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一预见的正确性。大量研究成果说明,生命是由无机物经历了漫长时间而发
展产生的,自从生命在地球上出现了以后,又经历了几十亿年的时间,才由
生命逐渐发展成为生物界。生物界发展的历史是与地球发展的历史密切相
关、不可分割的。
宇宙大爆炸产生了宇宙后,银河系、太阳系、地球相继形成。当地球这
个星体稳定后渐渐冷却,地表开始划分出了岩石圈、水圈和大气圈。那时大
气圈中没有氧气,宇宙紫外线辐射是产生化学作用的主要能源,化学反应就
在这样的条件下不断地进行着。由于缺氧,合成的有机分子不会遭受氧化的
破坏,得以进化出具有生命现象的物质,最终产生了生命。生命的产生过程
可以概括为四个阶段:
(1)原始海洋中的氮、氢、氨、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氯化氢、
甲烷和水等无机物,在紫外线、电离辐射、高温、高压等一定条件影响和作
用下,形成了氨基酸、核苷酸及单糖等有机化合物。科学家们所做的模拟试
验也表明,无机物在合适条件下能够变成有机物。
(2)氨基酸、核苷酸等有机物在原始海洋中聚合成复杂的有机物,如甘
氨酸、蛋白质及核酸等,被称为“生物大分子”。
(3)许多生物大分子聚集、浓缩形成以蛋白质和核酸为基础的多分子体
系,它既能从周围环境中吸取营养,又能将废物排出体系之外,这就构成原
始的物质交换活动。
(4)在多分子体系的界膜内,蛋白质与核酸的长期作用,终于将物质交
换活动演变成新陈代谢作用并能够进行自身繁殖,这是生命起源中最复杂的
最有决定意义的阶段。技术改造构成的生命体,被称为“原生体”。
这种原生体的出现使地球上产生了生命,把地球的历史从化学进化阶段
推向了生物进化阶段,对于生物界来说更是开天辟地的第一件大事,没有这
件大事,就不可能有生物界。
但值得一提的是:有生命的原生体是一种非细胞的生命物质,有些类似
于现代的病毒,它出现以后,随着地球的发展而逐步复杂化和完善化,演变
成为具有较完备的生命特征的细胞,到此时才产生了原核单细胞生物。最早
的原核单细胞细菌化石发现是在距今 32 亿年前的地层中,那就是说非细胞生
命物质出现的时间,还要远远地早于 32 亿年以前。
单细胞的出现,使生物界的进化从微生物阶段发展到了细胞进化阶段,
这样,生物的演化过程又登上了一个新台阶,在此基础上演化就分成了两支,
分别朝着植物和动物方向发展。32 亿年以后,几百万种形态各异的、但均以
细胞为基础单位的生物就充满在地壳的海、陆、空领域之中了。
动植物的分化
动物和植物差别很大,植物是固定生长,而动物是可四处活动的;植物
可利用阳光进行光合作用,制造养料,而动物不能制造养料,只能耗费养料;
两者从细胞上分,植物细胞有壁,动物细胞没有壁;动物出现要比植物晚,
因为动物是吃植物的,同时它呼出二氧化碳,吸入氧气,而没有植物,地球
上就没有氧气,没有食物,动物也就不会出现。但植物又是怎样出现的呢?
这要从 32 亿年前谈起。
地球上最早出现的原核生物——单细胞的细菌以周围环境的有机质为养
料,是异养生物。但原始海洋中由化学反应产生的有机质有限,当消费与生
产达到平衡时,异养生物缺乏养料,就很难发展下去。于是由于高度的变异
潜能,原核生物演化出具有叶绿素的蓝藻,它能够进行光合作用,把无机物
合成有机的养料,生物学把它称为自养生物。自养的蓝藻所合成的有机质,
除供本身营养外,还能供应异养细菌;异养的细菌除从蓝藻取得食物供应外,
还把有机质分解为无机物,为蓝藻提供原料。因此在生态学中称蓝藻为合成
者,细菌为分解者。自养蓝藻的出现使早期生物界具备了自养和异养、合成
和分解两个环节,形成了个菌藻生态体系,也叫两极生态体系,解决了营养
问题,突破环境限制,在原始海洋中获得了更广泛的发展。两极生态体系形
成之后,经过了很长一段时间,在 17 亿年前,随着真核细胞生物的出现,生
物界开始了动、植物的分化。动物的出现形成了一个三极生态体系,所谓“三
极”指的是:
绿色植物 进行光合作用制造养料,自养并供给其他生物,称为自然界
的生产者。
细菌和真菌 以绿色植物合成的有机质为养料,同时通过其生活活动分
解出大量二氧化碳及氮、硫、磷等元素,为绿色植物生产养料提供原料,称
为自然界的分解者。
动物 以植物和其他动物为食,是自然界的消耗者。
由此可见,真核细胞生物的出现,是动、植物分经的开始。在这个时期,
动、植物门类中所产生的都是一些最低等、最原始的生物,它们之间尽管大
体能区分开,但彼此多少都有一些对方的特征。强甲藻,虽已有细胞壁(这
是植物的特征),但却仍有自主的运动器官——二根鞭毛,一条纵鞭毛、一
条横鞭毛,可任意选择运动方向,被称为运动性的单细胞植物;眼虫,虽无
细胞壁,能够自由活动,是一种单细胞的原生动物,可它细胞质内却含有叶
绿素,在阳光下和植物一样可进行光合作用,自己制造食物。它们都不太符
