生物演化基本规律与人类进化独特性(2)

生物历史和人类学资料等揭示,生物演化和人类进化是2种不同的改变形式,遵循不同的规律:生物演化以物种结构修改适应环境,环境变化主导物种演化,演化无方向性,它维持了物种与环境的依存关系;人类进化是脑和工具意识突破,即出现"依靠工具"意识,它带来了工具进步性方向改变,并产生了人体适应工具、文化等的结构修改以及人的环境关系性质改变。论述了生物演化基本规律和人类进化独特性、"演化"和"进化"的区别、人类进化的"转折点"等。     

生物演化基本规律与人类进化独特性(1)

以生物历史和人类学资料等揭示,生物演化和人类进化是2种不同的改变形式,遵循不同的规律:生物演化以物种结构修改适应环境,环境变化主导物种演化,演化无方向性,它维持了物种与环境的依存关系;人类进化是脑和工具意识突破,即出现"依靠工具"意识,它带来了工具进步性方向改变,并产生了人体适应工具、文化等的结构修改,以及人的环境关系性质改变。论述了生物演化基本规律和人类进化独特性、"演化"和"进化"的区别、人类进化的"转折点"等。     

地球气候对哺乳动物更替及人类进化影响

新生代由哺乳动物取代爬行动物成为地球霸主,与地球气候由热到冷转变有对应性关系。通过对哺乳动物与爬行动物生理特点等比较,指出哺乳动物较适应冰期寒冷气候,爬行动物较适应间冰期高温气候,当出现类似中生代高温气候周期,爬行动物将成为优势物种。说明物种命运依存于特定环境．人类进化是适应各种不同环境。     

基于结构的单绕蛋白聚类图构建与分析

蛋白质分子进化规律研究是分子进化研究的重点,对揭示生命起源与进化机制有重要意义。本文对已知空间结构及物种信息的单绕蛋白,利用结构比对信息,构建了不同层次单绕样本系统聚类图。分析发现:功能相似蛋白存在明显聚集现象,同一超家族样本基本聚在一个大支中,同一家族样本集中在所属超家族下的小支中,功能约束下单绕样本聚类图与物种进化图有较好对应关系。结果表明:单绕蛋白的结构演化反映了蛋白质功能的约束,特定功能单绕样本的结构差异具有种属特异性,结构演化包含了物种进化信息。     

表型可塑性变异的生态-发育机制及其进化意义

表型可塑性赋予生物个体在不同环境条件下通过产生不同表型来维持其适合度的能力.研究结果显示多数可塑性变异的产生是基于对环境变异信号的响应、改变基因表达式样并调整发育轨迹的结果,表观遗传调控体系在基因选择性表达和可塑性变异的跨世代传递过程中发挥了重要作用.不同物种和种群对环境变化的敏感性、发生可塑性变异的能力以及可塑性反应模式不尽相同,预示着控制可塑性能力并独立于控制性状的可塑性基凶的存在,这些基因是直接响应环境信号并控制表型表达的调控基因.表型可塑性不仅是物种适应性进化的一个重要方面,也是选择进化的产物,物种的表型可塑性变异对其生态适应和进化模式有深远的影响.     

发育重演律与生物进化

发育重演律是生物个体发育的一般规律,该规律认为生物个体的发育是类囊胚不断形成和演化的过程,并认为生物进化亦是类囊胚不断形成和演化的过程.因类囊胚层级不断增加而导致的生物体结构复杂程度提高的演化为纵向进化,而不能提高生物体复杂程度的演化为横向演化,生物的纵向进化具有周期性.生物种系进化与个体发育之间具有严格的对应关系,一个物种经历的纵向进化的周期数与该物种所属个体完成发育所经历的细胞分化的周期数相等.     

