角马为什么没有进化出“轮子”？

正有些适应性进化似乎从未出现过,是因为进化的创造力是有限的吗?从地球上最简单的生命形式到如今多彩多姿、丰富多样的生命形式,进化的神奇与美妙令人惊叹。但如果进化具有无限的创新能力,那么,为什么没能进化出有轮子的动物?显然,进化的创造力也有一定的局限性。那么,这是否意味着某些东西也许永远无法进化出来,否则,为什么至今植物没有进化出飞行能力?     

奥陶纪物种大爆发之谜

5亿年前,地球生命进化进入一个繁荣昌盛的时期,在几百万年内,曾经空荡荡的海洋突然间充满了许多新的生命形式,许多生物纷纷出现在地球海洋的舞台上。这就是化石纪录中揭示的第一次物种大爆发事件——寒武纪物种大爆发。但是,科学家如今发现,寒武纪物种大爆发虽然极为壮观,却在开始后没多久就中止了。那么,是什么力量推动地球生命继续进化的呢?     

现代的“蛋”、“鸡”之争——关于原基因说和原细胞说若干问题的讨论

前生物形成的大分子如何相互作用并自动组织起来?最初的生命体系或原始细胞如何借此发生并进一步进化?生物信息大分子DNA和酶是如何起源的?长期以来,围绕这些问题各种假说(主要是原基因说和原细胞说)展开了讨论,意见分歧(详见表1)。尽管如此,各假说都以自己的实验和观点促进了对这些问题的理解不断深入,并对生命起源或细胞的化学起     

外星人长什么样子?

在过去10年中,天文学家已经发现了400多颗新行星。找到地外生命存在的证据或许指日可待。但问题是:当我们看见外星生命时,我们真的能够认出它们吗?为此,我们需要考虑外星进化历史会怎样塑造外星生命形式以适应它们自己所处的环境。     

染色体融合与生物进化速率

物种是由低等演化到高等,人类是从猿进化而来的。这是已被人们普遍接受的生物进化论观点。但这些进化过程是渐进的,还是骤变的?《染色体融合与生物进化速率》一文就是以生物体中染色体的变化为依据,试图解答这一问题。     

生命的奇迹

我们从电视节目“动物世界”中可以发现:地球生命千姿百态、千差万别,据说这些千差万别的生命个体是起源于共同祖先的,这不禁使我们好奇:它又发生于何时何地呢?地球生命为什么会如此的辉煌呢?是如何产生的,又是如何从初级到高级,从简单到复杂进化的呢? 为了解答这些疑问,科学家纷纷展开了一系列的调查研究。     

达尔文错了吗?

进化会是真的吗?我们真的都是来源于一个单细胞吗?象眼睛那样的器官仅仅是由于偶然性而进化的吗?这些问题仍需要作出回答。     

生命应该常青

有不止一位科学家曾为此感慨,认为诞生于我们地球上的生命是一个奇迹。尽管 他们并不排除其他世界也有产生生命的可能,但还是对地球生命的诞生和发展叹为观止。 地球生命的形态是多种多样的,但是那些研究外星生命的科学家们认为,宇宙生命将以更多 的形态存在,为了适应环境它们将千姿百态,无奇不有,而由此进化出的文明形式也将不尽相同, 多种多样。比如,相对于我们由动物直接进化出的人类智慧来说,也可能会有以植物为基础发展起 来的智慧,或者以无机物为基础发展起来的智慧,甚至有些科学家走得更远,探讨了晶体智慧和能量智慧的可能！ 当然也有一些科学家持比较保守的观点,例如,科幻作家阿西莫夫就曾指出,不要说其他形式的生命形态,就连与人类同属动物的海豚(或类似的动物种类)都不可能发展出文明来,因为流线型的构造使它们难以进化出构造精巧的前肢,因而难以发展建构出一个宏大的技术文明来。 但是当环境发生变化时呢?当初的人类,不就是因为环境的恶化才不得不下地行走昂首直立的吗?假如有一天——仅仅是一种假设——海洋干涸了呢? 也许可以,也许不行;也许,《生命应该常青》只是一种幻想,但也许,它正是我们所要得到的答案之一。     

