人類對(duì)生物進(jìn)化的影響

1、人類對(duì)生物進(jìn)化的影響老師、同學(xué)們：大家好！我們都知道，人類是生物進(jìn)化史上的奇跡。近年來人類的力量越來越強(qiáng)大，而人類這個(gè)物種對(duì)自然界的其他物種有著巨大的影響。今天我將與大家談一談人類對(duì)生物進(jìn)化的影響。說到進(jìn)化，大家馬上就會(huì)想起達(dá)爾文。1895達(dá)爾文發(fā)表了物種起源，提出了著名的以自然選擇理論為基礎(chǔ)的進(jìn)化學(xué)說。 生物具有巨大繁殖潛力，但自然資源有限，生物總是處于生存的斗爭(zhēng)中。由于生物普遍存在著差異，在生存斗爭(zhēng)中凡具有有利差異的個(gè)體，生存與繁衍后代的機(jī)會(huì)增加；否則就會(huì)遭到淘汰。此即“適者生存”或“自然選擇”。經(jīng)過許多世代“自然選擇”的過程，物種的有利變異被定向積累而使該種群不斷地逐漸變化而形成亞種或新

2、種，從而推動(dòng)了生物進(jìn)化的歷程。 20世紀(jì)40年代，美國(guó)遺傳學(xué)家哥德施密特（R. B. Goldschmidt）提出宏觀進(jìn)化（Macroevolution）的概念：通過自然選擇的積累的微小變異，只能在物種范圍內(nèi)進(jìn)行。也就是說，傳統(tǒng)的生物進(jìn)化觀點(diǎn)是建立在自然選擇的條件下，生物進(jìn)化有著適應(yīng)自然的趨勢(shì)。自然就像操控著生物進(jìn)化方向的一支大手。而今天，人類的地位逐漸上升，正在漸漸“取代”那只大手的地位。許多生物的進(jìn)化方向不再是取決于自然，而是取決于人類的選擇。今天我們將以狗的進(jìn)化、轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物、物種滅絕為例，談?wù)勅祟悓?duì)生物進(jìn)化和生物多樣性的影響，并從中得到一些啟示。我們先來看看狗的進(jìn)化。狗的祖先是什么呢？

3、大家很容易想到是兒狼。但狼這種兇悍的動(dòng)物到底是如何在相對(duì)較短的地質(zhì)時(shí)間內(nèi)進(jìn)化成狗的呢？大家普遍接受說法是通過“人類馴養(yǎng)”。經(jīng)過一系列遺傳學(xué)研究，中瑞研究人員終于證明，早在15000年前，狗的祖先，生活在中國(guó)境內(nèi)或者中國(guó)附近的五、六只母狼先后被人類群落馴養(yǎng)。于是從那時(shí)起，人與狗開始一同打獵、一同烤火、一同進(jìn)化、一同走過漫漫歷史長(zhǎng)河。 幾乎所有的狗，從吉娃娃到圣伯納犬，追蹤其血統(tǒng)的結(jié)果都將指向最初的幾只母狼。如今我們已知的狗的種類目前大概有350種之多！狗是如何進(jìn)化的？ 為什么有著同一祖先的狗，現(xiàn)在會(huì)有如此多的不同品種呢？其中真正起到影響的就是人為的差異化選擇過程。讓我們一起來看一段視頻?？纯慈祟?/p>

4、在狗的進(jìn)化中究盡扮演著什么樣的角色。min從體型，外觀和行為來看，狗都是地球上品種最多樣化的動(dòng)物，人類依據(jù)不同特性至今培育出約350種品種的狗。在過去的一萬多年間，人類的定向選擇大大加快了狗的進(jìn)化過程。具體操作很簡(jiǎn)單。如果我們想培育一只淺色的狗，我們只需要從一窩狗崽中挑出毛色最淺的幾只進(jìn)行交配，那么它們的后代有很大可能遺傳他們親代的性狀，有比較淺的毛色。每一代中重復(fù)這個(gè)步驟，我們就完成了人工的選擇過程，我們就可以培育出一個(gè)新的品種。由此我們可以得到一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)論：人類的選擇決定了狗的進(jìn)化方向沒有人類的選擇與培育，就不會(huì)有今天品種多樣的狗。狗是人類活動(dòng)提高生物多樣性的典范。下面我們?cè)賮碚務(wù)勣D(zhuǎn)基因

