人开始是由那种细胞进化而来?

如题所述

由最基础的原核细胞进化而来的 生命的本质是以本能为指向,以信息为先导,在环境因素的诱导下进行的自组织过程,这种过程的物质基础是细胞。研究表明,细胞不仅是生命的结构单位,功能单位,而且还是生物的基本思维和进化单位。作为万物之灵的人类,经过了大约38亿年的进化历程,生命自组织过程发展到了一个较高阶段,所有的一切都归因于细胞的进化。因此,研究细胞的进化和生命的自组织过程,对于了解生命的本质和对人类自身的了解具有一定的启发意义。 1.细胞进化的有力证据1.1 一切现代细胞都从同一祖先进化而来根据古生物证据,原始细胞大约在3.5×109-3.8×109年之前就在地球上出现(最有力的证据是在澳大利亚的35亿年地层中发现的球形微结构化石,被认为是现代细胞的共同祖先)。而且通过对某些遗传物质的控制并以突变的形式是原始细胞逐渐趋向各异(如在南非32亿地层中发现的具有杯状、球状和丝状微结构化石,被认为是距今10亿年的晚期前寒武纪蓝藻的祖先。在美国27亿地层中发现的单个和成簇的球形结构化石,是现今细菌和蓝藻的鼻祖,光合作用生物大量出现。在距今14亿年的Beck spring白云石中发现的化石结构很像现今真核绿藻)。真核细胞大约在15亿年前出现,被认为是由原始原核细胞进化而来,因为原核细胞和真核细胞在遗传机制和代谢机制上非常相似,原细菌(Archaebacteria)的发现为这一观点提供了有力证据。总之,就细胞进化的整个历程来看,一切现代细胞都或多或少地被大上原始原核细胞的烙印。1.2.细菌是最小最简单的细胞在现代细胞中,细菌的结构最简单,但生活习性各异,任何有机物,从木料到石油,都被这种或那种细菌当作养料所用。如光合细菌柱孢鱼腥蓝细菌和层理席蓝细菌,与植物细胞极其相似,以光合固氮的形式获取生命活动所需的能量。而且,就植物而言,可以说依赖于细菌进行光合作用。因此,可以看出,无论高等或低等生物,不管是动物还是植物,甚至使我们人类,在生命代谢进程中细菌起着不可磨灭的作用,与生物有机体有着千思万缕的联系。1.3 贾第鞭毛虫是真核细胞进化过程中的一个中间阶段贾第鞭毛虫(Giaradia),属单细胞生物,通常作为寄生虫厌氧性地生活在肠道中并能使人致病,表面酷似活化石,由于具有一个细胞核(其实具有两个细胞核)和一套细胞骨架,因而被认为是真核细胞,但通过对DNA研究分析表明,在很大程度上又接近于细菌,无线粒体、和叶绿体,因此,被认为是真核细胞进化过程中的一个中间阶段。1.4酿酒酵母是最简单的真核细胞酿酒酵母(Sacharomyces cerevisiac),单细胞真菌,细胞壁坚固,有线粒体,但无叶绿体,DNA含量是大肠杆菌的2.5倍。根据对DNA检测,被认为是与现代动物和植物具有共同的祖先。1.5 细胞核的起源研究表明,现代细胞核是由内质网进化而来。原因是:核膜由双层单位膜构成,两层膜之间隔有空隙,次空隙称为核围隙,核膜外层与内质网膜相连,核围隙与内质网池相连;核膜外层的细胞质膜上结合有核糖体,在有丝分裂前期末,核膜破裂,形成一些小囊泡,这时候核膜内层朝核液的一面上也结合核糖体。这说明,核膜无论在形态上还是在性质上都和内质网相同。因此,可以说,核膜是由质膜→内质网→核膜的途径进化而来。1.6 线粒体和叶绿体的起源研究表明,线粒体和叶绿体分别起源于源市真核细胞内共生的细菌和蓝藻(1905年,Mereschkowsky 提出叶绿体其余昂与内共生的蓝藻。1918年Porteir和1922年Wallin 明确提出线粒体来自细胞内共生的细菌)。其主要依据有:线粒体和叶绿体的基因组在大小,形态和结构上与细菌相似。