3《第12课 探索生命起源之谜》备课资料

九江市一中 周明学

时间:2012、12、30

课程标准:简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。

本课是介绍自然科学中的生物学成就。上一课物理学是介绍无生命现象领域的研究成果,本课是介绍生命现象领域的研究成果。

生命是怎样来的?是怎样发展的?不同时代、不同立场的人们可能有不同的看法。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说,并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究。

神学家和科学家的看法分歧较大。其中影响最大的是“神创论”和“进化论”。

一、基督教会的“神创论”和“不变论”:

1、内容:

中古世纪,由于天主教传统势力的影响,“神创论”“不变论”在欧洲占优势。

“神创论”——即生命是由上帝创造的,“圣经”中详细描述了上帝创造各种生物以至最后创造人的故事。认为生物界的所有物种(包括人类),以及天体和大地,都是由上帝创造出来的;

“不变论”——世界上的万物一经造成,就不再发生任何变化,即使有变化,也只能在该物种的范围内发生变化,既不减少(淘汰),也不增多(绝对不可能形成新的物种的)。物种原来是这样,现在和将来也是这样。

可以说,18世纪以前,《圣经》及其宣扬的神创论、不变论在西方学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。

后来宗教改革运动和文艺复兴的影响,导致法国大革命。在此前后,大批学者摆脱教会的影响,反对教权,宣传无神论,但对万物起源的问题,尚未提出一个系统的学说与神创论抗衡。

2、原因:

(1)生产力落后,生物知识贫乏,认识水平有限(客观上)

(2)教会维护专制统治,推行蒙昧主义和愚民政策(主观上)

3、影响:

致使生物学研究进展缓慢(一般认为,自然科学中受中世纪神学束缚最大的学科是生物学;“塞尔维特之死”,一个医生在病态年代的非正常死亡)。

二、生物进化论的创立:

1、进化论含义:

生物,是具有生命的个体的统称,包括植物和动物。

生物进化论,简称进化论,又称演化论,是生物物种起源和发展的理论,是生物学最基本的理论之一,也是生物科学的最高层理论。进化(Evolution ),是指生物在遗传、变异和自然选择下的演变发展,包括物种淘汰和物种产生过程。地球上原来无生命,大约在30多亿年前,在一定的条件下,形成了原始生命,其后,生物不断的进化,直至今天世界上存在着170多万个物种。

所以,进化论是关于生物由无生命到有生命,由低级到高级,由简单到复杂逐步演变过程的学说。 进化论突破了千百年来“神创论”“不变论”的传统思想。

进化论,是译自英文“evolution”。达尔文并未对“evolution”下过定义,在1859年出版的《物种起源》第一版中,也并未使用“evolution”这个字。evolution 这个字在当时生物学上的意义,指的是胚胎发育的过程,并且在当时的一般用语中具有“进步”的意含,而达尔文反对将“进步”之类的用语来描述生物改变的过程。他曾在《物种起源》第7章中说:“(天择)的最后结果,包括了生物体的进步(advance )及退步(retrogression )两种现象”。后来包括达尔文在内,改用evolution 来描述生物演化现象。

对“evolution”这个字,有不同的翻译,日译为“进化”,严复反对,译为“天演”,近年台湾教育部却更改课本,以“演化论”代替。

目前中文对于如何翻译“evolution”仍有争议。支持使用“演化”的学者认为,演化在字面上的意义比较中性,能表达连续与随机的意义;进化则带有“进步”的含意。而且由于汉语中“进”与“退”是代表相反意义的两个字,因此若使用进化,则在逻辑上不易将“退化”定义为进化的一种类型。对翻译的争论也表现了人们对进化论理解的变化,过去“进化”多表示生物朝适应环境的方向演化,而当前多人为生物的演化是随机的,并没有进步退步之分。

2、背景:

(1)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学,自然科学取得重大进展,“人文主义”和“理性主义”深入人心

(2)17—18世纪资产阶级革命、工业革命相继发生,视野不断拓宽,思想更加开放

(3)19世纪初期细胞学说的建立,为生物进化论的创立奠定了基础

细胞学说三个基本观点,认为一切生物都由细胞组成;细胞是生命的结构单位;细胞只能由细胞分裂而来。

①17世纪细胞的发现

第一个发现细胞的是英国科学家胡克。胡克发明了显微镜,随之发现了细胞。

罗伯特·胡克是英国物理学家和天文学家,胡克的重要贡献主要是在仪器制造方面,如协助波义耳改进抽气机,制造了复式显微镜、轮式气压计、摆钟、海洋测深仪、海水取样器等等,被后人誉为“现代仪器发明之父”,被誉为“现代仪器发明之父”。

显微镜主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器,是人类这个时期最伟大的发明物之一。在它发明出来之前,人类关于周围世界的观念局限在用肉眼,或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍。