5、動(dòng)植物。首先我們必須先介紹一個(gè)概念：基因工程?；蚬こ叹褪侵亟M技術(shù)指在體個(gè)將不同來源的進(jìn)行剪切和重組，形成雜合或稱嵌合分子，然后將其導(dǎo)入特定的宿主細(xì)胞，得到大量增廣和表達(dá)，使宿主細(xì)胞獲得新的遺傳特性，產(chǎn)生新的基因產(chǎn)物。轉(zhuǎn)基因植物就是利用基因工程(DNA重組技術(shù))技術(shù)，把從動(dòng)物、植物或微生物中分離到目的基因或特定的DNA片段，加上適合的調(diào)控元件通過各種方法轉(zhuǎn)移到動(dòng)物或植物的基因組中，使得該基因或DNA序列能穩(wěn)定表達(dá)和遺傳的動(dòng)物或植物。我們先看看轉(zhuǎn)基因植物的例子。轉(zhuǎn)基因植物是如何產(chǎn)生的呢？簡(jiǎn)單來說就是把其他生物的基因通過載體運(yùn)輸?shù)侥繕?biāo)植物體內(nèi)的過程。通過植物基因工程獲得轉(zhuǎn)基因植物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展及植

6、物分子生物學(xué)研究中有十分重要的意義，已獲得的有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的轉(zhuǎn)基因植物已經(jīng)很多。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)植物品種改良，主要包括抗害蟲、抗除草劑、抗病毒、控制果實(shí)成熟、改變花型花色、抗環(huán)境壓力、產(chǎn)生高品質(zhì)產(chǎn)物等轉(zhuǎn)基因植物。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗?jié)?、抗鹽堿、抗除草劑等特性的作物新品種，以減少對(duì)農(nóng)藥化肥和水的依賴，降低農(nóng)業(yè)成本，大幅度地提高單位面積的產(chǎn)量，改善食品的質(zhì)量，緩解世界糧食短缺的矛盾。例如：馬鈴薯植人天蠶素的基因后，抗清枯病、軟腐病的能力大大提高，過去這兩種病每年會(huì)帶來近3成的減產(chǎn)，一種抗科羅拉多馬鈴薯甲蟲的馬鈴薯，可使美國(guó)每年少用37萬kg的殺蟲劑；阿

7、根廷播種轉(zhuǎn)基因豆種后，大豆抗病和抗雜草能力大為增加，使用農(nóng)藥和除草劑的量減少，生產(chǎn)成本比原來下降了15。讓我們?cè)賮砜纯崔D(zhuǎn)基因動(dòng)物。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)基因植物相比最大的不同就在于基因轉(zhuǎn)入的受體細(xì)胞是目標(biāo)動(dòng)物的受精卵。因?yàn)橐逊只膭?dòng)物細(xì)胞沒有發(fā)育的全能性，所以我們要得到一個(gè)新的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物必須使用受精卵做為受體細(xì)胞。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的一個(gè)典型應(yīng)用給牲畜、魚轉(zhuǎn)入能夠大大增加生長(zhǎng)激素分泌量的基因，會(huì)使它們長(zhǎng)得特別快，在短時(shí)間內(nèi)就可供食用。許多動(dòng)物的生長(zhǎng)速度取決于體內(nèi)生長(zhǎng)激素的含量。我們可以用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，來提高動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)激素的含量。一種做法是給動(dòng)物體轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)激素基因，并且讓它帶上一個(gè)“開關(guān)”金屬硫蛋白基因的

8、啟動(dòng)子。金屬硫蛋白是一種能夠與重金屬結(jié)合的蛋白質(zhì)，它的基因的啟動(dòng)子遇到重金屬時(shí)，就能大量地表達(dá)和它連在一起的任何基因，例如生長(zhǎng)激素基因，從而讓細(xì)胞大量地生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。用這種方法培育出來的轉(zhuǎn)基因鮭魚，在同一生長(zhǎng)期內(nèi)，平均重量要比普通鮭魚重11倍！它們不僅長(zhǎng)得快，而且成熟得也快，至少比普通鮭魚快1倍。又例如，熒光動(dòng)物。 有許多種生物都能發(fā)光，例如某些細(xì)菌、昆蟲、腔腸動(dòng)物，它們能發(fā)光與某種蛋白質(zhì)有關(guān)，但是參與的蛋白質(zhì)和發(fā)光機(jī)制不太一樣。螢火蟲發(fā)光是其體內(nèi)熒光素酶氧化熒光素導(dǎo)致的，腔腸動(dòng)物發(fā)光是因?yàn)轶w內(nèi)有能發(fā)光的蛋白質(zhì)，叫做發(fā)光蛋白。能發(fā)光的腔腸動(dòng)物包括水母和珊瑚蟲。水母體內(nèi)有兩種發(fā)光蛋白，一種是水母

