动物演化的基数序数法

摘 要：文章提出动物演化是个体群体，分化组合，螺旋上升的过程。用数学方法描述，数字化，把这种方法称作基数序数法。可以用计算机编制程序和软件，以取得精确地计算结果，并绘制出满意的系统进化树。

关键词：动物演化;方法描述;数字化;基数序数

中图分类号：N031  文献标识码：A

Abstract：This paper suggests that animal evolution can be called a process of individual population，differentiation and combination，and spiral upward.This method is described by mathematical method and digitized，It is called cardinal ordinal method.Computer programs and software can be programmed to obtain accurate results and draw satisfactory phylogenetic trees.

Key words：Animal Evolution;Method Description;Digitization;Cardinal ordinal

1 动物的演化过程

原生动物门是动物界演化的起点，现在的单细胞动物是以前单细胞动物进化来的，主要是细胞内结构的复杂化，可分为4个纲：鞭毛纲、肉足纲、孢子纲、纤毛纲。由一层细胞构成的单细胞动物的群体，部分细胞摄取食物后进入群体之内，由实心的逐渐形成消化腔，这样单细胞动物就组成了一个组织的动物。海绵动物门是最原始的多细胞动物，海绵由两层细胞构成。海绵动物已知约有10000种，分为3个纲：钙质海绵纲、六放海绵纲、寻常海绵纲。一个组织动物的群体中的一支，进化组成几类组织构成的一个器官的动物个体，腔肠动物门就是有上皮、结缔、肌肉、神经4类组织，有原始消化腔的一个器官的动物个体。分为3个纲：水螅纲、钵水母纲、珊瑚纲，10000多种。一个器官动物的群体的一支，进化组成为几个器官构成的一个系统的动物个体，一个系统动物群体的一支，进化成为几个系统构成的动物个体。扁形动物门就是有消化系统（口、肠）、排泄系统（原肾管）、神经系统（脑、若干纵神经索）、生殖系统（生殖腺、生殖导管、附属腺）的动物。多数是寄生种类，一般分为3纲：涡虫纲、吸虫纲、绦虫纲，约20000种。扁形动物门的涡虫纲是最原始的类群，吸虫纲、绦虫纲是涡虫纲演化来的。扁形动物门是无体腔的，由扁形动物祖先的一支进化出假体腔动物，假体腔内充满体腔液，体腔液对全身物质循环和分布有重要作用，有消化系统、排泄系统、神经系统、生殖器官。假体腔动物最重要门类是：线虫动物门、轮虫动物门。扁形动物的涡虫纲祖先的一支进化出真体腔的环节动物门（常见的有：蚯蚓、蚂蟥、水蛭、沙蚕）。身体同律分节，每个体节一对体腔，真体腔促进动物结构机能的复杂化，具有循环系统、排泄系统、神经系统、生殖系统。一般分为3个纲：多毛纲、寡毛纲、蛭纲。扁形动物的涡虫纲祖先的第二支进化出真体腔的软体动物门（常见的有：哈利、螺、乌贼、章鱼），身体分区（分为：头、足、内脏团、外套膜4部分），有消化系统、循环系统、呼吸器官、排泄系统、神经系统，分为7个纲：无板纲、多板纲、单板纲、腹足纲、头足纲、双壳纲、掘足纲。现生种类超过10万种。腹足纲为软体动物中最大的一个类群，可分为：前鳃亚纲、后鳃亚纲、肺螺亚纲。扁形动物的涡虫纲祖先的第三支进化出节肢动物门，身体异律分节，在已知的100多万种动物中，节肢动物占90%以上。分为：三叶虫亚门、甲壳亚门、螯肢亚门、多足亚门、六足亚门，种类众多的昆虫纲属于六足亚门。昆虫纲的主要类群有：缨尾目、蜉蝣目、等翅目、直翅目、半翅目、鞘翅目、双翅目、鳞翅目、膜翅目。以上动物类群是原口动物，原口动物的口是胚胎原肠胚期的形成的，后口动物的原口形成成体的肛门，在与原口相对的一端形成后口。棘皮动物门是后口动物，是无脊椎动物中最高等的类群。棘皮动物现存约6000种，可分为两个亚门、5纲：有柄亚门，海百合纲;游移亚门，海星纲、海胆纲、蛇尾纲、海参纲。由棘皮动物的祖先分支进化成半索动物门，主要特点：前端有空腔的背神经索。可分为：肠鳃纲、羽鳃纲。由棘皮动物和半索动物进化出脊索动物门，脊索是身体背部起支持作用的棒状结构，由富含液泡的脊索细胞组成，在发生上来自坯胎的原肠背壁，后与原肠脱离形成。脊索动物是动物界最高等的一门，现存脊索动物约有41000种，分为3個亚门：尾索动物亚门、头索动物亚门、脊椎动物亚门。脊椎动物的脊索只在胚胎阶段出现，随后由单个脊椎骨连接组成脊柱，代替了脊索，是脊索动物中进化地位最高的亚门，数量最多。脊椎亚门包括6个纲：圆口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲。在约5.1亿年前的寒武纪晚期地层发现甲胄鱼类脊椎动物化石，由他们的祖先进化出现存圆口类。圆口纲动物是脊椎动物最原始的一类，没有上、下颌，现存圆口动物70多种，分为两个目：盲鳗目、七鳃鳗目。最早出现在5亿年前奥陶纪的原始有颌类棘鱼类，进化出现代硬骨鱼类;出现在3.95亿年前泥盆纪的另一有颌类盾皮鱼类，进化出软骨鱼类。现存鱼纲24400多种，是脊椎动物中种类最多的类群，分为软骨鱼、硬骨鱼两大类群。硬骨鱼类分：腔棘鱼亚纲、肺鱼亚纲、辐鳍亚纲。辐鳍亚纲分3个总目：软骨硬鳞鱼总目、全骨总目、真骨鱼总目。真骨鱼总目占现存鱼类的96%，常见种类有：海鲢目（是低等类群）、鳗鲡目、鲱形目、鲤形目、鲇形目、鮭形目、鳕形目、鮟鱇目、刺鱼目、合鳃目、鲈形目、鲽形目、鲀形目。总鳍鱼类的新翼鱼进化出两栖类。现存两栖纲约有5500种，分为：无足目、有尾目、无尾目，其中无足目与有尾目亲缘关系较近。无尾目分布遍及全球，代表种类：负子蟾科、盘舌蟾科、蟾蜍科、雨蛙科、蛙科、树蛙科、姬蛙科。古两栖类动物的坚头类进化出爬行动物，中生代是爬行类的时代，尤以体躯巨大的恐龙，成为地球上的一霸，到中生代末期结束了爬行动物的黄金时代。现存爬行类有5000多种，分隶于4个目：龟鳖目、蝝头目、有鳞目（分布几遍全球）、鳄目。有鳞目分为：蜥蜴亚目、蛇亚目。蜥臀类恐龙的后代兽脚恐龙中的虚骨龙类，进化出鸟类。现存鸟类9700余种，分为3个总目：平胸总目、企鹅总目、突胸总目。突胸总目包括现存鸟类的绝大多数，常见的有：鸊鷉目、鹱形目、鹈形目、鹳形目、雁形目、隼形目、鸡形目、鹤形目、雀形目。古爬行类的盘龙类进化出兽孔类，兽孔类后裔的一支兽齿类进化出哺乳类。现存哺乳类约有5400种，分布几遍全球，可分为3个亚纲：原兽亚纲、后兽亚纲、真兽亚纲（占现存哺乳类95%）。真兽亚纲常见的分为：食虫目、翼手目、灵长目、贫齿目、鳞甲目、兔形目、啮齿目、鲸目、食肉目、长鼻目、奇蹄目、偶蹄目。灵长目代表性种类：懒猴科、卷尾猴科、猴科、长臂猿科、猩猩科、人科。人类是由尼安德特人的后裔克罗马农人进化出现代人，并逐渐进化成为现代世界的各色人种。

