内容正文:
6.1 生物有共同祖先的证据
1
达尔文在《物种起源》一书中明确提出,地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的,人和猿有共同的祖先。这一论断给当时占统治地位的“神创论”带来了巨大冲击,有人在漫画中把达尔文画成半人半猴的形象,以此发泄对达尔文的不满。直到今天,仍有人对“共同由来学说”“人猿共祖说”持排斥态度。
讨论
1、反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗?
不能。
反对共同由来学说的人主要包括支持神创论、物种不变论的人,也有人认为,进化论只是一种假说,不是科学事实。反对的人可能会拿出这些说法来进行反驳,但这些都不是有说服力的证据。
《物种起源》
达尔文在《物种起源》一书中明确提出,地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的,人和猿有共同的祖先。这一论断给当时占统治地位的“神创论”带来了巨大冲击,有人在漫画中把达尔文画成半人半猴的形象,以此发泄对达尔文的不满。直到今天,仍有人对“共同由来学说”“人猿共祖说”持排斥态度。
讨论
2、你能说出什么证据来支持达尔文的观点?
学生在初中已学习了化石、同源器官、基因、蛋白质等方面的证据,可能会说出这些证据,但学生的理解还不够深入。
《物种起源》
达尔文生物进化论的主要学说
自然选择学说:揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。
共同由来学说:指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的;
一、地层中陈列的证据——化石
1、化石
2、化石的作用
3、分布
4、思考讨论
5、化石证据的意义
1、化石
化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。
因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
2、化石的作用
辽宁古果化石标本
三叶虫化石标本
远古动物牙齿化石标本
从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况
从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式
从植物化石推测他们的形态结构和分类地位
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。
2、化石的作用
因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
1、化石证据
大部分化石发现于沉积岩的地层中。
如果把地层比作一本书,化石则是书中的文字,记录着地球和生物进化史。
分布
地层年龄
(百万年前) 首次出现的
生物类群(化石)
245~144 鸟类、哺乳类
360~286 爬行类
408~360 昆虫、两栖类
505~438 鱼类
700 多细胞生物
2100 单细胞真核生物
1、化石证据
化石证据对共同由来学说的支持
讨论:
1、图6-2所示资料支持达尔文的共同由来学说吗?
图6-2所示资料支持达尔文的共同由来学说。不同地层的形成年代不同,越早形成的地层中首次出现的生物越低等,生物特征越简单;越晚形成的地层中首次出现的生物越高等,生物特征越复杂。
例如,21亿年前的地层中首次出现单细胞真核生物,7亿年前的地层中出现了多细胞生物,这说明多细胞生物出现的时间晚于单细胞真核生物,可判断多细胞生物是由单细胞真核生物进化来的。
同理,根据图6-2可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
化石证据对共同由来学说的支持
讨论:
2、2009年,我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石,其身体骨架与恐龙非常接近,但其骨架周围有清晰的羽毛印痕,显示其后肢和尾部都有飞羽;后肢发达,显示其善跑不善飞。科学家认为这一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证据,这是为什么?
基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既具有恐龙的特征,也具有鸟类的特征,属于恐龙和鸟类的过渡类型,这说明鸟类很可能是由恐龙进化来的。。
化石证据对共同由来学说的支持
讨论:
3、在东非大裂谷地带,科学家发现了许多早期古人类化石,其中有318万年前的少女露西的骨骼化石,其上肢骨的结构与黑猩猩的相似,适于攀缘,下肢骨与现代人类接近,适于直立行走。这一证据支持人猿共祖说吗?
露西既有智人的特征,也有黑猩猩的特征,说明人和黑猩猩可能有共同的祖先,都起源于一类森林古猿。
1、化石证据
大量化石证据,证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的,而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
结论
学科交叉
与地理的联系 沉积岩是指成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。沉积物指陆地或水盆地中的松散碎屑物,如砾石、砂、黏土、灰泥和生物残骸。
生物的进化不仅在地层中留下了证据,也在当今生物体上留下了许多印迹,这些印迹可以作为进化的佐证。
二、当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
1、比较解剖学证据
2、胚胎学证据
3、细胞和分子生物学证据
4、新证据的意义
1、比较解剖学证据
比较解剖学是研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构的科学。
比较解剖学可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
讨论:
1、这四种前(上)肢骨落是否都有肽骨、烧骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨?其种类有一致性吗?
都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨,其种类有一致性。
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
讨论:
2、从上到下看这四种前(上)肢骨骼,这些骨的排列顺序一致吗?
排列顺序一致。
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
讨论:
3、这四种前(上)肢骨骼的功能退异,外形差别也很大,其内部结构模式为什么如此一致?
这四种前(上)肢骨骼有相同的起源,说明它们可能是由共同的祖先进化来的。在漫长的进化过程中,因为适应不同的环境,逐渐出现了形态和功能的不同。
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
讨论:
4、人与蝙蝠、鲸和猫的骨路结构还有哪些共同点?哺乳动物与鱼在骨骼结构上有哪些共同点?这是否支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先?
人与蝙蝠、鲸、猫的骨骼结构十分发达,脊柱、肋骨、胸骨等形成支架起到支撑身体、保护内部器官的作用;头骨骨块减少或愈合,使头骨坚硬,起到保护作用,等等。
哺乳动物和鱼都具有头骨、脊柱、肋骨及附肢骨骼等。此外,一些具体的骨也有共同点,如哺乳类中耳的3块听小骨镜骨、砧骨、锤骨分别与鱼类的舌颌骨、方骨、关节骨有共同的起源。
不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点,支持现有的脊椎动物有着原始的共同祖先。
2、胚胎学证据
胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
比较不同动物以及人的胚胎发育过程,也可以看到进化的蛛丝马迹。
脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
3、细胞和分子生物学证据
细胞生物学和分子生物学的研究表明,看似截然不同的当今生物之间也有很多相似之处。
从细胞和分子水平看当今生物的共同特征
请根据所学知识,结合以下资料,讨论有关问题。
1、已知最古老的化石是大约35亿年前的古细菌化石。现在,在海洋、湖泊、土壤等环境中还能发现古细菌,这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。
2、人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。
3、细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质,约有104个氨基酸,据测算,它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
讨论:
1、当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点?这说明了什么?
都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。地球上现存的古细菌与最古老的古细菌有相同的细胞结构模式,说明二者有共同的祖先。
2、举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。
都有呼吸作用,代谢中的酶类非常相似,都有相同的能量“货币”——ATP,绿色植物能进行光合作用,等等。
3、人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么?
说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类人猿可能有共同的祖先。
比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼
讨论:
4、关于人与其他生物的亲缘关系,从细胞色素c的相关资料可以得出什么结论?这些数据是否支持生物有着共同的起源?
人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c,说明这些生物都有共同的祖先。
细胞色素c的氨基酸序列差异的大小揭示了不同生物之间亲缘关系的远近,差异越小,表明亲缘关系越近。
3、细胞和分子生物学证据
当今生物有许多共同的特征,如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
4、新证据的意义
综上所述,化石为研究生物进化提供了直接的证据,比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究,都给生物进化提供了有力的支持。
这些证据相互补充、相互印证,有力地支持了达尔文的共同由来学说,进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。
帮范儿
再会
28
桃源仙居
骆集益
在水一方, track 30, disc 1
107418.18
XXX -
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