18新利最新登入进化是如何工作的

进化的基本原理非常简单。它有三个基本部分:

数十亿年前,根据进化论,化学物质随机自身组织成一个自我复制的分子。这生命的火花是我们今天所看到的每一种生物的种子(以及那些我们不再见,像恐龙)。简单的生命形式,通过突变和自然选择的过程,已经被塑造成地球上每一物种。

这样一个简单的理论能解释所有的生命正如今天我们所知道的那样吗?我们先来了解生活,然后看一些例子。18新利最新登入

进化中可以看到最纯粹的形式在日常的进化细菌。如果你读过18新利最新登入细胞是如何工作的,然后你熟悉大肠杆菌的内部运作,可以跳过这部分。这里有一个快速总结强调最重要的点18新利最新登入细胞是如何工作的:

你可以看到,在任何活细胞,DNA可以帮助创建酶和酶产生化学反应,是“生活”。

在下一节中,我们将讨论如何细菌繁殖。18新利最新登入

细菌的繁殖无性生殖。这意味着,当一个细菌细胞分裂,分裂的两面是相同的——它们包含完全相同的DNA。后代是一个克隆的父母。

在解释18新利最新登入人类生殖是如何工作的,更高的生物如植物、昆虫和动物繁殖性的行为,这个过程使进化更有趣。有性繁殖可以创建一个巨大的变化在一个物种。例如,如果两个父母有多个孩子,所有的孩子都可以显著不同。两兄弟可以有不同的发色,不同高度,不同血型等等。这就是为什么发生这种情况:

因为基因选择的随机性质,每一个孩子都有一个不同的混合基因的DNA从母亲和父亲。这就是为什么孩子们相同的父母可以有这么多的差异。

一个基因只是一个模板来创建一种酶。这意味着,在任何植物或动物,实际上有两个模板对每个酶。在某些情况下,这两个模板都是一样的(纯合子的),但在许多情况下,两个模板是不同的(杂合的)。

这是一个众所周知的例子从豌豆植物帮助理解双基因可以是如何交互的。18新利最新登入豌豆可以高或矮。根据卡罗尔Deppe区别来了,在书中“繁殖自己的蔬菜品种”:

需要注意Deppe的报价是单个基因的突变可能对生物体没有影响,或其后代,或其后代的后代。例如,想象一个动物有两个相同基因的一个副本等位基因。两个基因的突变改变一个有害的方式。假设一个孩子从父亲收到这个变异基因。母亲贡献一个正常基因,它可能对孩子没有影响(如“空头”豌豆基因的情况下)。突变基因可能存在通过许多代和永远不会注意到,在某些时候,父母的孩子贡献突变基因的一个副本。在这一点上,Deppe引用的例子,你可能会得到一个简短的豌豆植物,因为植物不能形成正常的赤霉素。

另一件要注意的事是,许多不同形式的基因可以漂浮在一个物种。的组合的所有版本中所有基因的物种被称为基因库的物种。基因池增加当一个突变基因变化和突变。基因池减少当一个基因死了。

进化的一个最简单的例子中可以看到一个大肠杆菌细胞。更好的理解在这个过程中,我们将看看会发生什么在这个细胞。

进化的过程中作用于大肠杆菌细胞通过创建一个突变的DNA。是很常见的大肠杆菌细菌DNA链的损坏。x射线、宇宙射线或一只流浪的化学反应可以改变或破坏DNA链。在大多数情况下,一个特定的大肠杆菌细胞突变DNA要么死,修复损坏的链或无法繁殖。换句话说,大多数突变,哪儿也去不成。但每隔一段时间,总突变会生存和细胞繁殖。

想象一下,例如,一群生活在相同的大肠杆菌细胞培养皿中。充足的食物和合适的温度,他们每隔20分钟就能翻倍。即,每个大肠杆菌细胞可以复制它的DNA链和新细胞分裂成两个20分钟。

