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生命進(jìn)化-生物形態(tài)篇

 醫(yī)學(xué)abeycd 2023-09-21

一.細(xì)胞階段

1.細(xì)胞的形成

環(huán)境與物質(zhì)趨于穩(wěn)定的變化形成能適應(yīng)穩(wěn)定環(huán)境的生命形式——細(xì)胞

遠(yuǎn)古時(shí)期的地球沒(méi)有生命,首先隨著環(huán)境的不斷變化,地球表面發(fā)生著各種各樣的化學(xué)變化。先有無(wú)機(jī)物變成有機(jī)物,然后不同的物質(zhì)間發(fā)生著或快或慢的化學(xué)反應(yīng),其中有些伴隨著能量傳遞與物質(zhì)交換,最后在一種穩(wěn)定的環(huán)境下產(chǎn)生了一種神奇的東西——細(xì)胞。

細(xì)胞有一層膜,能保證自己的形態(tài)的穩(wěn)定,但這層膜又有一定的通透性,能把外界的某些成分吸收進(jìn)來(lái),某些成分排送出去,而物質(zhì)進(jìn)出的依據(jù)主要是內(nèi)外濃度差,再通過(guò)膜的特性進(jìn)行篩選。在這層膜內(nèi)有一個(gè)核,這里儲(chǔ)存了細(xì)胞的生長(zhǎng)信息,它重點(diǎn)記錄了,細(xì)胞在吸收了足夠的物質(zhì)后能穩(wěn)定地分裂成兩個(gè)個(gè)體。正因?yàn)樗倪@個(gè)結(jié)構(gòu),它才能穩(wěn)定并長(zhǎng)期的存在。

這些特性不是主觀形成,而是客觀性的。因?yàn)樽匀缓芏嘧兓加幸环N越變?cè)竭m應(yīng)環(huán)境的趨勢(shì),就像水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,溫度100以后,它要變成水蒸氣才能穩(wěn)定;銅在潮濕的空氣中,慢慢變成銅綠,它才會(huì)在這個(gè)環(huán)境中更穩(wěn)定。那么在遠(yuǎn)古的地球上那種極端環(huán)境下,物質(zhì)發(fā)生各種反應(yīng)與變化,剛好形成了生命的基礎(chǔ)物質(zhì)才穩(wěn)定下來(lái)。

在形成生命的過(guò)程中,肯定也出現(xiàn)過(guò)其它的形式,但是只有具備這些特點(diǎn)的,才會(huì)穩(wěn)定延續(xù)下來(lái):

  • 有能進(jìn)行物質(zhì)交換的保護(hù)膜,既能像常規(guī)的物質(zhì)一樣與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,但必須有讓自己穩(wěn)定不輕易被改變的能力。(那些沒(méi)有細(xì)胞膜的生命基礎(chǔ)物質(zhì),能被輕易地改變,就不能保持自己的穩(wěn)定的特性。)

  • 能穩(wěn)定的繁衍個(gè)體(那些沒(méi)有繁殖能力或分裂能力的基礎(chǔ)生命一旦被環(huán)境破壞,那就結(jié)束了,不會(huì)有后代;為什么要穩(wěn)定,因?yàn)樵摷?xì)胞現(xiàn)在的特性是從該環(huán)境中適應(yīng)生存下來(lái)的,那些后代變化太大的,往往不能適應(yīng)環(huán)境而死亡了)

  • 繁衍的后代能繼承前一代大多數(shù)的特征,但也存在自己的變異特征(那些細(xì)胞分裂的后代與自己完全一樣的,他們抵抗環(huán)境的能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,比如某類(lèi)生命只能適應(yīng)20度左右的環(huán)境,一旦環(huán)境溫度巨變,升到30度,那這類(lèi)生命就完全滅絕了。但是繁衍的后代存在細(xì)微的變異的,既能適應(yīng)現(xiàn)有環(huán)境,又能變異自身新的適應(yīng)能力,由于環(huán)境的變化對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō)是不可預(yù)測(cè)的,所以細(xì)胞變異的能力也是不定向的,或者說(shuō)那些定向變異的生命死完了)

由于以上這些客觀因素,細(xì)胞的生命形態(tài)似乎是必然的,因?yàn)椴痪邆溥@些特征的基本生命體都沒(méi)有活下來(lái)或傳下來(lái)。但是有一個(gè)例外——病毒,它們往往沒(méi)有細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),他們主要的生命形式是這樣:

  • 有像細(xì)胞核一樣記錄生長(zhǎng)信息的結(jié)構(gòu),有蛋白質(zhì)能保證基本的生命運(yùn)動(dòng)

  • 能侵入別的細(xì)胞,利用別的正常細(xì)胞的功能進(jìn)行完整的生命活動(dòng)

