从"生命之树"到"生命之网"

20世纪中叶,美国进化遗传学家多布然斯基(T.Dobzhanskv)曾经这样评价过进化论,"只有从进化的角度才能解释生物学的事件".在纪念英国生物学家达尔文(C.Darwin)这位"进化之父"诞辰200周年之际,不妨依据此话,也从进化论的角度来看一看200年来科学家对生命的认识.     

动植物"活化石"

活化石是指在种系发生中的某一线系长期未发生前进进化,也未发生分支进化,更未发生线系中断,而是处于停滞进化状态的结果,并仍然是现存的种类.在生活环境不变,成活率极低的情况下,这些生物在几百万年时间内几乎没有发生变化,同时代的其他生物早已绝灭,只有它们独自保留下来,生活在一个极其狭小的区域,被称为"活化石".     

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.     

逃离致命丛林"迷魂香"

塔克里纳克迷魂香，是一种生长在南美洲的变异鼠尾草，这种原产于地中海沿岸的植物漂移到南美洲后，经过数百年的神秘进化，进而转变成为一种危险的腐食性植物，俗称“迷魂草”。     

植物"自卫"妙招

由于所有的动物都直接或间接地以植物为食,所以植物的一生中经常会受到动物的伤害.面对动物的伤害,植物并不是坐以待毙,在长期的进化过程中,植物早已发展出很多神奇的方法来反击、自卫.     

不用"补觉"的斑马鱼

一项新的研究显示,即使被剥夺一晚上的睡眠,斑马鱼也不会在第二天打瞌睡.也就是说与哺乳动物相比,鱼类更擅长依靠白天的光亮保持清醒状态;同时也说明在进化过程中,不同物种形成了不同的睡眠调节机制.     

是"树"还是"网"?

一旦认识到基因水平转移并非次要因素,生物学家就开始重新审视进化树的意义.早在1993年,就有科学家指出,细菌和古生菌在进化树上更像一个网络.1999年,又有科学家声称："进化树已经不再适合被画成一棵树了.它并不存在于自然界中,而是人类擅自对自然界进行的归类."     

"达尔文的梦幻池塘"

荷兰生物学家提斯·戈德史密特以研究演化生物学和维多利亚湖中一种珍奇鱼类--丽鱼而出名.他在他的著作中将维多利亚湖称为"达尔文的梦幻池塘",因为这里有超过200种不同种类的缤纷多彩的热带鱼类在相同的环境下进化,这种现象令人惊讶.     

恐龙的 "亲戚"和"邻居"们

恐 龙 时 代 的 生 物 群 如果你想到中生代(三叠纪、侏罗纪和白垩纪),你可能就会联想到恐龙!没错,那个时代,即2.52亿年前到6600万年前,是恐龙进化、繁衍和遭遇灭绝的时代.但如果你只想到恐龙,你会错过很多其他神奇的生物,尤其是其他爬行动物,因为恐龙只是中生代爬行动物的一种.在当时,地球上的其他"居民"还有不少,包括现代鳄鱼的祖先.与此同时,翼龙"统治"着天空.虽然翼龙经常被称作"恐龙",但它们只是恐龙的"亲戚".     

创新:面对原始问题——陈省身和杨宁"科学会师"的启示

物理几何是一家,共同携手到天涯.黑洞单极穷奥秘,纤维连络织锦霞. 进化方程孤立异,对偶曲率瞬息空.畴算竟有天人用,拈花一笑欲无言.     

动物王国里的"吸血鬼"

有关"吸血鬼"的传说经久不衰,让人毛骨悚然.虽然那些传说往往是没有科学依据的,但有些动物在长期的进化过程中形成了一种特殊的生存方式--靠吸食其他动物的血液为生,成了动物王国里的"吸血鬼".     

遗传密码起源初探

生物有机体的多样性首先反映了地球作为非平衡热动力学系统的复杂性,其次是种群内部的复杂系统进化过程.不管这些复杂性如何相互作用和不断变化,生命有机体所使用的遗传信息,也就是遗传密码,却高度一致,因此这个遗传密码必定起源于相对更早的时期,经过不断进化达到近乎完善后才固定下来.     

