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深入了解进化论,现实中能够证明进化论的一些证据!

发布时间:2018-10-29 10:53:22  作者:宇宙探索  来源:宇宙探索  阅读:143

      在《物种起源》发表后的第10年,达尔文感慨地说:“如果我还有20年的时间,那么还有多少观点需要修改?它只是真理的一部分而已。”在接下来的一个多世纪里,各种发现精彩纷呈,其中99%都是当年的达尔文所不知道的。在达尔文诞辰200周年之际,《自然》杂志曾评选出了生物进化史上的14块“宝石”,它们分布在地球的各个角落,向我们展现了进化的神奇力量,也很好地验证了进化论。
    深入了解进化论,现实中能够证明进化论的一些证据!
      鲸的陆地祖先
      科学家曾经发现一块5亿年前的生物化石,取名为“印多霍斯”。印多霍斯的体形与狗差不多,有耳朵和牙齿,骨髂结构类似于鲸,主要以陆生植物为食。另外,它的肢骨厚而沉重,与河马相似,这暗示它属于涉水类动物,因为重的骨骼可以防止漂浮。科学家分析后认为,这是一种陆地哺乳动物,是鲸的陆地祖先。鲸可能是在大约5000万年前由这种动物进化而来的,它们进入水中的主要原因是逃避捕食者,而且在很久之后才发展出特殊的水下捕食习性。
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      “会行走的鱼”
      若干年前科学家在加枣大北部的埃尔斯米尔岛上发现一种名为“提克塔利克”的远古新物种。这种动物生活在约3.75亿年前,被称为“会行走的鱼”。它有着灵活的脖子和像四肢一样的鳍,有鳃和肺,这些特征有利于它在浅水中生活。与原始鱼类不同的是,它像鳄鱼一样长着锋利的牙齿和扁平的头,可能已经适应浅水生活,不过有时会离开水面,爬上陆地。科学家认为,提克塔利克是包括两栖动物、爬行动物、乳动物,以及人类在内的所有陆地脊椎动物的始祖。
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      逃亡中的自然选择
      10多年前科学家将一种体形较大的食肉蜥蜴——北方卷尾蜥放入巴哈马群岛中的6个小岛,随后他们发现在这种蜥蜴与其最钟爱的猎物——沙氏变色蜥之间开始了一种“游戏”。如果北方卷尾蜥与雄性沙氏变色蜥相遇,后者的腿部会变得更长,以便更快地逃跑;如果与雌性沙氏变色蜥相遇,后者就会选择静止不动,并将身体变得更大,让掠食者以为这是一种难以吞咽的食物。这种逃亡策略说明,一种生物可以影响另一种生物的进化行为,并且具有性别差异。
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      骨骼的起源
      单从化石并不能研究某些只在胚胎时期短暂出现的细胞,比如神经嵴细胞。后来的新技术通过标记和跟踪神经嵴细胞,发现它们通过迁移产生了面部和脖子的骨骆细胞,以及皮肤和感觉器官的特异细胞。由于神经嵴细胞是脊椎动物所特有的,这就解释了为什么脊椎动物有特别的面部和脖子。这样,不用化石也能详尽描述那些早已灭绝动物的头颈结构的进化情况。比如,从大多数已灭绝的陆地脊椎动物的肩胛骨的定位来看,鱼类的匙骨(鱼类身体上的环形骨骼)对应于哺乳动物的肩胛骨。
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      持久的“军备竞赛”
      曾经科学家对生活在湖底泥泞环境中的水蚤和寄生螨进行研究,发现水蚤和寄生螨一直都在进行着“军备竞赛”:每当水蚤有了更容易逃脱寄生螨的方法时,寄生螨就会随之进化出相应的对策以便继续寄生在水蚤身上。由此说明,一个物种的任何进化都可能构成对其他物种的竞争压力,从而推动物种进化。
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      “长羽毛的恐龙”
      20世纪80年代,科学家发掘出了生活在约1.25亿年前的“长羽毛的恐龙”,只不过它们的羽毛的作用更多的是保暖或者美观,而不是飞翔。2008年,中国科学家发现了一种与鸟类关系极近的恐龙——“胡氏耀龙”。不同于其他已知恐龙,这种恐龙的上下颌骨均长有牙齿且牙齿前倾,这些牙齿的大小还出现了分化,形成了类似于一些哺乳动物的犬齿或门齿的咬台结构。这些发现不仅证明了过渡生物的存在,也证明了飞翔有可能是动物长了羽毛后的一次额外的偶发事件。
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      牙齿的进化
      研究发育的目的之一是为了发现指导进化的机制。通过对控制小鼠牙齿发育的基因表达方式的研究,科学家发现了控制小鼠磨牙大小及数量的机制。啮齿类动物是杂食性动物,与人类的牙齿相似,它们的磨牙也是按照从前至后的顺序出牙,而且每一颗牙齿部比前面的小。这项研究表明,生态学也能作为一支单独的力量推动进化,使生物的一些特性在进化中不断被修改,以适应环境的改变。