浅谈“进化生态学”

进化生态学是一门新兴学科。关于生态学、进化论以及进化生物学的著作汗牛充栋,而关于进化生态学的著作却如凤毛麟角,难以寻觅。为什么？因为进化生态学是结合进化生物学和生态学的边缘学科,前者是研究物种起源、演化的科学,后者是研究生物与环境之间关系的科学;一门...     

KRAB型锌指蛋白的进化及在物种演化中的功能

C2H2型锌指蛋白家族是目前发现的哺乳动物中最大的转录/转录调控因子家族,由一小群古老的含有真核锌指结构的转录因子经过多次基因复制和功能分化演化而来。KRAB型锌指蛋白(KRAB-containing zinc finger proteins, KRAB-ZFPs)作为C2H2型锌指蛋白家族中最大的亚家族,最早出现在四足脊椎动物,并随物种的进化数量快速增长,在人类中占据C2H2型锌指蛋白的60%左右。在物种演化中,进化压力主要改变KRAB-ZFPs的DNA结合能力,而KRAB-ZFPs介导的转录抑制能力则稳定存在。同时,多种KRAB-ZFPs能够与KRAB相关蛋白1(KRAB-associated protein 1, KAP1)协同作用沉默哺乳动物中反转录元件的活性,并与之协同进化,严格限制反转录原件的跳跃能力。本文综述了KRAB-ZFPs的数量倍增、锌指结构的灵活多变、KRAB-ZFPs/KAP1的转录抑制能力和反转录元件的跳跃性在促进哺乳动物调控网络的差异、基因组稳定性的变化和物种进化中的作用,旨在进一步揭示KRAB-ZFPs在推动物种稳定演化中的特点和功能。     

协同物种形成及其生物学意义

自达尔文与华莱士以来的每位生物学家都承认种间生态学作用对进化的意义。1964年,埃利希和雷文提出了协同进化理论。它反映了生态学相关的不同物种之间的相互作用引起的相互进化。这一理论引起了研究者的广泛重视。近年来,随着进化生态研究的深入发展,学者们对进化过程的生态机制以及生态特性与生态关系进化规律、种间生态学作用引起的物种形成有了进一步的认识。本文仅从协同物种形成的概念出发,对协同物种形成的生态机制以及生物学意义作一简要概述。协同物种形成的概念进化在本质上是一种生态过程,是生物与环境、生物与生物之间相互作用的结果。种群分化的生态机制和物种形成的本质在于对生存条件的逐步适应。按照协同进化理论,物种间的相互作用引起的协同适应     

人类的足迹

地球上生物演化目前所能够达到最高级阶段的物种就是人类。人属于哺乳动物纲、灵长目、人科、人属、智人种。不同于其他生物物种,人类具有使用语言和工具,建立团体组织,构建社会的能力。根据达尔文的进化理论,作为人类始祖的类人猿在自然环境发生改变的巨大压力下,经过自然筛选最终演化成为高智商的人类。     

人类的足迹

地球上生物演化目前所能够达到最高级阶段的物种就是人类。人属于哺乳动物纲、灵长目、人科、人属、智人种。不同于其他生物物种,人类具有使用语言和工具,建立团体组织,构建社会的能力。根据达尔文的进化理论,作为人类始祖的类人猿在自然环境发生改变的巨大压力下,经过自然筛选最终演化成为高智商的人类。     

植物与草食动物之间的协同适应及进化

通常协同进化是指一个物种 (或种群 )的遗传结构由于回应于另一个物种 (或种群 )遗传结构的变化而发生的相应改变。广义的理解 ,协同进化是相互作用的物种之间的互惠进化。生物之间、特别是植物与草食动物之间的协同适应与进化 ,已经成为生物进化、生态、遗传等学科十分关注的问题 ,可能成为生物学中各学科研究的交汇点或结点。作者具体阐述了 :(1)生物之间协同进化的研究意义 ,包括对生物学与生态学的价值 ;(2 )生物之间协同进化研究的限制或困难 ,诸如时间、研究对象、进化等级尺度和研究方法的限制 ;(3)植物与草食动物之间协同进化的主要研究对象 (系统 ) ,即昆虫传粉系统、昆虫诱导植物反应系统、种子散布系统、以及大型草食动物采食与植物反应系统 ;(4 )植物与草食动物之间协同进化的主要研究内容 ,包括适应特征 (性状 )——物种的可塑性 ,以及适应机制——物种适应过程与策略两个方面 ;(5 )植物与草食动物之间协同进化研究的存在问题及研究方向     