合动、植物的定义。其实,定义是根据大部分动、植物的特征制定出的,生
物等级越高,其特征越明显;而低等原始生物,本身就结构简单、功能不全,
为了生存,其方式自然是五花八门的,专家们不可能在定义中把所有的动、
植物特征全部罗列出来。任何定义都是对某一范畴中的事物高度的概括,极
少数范畴中的事物违反了定义规定也并不奇怪,只要它总体上符合定义就行
了。
俗话说:“分久必合,合久必分。”今后动物、植物会不会又合成一体
呢?从辩证法的观点上看是会的。目前在生物进化的道路上也出现了某些萌
芽:过去的动物,或是吃植物,或是吃动物,界线分明,而第四纪后出现了
一类杂食动物,它们既吃植物又吃动物,如大熊猫(竹源不足时也吃动物)、
野猪、熊、狗等。尤其是熊,在冬季冬眠中有时醒来,饿劲儿一上来就舔自
己的前掌“画饼充饥”,把一双过冬时肥厚的前掌舔得鲜血淋淋。熊掌,尤
其是前掌为何值钱,原因就在于此。植物中有一种花叫猪兜茏,花室很深,
像个小瓶子,内壁上长有倒毛,开花时散发的香气把小虫子吸引过来,虫子
嗅着香味爬进“瓶”底就再也爬不出来了,不久就被花“吃”掉。如果自然
环境稳定,人为不加干涉的话,过上几百万年,从这种植物或动物中分化出
新的种类来也是有可能的。
现在有的科学家正在研究“植物人”,这不是医院里所指的那种大脑已
经死亡、身体瘫痪,仅心脏跳动且能呼吸的病人,而是研究如何让人类从异
养性(由外界供给养料)变成植物那样,利用光合作用自己产生养料,自给
自足。他们认为,地球上的资源总有耗尽的一天,到那时人的生活方式就要
改变,与其等到那时才被迫改变,不如现在就研究如何改变。他们能成功吗?
拭目以待吧。很有可能研究的主题没有实现,而在某些方面却取得了进展,
即所谓:“有心栽花花不开,无心插柳柳成荫。”
单枪匹马闯天下——单细胞动物
当生命进化到真核细胞以后,便有了动物和植物之分。最早的动物叫原
生动物,是最低等的一类动物,它的个体是由一个细胞构成的。仅管如此,
“麻雀虽小却五脏俱全”,这是一个完整的生命活动体,拥有作为一个动物
应具备的主要生活机能,如新陈代谢、刺激感应、运动和繁殖等,它的体内
有了原始的分化,各具一定功能,形成了类器官。原生动物身体微小,一般
在 250 微米以下,需要在显微镜下才能看到。本门动物分布广泛,既有绝灭
的,也有生活在现代的;既可以生活在水里、土里,也可以生活在动、植物
身体里。根据运动“器官”的有无,本门动物一般可以划分为鞭毛虫纲、纤
毛虫纲、孢子虫纲和肉足纲。让我们看看其中的几个代表性动物:
眼虫 身体呈梭形能分出前后来,前端有一根鞭毛,靠其搅动能在水中
游泳,它最明显的特征是有一个能感光的“眼点”,故名眼虫。它有两种生
活方式:一种是寻找泥里的有机物为食;另一种依靠自己体内的叶绿素,和
植物一样可进行光合作用为自己制造食物。后一种生活方式表明了在某些环
境下它是植物,这说明在原始最低等动物中,动、植物之间的界线还并不明
显。
有孔虫 自我保护方面要比眼虫好,体内分泌粘液粘住沙粒,在体外形
成一个硬壳。壳口伸出许多丝状的肉足,生物学上称为伪足,其形状是可以
变化的,当触到一块食物,伪足就包围住送进“口”吃掉,伪足还能排出废
物,使虫体移动。有孔虫通常有两种生殖方式,在发育过程中交替进行,即
世代交替。无性生殖是由成熟的裂殖体向外放出大量的配子母体,配子母体
成熟后又大量放出带鞭毛能游动的配子,两个配子形成合子就是有性生殖,
合子再发育长大成为新的裂殖体。
有孔虫在地史时期中出现过几次繁盛期,尤其在白垩纪时出现了特殊种
类(如能游的有孔虫),成为地质学家们划分对比白垩纪海相地层的重要依
据;白恶纪时有孔虫的数量也是极大的,甚至在白垩纪形成的岩石中都占有
很高的比率,专家们管这种有大量生物参与形成的岩石叫生物礁。
纺缍虫 一种已经绝灭的动物,生活在大约 100 米深的热带或亚热带海
底。它有钙质壳,壳体随着虫子的长大不断增多,并随着它的演化而不断增
大,从发现的化石来看,最小的不足 1 毫米,而大者可达到 20~30 毫米。它
最早出现在早石炭世晚期,早二迭世时极盛,不仅数量丰富且种类繁多,构
造也变得复杂,但到了二迭纪末期就全部绝灭了。此类动物分布时间短,演
化迅速,地理分布十分广泛,更因其体形小,在二迭纪地层划分上已成为十
分重要的化石门类。
以上几种化石因体形微小,在化石界中被称为微体化石。遥想那时的年
代,它们从细菌“手”中接过了生命的“接力棒”,经过漫长岁月“传”给
了多细胞动物后仍不愿离去,又“护送”到了古生代,有的种类还一直“护
送”到现代,似乎是害怕进化夭折,实际上,它们是一直在作鱼虾的食物。
单枪匹马,当时还能横闯天下,可现在却寸步难行了。
单细胞的动物称之为原生动物,意思是指它们生来就具备各部分分化和
必要的生活机能。生命进行到多细胞动物就称后生动物,那指的是卵细胞要
经过胚胎发育变形阶段才能出生的动物。后生动物范围很广,它包括二胚层、