现在,想象一下,有人倒抗生素到培养皿中。许多抗生素杀死细菌靶位在酶的细菌需要生活。举例来说,一个常见的抗生素牙龈构建细胞壁酶过程。没有能力增加细胞壁,细菌不能繁殖,最终他们死亡。

抗生素进入这道菜时,所有的细菌都应该死。但是想象一下,在数以百万计的细菌生活在盘子里,其中一个获得突变,使其cell-wall-building酶不同于常态。因为差异,抗生素分子不附加适当的酶,因此并不影响它。一个大肠杆菌细胞生存,因为它的所有邻居都死了,它可以复制和接管的培养皿。现在有一个大肠杆菌免疫特定抗生素。

在本例中,您可以看到进化。一个随机DNA突变创造了一个大肠杆菌细胞是独一无二的。不影响细胞的抗生素,杀死了所有的邻居。这种独特的细胞,在培养皿的环境,能够生存。

大肠杆菌是生物可以那么简单的问题,因为他们迅速繁殖你可以看到进化对一个正常的时间尺度的影响。在过去的几十年中,许多不同类型的细菌对抗生素已经成为免疫。以类似的方式,昆虫成为免疫杀虫剂,因为它们繁殖得很快。例如,DDT-resistant蚊子从正常的蚊子。

在大多数情况下,进化是一个缓慢得多的过程。

上一节中提到的,很多事情可以引起DNA突变,包括:

因此,突变是相当常见的。突变发生在以稳定的速度在任何人群中,但每一个突变的位置和类型是完全随机的。据卡尔·萨根“伊甸园”的龙:

根据“细胞内的分子生物学”:

根据这本书“进化,”露丝摩尔,可以加快与辐射突变:

突变燃料的过程通过提供新的基因的进化基因库一个物种。

然后,自然选择接管。

在前一节中可以看到,突变是随机的和持续的过程。发生突变,自然选择决定哪些突变将住在和哪些将消亡。如果突变是有害的,变异生物生存繁衍的可能性就会大大减少。如果突变是有益的,变异生物生存繁殖,突变会传递给后代。这样,自然选择引导进化过程将只有良好的变异物种,并删除有害突变。

这本书“灭绝人类,”伊恩•塔特萨尔和杰弗里·施瓦兹所说:

让我们来看一个例子的自然选择18新利最新登入鲸是如何工作的。

鲸的祖先生活在陆地上,有证据表明进化的鲸鱼生活在陆地上生活在海里(阅读18新利最新登入鲸是如何工作的详情),但如何以及为什么会这样?18新利最新登入“为什么”通常被归因于大量的食物在海里。基本上,鲸鱼了食物的地方。“如何”更18新利最新登入令人费解:鲸鱼是哺乳动物,就像人类,和人类一样,他们住,走在坚实的地面,呼吸空气进入肺部。18新利最新登入鲸鱼是怎么成为海洋生物吗?这种演变的一个方面,根据汤姆·哈里斯的作者18新利最新登入鲸是如何工作的解释如下:

看上去似乎有点奇怪,鲸鱼的“鼻子”实际上改变了立场,进化的理论解释了这一现象作为一个长期的过程,发生在数百万年:

自然选择选择那些基因突变使有机体最适合它的环境,因此更有可能生存和繁殖。这样,动物的同一物种在不同的环境中可以在完全不同的方式发展。

想象你带一群圣伯纳德犬,把它们放在一个岛,另一个岛上,你把一群吉娃娃犬。圣伯纳德犬和吉娃娃犬都是物种的成员现在——“狗”圣伯纳德可以交配吉娃娃(可能通过人工受精),创造正常的小狗。他们将外形奇特的小狗,但正常的小狗。

给予足够的时间,可以看看18新利最新登入物种形成——开发一个新物种的进化可能发生在圣伯纳德犬和各自的岛屿上的吉娃娃犬。会发生什么是,圣伯纳德基因库会获得随机突变共享所有的圣伯纳德犬岛上(通过杂交),吉娃娃犬会获得一套完全不同的随机突变的所有共享的吉娃娃犬岛。这两个基因池最终会成为彼此不相容,,这两个品种可以不再交配。在这一点上,你有两个不同的物种。

