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世界万物是如何形成的2011生物工程XX追溯世界万物的起源,我们会自然想到是进化的结果,现代进化概念的核心是“万物同源”及分化、发展的思想,广义上的进化不但包括生物的进化,也包括社会结构和文化系统的发展和变迁。生物的进化方向从水生到陆生、由简单到复杂、从低级到高级,地球上的生命是在地球历史的早期,在特殊的环境条件下,通过“前生命的化学进化”过程,有非生命物质产生的,并经历长期的进化过程延续至今。在太阳系中只有地球上存在丰富多彩的生命,这归根于地球特殊在它具有由多样生命组成的生物圈。地球是一个由生物圈、岩石圈、大气圈和水圈组成的地球表面部分是一个靠生物捕获、转换和储存的太阳能支持的,靠生命活动驱动物质流动和完成物质元素循环的,靠生物和生命活动调节、控制和保持其相对稳定的,远离天体物理学、热力学和化学平衡态的巨大特殊的开放体系。而生物圈是这个体系的中心。纵观地球生命整个历史,从生命起源到人类文明,大致可以分为3个阶段,即:①前生命的化学进化阶段,②生物学进化阶段,③文化进化与生物学进化并行和相互制约阶段。距今40亿年前,地核与地幔分异,地球形成,又经过了2亿年,也就是距今38年,地球上出现了液态水圈,与此同时地球上出现了最早的生命,也就标志着地球从化学进化步入到了生物学进化阶段。生物学进化阶段又分为3个宙,即太古宙(38亿年前到25亿年前)、元古宙(25亿年前到6亿年前)和显生宙(6亿年前至今)。生命的出现经历了从有机小分子→杂聚合物→多核苷酸→分子准种→超循环组织→分隔组织→细胞生命。蓝藻是光合作用和光合自养生物的源头,蓝藻在距今35亿年前出现,甚至可能更早。蓝藻通过直接和间接的作用将大气圈中的二氧化碳大量地转移到岩石圈中,同时释放自由氧。这样,蓝藻既改造了岩石圈,又改变了原始大气的组成成分,大气圈中自由氧的逐渐积累为真核生物的出现起了决定性的作用。在远古宙的生态系统中生物部分只有生产者(主要是蓝藻)和还原者(异养细菌),蓝藻主要占据浅海底生境,形成叠层石或微生物席生态系统。元古宙末期,由于蓝藻和真核藻类的光合作用和碳酸盐沉积作用,大气圈氧含量显著上升,二氧化碳含量大大下降,全球平均温度下降,出现冰期气候,海平面下降,大面积浅海滩出现,叠层石的丰度和形态多样性的显著下降,这标志着蓝菌的衰落,也标志着生物从原核向真核进化。生物的多细胞化和微观的单细胞生命的优势地位被宏观体积的多细胞生物所替代,有分化组织的叶状体植物的大量出现和接踵而至的多门类的有体腔的后生动物的适应辐射,以及浮游植物多样性的大幅度增长,蓝藻及藻类植物的钙化以及碳酸钙的、磷酸钙的、硅质的、有机质的各种矿化骨骼出现于不同门类的动物和原生生物之中,最后在显生宙的古生代的寒武纪生物多样性大增长(“寒武爆发”)。植物从蓝藻→多细胞叶状体植物→维管植物→逐级进化。从蓝藻到多细胞叶状体植物经历如下几个过渡阶段:①由单细胞形式到各种形式的细胞集群;②由简单的非极性细胞集群到较复杂的极性的细胞集群;③受遗传控制的复杂的细胞集群产生;④有组织器官分化和较复杂生活史的多细胞叶状体植物产生。由细胞叶状体植物向维管植物的进化是植物由水环境向陆地干旱环境适应改变的过程,这一过程中包含着植物内部结构与生理机能的一系列革新。这一系列进化革新使植物具备了新的适应的特征:①植物具备了调节和控制体内外水平衡的能力,从而能够适应陆地干旱环境;②植物具备了相当坚强的机械支撑力,不需要水介质的支持而直立于陆地上;③植物具备了有效的运输水分和营养物质的特殊系统,因而能有效利用陆地土壤中的水分与营养物质;④植物具备了抗紫外辐射损失的能力,因而能暴露于强日光照射之下。从维管植物向种子植物进化最优越的就是种子的产生。种子具有的繁殖特点:①种子体积小,重量轻;在采收、运输及长期贮藏等工作上简便易行。②种子来源广,播种方法简便,易于掌握,便于大量繁殖。③实生苗根系发达,生长旺盛,寿命较长。④对环境适应性强,并有免疫病毒病的能力。动物从原核生物→单细胞真核生物→后生动物→爬行动物→哺乳动物→人类起源逐级进化。后生动物出现在“寒武爆发”前0.4~0.5亿年,其特征是体躯由大量形态有分化、机能有分工的细胞构成;与群体原生动物的兼有营养和生殖功能的细胞不同,其生殖细胞和营养细胞有明显的分化。动物的多细胞化使得其复杂化,并向多方面的进化。动物的骨骼化使得动物从水生到陆生得以顺利进化。骨骼的支撑功能和防护功能相互结合,使动物的运动器官得以进化发展,并最终使动物脱离水环境;骨骼也增大了动物的体积,并使得重要的器官在空间上得以合理地配置,保持相对稳定的空间位置,实现整体的功能协调。人类起源经历了南方古猿→能人→直立人→智人四个进化阶段,在进化过程中躯体发生一系列的变化。脊柱从直立形向S形进化;骨盆从长窄向