动物肌动蛋白基因中内含子的来源及存在意义的探讨

对动物界演化过程中肌动蛋白家族内含子插入位置分布的演化规律作了分析,并对相同插入位置的内含子序列按同亚型和不同亚型作了比较。结果得出:从整个肌动蛋白家族的外显子序列高度保守性推断整个肌动蛋白家族可能是从共同的祖先蛋白进化而来的;从同亚型肌动蛋白内含子序列的类似性随进化距离而变化,但在短进化距离的物种间,类似性都较高,不同亚型肌动蛋白内含子序列的类似性都较低,即使是同一物种(如人),类似性也远低于同亚型但进化距离较近的物种,由此可推断,同亚型肌动蛋白的内含子序列可能从共同祖先进化,不同亚型肌动蛋白的内含子序列从不同祖先进化,综上推断可导出内含子可能是在蛋白异化过程中获得的:还发现内含子在肌动蛋白家族编码基因中位置的分布随进化方向不同而逐步形成两种截然不同的模式,由此提出了内含子的位置分布与动物演化方向之间可能具有某种必然联系,为内含子的存在提出了某种依据。     

碘泡虫属粘孢子虫分子进化及其与宿主协同关系的研究

以18S rDNA为分子标记,对碘泡虫属Myxobolus粘孢子虫的分子进化规律进行了系统研究。结果显示:碘泡虫属各物种18S rDNA的AT含量(53.2%)高于GC含量(46.8%),表现出一定的AT组成偏向性;各物种18S rDNA遗传距离在0.00~0.35;脑碘泡虫M.cerebralis保守区序列变异介于淡水物种和广盐性物种之间;碘泡虫属18S rDNA分子系统发育树呈现生境相同先聚枝,形态相似后聚枝的规律,并表现出一定的宿主特异性和组织向性。此外,以线粒体COⅠ基因为分子标记,对碘泡虫属相应宿主进行了系统进化分析,结果表明:淡水物种与广盐性物种分别聚在不同的分类枝系中,与寄生于宿主体内的碘泡虫所呈现的支序树有相同的进化趋势,并表现出一定的协同进化关系;海水起源的虹鳟Oncorhynchus mykiss在适应淡水过程中被脑碘泡虫寄生,两者经过长期的演化,最终适应淡水环境。     

适应性演化的分子遗传机制：以高海拔适应为例

自达尔文时代起,解析适应性演化的机制一直是进化生物学和生态学领域研究最重要的科学问题之一。适应性演化通常指在自然选择驱动下,物种为提高适合度而演化出特定的表型。表型的适应表现在形态、生理生化、组织学、行为学等多个层级。随着分子生物学和测序技术的发展,越来越多的研究揭示了适应性复杂性状的遗传基础。研究适应性演化的分子遗传机制有助于理解塑造生物多样性的进化驱动力以及阐明基因型、表型和环境之间的关联关系。目前已有主效基因、超基因、多基因遗传、非编码区调控、重复序列调控、基因渐渗等多种假说可以解释适应性演化的遗传机制。高海拔极端环境的强选择压力极大地促进了物种表型和遗传适应的发生,对多组学数据的剖析为物种适应性演化提供了新的见解。本文对适应性演化的遗传机制、高海拔极端环境适应研究进展以及目前面临的主要挑战进行了综述,并对未来的发展趋势进行了展望,以期为该领域的科研人员提供参考。     