  • 能穩(wěn)定地繁衍后代,后代也同樣具備前一代大多數(shù)特征,而變異微小的特征

病毒這種生命形式就像是自己不蓋房子,但可以去搶別人的房子,不僅搶著住,還搶食物,生小孩搶住房空間,直到把原房主搞得家破人亡了再去搶下一家。沒(méi)想到搶劫這種行為在生命形式剛啟蒙的時(shí)候就開(kāi)始了。

2.進(jìn)化成多細(xì)胞生物

細(xì)胞抱團(tuán)形成多細(xì)胞生物

在單細(xì)胞生命形式出現(xiàn)后,細(xì)胞會(huì)拼命繁殖,直到環(huán)境所提供的物質(zhì)不足以讓他們一起生存,這時(shí)候就需要競(jìng)爭(zhēng)這些生存物質(zhì)了。為了競(jìng)爭(zhēng)生存物質(zhì),細(xì)胞也進(jìn)行了不定向的變異,呈現(xiàn)出了各種各樣的形式。最終出現(xiàn)了一群會(huì)抱團(tuán)的細(xì)胞取得了重大的勝利。

這細(xì)些胞彼此連接在一起,當(dāng)其中一個(gè)獲取了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),會(huì)將多余的物質(zhì)傳送給其它的細(xì)胞,當(dāng)它搶不到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí),其它細(xì)胞搶到了也會(huì)給他。于是人團(tuán)隊(duì)協(xié)作增大了他們的生存幾率,這種抱團(tuán)式的生命形式獲得了生存優(yōu)勢(shì),成了主流。等到抱小團(tuán)時(shí)又競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)了,就開(kāi)始抱大團(tuán)。于是團(tuán)隊(duì)的個(gè)體數(shù)量差異越來(lái)越大,就像現(xiàn)在的生物個(gè)體差別巨大一樣,有的是單細(xì)胞生物,有的卻由無(wú)法計(jì)算的數(shù)量的細(xì)胞組成。

3.動(dòng)物與植物

動(dòng)植物的祖先

抱團(tuán)后的細(xì)胞團(tuán)越來(lái)越大,但營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)一直沒(méi)有停止過(guò)。在同等體積下,那些保持原始細(xì)胞功能生物就沒(méi)有其它的優(yōu)勢(shì),而通過(guò)變異能分化出組織產(chǎn)生對(duì)應(yīng)功能的細(xì)胞取得了優(yōu)勢(shì)。其中比較重要的是,由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不足,生物之間出現(xiàn)了新的汲取能量的方式:

  • 有的進(jìn)化出能從太陽(yáng)中獲取能量的能力——未來(lái)的植物,植物生存的優(yōu)勢(shì)主要是能自己產(chǎn)生能量物質(zhì)和靜止不動(dòng)能減少能量的消耗

  • 有的行動(dòng)能力直接破壞別的細(xì)胞吸取別人體內(nèi)的能量——未來(lái)的動(dòng)物,動(dòng)物生存的優(yōu)勢(shì)是可以活動(dòng),但是活動(dòng)帶來(lái)了巨大的能量消耗,所以不得不停得尋找食物。

4.功能分化

細(xì)胞組織分工合作,出現(xiàn)功能的主次區(qū)分

進(jìn)化過(guò)程中為了地完成生命活動(dòng),植物中有的細(xì)胞負(fù)責(zé)吸收陽(yáng)光,有的輸送氣體,有的輸送能量物質(zhì),有得負(fù)責(zé)儲(chǔ)能。正是多樣性進(jìn)化中,具備這些能力的植物獲得了巨大的優(yōu)勢(shì),所以它才繁衍了大量的后代,其它不具備這些優(yōu)勢(shì)的無(wú)法成為植物系中的主流,有的甚至被淘汰了。

而動(dòng)物同樣的道理進(jìn)化出了消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等功能。此時(shí)每個(gè)系統(tǒng)中的細(xì)胞負(fù)責(zé)著自己的主要功能,越往后進(jìn)化,這些細(xì)胞分化的功能就會(huì)越強(qiáng),而原細(xì)胞的屬性卻越弱。

5.細(xì)胞組織分化成器官

進(jìn)一步進(jìn)化,細(xì)胞組織分化成器官,功能主次區(qū)分更明顯。

由于細(xì)胞本身的特性為它的分化變異也做了基礎(chǔ),只是將這些特性變異的更強(qiáng),就會(huì)成為更好的優(yōu)勢(shì)。比如物質(zhì)交換能力變強(qiáng)——分泌激素、胃酸、毒素等,活動(dòng)能力變強(qiáng)——肌肉細(xì)胞運(yùn)動(dòng),細(xì)胞膜韌性——形成皮膚,細(xì)胞死亡后角質(zhì)化——變成角和爪等等。這些對(duì)捕獲獵物或逃離抓捕的變異都成了生存下來(lái)的重要技能。所以后面能繁衍下來(lái)的都是能在那個(gè)時(shí)期有優(yōu)勢(shì)的生物,通過(guò)共性我們可以推斷在那個(gè)時(shí)期,他們是靠的哪些優(yōu)勢(shì)活下來(lái)的:

植物能進(jìn)行光合作用,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成淀粉儲(chǔ)存起來(lái)供自己完成生命活動(dòng),不運(yùn)動(dòng)可以節(jié)省大量的能量,所以植物往不動(dòng)的方向在進(jìn)化。有專(zhuān)門(mén)用來(lái)吸收太陽(yáng)能的器官——葉子,而且為了吸收更多,會(huì)長(zhǎng)得很大很多。但過(guò)大的葉子會(huì)被別的生物吃掉,所以葉子大小的范圍受生存環(huán)境影響。植物的種子往往都有種皮種殼作為保護(hù),因?yàn)檫@樣后代更安全。會(huì)有莖或枝來(lái)支撐葉,以便讓葉子能展開(kāi),或者搶到更上方的陽(yáng)光等。

動(dòng)物必須自己進(jìn)食來(lái)獲取能量,所以行動(dòng)能力非常重要。大多數(shù)動(dòng)物都是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),因?yàn)椴粚?duì)稱(chēng)的動(dòng)物在行動(dòng)能力上欠缺,行動(dòng)起來(lái)不協(xié)調(diào),必然被淘汰。有用于行動(dòng)的器官,如四肢、魚(yú)鰭、翅膀等;便于捕獵的器官,如獠牙、利爪、刺、角、毒囊等;保護(hù)自己的器官,如毛發(fā)、皮膚、魚(yú)鱗,龜殼,甲殼等。其中某些細(xì)胞只是具備這些功能,但因?yàn)樵谠撓到y(tǒng)中這些功能越來(lái)越重要,功能強(qiáng)得更容易生存,所以高度分化成了器官,這些細(xì)胞就幾乎失去了原本該有的各種能力而只重點(diǎn)管現(xiàn)在分化后的能力,而且這個(gè)能力分化后變得更強(qiáng)了。

二.生物階段

1.感受器

細(xì)胞本身的感受是靠物質(zhì)交換產(chǎn)生的,早期的細(xì)胞傳遞信息,只能靠自身分泌出物質(zhì)或吸收別的物質(zhì)來(lái)進(jìn)行交流。在細(xì)胞分化后,這種感受功能得到了強(qiáng)化,有專(zhuān)門(mén)的細(xì)胞分化出感受器,能感受周?chē)h(huán)境的變化,讓本體做出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)?;蛘哒f(shuō),沒(méi)有進(jìn)化出感受器的那群生物變成了劣勢(shì)被淘汰了,有感受器地成了當(dāng)時(shí)的主流生物。

早期的感受器以觸須觸手的觸感為主。后來(lái)隨著變異的發(fā)展,出現(xiàn)了一種對(duì)震動(dòng)更為敏銳的感受器,聽(tīng)覺(jué)感受器,聽(tīng)覺(jué)的本質(zhì)仍然是對(duì)震動(dòng)的觸感,但是對(duì)這種震動(dòng)極為敏銳,必須得是一定的頻率和一定的分貝的才能感受到。這是動(dòng)物感受器上一大進(jìn)步,動(dòng)物可以在不觸碰對(duì)方的情況下,立馬收到百米之外的聲音信號(hào)。正是因?yàn)槟苈?tīng)到聲音與動(dòng)靜,這項(xiàng)技能讓動(dòng)物的祖先在遠(yuǎn)古時(shí)期獲得了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì),聽(tīng)到強(qiáng)烈的震動(dòng)就能判斷有危險(xiǎn)的情況。在更后來(lái),聽(tīng)到聲音這項(xiàng)技能得到了更大的發(fā)展,動(dòng)物們不但能聽(tīng)到聲音,甚至在不經(jīng)意間,學(xué)會(huì)了制造聲音,通過(guò)聲音來(lái)傳達(dá)一定的的信息,其中危險(xiǎn)警告與求偶信號(hào)為主。發(fā)生的方式不一定是用口腔,也有靠敲擊身體部位的(昆蟲(chóng)居多)。