9、素，它在環(huán)境中有鈣離子時(shí)就能發(fā)出藍(lán)光，另一種是綠色熒光蛋白，它吸收了水母素發(fā)出的藍(lán)光后，發(fā)出波長(zhǎng)較長(zhǎng)的綠色熒光。但是人們發(fā)現(xiàn)，綠色熒光蛋白的發(fā)光并不需要有其他因子的參與，只要用紫外線照射就能使之發(fā)光，而且綠色熒光蛋白極其穩(wěn)定，又沒有毒性，所以在生物學(xué)研究中應(yīng)用得最多。用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，還可以讓綿羊、山羊、奶牛、母豬分泌含有某種具有醫(yī)療價(jià)值的人體蛋白質(zhì)（例如干擾素、血液凝結(jié)因子）的乳液，收集、提純用于制造藥物。但是，這是不是就意味著人類活動(dòng)對(duì)動(dòng)物進(jìn)化的影響都是正面的呢？非也。隨著人類活動(dòng)和自然因素引發(fā)的環(huán)境污染及改變，與人類生存與發(fā)展息息相關(guān)的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)嚴(yán)重受損，生物物種大量滅絕的問題也日益突出。

10、生物物種的大量滅絕對(duì)人類生產(chǎn)、生活構(gòu)成了一定的影響，甚至對(duì)人類生存都構(gòu)成巨大的威脅。物種滅絕的原因可以分為自然原因和人為原因兩個(gè)方面。正常滅絕、集群滅絕屬于自然界正?，F(xiàn)象，人類無法控制和影響，而野外滅絕、局部性滅絕和生態(tài)滅絕則大多由人類活動(dòng)造成。由下面的圖表，我們可以看出，近年來，隨著人口的增加，物種滅絕的速度也越來越快。一方面，隨著人口的增加和全球商業(yè)化體系的建立和發(fā)展，人類對(duì)之的需求隨之迅速上升，其結(jié)果導(dǎo)致對(duì)這些資源的過度開發(fā)并使生物多樣性下降。而當(dāng)商業(yè)市場(chǎng)對(duì)某種野生生物資源有較大需求，通常會(huì)導(dǎo)致對(duì)該種生物的過度開發(fā)。典型的實(shí)例是人類對(duì)海洋鯨類的獵捕活動(dòng)與鯨類數(shù)量的消長(zhǎng)之間的關(guān)系。我國(guó)許多

11、藥用植物，如人參、天麻、砂仁、七葉一枝花、黃草、羅漢果等，野生的植株都已經(jīng)很有限了，如果仍不加限制必然導(dǎo)致滅絕。其中偷獵、濫挖走私野生動(dòng)物行為對(duì)生物的多樣性威脅最嚴(yán)重。另一方面，棲息地破壞和片斷化已成為我國(guó)一些獸類數(shù)量減少、分布區(qū)縮小和瀕臨滅絕的主要原因。伐木和占地是中國(guó)生物環(huán)境被破壞的兩大主要原因。天然林的大幅度減少直接威脅到從苔蘚、地衣到高等物種的生存。多種人類活動(dòng)都可能導(dǎo)致生境的片斷化。如鐵路、公路、水溝、電話網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)田以及其他可能限制-生物自由活動(dòng)的分隔物，和自然保護(hù)區(qū)內(nèi)修筑公路等人為設(shè)施。特別是由于這些人為設(shè)施的建立，使得動(dòng)物的活動(dòng)受到限制，從而影響其覓食、遷徙和繁殖，而且植物的花粉