趋化因子及其受体基因家族的系统进化分析

通过分析现有的趋化因子和趋化因子受体的氨基酸序列,用距离法和最简约法构建了聚类图,探讨了趋化因子和趋化因子受体基因家族的系统演化特征。可见基因家族成员的分化早于脊椎动物的分化。不同物种的同一种基因的聚类关系能较好地反映物种经因子受体的进化速度不同,其中ＣＸＣＲ４的进化速率最低。趋化因子和趋化因子受体可能都起源于少数几个原始的基因,病毒编码与寄主相似的趋化因子或受体是进化过程中分子模拟的结果。     

早期地球的环境变化和生命的化学进化

生命起源是当代最大的科学疑谜之一,也是历来人类普遍关注的一个焦点。在地球上最早的生物出现之前,有机物经历了漫长而复杂的化学进化过程,称为生命的化学进化。地球上生命的化学进化与非生物部分的早期演化过程,是密切地相互关联、相互作用并相互制约的。文章着重阐述与生命的化学关系最为密切的冥古宙和太古宙的地球演化历史,指出这两个阶段所形成的还原性原始大气和古海洋条件在生命的化学进行中起了极其重要的作用,并且从宇宙形成、太阳系演化和地球环境早期演化的角度,探讨地球生命的化学进化历程;以地球形成初期发生了一系列复杂的有机化学反应过程,由无机分子生成生物小分子,再进一步生成生物大分子,直至最后产生原始细胞。此外,文章评述当前国际上最流行的生命化学进化学说,对早期地球的化学进化是发生在地球表面的原始海洋、粘土矿物、火山喷发等,或是来源于地球之外的宇宙空间进行了综合的阐述。     

化石人类脑演化研究概况

脑演化是人类演化的一个重要组成部分,其研究可以为人类起源、演化、人群关系及语言、智力等方面提供重要的信息。脑演化的主要证据是通过研究颅内模（endocast）及颅骨的形态得到的。颅内模是从颅骨内表面得到的脑的外部形态。有时颅骨的内腔充满泥沙,并且为钙质所结固,可以自然形成颅内模。也可以人工制作颅内模。颅内模和颅骨的内表面能够提供人类脑髓及神经进化方面的直接证据。对化石人类脑演化的研究主要包括以下几个方面的内容：测量或估计脑量的大小及其和身体大小之间的关系;研究脑量随时间的变化过程;通过对早期人类颅内模表面沟回形态特征的研究,探索脑功能区在早期人类和猿类的区别及在演化上的变化;左右大脑不对称性与一侧优势关系,探讨语言的起源和惯用手的脑功能基础等;脑膜中动脉系统、静脉窦系统及与血液循环相关的排泄孔的变化,探讨大脑各部分比例的变化和功能的日益复杂对供血需求的影响;通过对人类脑演化的研究,探讨人类进化的原因。本文通过对以上几个方面及其中国化石脑演化研究的介绍,对化石人类脑演化的研究概况作综合论述和简单回顾。     

微生物多样性研究进展与展望

微生物是地球上出现最早、分布最广、多样性最为丰富的生物类群。在地球演化三十多亿年的历史长河中,微生物不断适应和改变着不同时期的地球环境,与地球环境共进化。微生物微小的个体和长期的进化,使它们形成了极高的多样性,可以适应几乎任     

重力与脊椎动物形态结构的进化

脊椎动物从鱼类开始,经过两栖类、爬行类、鸟类直到哺乳类,在进化过程中要经过一个生活环境的大改变,从水生环境到陆生环境;因而其自身也就出现一个形态结构的变化,从不具备承受重力的形态结构到具备承受重力的形态结构。地球对于地球表面的任何物体都有一个引力,这个引力就是重力。生物就是在重力的持续作用下进化的,因此,脊椎动物形态结构的进化是抗拒和适应重力的结果。