哪怕具備了如此強(qiáng)大的勝利優(yōu)勢(shì),但最終也會(huì)到需要競(jìng)爭(zhēng)生存資源的那一天。這個(gè)時(shí)候已經(jīng)出現(xiàn)了大量的生物有聽(tīng)覺(jué),聽(tīng)覺(jué)已經(jīng)不是生命了不起的優(yōu)勢(shì)了。這時(shí)候又有動(dòng)物進(jìn)化出了更了不起的感受器——視覺(jué)感受器。這種感受器主要是能對(duì)光的強(qiáng)弱進(jìn)行感知,這時(shí)不需要發(fā)出聲音或震動(dòng),也能感知周?chē)氖澜缌恕S幸曈X(jué)的生物不是在有聽(tīng)覺(jué)的細(xì)胞互相競(jìng)爭(zhēng)后立馬出現(xiàn)的,而是可能早就出現(xiàn)了,但是最早有視覺(jué)的生物視覺(jué)能力并不強(qiáng),甚至視覺(jué)感受器還沒(méi)有聽(tīng)覺(jué)感受器有效,所以該技能的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái),所以有該特征的動(dòng)物數(shù)量不多,需要等大環(huán)境改變,直到單靠聽(tīng)覺(jué)無(wú)法取得生存的優(yōu)勢(shì),視覺(jué)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來(lái)的時(shí)候,有視覺(jué)的生物才會(huì)大量繁殖占據(jù)生存空間。

再隨著時(shí)間的發(fā)展,這些感受器也越來(lái)越先進(jìn)越來(lái)越復(fù)雜,聽(tīng)覺(jué)與視覺(jué)感受器出現(xiàn)了兩個(gè),因?yàn)檫@樣剛好能進(jìn)行空間定位,感受三維的世界,但更多的眼睛看到的也是一樣的三維世界,無(wú)法更具有優(yōu)勢(shì),反而可能存在其它的缺陷,比如可能出現(xiàn)重影,對(duì)自身定位不清等問(wèn)題,所以有更多眼睛的生物沒(méi)有來(lái)得及形成種群,可能生下來(lái)就活不久死掉了。

2.低級(jí)意識(shí)形成

在生物進(jìn)化過(guò)程中,進(jìn)化出了強(qiáng)大的感受器,還有另一個(gè)強(qiáng)大的功能叫條件反射。比如被刺痛了會(huì)本能的收縮,聞到香甜的食物會(huì)本能的想去吃,這些條件反射的信息都被記錄進(jìn)了DNA,并能遺傳給后代,這樣即時(shí)剛剩下來(lái)的個(gè)體沒(méi)有經(jīng)過(guò)環(huán)境的磨練,也能本能的做出對(duì)自身有益的舉動(dòng)。這個(gè)技能的出現(xiàn),能為后代的成長(zhǎng)建立巨大的優(yōu)勢(shì),那些不具備條件反射的生物,在遇到事情后不能立馬做出對(duì)自己有益的反應(yīng),所以被淘汰了。

其中非常重要的低級(jí)意識(shí)是性意識(shí)。很多生物在性成熟后,會(huì)本能地去進(jìn)行性行為,正是這種本能的性沖動(dòng),促進(jìn)了生物的繁衍。所以性欲對(duì)于生物的繁衍起著非常重要的作用,對(duì)于人類(lèi)來(lái)講,這要不做違法或違背道德的事情,應(yīng)該正確看待性方面的事情。這里又不得不吐槽一下,成千上萬(wàn)年以來(lái),性欲這種促進(jìn)生物繁衍后代的一種優(yōu)勢(shì),對(duì)于現(xiàn)代的人類(lèi)已經(jīng)不起作用了,因?yàn)殡S著自我意識(shí)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類(lèi)學(xué)會(huì)了看PIAN和ZW來(lái)滿足性需求,甚至用避孕套,避孕藥,避孕手術(shù)來(lái)特意防止懷孕,卡了生物界的bug。

這些進(jìn)化都屬于生理上的變化,在隨后的時(shí)間里生物不斷地進(jìn)化,有的利用生理的優(yōu)勢(shì)而成為生物界的霸主。比如恐龍的時(shí)代,恐龍憑著自己的勝利優(yōu)勢(shì)成了地球的霸主,在那段時(shí)間統(tǒng)治地球很久。但很可惜的是,當(dāng)時(shí)環(huán)境的驟變,讓很多生物包括恐龍,全部都沒(méi)能挨得住。

3.高級(jí)意識(shí)形成

隨著細(xì)胞功能的分化,有一類(lèi)細(xì)胞專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)處理對(duì)外界環(huán)境感受的信息后,對(duì)控制身體做出對(duì)應(yīng)反應(yīng),這就是生物的神經(jīng)中樞。低級(jí)的神經(jīng)中樞能控制身體對(duì)外界簡(jiǎn)單刺激的反應(yīng),但對(duì)于應(yīng)付千變?nèi)f化地看情況與變化這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,于是有的生物進(jìn)化出了更為強(qiáng)大的高級(jí)神經(jīng)中樞,獲取信息后能進(jìn)行思考,并做出對(duì)應(yīng)反應(yīng)。這也就是大腦的形成。

會(huì)思考這項(xiàng)技能又是生物進(jìn)化過(guò)程中的又一里程碑,它為后面社會(huì)形態(tài)的形成與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

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