因为巨大的大小区别圣伯纳德狗,吉娃娃,它可能把两种类型的狗在同一个岛和有相同的过程发生。圣伯纳德犬自然繁殖,只有圣伯纳德犬和吉娃娃犬自然繁殖只吉娃娃犬,所以物种形成仍然会发生。

如果你把两组吉娃娃犬在两个独立的岛屿上,这个过程也会发生。吉娃娃犬会积累不同的两组集合的突变基因池和最终成为不同的物种,不能交配。

进化论提出的过程可能会创建一个单独的圣Bernard-type Chihuahua-type物种和物种是相同的过程,创造了我们今天看到的所有物种。当一个物种被分裂成两个(或更多)不同的子集,例如山脉,海洋或大小不同,子集选择不同的突变,创造不同的基因池,最终形成不同的物种。

这是真的我们今天看到所有不同18新利最新登入的物种是如何形成的?大多数人认为细菌进化在小的方面(微进化),但有一些争议在物种形成的想法(大进化)。让我们看一看这场争论是从哪里来的。

进化的理论仅仅是一个理论。根据《美国传统词典》,“一个理论是:

进化是一组原则,试图解释生活,在所有它的各种形态,出现在地球上。18新利最新登入进化的理论成功地解释了为什么我们看到细菌和蚊子对抗生素和杀虫剂。它还成功地预测,例如,x射线暴露会导致成千上万的突变果蝇。

许多理论是在进步,进化是其中之一。有几个大问题,现在进化的理论无法回答。这不是不寻常的。牛顿物理学很好工作了数百年,今天它仍然适用对于许多类型的问题。18新利最新登入然而,这并不能解释很多事情,最终回答爱因斯坦和相对论的理论。人们创造新的和修改现有的理论来解释解释。

回答的开放式问题仍然没有解决,进化论将成为完整或取而代之的将是一个新的理论,更好的解释我们看到的现象。这是科学的过程是18新利最新登入如何工作的。

这里有三个共同的问题,被问及目前进化论:

让我们看看这些问题在以下部分中简要。

进化的理论解释了股DNA的改变。18新利最新登入x射线、宇宙射线、化学反应或类似的机制可以修改一个碱基对的DNA链来创建一个突变,这个修改会导致创建一个新的蛋白质或酶。

进化的理论进一步提出数十亿这些突变创造了我们今天所看到的所有生命形式。最初的自我复制的分子自发形成的。它演变成单细胞生物。这些演变成多单元生物进化成脊椎动物喜欢吃鱼,等等。在这个过程中,DNA结构进化的无性长串格式中发现细菌今天进dual-strand染色体格式中发现所有更高的生命形式。染色体的数量也与日俱增。例如,果蝇有五个染色体,老鼠有20,人类有23和狗有39个。

进化的基因组突变机制不能解释如何增长是可能的。18新利最新登入18新利最新登入怎么能点突变创建新的染色体或延长DNA链吗?有趣的是,在所有的选择性繁殖的狗,没有改变基本的狗的基因组。所有品种的狗仍然可以交配。人没有见过任何增加狗的DNA,但只是选择不同的基因从现有的狗的基因库来创建不同的品种。

一行在该领域的研究重点转座子,或转座的元素,也被称为“跳跃基因”。一个转座子基因能够移动或将自己从一个染色体复制到另一个地方。这本书“细胞内的分子生物学”这样说:

另一个领域的研究涉及多倍性。通过多倍体的过程中,染色体的总数可以翻倍,或单个染色体可以复制自己。这个过程是相当常见的植物中,解释了为什么有些植物可以有多达100条染色体。

在这个领域的研究是真正了不起的,教学科学家对DNA的神奇的事情。以下链接给你的研究,和很有意思,如果你想了解更多关于这些主题:

假设您创建一个非常大的笼子里,把一群老鼠。你让老鼠在这生活和繁殖笼自由,没有干扰。如果你回来后五年,看着这个笼子里,你会发现老鼠。五年的繁殖会导致没有改变老鼠的笼子里,他们不会在任何明显的方式进化。你可以独自离开笼子里一百年再看,你会发现老鼠在笼子里。几百年之后,你会进笼子里,发现不是15新物种,但老鼠。

关键是,进化一般来说是一个非常缓慢的过程。两只老鼠繁殖时,后代是一个鼠标。当后代品种,其后代是一个鼠标。当后代品种……这个过程还在继续。点突变不会改变这个事实在短时间以任何有意义的方式。

卡尔·萨根在伊甸园的龙,“这样说吧:

进化的事实需要100000或1000万年相对较小的现有结构的变化表明了进化是缓慢。18新利最新登入创建一个新物种是耗费时间。

另一方面,我们知道进化可以移动非常迅速创建一个新的物种。进步的速度进化的一个例子涉及到哺乳动物。你可能听说过,大约6500万年前,恐龙灭绝的很突然。这个巨大的灭绝的一个理论是一个小行星撞击。恐龙,小行星撞击是一个糟糕的一天,但对于哺乳动物来说,这是非常美好的一天。恐龙的消失了竞技场的捕食者。哺乳动物开始茁壮成长和分化。

例如:哺乳动物的进化

6500万年前,哺乳动物都比现在简单多了。代表时间的哺乳动物物种Didelphodon,一个小,四条腿的动物类似于今天的负鼠。

在6500万年,根据进化的理论,每一个哺乳动物,我们今天看到的(超过4000物种)是从很小,像Didelphodon四条腿的动物。通过随机突变和自然选择的进化产生了惊人的多样性的哺乳动物从这个卑微的起点:

进化创造了成千上万的不同种类,范围的大小和形状小布朗蝙蝠重几克到蓝鲸接近100英尺(30.5米)长。

让卡尔·萨根的声明:“特征时期出现的一个先进的物种从另一个也许是十万年,经常和行为密切相关的物种之间的差异——说,狮子和老虎——似乎不很大。”在65 million years, there are only 650 periods of 100,000 years -- that's 650 "ticks" of the evolutionary clock.

想象试图开始一个负鼠和大象在650年增量或更少,即使每一个增量是完美的。一头大象的大脑是负鼠的数百倍,含有数百倍神经元,所有完美的连接。大象的鼻子是一个完美的适于抓握的附件包含150000肌肉元素(参考)。从鼻子开始像一个负鼠,用随机突变进化设计大象的鼻子只有650蜱虫。想像一下从650年布朗蝙蝠增量的负鼠。或从鲸鱼的负鼠。鲸鱼没有骨盆,侥幸,有很奇怪的头骨(特别是精子鲸),吹孔上面,有温度控制,让他们在北极水域游泳,他们消费盐水而不是新鲜的。对许多人来说很难想象的速度在当前理论。

例如:人类大脑的进化

这是另一个例子的速度问题。当前的化石证据表明,现代人类从一个物种称为直立人进化而来。直立人出现在约200万年前。看着直立人的头骨,我们知道,大脑的大小是在800或900立方厘米(CCs)。

现代人类的大脑大小平均约1500 CCs。换句话说,在大约200万年,进化几乎翻了一番直立人的大脑的大小创建我们今天的人类大脑。我们的大脑含有大约今天1000亿个神经元进化,所以在200万年,增加了500亿个神经元直立人的大脑(同时头骨重新设计,以适应所有这些神经元和重新设计女性骨盆让大头骨期间出生,等等)。

假设直立人能够重现每10年。这意味着,在200万年,有200000一代又一代的直立人。有四种可能的解释,500亿年200000代新的神经元来自:

这些场景特别舒服。我们看到没有证据表明进化是随机添加今天每个孩子出生250000个神经元,这解释是难以接受。添加一个大的包像25亿个神经元的一步是难以想象的,因为没有办法解释的神经元如何连接。18新利最新登入什么样的点突变的DNA分子会发生会突然新建数十亿神经元和连接正确吗?*当前进化论不预测这可能发生。18新利最新登入