与真核细胞基因组不同,其DNA是一个环状、双链的单个裸露分子,且在相对分子量、键基比例和核酸序列上与原核生物极为相似。证据表明,线粒体和叶绿体具有自身的DNA聚合酶及RNA聚合酶,能独立复制和转录自己特有的RNA其mRNA、rRNA的结构与细菌相似。叶绿体与线粒体都有自己完整的蛋白质合成系统,能独立合成蛋白质,且合成机制更类似于细菌。线粒体和叶绿体的两层被膜有不同的进化来源,外膜与内膜的结构和成分差异很大。其中,外膜与细胞的内膜系统相似,可与内质网和高尔基体膜沟通;内膜与细菌膜相似,内膜内折,分别形成细菌的间体、线粒体的嵴和叶绿体的类囊体。线粒体和叶绿体能以分裂的方式进行繁殖,与细菌繁殖方式相同。线粒体和叶绿体能在异源细胞内长期生存。线粒体的祖先来自反硝化副球菌或紫色非硫光合细菌,其主要依据是这两种菌的磷脂成分、呼吸类型和细胞色素c的初级结构与线粒体的更为相似。介于胞内共生蓝藻与叶绿体之间的结构-蓝小体,其特征在很多方面可以作为原始蓝藻向叶绿体演化的依据。 以上所有的证据都表明,细胞正处在不断进化的历程中,进化的动力是协同,即为了生命向更高级形式的进化,表现出与外在环境和内在环境的多为协同。 2.关于生命自组织过程 2.1生命的起源生命的起源应当追溯到与生命有关元素及化学分子的起源与进化。2.1.1 前生物的化学演化地球是生命的发源地,前生物的化学演化最早发生在地球的大气圈中,在这个阶段地球大气圈中所形成的简单低分子量的有机物与地表水体的相互作用,形成了含有有机化合物的水溶液,为生命的出现提供了物质基础。另一种观点认为,前生物的演化始于宇宙空间。而两种观点的物质基础相同。生物大分子的前生物合成,即由氨基酸向多肽或蛋白质的进化,为生命的起源提供了可能。核酸的出现,使生命能够持续进行和进化的根本所在。生物大分子的自组织过程是由化学演化向生物学演化的过渡,它的基本特征是能够代谢、变异和遗传,从而能借助自身创造达到生物学演化水平。2.1.2 最古老的原始生命地球上第一个单细胞原始生命的出现标志着生命演化进入了一个新阶段-生物学演化阶段。38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的。现在的极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能是最接近于地球最古老的生命形式,代谢方式可能是化学无机自养,以二氧化碳为唯一碳源(不需任何有机物),并通过硫呼吸(氢被元素硫氧化产生硫化物)获得能量。现今存在的最原始的光和自养生物是光合细菌和蓝藻,但证据表明,最早、最原始的光合生物只可能是光合细菌。关于最早原始生命的古生物证据,被认为是35亿年前澳大利亚西部瓦拉伍那群中的微生物化石。2.2 生命的本质38亿年的生物史上,生物的进化无一例外的都是与其以本能为指向、以信息为为前导的主动努力密切相关。并且随着物种由低等到高等进化,使生命由低级向高级演化,特别是具有系统控制中心脑来进行信息加工和本能活动的动物,愈益明显。研究表明,生物进化都是生物自主决定的,一切生物都具有逻辑思维能力(对食虫植物摄食昆虫的过程进行研究,证明植物也具有逻辑思维能力)。细胞不但是生命的结构单位,功能单位,而且也是生物的基本思维单位。对眼虫藻的研究,证明生物可以根据环境分析即生存需要进行自我设计和自我创建。衣藻和草履虫的生活方式和生命进程证明从原始的单细胞开始就有了逻辑思维能力,即对信息的获取和加工。因此,可以说生命的本质是:以信息为前导,以本能需要为指向来控制自己与外界进行对象性的全息的物、能、信息的交流,实现生命的自组织过程。