2 动物演化过程的抽象描述

上述过程可作如下描述：第一等级地位的动物个体和群体分化出更多的个体群体，群体的一支组合进化高一级的第二等级地位动物个体;第二等级地位动物个体、群体分化出更多的个体、群体，群体的一支组合进化出高一级的第三等级地位动物个体;第三等极地位动物个体、群体分化出更多的个体、群体，第三等级地位群体的一支组合进化出第四等级地位动物个体;第四等级地位动物个体、群体分化出更多的个体、群体，第四等级地位群体的一支组合进化出第五等级地位动物个体;第一等级地位动物、第二等级地位动物、第三等级地位动物、第四等级地位动物、第五等级地位动物个体、群体也在继续进化;等等。因此个体群体，分化组合，螺旋上升的过程可以称作动物演化的名称。

3 动物演化过程的数学描述，也可称作数字化

序数是集合论基本概念之一，是日常使用的第一、第二等表示次序的数的推广。序数概念是建立在良序集概念之上的，而良序集又是偏序集、全序集的特殊情形。根据集合论序数的定义：∈-良序的可递集叫做序数，因此每一个自然数n都是序数。基数（cardinal number）是集合论中刻画任意集合大小的一个概念。两个能够建立元素间一一对应的集合称为互相对等集合。根据集合论基数的定义：序数k叫做基数，如果α∈k（α≠k）。因此每一个自然数n是序数同时又是基数。我们可以按照基数从小到大的特征，把演化过程描述为序数：1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，……n，并且可以向前分析考察和向后综合研究，基数序数法可以称作这个方法的名称，实际上也就是数字化。

4 动物演化过程基数序数法的应用

基数序数法在总图运输专业中的应用见我已发表的论文（总图布置的基数序数法《科技创新与应用》2017年32期17～18页），在工程设计中的应用，见我发表的论文（动物演化与工程设计《科技创新与应用》2018年22期96～97页）。还可以用计算机编制程序和软件，以取得精确地计算结果，并绘制出满意的系统进化树。

参考文献：

[1]刘凌云，郑光美.普通动物学[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2][美]Douglas J.Futuyma，葛颂，等译.生物进化[M].北京：高等教育出版社，2016.

[3]Kunen K.《Set Theory-An introduction to Independence Proofs》.North Holland Publishing Company，1980.

[4]戴牧民，陈海燕，郑顶伟.公理集合论导引[M].北京：科学出版社，2011.

作者简介：潘守鸿（1950-），男，汉族，山东乳山人，本科，研高、注冊冶金工程师、已退休。