12、和種子的散布也會(huì)受到影響。因而引起動(dòng)植物種群數(shù)量下降并引起局部滅絕。同時(shí)由于生物環(huán)境的片斷化，陽光、溫度、濕度及風(fēng)的變化，也會(huì)導(dǎo)致一些物種瀕危、甚至滅絕。另外生物環(huán)境的片斷化有助于外來物種的入侵，進(jìn)而威脅到原由物種的生存。為什么近代以來生物大量滅絕，根本原因還是人類活動(dòng)導(dǎo)致的生物多樣性降低。雖然通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，使人們能夠按照自己的意愿改良和改造動(dòng)物品種，克服了傳統(tǒng)動(dòng)物育種法的局限。但這種方法培育出來的動(dòng)植物其實(shí)違背了復(fù)式進(jìn)化的原理。何為復(fù)式進(jìn)化呢？復(fù)式進(jìn)化是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低等到高等的進(jìn)化，是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能的綜合地、全面地進(jìn)化過程，其結(jié)果是生物體在各個(gè)主要方面比原有的水

13、平都要高級(jí)和復(fù)雜。但人工選擇的目的很單純：對(duì)人類有益的性狀，我們就保留；對(duì)人類不利的性狀，我們就減少。1999年，全世界有12個(gè)國(guó)家種植了轉(zhuǎn)基因植物，面積已達(dá)3990萬公頃。其中美國(guó)是種植大戶，占全球種植面積的72%。則某一種轉(zhuǎn)基因植物的增多意味著這種植物在某個(gè)特定性狀的基因頻率發(fā)生了巨大改變。這便是人類活動(dòng)對(duì)生物進(jìn)化影響的實(shí)質(zhì)。采用多種保護(hù)方法，協(xié)調(diào)建設(shè)與保護(hù)的矛盾在國(guó)家重要工程建設(shè)中遇到與環(huán)境保護(hù)對(duì)象相沖突的問題時(shí)，人們既不能放棄關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的工程建設(shè)，也不能忽視建設(shè)工程對(duì)環(huán)境帶來的影響。這就需要人們研究出更多的保護(hù)方法，將對(duì)保護(hù)對(duì)象的影響降到最低。如遷地保護(hù)，修建大壩時(shí)建魚梯、魚道，建工

14、路、鐵路時(shí)采用高架橋，選擇對(duì)生物影響較小的建設(shè)工程設(shè)施等。為了解決生物多樣性降低的問題，我們可以采取以下措施。一，采用多種保護(hù)方法，協(xié)調(diào)建設(shè)與保護(hù)的矛盾在國(guó)家重要工程建設(shè)中遇到與環(huán)境保護(hù)對(duì)象相沖突的問題時(shí)，人們既不能放棄關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的工程建設(shè)，也不能忽視建設(shè)工程對(duì)環(huán)境帶來的影響。這就需要人們研究出更多的保護(hù)方法，將對(duì)保護(hù)對(duì)象的影響降到最低。如遷地保護(hù)，修建大壩時(shí)建魚梯、魚道，建工路、鐵路時(shí)采用高架橋，選擇對(duì)生物影響較小的建設(shè)工程設(shè)施等。二，加大環(huán)境知識(shí)教育，加強(qiáng)物種保護(hù)的科學(xué)研究充分利用電視，報(bào)紙等媒體加大公眾對(duì)環(huán)保的重視，將環(huán)保理念通過學(xué)校教育傳輸給學(xué)生，平時(shí)多組織環(huán)境保護(hù)為主題的活動(dòng)等可以有效地增強(qiáng)人們的環(huán)保意識(shí)，使社會(huì)形成環(huán)保氛圍，減少人們的無意識(shí)環(huán)境破壞行為。三，謹(jǐn)慎對(duì)待轉(zhuǎn)基因物種轉(zhuǎn)基因物種由于其良好的基因而受到農(nóng)民的喜愛，要控制轉(zhuǎn)基因物種的影響，必須從源頭上嚴(yán)格控制。因此，國(guó)家必須對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的投入使用嚴(yán)格把關(guān)，充分考慮物種可能造成的影響，并控制其種植范圍。四，嚴(yán)格控制外來物種國(guó)家應(yīng)嚴(yán)格海關(guān)等的檢查程序，嚴(yán)格控制非境內(nèi)物種的擴(kuò)散，防止生物入侵事件的發(fā)生。生物多樣性是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類的很