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      地域差异的影响
      科学家发现,栖息在不同树木上的大山雀的雏鸟的基因变异各不相同,不同的生活习性在某种程度上还加强了大山雀的适应性。还有一项研究发现,大山雀的迁移并不是随机的,每一窝都存在大量的基因差异,这再次说明了迁移对进化的影响。
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      宏观进化
      达尔文认为进化是一些小步小步的缓慢变化。2005年,科学家发现了一种分子,它的一个小小的变化就会直接影响到雄性果蝇的翅膀上是否出现斑点。如此看来,基因也能控制外表的显著变化,从而推动宏观的改变。
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      选择的遗传
      科学家发现,羽毛鲜艳的雄性孔雀比那些平凡的同伴更能吸引异性,产下后代,从而具有更高的存活率。这暗示,物种的自然进化更倾向于那些罕见的和变异多样的物种,而不是普通物种。科学家认为,有些一成不变的基因在短期看起来有用,但在未来可能会给该物种带来灾难。
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      突发性的变异
      物种的变化不一定需要数百万年的积累,有时也会突然发生。对果蝇的早期研究发现,有一种蛋白通常只在机体遭受压力的情况下才产生。早在2014,科学家发现,大多数基因都具有变异的潜力,且只在它们的功能受到损伤时才会释放出来。
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      进化出来的点子
      海鳗与其他鱼类不同,萁身形细长,从理论上讲无法产生足够的抽吸力捕捉猎物。那它们怎样捕食猎物呢?2017年,科学家发现,海鳋已经通过进化找到了解决方案:将咽口“移到”口腔的前方,这样不需要花大的力气就能吸入猎物,而且还能堵住猎物的退路。这是首次发现脊椎动物利用第二套咽喉限制猎物的活动并将其吞入肚中。
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      生殖隔离
      2004年,科学家对阿拉斯加等多个地区的三刺鱼进行研究,结果发现,当这种鱼从海洋迁移到溪流后,它们不断适应新的环境,自身的形体也发生了许多细微的变化。现在,即使让它们重新混居在一起,它们在配偶的选择上也更趋向于寻找体形相近的同类。如此看来,三刺鱼在进化上出现了生殖隔离。这项研究有力地将生殖隔离和生态学的离散特征联系了起来。
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      达尔文山雀
      早在达尔文在加拉帕戈斯群岛上进行考察时,他就发现不同岛上的山雀的嘴巴外形的差异是与其饮食习惯相对应的。2006年,科学家又发现,山雀嘴巴的外形差异是由一种蛋白的基因表达差异决定的。在实验中,当人为增加这种蛋白的基因表达时,山雀胚胎的嘴巴就会变得更尖。
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      进化的捷径
      人类对基因修饰和干细胞改造的熟练掌控,使得我们似乎可以绕开自然选择,进入主动控制生物繁殖和进化的大爆发过程。以下是基因生物学最新和最伟大的发现。
      2015年有科学家将成人的皮肤细胞转化为干细胞,进而再把干细胞改造成其他所需的细胞类型。这一重大科学进展令整个科学界为之轰动——也许在不到5年内,我们就能通过实验将任何体细胞改造成精子或卵细胞,从而给那些不孕的夫妇带去福音,或许他们只需提供一些皮肤细胞,就能把自己的基因传给孩子。
      人们甚至开始设想,在创造出所需的卵细胞和精子后,还可以通过一种被称为“同源重组”的技术,去掉其中一些不需要的遗传信息,把有用的遗传信息替换上去。基因重组原本是在有性生殖中自然发生的事件,但现在科学家们在实验室里已经能够增加或敲除实验小鼠卵细胞内的一些DNA片段。或许在不久的将来,我们就能够敲掉一些潜在的致病基因(比如糖尿病),或者人为增加一些有助于增高或变得更聪明的基因。 挨个地改变后代的DNA是一件枯燥乏味的事,我们或许还可以插入一整段全新的染色体,从而将DNA改造变得一劳永逸。有科学家相信,人工合成的染色体就像放入体内的“特洛伊木马”,它们能够将普通细胞变成奇妙的干细胞,能够使免疫系统再植,还能够让人返老还童。既然大自然并不会关心某个具体的孩子到底好不好,那么与其等上帝来掷骰子,不如我们自己把它直接放到我们最需要的一面。
      如果我们真的掌握了基因的操控权,也许到未来的某一天,我们还能将人类自己变成新的物种(和别的生物相比,人类的基因真没什么特别之处)。不过,伦理学家们认为改变人类基因需慎行,人为地将进化提速究竟会产生什么样的后果,目前我们还不能回答。