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胚胎发育与生物进化的惊人相似之处

2019-04-02苏中静荣晋承

生物进化 2019年4期
关键词:生物进化胚胎学单细胞

苏中静 荣晋承

如若论人类物种的起源, 犹太教和基督教经典《圣经》以及中国传说都认为神创造了人。而无神论者接受达尔文生物进化理论, 一般认为人类与猴子具有共同祖先。 但地球上原本是没有猴子、没有灵长类动物的,人类作为高级灵长类动物, 属于智人种-智人属-人科-灵长目-脊椎动物门-哺乳动物纲-动物界。 脊椎动物来源于非脊椎动物……多细胞生物来源于单细胞生物……就追溯到了地球的诞生的时刻。

宇宙大爆炸产生了时间、空间和物质。大约46 亿年前,地球形成了,最初的冥古宙时期地球表面火山活动频繁剧烈,释放出大量的气体,并无生命存在。 大约35 亿年前,海洋中出现了最低等的单细胞生物——藻类, 它们是地球的主人,35 亿年前到6 亿年前的地球是微生物统治的时期,即太古宙和元古宙。此后至今的时光都属于显生宙: 大约5.7 亿年前的新元古代末期,原核生物经过近30 亿年的演化,进化出第一个多细胞动物--海绵,继而出现腔肠、扁形、线型、环节动物,4.4 亿年前,鱼类出现;从2 亿年前的中生代开始, 巨型爬行动物开始兴盛起来,约6500 万年前恐龙灭绝,一部分古代哺乳类、爬行类和鸟类,却生存了下来形成了新生代的物种,并拉开了灵长类进化的序幕。到了大约300 万年前, 高级灵长类古猿中的一部分开启了向人类演化的进程。根据19 世纪的三大自然发现之一"细胞学说",细胞是人体基本的结构和功能单位。 因此,从物种演变来看,人类可以说是从35 亿年前的单细胞生物进化而来。

如若论人类个体的起源,受《圣经》的影响,早期的胚胎学在包括显微镜发现后的17 世纪早期, 有学派认为人是从精子或卵子中预先存在的一个微小个体发育而来。 而后随着现代科学技术的发展, 现在普遍接受的观点是精子和卵子的相遇形成受精卵是一个新生命的开始,或者应该说每个人的生命都是从一个受精卵而来。 受精卵经历38 周的增殖和分化,经历二胚层,三胚层,腔肠胚;发育出鱼一样的腮,然后腮弓分化成人的颜面部和颈部结构; 心脏经历心管,最后形成四腔心;手指分化形成鸭掌一样的蹼,然后蹼膜退化分隔出五跟手指/趾;妊娠后期大脑皮质发育成形,出生前全身的密毛退去,新生儿出生。对比物种进化和胚胎发育过程,不难看出二者之间有很多惊人相似之处 (表1),提示着胚胎的发育类似一场人类从单细胞到灵长类动物的演化过程。

当然, 现在胚胎学是基于胚胎分化学说建立的理论, 子宫中胚胎发育仅仅9 个月左右的时间, 不可能完全重演从单细胞生物到人类的30 多亿年的生物进化过程,但各个学科包括地质、考古、人类学都可以从不同角度提供线索佐证物种进化过程,胚胎学也不例外。

表1.人胚发育与生物进化过程比较。

人类个体的发育到胚胎9 个月并未就此停止, 新生儿出生后还需要大约1 年的时间学习坐、爬、直立以解放双手可以从事更多的精细操作和活动, 此后余生的社会活动都是各种学习和积累。 地球总的历史已有46 亿年,35 亿年出现了第一个生命,侏罗纪时代出现恐龙,而人类从产生至今300 万年左右。 300 万在地球生命长河中只是短暂的一瞬,300 万的人类如同刚刚诞生的婴儿, 也会与地球的其他物种和生命一同进化。

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