生物的变异和多样性

地球的寿命约为50-60亿年,科学家根据研究认为30多亿年前生命起源于海洋,最初的生命能新陈代谢,能繁殖后代,但为非细胞生物。由于地球的自然环境在不断变化,使生物不断产生变异,出现了有细胞结构的生物,从异养到自养,从原核到真核,从单细胞到多细胞,从无性到有性,从两极到三极——动物、植物和菌类生态系统的形成。     

从中国哲学体悟多细胞生物的演化

生物的多细胞化是早期地球生命演化的重要阶段之一,是生物"快速"进入多细胞组织水平并发生种系大分化的前奏。尽管人类对于多细胞生物的演化仍然不甚明了,但透过2000多年前的老子哲学,仍可体悟和窥探到万物演变之机趣。在多细胞生物演化过程中,早期地球生命与地球环境合二为一,共依共存,互为因果,在动态变化过程中,不断创进、分化、复杂化,绵延相继,在"动"中显现生机和活力。     

看不见的巨人——海洋微型生物与气候变化

我们生活的地球有71%的面积是海洋,海洋是生命的摇篮。海洋生物中,除了我们常见的鱼、虾、贝、藻以外,还有数量极大的微型生物,包括自养、异养、真核、原核的单细胞生物和没有细胞结构的病毒粒子。每千克海水中的微型生物数量居然与地球上人类总数相当!这些看不见的小家伙实际上是海洋中的巨人,它们的活动与气候变化息息相关。它们是地球上第一     

冠状病毒究竟是什么？

正最近我女儿的科学课举行了一次辩论,题目是:病毒是不是生物?辩论的结果,大部分同学认为病毒不是生物。理由是:细胞是生命的基本单位,病毒不是细胞,所以不是生物。生物学界一般也不把病毒当作生物,理由也是病毒没有细胞结构。病毒实际上只是由蛋白质外壳包裹着的一段     

知识快餐店

<正>埃博拉病毒疫情在非圳地区的肆虐让全世界都为之惊恐,希望本期知识快餐店的病毒特辑不会让你惊恐。病毒大杂谈病毒是处于生命与非生命物质间的存在,只有当它接触并侵入细胞时才会表现出生命活性。由于无法形成化石,病毒的起源尚无定论,但现在流行的理论都或多或少与细胞有关,病毒很可能在第一个细胞进化出来时就已经存在了病毒由一个作为遗传物质的核酸分子(DNA或RNA)和作为保护性外壳的蛋白质构成,没有宿主时就只是一个大号的生物分子。     

进入细胞世界

细胞是生命活动的基本单位,一切有机体都由细胞构成。除病毒外的所有生物,都由细胞构成。自然界中既有单细胞生物,也有多细胞生物。细胞是生物体基本的结构和功能单位。因此,了解细胞,认识细胞的功能是非常重要的。     

生命曲线的奥秘

地球上的生物约500～5000万种,已被人们认识的约170万种.生物界五彩缤纷,形态万千,但小至生物分子、病毒、细菌、细胞结构,大到生物体器官、机体、动物行为等等,随处可以看到螺旋结构和形态.     

2022年病毒研究领域十大发现

<正>病原体的影响可以追溯到人类历史开始之前及之后，事实上，病毒在塑造地球上所有生命的轨迹方面发挥了重要作用。近年来，尤其是自新冠疫情暴发以来，病毒已成为头条新闻里的“常客”。美国趣味科学网站在2022年12月26日的报道中，列出了2022年病毒领域的10大研究发现，向人们展示病毒如何影响全球各地的人类和其他生物。     

农业诞生于人类干预基因

正生物多样性是基因变化的结果几十亿年前,地球上出现了一类生物大分子,它们能够自我繁殖和复制。于是,原始的生命形成了,它们以RNA和DNA的形式保存和复制遗传信息。自然界的生命在演化的过程中,逐渐形成多种多样的生命形态:从古细菌、细菌,到真核生物,以及各类多细胞真核生物。在这一演变过程中,最核心的变化就是核酸中碱基排序的变化。     

杰出的地球生物

地球上出现生命已有大约37亿年。在这漫长的岁月中,各种生命不断地进化,并且逐渐适应了地球上从赤道到两极、从陆地到海洋的各种环境。形形色色的生物使地球变成了一个充满生气的星球。评判地球上最成功的物种有以下这些标准:它们的种群遍布整个星球;个体数量巨大;具有极强的适     

生物炼制中的微生物细胞工厂

生物炼制是以可再生生物质资源为原料,生产能源与化工产品的新兴工业模式,是转变经济增长模式,保障社会经济可持续发展的重大战略需求。微生物细胞工厂是推动生物炼制技术发展的核心,世界各国纷纷设立重大研究计划支持细胞工厂的研究,以期获得生物炼制技术的领先地位。本文从细胞工厂的构建、基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、综合组学分析等方面出发,回顾了有关微生物细胞工厂基础研究方面的进展,讨论了目前亟待解决的关键问题和研究对策,展望了系统生物技术在构建微生物细胞工厂中的应用前景。     