胡克发明显微镜后,对它爱不释手,常在显微镜下观察一些小东西。一天,他在显微镜下观察一块软木薄片时,意外发现软木在显微镜下原来是另一个样子,它是由无数个蜂窝状的小房间(或者小格子)所构成的。他非常兴奋,在1665年编写的《显微镜》一书中,详细记述了这一发现,并把这些小房间(或者小格子)取名为“细胞”。这就是细胞发现的过程。但实际上,胡克当时看到的并不是完整的细胞,而只是植物细胞的外壳细胞壁。

②19世纪细胞学说的创立

从胡克发现细胞开始,相隔170多年后,德国植物学家施莱登和动物学家施旺创立了细胞学说。 1838年德意志植物学家施莱登提出细胞是一切植物结构的基本单位,植物的发育过程就是细胞的形成过程。

1839年德意志动物学家施旺发现动物组织也由细胞组成的。

这样就形成了整个生物界的细胞学说。施旺提出了“细胞学说”名词。

1858年德意志科学家魏尔肖作出了另一个重要的论断:所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。即认为个体的所有细胞都是由原有细胞分裂产生的。“一切细胞来自细胞”这个断言,至今仍未被推翻。

至此,以上三位科学家的研究结果加上许多其他科学家的发现,共同形成了比较完备的细胞学说。 细胞学说创立的意义:

细胞学说将植物学、动物学联系在一起,打破了动、植物的界限,论证了整个生物界在结构上的统一性(皆由细胞组成),以及在进化上的共同起源(一切细胞来自细胞),有力推动了生物学向微观领域的发展。恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪最重大的发现之一。

(结构上的同一性,进化上的同源性)

量子论推动了物理学向微观领域的发展。

3、经过:

(1)19世纪初拉马克提出早期生物进化论

拉马克,法国博物学家。生物学伟大的奠基人之一,生物学一词是他发明的,最先提出生物进化的学说,是进化论的倡导者和先驱。

拉马克的进化理论,即通常所称的拉马克学说。主要观点:

①生物由低级向高级发展进化,物种是可变的(如长颈鹿的脖子越来越长);

②进化的动因有二,提出了两个法则:

一个是用进废退;一个是获得性遗传。

用进废退:生物体的器官经常使用就会变得发达,而不经常使用就会逐渐退化;

获得性遗传:是“后天获得性状遗传”的简称,指生物在个体生活过程中,受外界环境条件的影响,产生带有适应意义和一定方向的性状变化,并能够遗传给后代的现象。此观点强调外界环境条件是生物发生变异(变异是生物体子代与亲代之间遗传基因发生改变的现象。指同种生物后代与前代、同代生物不同个体之间在形体特征、生理特征等方面所表现出来的差别)的主要原因,并对生物进化有巨大推动作用。

一句话:所有生物变异即获得性状都是可遗传的。

拉马克举的较有名的例子除长颈鹿外(页59),还有对鹭、鹤等涉禽长腿的解释,即这些鸟类长期生活在水边,但不喜欢游水,为了不使身体陷进淤泥,就尽力伸长腿部;为了吃到水里的鱼虾,又不至于濡湿身体,就尽力伸长颈部。这样获得的性状,逐代遗传下去,年深日久,就成了长颈长腿的涉禽了。

获得性状是否能遗传一直是生物进化研究中争论的焦点。

达尔文的另外解释,就是长颈鹿因为基因的隐性和显性的问题,有的高,有的矮,高活下来,基因得以遗传给下一代, ,就越来越高,而矮的,因为没有食物而死亡,基因很难遗传,所以最后消失。

拉马克关于长颈鹿脖子越来越长的解释,已被科学发展证明是错误的,但它反对物种不变论,是有意义的。

(2)19世纪中期达尔文创立生物进化论:

被恩格斯赞誉为19世纪自然科学三大发现:细胞学说、生物进化论、能量守恒与转化定律。

标志:1859年,达尔文发表《物种起源》

物种是生物分类的基本单元,也是生物繁殖的基本单元。分类通常包括7个主要级别:种、属、科、目、纲、门、界。种(物种)是基本单元,近缘的种归合为属,近缘的属归合为科,科隶于目,目隶于纲,纲隶于门,门隶于界。随着研究的进展,分类层次可以不断的增加。

一个物种或物类,以至整个植物界和动物界,都有自己的历史。

内容:

达尔文进化论主要包括四个子学说。

①一般进化论:

生物是进化的,经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程;物种是可变的,现有的物种是从别的物种变来的,一个物种可以变成新的物种。

此点系继承先贤。

②共同祖先学说:

所有的生物都来自共同的祖先。

③自然选择学说:自然选择是生物进化的途径和原因,主要内容有四点,

含义:“自然选择学说”,通俗地说就是“适者生存”的理论;自然选择指生物在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的现象。自然选择不过是生物与自然环境相互作用的结果。

地位:自然选择学说是达尔文生物进化论的核心理论,是现代生物进化理论发展的基础;自然选择是导致生物进化的关键因素和途径。自然选择是生物进化的动力。

例如,英国有一种桦尺蛾,在1850年前都是灰色类型。1850年在曼彻斯特发现了黑色的突变体。19世纪后半叶,随着工业化的发展,废气中的HS 杀死了树皮上的灰色地衣,煤烟又把树干熏成黑色。结果,原先歇息在地衣上得到保护的灰色类型,这时在黑色树干上却易被鸟类捕食;而黑色类型则因

煤烟的掩护免遭鸟类捕食反而得到生存和发展。于是黑色类型的频率迅速提高,灰色类型的频率则不断下降。到19世纪末,前者已由不到1%上升至90%以上;后者则从90%以上下降为不到5%。这种情形就是人们所能看到的自然选择。

其主要内容有四点:过度繁殖,生存斗争(也叫生存竞争),遗传和变异,适者生存。这4点之间是相互联系的,并不是孤立存在的。

内容:

过度繁殖:(自然选择的条件)达尔文的理论认为,地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力,且都有依照几何比率增长的倾向。达尔文指出,象是一种繁殖很慢的动物,但是如果每一头雌象一生(30~90岁)产仔6头,每头活到100岁,而且都能够进行繁殖的话,那么到750年以后,一对象的后代就可达到1 900万头。因此,按照理论上的计算,就是繁殖不是很快的动、植物,也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。如果没有过度繁殖,自然选择就不会进行。任何生物都不可能无限增加个体。

生存斗争:(自然选择的动力、手段)生物的繁殖能力是如此强大,但事实上,每种生物的后代能够生存下来的却很少。这是什么原因呢?达尔文认为,这主要是繁殖过度引起的生存斗争的缘故。任何一种生物在生活过程中都必须为生存而斗争。生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争,生物种内的斗争,如为食物、配偶和栖息地等的斗争,以及生物种间的斗争。由于生存斗争,导致生物大量死亡,结果只有少量个体生存下来。但在生存斗争中,什么样的个体能够获胜并生存下去呢?达尔文用遗传和变异来进行解释。

遗传和变异:(自然选择的基础)子代与上代的形状既有相同的,又有不同的。相同的或者相似性的为遗传,不同的为变异。生物的遗传和变异是通过生殖和发育而实现的。遗传是生物的普遍特征,生物有了这个特征,物种才能稳定存在。一切生物都具有产生变异的特性。引起变异的根本原因是环境条件的改变。变异的主要形式是基因突变和基因重组,新基因是好是坏,是福是祸,不得而知,所以变异是不定向的。在生物产生的各种变异中,又包括有利变异和有害变异两种。有的可以遗传,有的不能够遗传。但哪些变异可以遗传呢?达尔文用适者生存来进行解释。

适者生存:(自然选择的结果)一是生存斗争中获胜者,得以生存;二是有利变异者,得以生存下去。反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。达尔文认为,自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。由于生存斗争不断地进行,因而自然选择也是不断地进行,通过一代代的生存环境的选择作用,物种变异被定向地向着一个方向积累,于是性状逐渐和原来的祖先不同了,这样,新的物种就形成了。由于生物所在的环境是多种多样的,因此,生物适应环境的方式也是多种多样的,所以,经过自然选择也就形成了生物界的多样性(所有的生物都有共同的祖先,生物的多样性是进化的结果)。

④进化渐变论:生物进化的步调是渐变式的,是一个在自然选择作用下累积微小的有利变异的逐渐改进的过程,而不是跃变式的,从而形成生物新种。此渐变,可能经历几千年、几万年乃至几百万年,甚至用地质年代(用亿作单位)来衡量。这是达尔文进化论中较有争议的部分。达尔文过分强调了生物进化的渐变性;他深信“自然界无跳跃”,用“中间类型绝灭”和“化石记录不全”来解释古生物资料所显示的跳跃性进化。但是近二、三十年来,古生物学和进化发育生物学的研究表明,生物进化过程很可能是渐变和跃变两种模式都存在的,跃变论又有抬头的趋势。

特点:以自然选择为核心

3、意义:

(1)有力地挑战了封建神学的“神创论”和物种的“不变论”。

(2)第一次把生物学建立在科学的基础之上,把上帝从有生命现象的研究领域驱除出去。

社会进化论:将自然界的生存竞争规律引入人类社会中,主张国家之间、民族之间的弱肉强食,在殖

民主义最重要的理论武器,是反动的理论。


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