"剪出"古人类的"迷你大脑"

日前,美国科学家利用基因编辑技术CRISPR-Cas9,将尼安德特人和丹尼索瓦人的NOVA1基因导入人类多能干细胞.他们将这些细胞培养成直径达5毫米的类脑组织块,并与正常的人类大脑进行比较.该成果有助于科学家理解人类大脑进化的基因路径. 人类与尼安德特人和丹尼索瓦人的关系比与任何现存的灵长类动物的关系都密切,而且,尼安德特人40％的基因组仍然存在于人类身上.但是科学家研究这些古人类大脑的手段有限.了解这两种古人类的基因与人类的不同是很重要的,因为它有助于研究人员理解是什么使人类成为独一无二的高等动物.     

螃蟹横行的玄机

螃蟹长期生活在潮间带、水底或沿海滩涂,在泥、沙滩上掘穴而居或躲藏在石隙中.因此,潮涨潮落就是与之相伴的永远的风景.经过数亿年的久而久之,螃蟹进化出地球上惟一、最特立独行的身体结构和横行方式.     

公共卫生重在"公众"参与和专家"独立"

美国科学家文特尔(C.Venter)博士被请去"喝咖啡"了.起因是2010年5月20日,他宣布成功合成人工基因组编码的细胞"辛西娅"(Synthia).虽然,辛两娅还不是一个完整的合成生命,但却是人工生命征途上最重要、最关键的一步."人工生命"由科学家设计,在天堂和地狱的花名册上未曾登记,上帝未曾相识,完全颠覆了西方社会的宗教伦理,也威胁着现代科学的生命进化伦理,风险难料.对此,各种利益集团褒贬不一.认同者以为合成细菌是未来新能源的希望,反对者指责文特尔为新一代生物武器和反人类的技术恶魔提供了罪恶通道,更有甚者呼吁将文特尔绳之以法.     

蚂蚁"借"毒素给青蛙

中美洲和南美洲的毒箭蛙跟马达加斯加的毒箭蛙原本并不相干, 然而它们用以制造毒液的配方却是一样的——都是毒蚁。具体而言, 这两种毒箭蛙都以富含有毒生物碱的蚂蚁为食,并且都能在自己体表的皮囊中储存毒素,而毒箭蛙自身却不会受到这些毒素的伤害。这两种毒箭蛙显然是各自独立进化出明亮的体色——警告色的,但它们在外表上却惊人地相似。这在生物学上被称为“趋同进化”,即当两个不同的物种面临相同的生态压力时会形成相似的对策。而毒蚁自身的趋同进化,则是毒箭蛙出现的先决条件。     

基因改良与基因革命

基因革命是相对于生物包括人的自然基因进化而盲的。如果说人类和动植物经过千百万年在自然进化过程中形成的各种基因是一种基因改良的结果的话,那么通过现在的基因知识对基因做去除、修补、修饰、增减等等就是一种基因的革命。因为这一过程相对于人和生物的自然进化而言,是极其迅速而强烈的,也可以说是突发的。例如,华裔科学家钱卓改变老鼠体内的一个基因而使得变革了基因的老鼠变得比正常老鼠聪明一些,这一过程经过了     

进化的主流

进化的主流是科学的不断渗透。当处于蒙昧中的人类不能左右自然时，迷信充当了人类进化的主流。各位神灵作为托词被生生造了出来，愚弄自己也欺骗别人。迷信凶狠地扼杀科学的萌芽，经过不计其数的斗争、无数先驱为赛先生殉葬之后，科学终于成为人类进化的主流。     

中国古人类学"多地区连续进化说"的产生与发展

关于现代人类起源,目前世界上有两大学说,一为"多地区连续进化说",一为"非洲来源说".或曰"取代说".前者主张非洲、欧洲和亚洲的现代人类,从各自地区原有的直立人独自演化而来,他们身上一直保持着各自地区化石人类解剖学上一系列连续性特征.     

分子进化的速率问题

生物在其漫长的进化过程中,不仅从低级向高级进化,而且伴随着分子进化。生物界虽然千姿百态,但其基本构成都是蛋白质和核酸。经过研究,发现亲缘关系越近的生物,氨基酸差异数越小,反之则越大。这种蛋白质分子差异为揭示生物进化提供了有力的佐证。《分子进化的速率问题》一文或许对此感兴趣的读者有所裨益。