熵与地球生命环境

由于地球上任一地区接收到太阳辐射能量的周期变化,导致地球表面温度的周期性变化,由此及地球系统的能量收支状况出地球系统在一个周期中的熵变公式,得出地球系统平均负熵流功率,由于地球系统温度的日周期变化源地球自转,因而地球自转是地球系统熵变功率为负的根源,又由于生命生存、生物进货依赖于负熵流,得出重要结论：地球自转是地球系统生物进货和生命生存的必要条件,并且还对人体热熵流进行了估算。     

水,生命的载体

正水,是生命之源。随着人类科学的发展,我们不仅越来越深刻地认识到水的重要性,也意识到水对生命的意义从太空中看地球,会发现地球大部分面积是鲜艳的蓝色。而水是地球表面数量最多的天然物质,它覆盖了地球70%以上的表面。地球上因为有了水,才变得生机勃勃。水,是地球上一切生物赖以生存的必不可少的重要物质,人如果没有食物而有水的情况下,可以生存3个星期;而缺乏水的话,只能生存3天。没有水的哺育,就没有生命的繁衍;没有水的世界,将是死亡的世界。     

土壤病毒的研究进展与应用前景

 病毒是地球上数量最多的生物实体，在调控宿主群落组成、推动宿主进化及影响土壤元素的生物地球化学循环等方面起着非常重要的作用。概括了环境病毒的研究历史及发展现状，揭示了病毒生态学的发展历程；分析了土壤病毒生态学常用研究方法（包括表型、基因多样性、宏基因组、生物信息学分析等），阐述了土壤病毒的多样性、病毒在土壤生态系统中的生态功能；展望了环境噬菌体的应用（噬菌体疗法）及发展前景。     

进化？演化？（上）

地球生命的进化史整体上是一个由低等到高等的前进发展过程，这几乎是人所欺知的常识，无论在生物课本中还是在生物专业的论文里，都能行到“低等”、“高等”、“原始”、“进步”等体现生物演化具有进步性的词汇。然而，也有观点认为生命演化的历程并不存在进步性表现，“进步性”是人类主观的错误认识。     

地球动物世界的诞生--评陈均远《动物世界的黎明》

已有的科学证据表明,38亿年前我们居住的地球上就有了原始生命的存在。然而,自38亿年原始生命的开始到5.2亿年的寒武纪复杂生命动物大量出现,生命经历了一个漫长的演化过程。直到距今7.5亿到5.2亿年的前寒武纪-寒武纪过渡时期,地球才完成了从没有可见生命的荒芜状态向生物繁茂的现代蓝色星球状态的转变。在地球历史上这一非常关键的转折发展时期内,动物在地球上首次出现,其复杂的多样性(相当门一级分类水平)在寒武纪早期一个很短的时间内达到甚至超过现代的水平,这一快速的生命演化事件,被称为“寒武纪大爆发”。寒武纪大爆发与生命起源、智…     

论大气环境的变化是导致恐龙灭绝原因的新假说

发生在6500万年前的生物大灭绝一直是引起人们深入思考的一次事件,解释这次大灭绝事件的原因已有80多种,虽然各种解释都有其合理性,但认真研究起来都不能完全令人信服。从地球生命发展的总进程来看,地球大气中在不同时期氧气含量的变化与臭氧层的变迁应该是影响地球生物的重要因素,当时大气环境的变化才是这次地球生物大灭绝的根本性原因。     

海底淤泥中发现青霉菌

美国南加利福尼亚大学的生物地球化学家布兰迪·里斯(Brandi Reese),与美国得克萨斯A&M大学的分子地球微生物学家希斯·米尔斯(Heath Mills)发现,太平洋底的沉积物中有青霉菌生存。能在如此荒凉严酷的环境中找到多细胞生物,"使我们对生命在地球上生存的极限有了更新的认识"。在2012年12月6日的美国地球物理学联合会(AGU)会议上,     

原核生物中心法则形成过程的逻辑分析

对生命早期原核细胞内遗传信息传递法则的形成过程进行推演是一项值得探索的工作. 基于地球诞生初期所可能存在的理化条件及演化,提出了生物小分子产生的化学必然性以及籍此促使生物大分子产生并呈现生命端倪的逻辑必然性. 在提出不同原始反应之间维持相对平衡观点的基础上,分析了产生结构相对稳定、对体系危害程度小的生物大分子以及大分子聚集体的成因及重要意义,阐释了囊泡（类细胞结构）的形成机制与意义;基于模板反应,提出了“软模板”（即mRNA）与“硬合成装置”（即核糖体）进行蛋白质合成时的相互筛选（即柔-刚对接模型）以及多种RNA参与蛋白质生物合成的成因,籍此提出了囊泡内因长期演化所导致的“弱遗传关系”的模型. 同时,也从逻辑学的视角分析了DNA与RNA形成先后的问题、蛋白质与核酸形成先后问题、病毒进化与细胞进化之关系等关乎生命起源与进化的重要科学问题. 最后,对生命起源的逻辑、生命现象的重新定义等问题进行了讨论.      

多学科交叉保护珍稀濒危物种刻不容缓

生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,也是地球生命的基础。然而,随着人类社会工业化进程的快速发展,人口数量的急剧上升以及