寒武纪的“蚯蚓”——鳃曳动物*

鳃曳动物在寒武纪曾经辉煌一时,但因躯体构型以及生活方式等诸多因素限制,其各大支系随后相继绝灭,唯有鳃曳形目一息尚存至今。研究表明鳃曳形目自寒武纪以来形态未发生较大变化,无论在宏观还是分子水平都属于活化石,这种进化保守性以及新近发现的寒武纪胚胎化石对于了解动物的变态发育起源至关重要。     

盘点12种“活化石”动物

为了适应环境的变化,地球上的许多物种的身体结构均不同程度地发生了变化,那些无法适应环境变化的物种已经灭绝。不过,仍有一些物种数亿年来它们的身体结构几乎未出现什么变化,始终处于进化的起跑线上。它们被称为“活化石”物种。,最近,美国《连线》杂志列举了全球12种具有代表性的“活化石”物种,其中一些是濒临灭绝的稀有物种。     

论地球轨道变化对生物进化的影响

在第四纪(从距今180万年到现在),在哺乳动物的进化历史上曾发生过一系列的进化事件。它们的标志是某些旧物种的末次出现(或绝灭),或某些新物种的首次出现以代替另一些旧的物种。古生物学家称它们为生物的进化事件,或生物群更替事件,简称生物群事件。据Repenning(1980,1984),Lindsay,ed al(1980),Azzaroli(1983)等研究,在第四纪的北美、欧洲等地至少曾发生过4次生物的进化事件。它们分别发生在距今约185     

海绵动物的演化意义及其生物硅的仿生应用

海绵动物是地球上最古老、最简单的动物, 但对它在生物进化中的定位却经历了一个漫长而复杂的认识过程. 作为“活化石”, 海绵动物为生物演化研究提供了最好的证据; 而对海绵动物研究更令人入胜的是近年来人们发现硅质海绵动物骨针的独特结构和良好光纤特性, 从而开辟了利用纳米生物技术进行仿生合成的广泛研究领域. 综述了海绵动物的发现及新的分子生物学进化证据, 骨针硅蛋白催化合成生物硅的研究进展及仿生合成在纳米生物技术和医学领域的潜在应用.     

生物复杂性最小增加原理

生物的进化在很大程度上不是取决于选择优势,而是取决于最易发生的变异,即进化将向着复杂性最小增加的方向进行。这就是生物复杂性最小增加原理。用该原理解释进化现象比用新达尔文主义更加令人满意,虽然它本身不无商榷之处。     

裸鼹鼠的等级社会

<正>裸鼹鼠生活在非洲东部沙漠的地洞里,是9种鼹形鼠之一。它们的趋同进化引起了科学家的注意,因为趋同进化是白蚁、蜜蜂等昆虫的专利,难道脊椎动物与昆虫会走近似的进化之路吗?裸鼹鼠个头不大,模样似老鼠,却光滑无毛。这些胎儿似的群居啮齿动物,其社会形态竟然与白蚁、蜜蜂十分相近——遵循趋同进化的规律。所谓趋同进化是指源自不同祖先的生物,由于相似的生活方式,整体或     

马的轶闻

考察不同地质时代的化石生物,可以看到生物界主要类群的发生和发展,追踪属和种的起源与进化.在这方面最典型的例子是马的进化,已经找到完整的化石系列说明现代马是由始祖马进化而来的.     

生物进化新路线

何为“进化”一位最受人尊敬的进化生物学家是这样定义进化的:“在最广泛的意义上,进化仅仅是一种变化,并且随处可见;星系、语言和政治体制概莫能外。生物进化……是生物种群性质的变化,这种变化超出了单一个体的寿命。个体发生不是进化,孤立的生命体不进化。种群中可通过遗传物质从一代传给下一代的变化被认为是进化。”     

奇异的活化石--远古鱼类

达尔文曾用“活化石”一词来形容银杏树,银杏树那奇特的楔形叶与几亿年前三叠纪时期的银杏树叶化石相比几乎完全一样。目前科学家们已发现有数百种生物几百万年以来几乎没有什么变化,其中包括巨型美洲杉、倍足纲节动物、犰狳、鳄鱼以及某些细菌等。腔棘鱼以及其他一些远古鱼类是最具典型性的“活化石”。与其他种类的“活化石”相比,远古鱼类在种类上则更具多样性,它们已在大海中生活了4.5亿多年,为科学家们打开了一扇了解远古时代地球生态变化的窗户。作为所有脊椎动物的祖先,这些远古     

普遍存在的"混血儿"

事实上,在多细胞动物的进化过程中,也常常出现个体间彼此交换基因片段的现象,例如杂交就在其进化中起到了非常重要的作用,它所产生的"混血儿"至今仍生活在地球上. 早在1985年,就有生物学家对此做出了预测,只不过那时没有确凿的证据.     