来看天堂

天堂真的是美丽的吗?是的,在那里你不必辛勤劳作,不必担心失业,终日无忧无虑,此外还有 美丽聪颖善解人意的机器姑娘厮守陪伴。 但是,主人公为什么还不满意呢? 进化始终是科幻作家刻意思考的重要主题。我们如今所具有的技术文明在很大程度上来自物种的进化,在进化这条残酷的道路上洒满了失败者的鲜血;而当人类进化到一定程度的时候,她便不可能不去提携她比较鲁钝和柔弱的孩子。共同前进共享幸福是人类社会有别于动物群体的一个典型特征,一个智慧的发展与道德的提升不相同步的社会很难称得上是真正的文明。 但是,当我们更大限度地提高了进化的效率之后,这种以不平等发展为前提的“进化”会不会以一种更为隐蔽和貌似公允的方式卷土重来? 当一个人与自己的亲生兄弟只能隔着“天堂”回忆童年往事的时候,当一个人为了走出“天堂”不得不委曲求全自欺欺人地出卖自己情感的时候,当一个人厌倦了生活厌倦了一切以至于厌倦了自己的生命的时候,这样的“天堂”还怎能让我们憧这样的进化还怎能令我们放心? 你不相信吗?那么,请——     

揭秘蛇的进化

<正>蛇以其惊人的方式进化,在此进化过程中,它们失去了腿,同时进化出了一些意想不到的超乎寻常的能力。到目前为止,世界上蛇约有3400种,除了寒冷的南极北极,它们几乎遍布在世界的任何一个地方。尽管每当提到蛇,人们就会不由得紧张,即使是生物学家也会心跳加快……但是,仍有一些研究者对它们乐此不疲,津津乐道。因为它们是地球上进化最为奇特的脊椎动物。身体的变化蛇的进化方式非常奇特,最显著的特点是四肢在进化过程中退化,从而形成了细长而光滑的躯体。除此之外,它们的身体内部也发生了不寻常的变化。内     

和巨大分子云遭遇引起恐龙的绝灭

距今38亿年前,地球上产生生命的时候,仅仅是一些单细胞的微生物,然后渐渐复杂化,多样化,才进化成象今天那样的多种多样的生物群。但是,是否可以说,这种进化过程都是相同的呢?不,有时候生物种群的大多数会突然绝灭。其中最有名的就是发生在白垩期末的生物绝灭,众所周知的恐龙的绝灭,关于这个问题,从专门的古生物学家到业余爱婶者,都提出过种种假说。从所谓由于火山喷发而引起气侯恶化,到正在繁殖的哺乳类吃掉了恐龙的蛋;或由于当时有一种含毒素的植物大量繁殖,恐龙由于吃了这种植物引起食物中毒而大量死亡等等。     

火星陨石中发现生命新证据

当你仰望星空,是否想过在浩瀚的宇宙中,或许还有其他星球也存在生物?人类未来有一天如果需要离开地球,是否有其他宜居的行星?数百年来,人类从未停止过对地外生命的探索,甚至已经找到了1100多个类似太阳系的行星系统.但是,最有可能、方案最可行的,应该是在火星上首先发现地外生命. 宇宙大进军,火星大探测 火星上有生命吗?如果表面上找不到生命的痕迹,那火星的深处呢?如果现在没有,那过去呢?生命的孕育和进化,需要一定的条件,火星拥有怎样的气候条件? 以美国国家航空航天局(简称NASA)为主导的火星探测,发射了一系列的轨道探测器和火星车,其最重要的目标就是去了解火星过去的气候和环境,这也是探索火星生命的第一步.     

评统一进化理论──与陈继明先生商榷

从生物进化的角度出发，对陈继明先生的统一进化理论进行了评述．该理论从嫡增原理出发，试图用微观粒子的运动规律将物理进化、生物进化和人类的发展统一起来．但在将微观粒子多样性理论应用于其他系统时，忽略了包括生物系统在内的各系统本身的结构与运动特性；在把生命及其支持系统抽象为微观粒子时，又忽略了系统内部各组分之间和系统与外部环境之间的相互作用．根据其理论，动力学选择将导致系统进化速率随时间推移而增加．但是，这些与自然界中存在的进化事实不相符合．生物界和人类社会是复杂多样的，其进化不能简单地等同于物理系统的进化；生物多样性不是生物进化的动力和原因，而是进化的结果．此外，阐述了现代综合进化论的基本原理，指出了其他学科的理论与方法在运用于生物和人类进化领域时应注意的问题．     

