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英国《新科学家》杂志:生物进化有十大奇迹http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2005-04-16
在漫长的岁月里，地球上的生命从肉眼看不见的单细胞生物进化成今天的藻类菌类植物、动物甚至人类，这期间经历了一次又一次奇迹般的重大突破。科学家们认为，在生物的进化过程中，有十个环节特别值得研究和关注。这一报道发表在最新一期的英国《新科学家》杂志上。 多细胞生物 在6亿年前，单细胞生物完成了向多细胞生物的进化过程。不同的细胞有机组合在一起，彼此合作，形成了后来复杂生物的基础。这件事听起来容易，但实际上，现在不少国家的研究人员都试图重复当年单细胞的最初组合过程，目前还没有人完全获得成功。 眼 睛 在距今五亿四千三百万年前，三叶虫身上长出了地球生物的第一只眼睛。此前的一些生物体有感光细胞，但眼睛不仅要感知光线，还需要有一个能聚焦光线形成图像的晶状体才行。一旦有了晶状体，生物的视觉效果就从1%骤然上升到100%。经测算，从感光细胞进化到复杂的眼睛，大概需要50万年。 大 脑 大脑显然是生物进化的巨大成就。研究表明，大脑首先是用来解决食物问题的，它可以辨别食物是否有毒。科学家发现，大脑和嘴巴的距离很近。另外，有了大脑，就有了记忆。即使是头脑简单的昆虫，在记忆的帮助下，也可对环境的变化作出迅速反应。 语 言 语言是怎样产生的是科学上最大的难题之一。拥有大脑的动物很多，但只有人类产生了语言。科学家们辨别出人类大脑中负责语言的基因，尽管黑猩猩也拥有这个基因，但黑猩猩不能说话。在一定程度上讲，语言的诞生是生物进化的最后一个程序。因为语言使人类脱离了纯生物性。人类不需要基因变异就可以适应环境了。 光合作用 35亿年前，地球上的生物开始利用日光来为自己合成能量，放出二氧化碳。后来由于水的加入，产生了氧气。有意思的是，当时的生物是厌氧的，它们不得不进化了一些机制来抵抗氧气的作用。但由于有氧气的参与，生物的能量高了很多。这恰恰有利于生物的进化。直到今天，地球上所有的植物、动物，包括人，赖以生存的能量仍然直接或间接地来自光合作用。 性 别 对大多数物种来说，性交是繁殖的惟一办法。但同一物种是怎样划分成不同性别的，今天也是一个谜。 死 亡 死亡是进化的一个手段，是个体为集体进步付出的牺牲。我们的手有五个手指，这是因为每个手指之间相连的部分在母体中死亡了。每次感染痊愈后，大量的白血球必须自杀以维持血液成分的平衡。不过，从自然选择的角度看，没有理由因为某个生物体存在的时间长就令它灭亡，“老死”仍然是一个无法解释的问题。 寄 生 寄生生物和宿主之间的斗争是生物进化的重要动力之一。一方面寄生生物会影响宿主的活动，如一种蚂蚁的寄生虫会影响蚂蚁的神经系统，让它向草尖上爬，那里是最容易被羊吃掉的地方；另一方面，宿主的活动也影响寄生生物。如感冒病毒通过传染，附着到下一个人的身上，几经易主后，病毒的杀伤力就会降低。原因是，它要保证这个宿主有足够的生命来把它继续传播出去。这样的活动非常清楚地展现了生物进化的过程。 分工合作 在深海中有一种类似水母的动物。把它放在显微镜下观察，会发现它并不是“一种”动物，而是无数单细胞生物的集体。这些细胞各有分工，有的负责运动，有的负责捕食，有的负责传送养料。蚂蚁和蜜蜂的集体劳动也是分工合作。我们可以很机械地解释其中一些现象，但这样的超级组织工作到底是怎么进行的，没有人真正知道。 共 生 共生是指两种生物生活在一起，相互依赖，彼此有利。比如犀牛和犀鸟，犀鸟通过为犀牛清理皮肤寄生虫为生，而犀牛也因此获得安宁。90%的植物与周围的植物有共生关系。 仔细研读生物在进化过程中的伟大发明，令人惊讶。即使是今天最尖端的科学技术也不能确切地告诉我们，这些伟大发明是怎么来的。无数的奥妙在等待后来者去发掘。 [环球时报]
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