一行目前的研究是观察的影响非常小的DNA的变化模式在胚胎发育期间。任何新的动物,一只老鼠或一个人,生活开始作为一个单独的细胞。细胞分化和发育成完整的动物。大量的细胞间信号发生在开发过程中,以确保一切都在正确的地方。微小的变化这些信号过程可以产生非常大的影响产生的动物。这就是人类基因组18新利最新登入,最多60000个基因,可以指定创建包含数万亿的人体细胞,仔细数十亿神经元和连接所有出色的数百种不同的细胞类型雕刻成器官等心和的眼睛。这本书“细胞内的分子生物学”这样说:

换句话说,只是没有那么多不同的DNA的人类和鲸鱼,然而人类和鲸鱼看起来完全不同。小型集合的DNA突变可以对最终结果有很大的影响。

现在,信号连接机制1000亿个细胞的人类大脑是一个谜。18新利最新登入怎么能仅仅60000个基因在人类基因组中告诉1000亿个神经元如何精确线在人类的大脑吗?现在没有人有一个明确的了解如此之少的基因可以精心线很多神经元。18新利最新登入在发展中胎儿在子宫里,DNA是正确地创建和连接数以百万计的每个细胞一分钟。鉴于DNA做连接人类大脑工作每次一个婴儿出生时,它可能是,DNA进化具有特殊属性,使工作更有效率。随着机制变得更好的理解,在开发过程中DNA突变的影响也会成为更好的理解。

为了原则突变和自然选择的进化论,有生物为他们工作。生活必须存在才能开始多元化。生命必须来自某处,进化论提出它出现自发的惰性物质地球大约40亿年前。

生命可以自发地出现?如果你读18新利最新登入细胞是如何工作的中,您可以看到,即使一个原始细胞像一个大肠杆菌——一个最简单的生命形式存在的今天,非常复杂。大肠杆菌模型后,细胞必须包含在一个绝对最小:

显然,大肠杆菌细胞本身是数十亿年的进化的产物,因此它是复杂的和复杂的,比第一次更复杂的活细胞。即便如此,第一个活细胞必须具备:

否则,它并不是一个细胞,它并不是真正的活着。试图想象一个有这些功能的原始细胞自发创造本身,它是有用的考虑一些简化假设。例如:

这些例子做简化的要求“原始细胞”,但这仍然是一个长的路要自发的一代的生活。也许第一个活细胞完全不同于今天我们所看到的,还没有人想象他们可能是什么样的。笼统地,生活只能来自两种可能的地方之一:

它并不重要,如果外星人或陨石给地球带来了第一个活细胞,因为外星人会产生通过自发创造或超自然的创作在某种程度上,必须创建第一个异形细胞。

最有可能的是,这将是多年前研究完全可以回答任何这里提到的三个问题。鉴于DNA直到1950年代,才发现这个复杂的分子研究仍处于起步阶段,和我们有很多要学。

进化论是一个让人兴奋的事,我们可以看到其影响今天和过去。例如,这本书“进化”提到:

换句话说,有大量的证据,过去和现在,某种进化过程。今天我们看到的细菌和昆虫,我们看到它在化石记录中通过发展经过数百万年的数以百万计的物种。

在思考这样的问题在前面提到的三个部分,不同的人得出不同的结论。在未来,有三个可能的进化论的场景:

假设进化的理论目前规定的过程一样带来我们今天所看到的所有生命。一个引人注目的问题是:接下来会发生什么?”进化must be at work right now. Our species, Homo sapiens, only appeared about 40,000 years ago. What does evolution have in store for human beings, and how will the change manifest itself?

这些都是有趣的问题。它们揭示进化究竟有多大影响。18新利最新登入给予足够的时间,进化可能完全改变生活在这个星球上的处理我们今天所看到的物种和创造新的。

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