2.3 生命的自组织过程生命自组织过程,就其本质来说,就是以信息为前导,以本能为指向,以向上进取的生存意识为动力,表现出对周边环境的最大适应和对自身趋于最完美、最智慧的彻底进化。人类是宇宙进化诞生的万物之灵的第四代,属于生命的自知自组织系统,是在宇宙进化的第三代-非自知自组织系统的基础上进化而来,而正在向宇宙第五代的出现演化。但就目前进化层次来看,生命的自组织形式主要有两种,即自知自组织系统和非知自组织系统。人是自知自组织系统的代表,人与其他生物相比较,并不是表现在生理上和是否具有逻辑思维,其根本所在是人类具有人类性,包括*人类的自知性。这是人与其他生物(即生命自知自组织形式和非知自组织形式)不同的首要类型,即其他生物的思维建立在非知的基础之上,只是一种本能,只能通过非知的调控;来生存和进化,而人不但能够控制自我,而且能够被自我所控制。*具有自知创造新信息系统的智能性。即其他生物仅仅利用自然界,单纯以自己的存在来使自然界改变,而人则通过他所作出的改变来使自然界为自己的目的服务,来支配自然阿边界。*具有不断发展的物化类性。人类特有的本能不仅仅是创造新信息,还能将新信息系统化、物化,并与人结合为人脑-工具系统和人-物质工具系统,完成一项创造的目标,这一点其他生物无能为力。*具有不断发展着的群花类性。*具有不断升华的个性化的类性。3.细胞进化与生命自组织过程的关系3.1细胞进化是生命自组织过程的基础生命进化到的实质是细胞的不断集团化和社会分工的进化。从第一个具有生命特征的单细胞到生命自知自组织体-人的出现,细胞经历了大约38亿年的进化历程。从某种意义上来说,细胞的潜思维决定了生命的进化。细胞的一切变化和分工,都是逻辑推理的产物。衣藻能进化为浮游生物,就是因为将要进化为衣藻的那个单细胞,能够推断物体在水中作一定方式的摆动运动仅能向前游动,根据这种逻辑推理,创造了鞭毛和控制鞭毛作有规律的推动的机构,才是它进化为衣藻。由于细胞具有全能性和潜思维的特点,所以任何一种生物,不论细胞怎样变化,都符合由机体整体的需要,都符合生存的需要,每一个细胞都能按有机体的需要决定自己的行为和发挥特有的功能,根据情况的变化改变自己的职能适应新的需要。此外,就人与动物大脑而言,都有一些生理功能相近或相似的细胞组成,但人脑却不同于动物脑,其根本原因是前者相对于后者来说,在功能上发生了进化,即由动物脑在潜思维的作用之下进化成为具有自知自组织系统的人脑。由此可见,生命的进化实际上应归结于细胞的进化。3.2生命自组织过程是细胞进化的原动力生命在由低级向高级进化过程中,归根结底都起源最原始的单细胞的进化。细胞全能性学说认为有机体任何一个单细胞包含了该生物结构和习性的全部信息,任何一种单细胞能够做到需要什么结构材料就合成什么材料,需要什么性能的组织就构成什么组织,需要什么功能的器官就设计什么器官。所以生物界的总体来说,细胞简直是万能的,表现出思维潜力的无限性。但这一过程的实现全都在生命自组织过程的指令下准确无误的进行着。可以说,生命自组织过程是细胞进化的原动力,随着生命向更高级层次的进化,细胞的结构功能以及思维能力日益趋向于完整化和高智能化。因此,就人类来说,了解自身,开发自身是目前水平上对生命进化所做出的最大贡献,进而推动细胞的高速进化。4.结语相对于生命的历程,人类只是历史长河中的一小部分,但人类对生命进化所做出的贡献不可磨灭,尤其是科学技术的日新月异伴随着人类对自身了解和对自身资源的合理开发,使得生命进化速度大于从前,但人类在对自身了解的同时,忽略了其他生命存在的价值,物种灭绝和自然灾难频繁发生。我们应该善待生命,善待每一个细胞,使生命在多维协同中进化。
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