让植物为你"报时"

远古时代,我们的祖先就发现植物能指示时间。同其他生物一样,植物也会用“生物钟”调节自身的生命活动。它们具备独特的时间判断机制,这是它们一代又一代在特定环境中进化形成的。一天中不同的时段,花儿会有不同的反应。因此,假如您身边没有钟表,花儿能告诉您几点了。宇宙射线从前,学者们认为一天中不同的时段植物的茎和花发生变化只与外部因素有关——如日升日落、温度升降、空气湿度变化等等。但是20世纪以来,这个观点发生了变化:人们发现,植物借助自身的周期系统,可以准确地测量时间。近几十年的研究表明,宇宙射线是影响生物生命活动和内…     

试论生物和人体的圆形结构规律

自然界的各种生物,特别是高等生物和人体,都是结构非常复杂的有机体。各种生物千姿百态,生活在各种不同的环境中,然而,生命——新陈代谢,却是它们的共同特征。生命的最基本的过程是吸收营养物质、排出废物和繁殖后代,这个过程随着生物的进化发展,越来越复杂,越来越精细,发展到高等动物乃至人类,达到了极其完善的地步,与此同时,生物体的构形通过进化规律和各种自然力(如压力,重力、摩擦力、阻力、应力、……)的筛选,也实现了最优化——圆形结构。     

灵长类泌乳刺激素基因的插曲式进化

采用PCR方法从4个灵长目物种中获得了泌乳刺激素(Prolactin, PRL)基因的第2~5外显子的序列, 结合GenBank中已有的序列, 计算了PRL基因在灵长目中的氨基酸替换速率. 对异义替换速率和同义替换速率进行比较的结果显示, 在灵长目进化的过程中未发现任何一个枝系有正选择作用的迹象. 此外, 用最大似然(Maximum-Likelihood, ML)法没有检验到任何一个受到正选择作用的位点; 在快速进化时期内发生的所有32个氨基酸替换中, 只有2个位点包含在功能重要的40个氨基酸之内, 提示所发生的氨基酸替换主要集中在功能上并不是很重要的位点上. 此外, 在PRL基因的快速进化过程中, PRL的部分功能被胎盘泌乳刺激素(placental lactogen, PL)所替代. 基于以上原因, 推测发生在灵长目PRL基因的快速进化很可能是选择压力的放松, 而不是正选择作用的结果.     

资讯

“生命之树”工程将揭开奥秘美国科学家最近即将开始着手建造“生命之树”工程。“生命之树”最终将地球上所有现存的生物———从微生物到鸟类到巨型爬行动物,是如何与另一种生物相互发生联系的,特别是植物、蜘蛛类、鸟类和恐龙类等生物之间相互联系的秘密详尽地展示出来。工程预计需要十年多一点时间完成。几代生物学家已在植物群和动物群中勾画出了规模宏大的进化模式示意图,科学家也已描绘出了地球上现存的大约170万种物种。但其中大多数物种未被研究过,且有上百万种物种未被编上目录。工程将采用在分子遗传学和计算机技术中的最新技术,…     

定向进化:驾驭进化的力量

<正>在生命数十亿年的发展历程中,进化起到了至关重要的作用。进化是一种伟大的自然力量,因此科学家希望在实验室里模仿生命的进化方法,实现生物大分子(主要是蛋白质)的快速进化。这种掌控生物分子进化的方法,被称为"定向进化"。美国科学家弗朗西丝·阿诺德、乔治·史     

走近诺贝尔奖(十八) 试管里的定向进化

正在生命数十亿年的漫长发展历程中,进化起到了至关重要的作用。能否在实验室里加快进化的速度?答案是肯定的。相关科学发现获得了2018年诺贝尔化学奖。进化是一种伟大的自然力量,科学家则希望在实验室里模仿生命的进化方法,实现生物大分子(主要是蛋白质)的快速进化。这种掌控生物分子进化的方法,被称为"定向进化",也有科学家戏称     

小妖精鲨鱼

正这种怪异的生物你绝对没看到过,该物种的数量稀少,因此极其罕见。它们是保留了远古鲨鱼血统的最后一种生物,具有一些原始特征,因此被科学家称为远古鲨鱼的"活化石"。它们是已经存活了1.25亿年的尖吻鲛科的唯一物种。这种怪异的鲨鱼生活在深海,行踪十分神秘,外形也十分丑陋。其最显著的特征是长而扁平的鼻子,突出的像钉子般的牙齿,以及粉红色的皮肤。     

大自然的“活化石”

在今天的地球上仍然生活着一些堪称"活化石"的动植物,它们在数千万年甚至数亿年的漫长岁月中没有发生太大变化,成功地寻找到适于自己生存的生态位并繁衍生息。     

脊椎动物附肢发育及进化机制的研究进展

动物形态的多样性造就了丰富多彩的动物世界.脊椎动物附肢形态的发生一直以来是研究物种形态进化发育的典型例子.脊椎动物的附肢在漫长的进化历程中发生了多次重大的改变,这大大提高了脊椎动物的适应性.另外,在由水生鳍向陆生足演化以及四足动物形态各异的四肢发育过程中,涉及很多与发育相关的基因和调控通路.本文结合发育生物学和遗传学的证据,综述了近年来对脊椎动物四肢发育及进化机制的相关研究,强调了基因的时空差异表达及调控是造成生物形态适应性进化的主要驱动力.     

关于分子进化理论

本文阐述了现代分子生物学的成就对综合进化论的发展。生物分子顺序的分析,可以重建物种之间的亲缘关系。遗传密码的发现,证实了所有物种基本的生命机制的统一性。所有物种和个体的遗传和形态发生,都可归诸于基因组的信息。基因组的信息也是自然选择得以作用的唯一信息。核酸遗传信息向蛋白质传递的顺序的不可逆性,证明了“获得性状”是不可能的。分子生物学表明,生命体具有一种结构和机制以保证一模一样地复制自身结构以及复制在这个结构中发生的突变类型。由此可见,生命的特权是保守,进化不是生物的一个规律。有三类与选择进化论格格不入的理论:一是认为物理规律不能说明生命的存在和进化的活力论;二是认为进化不仅是生物的规律,而且是整个宇宙向上渐进的规律的泛灵论;三是以某些热力学家为代表的、主张地球上生命的出现和进化的必然性的泛灵论。如果接受选择的进化论,必须认为生命在地球上的出现,任何物种以及人类、社会的存在,都是在整个宇宙中只发生一次的事件,是完全不可预言的。