嵌合体,早上好!--"飞天:一个女宇航员的故事"系列之二

外星智慧是什么样子的?这是一个古老的问题——几乎与科幻小说的历史一样古老。总体来说有两种看法:一种认为外星生物与人近似,因为从生物学的观点来说很难为智慧生物再设计出一种更好的方案;另外一种则认为它们应该完全不像人,因为人体是千百万次进化选择的偶然结果,没有任何理由认为其他世界的智慧也会具有人形。当然这些还是基于生物学的讨论,更前卫的观点则认为;脆弱的有机躯体只是生物进化链条中的一环,智慧的载体早晚会为无机材料所取代。最远离现有科学体系的观点则是:智慧的最高形式很可能不再需要物质载体,而将以能量的形式存在……著名科幻大师A.C.克拉克在其(2001:太空奥德赛》中曾以大量篇幅对此进行了讨论。 那么当人类与这些形形色色的外星智慧遭遇之后,会发生什么样的情况呢?会不会像威廉·戈尔丁(英国作家、诺贝尔文学奖获得者)在科幻短篇《大蚂蚁》中所描述的那样,人类会因恐惧和厌恶对方那与人类相距甚远的形象而对这种善良的生命无所顾忌地杀戮呢?在《嵌合体,早上好!》中,似乎上演了同样的悲喜剧情:“嵌合体”是一种与人类毫无共性的智能,其文明与人类文明的发展轨迹也截然不同;由于这种距离的存在,导致了人类开始时的误杀;但通过进一步的了解和互助,双方终于实现了交流……具体故事     

动物竞争行为与ESS理论

一、动物竟争与ESS概念长期以来,对大多数动物性状的进化是以孟德尔原理为基础建立模型而进行研究的,这些研究已得到了令人满意的结果。但对有些性状的进化却不能这样简单地进行分析,因为这些性状的进化在很大程度上取决于动物个体间的相互作用,例如动物为获取配偶、食物和生存空间所表现出的多种多样的竞争行为。在自然界中,同种或不同种动物个体间的竞争是十分普遍的。在两个雄性动物的竞争中,胜者可以获得交配权、支配权、必要的“领土”及其他好处,从而     

超越生死 再塑人生

正很多人喜欢把生命形容成一条长河,但是河流奔腾不歇,生生不息,而我们的生命呢?不管是否完美,终究是有始有终,有头有尾。比之于长河?谬矣!除非,我们能有另一种形式将生命延续。生存,还是死亡?这在大多数时候,对于大多数人而言,并不成一个问题,因为我们根     

只是些微生物?

如果最终找到了外星生物,它们会是什么样子呢?只是一些微生物吗?有科学家认为,生命无论存在于宇宙的什么地方,其基本的基因遗传原理是一样的。或许外星生命在某些方面会跟地球生命有所不同,但两者     

走近诺贝尔奖(十四) 修复遗传物质——DNA的“工程队”

正在自然界中,生命本身如果不定期修复,就会生病甚至死亡。在生物体中,最为核心的物质是细胞核内的遗传物质DNA。那么,是谁在帮助生物维修这些DNA呢?最近三位科学家因为从分子水平上揭示了细胞是如何修复损伤的DNA及保护遗传信息的,而获得了2015年诺贝尔化学奖。如果生物体内的遗传物质DNA不断出错,那么生命将会被各种疾病所困扰,地球上的生命将难以延续下去。科学界曾经认为,生命之所以相对稳定,是因为DNA相对稳定。但是,实际上,我们体内的DNA每天都会发生很多的组装差错,或者受到外来的伤害。那么,面对如此多的差错和伤害,该怎么办呢?来自瑞典的生物化学家托马斯·     

自然与进化随想录

正进化是什么?进化是宇宙内上演的一场经久不息的大戏。地球是舞台,太阳是灯光,天空是银幕,自然界的芸芸众生是演员。演化与进化"进化"一词,我们或许习以为常,但相关专业的学者其实更喜欢用"演化"代替之。理由很简单:前者有时候会误导公众(事实上,已经误导得不轻),使大家以为生命的演进过程具有方向性、进步性,其实不然。地球生命的进化之路固然有章可循,但途中也充满了偶然,从来没有预设的方向和目的。换句话说,进化是一个机会主义的过程。     

生物钟：基因和环境决定的行为——2017年诺贝尔生理学或医学奖简介

2017年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位研究果蝇生物钟行为的美国科学家——杰弗里 • 霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔 • 罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔?杨(Michael W. Young)，奖励他们发现了决定生物钟行为的基因和这些基因产物的工作原理。生物钟，也叫生物日节律或昼夜节律(circadianrhythm)，是生物以约昼夜24小时为周期的节律性行为。生物钟行为是一个在各种动植物中都普遍存在的自然现象。生物钟基因的发现和对这些基因产物工作原理的揭示对了解生命和生命的运行原理，特别是对基因、行为和环境三者之间的关系有着重要的理论意义，同时也为利用生物钟原理来解决生产活动和健康医疗中的生物学问题奠定了应用基础。