化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等在硏究生物进化中的作用

化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等

在硏究生物进化中的作用

化石记录为生物进化理论提供了最直接的证据。在地质历史过程中形成的岩层，就像一部地球生物进化的编年史，年代越久远的生物化石，就保存在越靠下的岩层中，因此，化石在地层中出现的位置可以揭示它们的相对年代。纵观各个地层的化石记录，也呈现出生物体结构复杂性增加的总趋势。

比较解剖学就是比较不同物种之间的身体构造的学科。物种之间特定的解剖学相似性蕴含着进化史的证据。例如，大家熟知的人的上肢、猫的前肢、鲸的鳍、蝙蝠的翼以及鸡的翅，虽然它们功能不同，外部形态也有差别，但他们的骨解结构却是相似的。原因在于所有的哺乳动物都起源于具有前肢原型的共同祖先，上肢、鳍、翼、翅等都是由共同的解剖学原型为适应不同的功能而产生的变异形式。比较解剖学的研究证实进化是一个重塑的过程。祖先的结构最初可能只适应于某一种功能，但由于发生了改进而产生了新功能。

胚胎学是对生物体发育过程中所出现的结构进行比较的学科，亲缘关系相近的生物体在胚胎发育阶段形态相似，因此也为生物进化提供了重要证据。例如，在食蚁兽胚胎的下颌内会出现牙齿原基，随后又消失了。一些陆生蛙类和蝾螈类的幼体阶段是在卵中度过的，这些幼体具有典型的水生幼体的特征，但从卵中孵化出来时就可以在陆地上生活了。

随着分子生物学的不断发展，进化研究也进入了分子水平，并建立了一套依赖于核酸、蛋白质序列信息的理论和方法。基因组的海量信息为进化研究提供了有力的帮助。研究表明，在不同物种中，相应的核酸和蛋白质序列组成存在广泛差异，这些差异是在长期进化过程中产生的，具有相对稳定的遗传特性；物种间的核苷酸或氨基酸序列相似程度越高，其亲缘关系越近，反之则亲缘关系越远；从分子水平研究获得的生物进化信息与地质研究估计的数据十分接近。因此，从分子水平研究生物进化具有以下优点:（1）根据生物所具有的核酸和蛋白质结构上的差异程度，可以估测生物种类的进化时期和速度；（2）可以比较亲缘关系极远类型之间的进化信息；（3）分子水平研究更有利于对结构简单的微生物进化的阐述。

摘自：人教版新教材必修2教师用书

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