地球自形成以来已经历了46亿多年地球上有生命的历史至少可追溯到
科学知识:地球46亿年的演变化史的过程

科学知识:地球46亿年的演变化史的过程一、概述科学知识中有着许多深奥的内容,其中地球46亿年的演变化史更是一个引人入胜的话题。
在这篇文章中,我们将会系统地探讨地球从形成初期到如今的漫长历程,以便更深入地理解这一主题。
二、地球形成初期地球形成于约46亿年前的太阳系早期,当时的太阳系中有大量气体和尘埃云。
这些气体和尘埃云逐渐凝聚并形成了行星和卫星。
地球的形成过程中伴随着数百万年的撞击和碰撞,最终形成了我们今天所熟知的地球。
三、地球的化学组成和结构地球的化学组成主要包括地壳、地幔和地核。
地壳主要由硅酸盐和氧化物组成,地幔主要由硅酸盐和镁铁矿物组成,地核则由铁和镍组成。
这些不同的组成使得地球拥有了多样化的地质特征和地貌景观。
四、地球的演变历程1. 地球的演变历程分为几个主要阶段:地壳形成、地球表面水的出现、生命的起源和演化、地球板块运动等。
这些阶段在地球演变的历程中起到了至关重要的作用。
2. 在地球的演变历程中,地球经历了地壳运动、火山喷发、地震等各种地质活动。
这些地质活动导致了地球地貌的翻新和演变。
五、个人观点和理解我个人认为,地球46亿年的演变化史是一个既漫长又精彩的过程。
地球的演变历程如同一部宏大的史诗,其中蕴含了无尽的奥秘和精彩的故事。
通过深入了解地球的演变历程,我们可以更好地理解自然界的神奇之处,也能更好地珍爱地球这个我们生活的家园。
六、总结与回顾在本文中,我们系统地探讨了地球46亿年的演变化史的过程。
我们从地球形成初期开始,详细地分析了地球的化学组成和结构,以及地球的演变历程。
在文章末尾,我们也共享了个人对于这一主题的观点和理解。
通过本文的阅读,相信大家都可以对地球的演变历程有更深入的了解和认识。
至此,我们的文章就此结束。
希望本文能够对大家有所启发和帮助,也希望大家能够更加珍惜我们所生活的这颗地球。
七、地球的环境演变地球46亿年的演变历程中,环境也经历了巨大的变化。
在地球形成初期,地球的大气主要由二氧化碳、氨和水蒸气组成,温度非常高。
“地质学”简介、含义、起源、历史与发展

地质学是关于的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相互作用和演变历史的知识体系。
在现阶段,由于观察、研究条件的限制,主要以岩石圈为研究对象,也涉及水圈、气圈、生物圈和岩石圈下更深的部位,以及某些地外物质。
地球自形成以来,经历了约46亿年演化过程,进行着错综复杂的物理、化学变化,同时还受到天文变化的影响。
地球的各个圈层均在不断演变,约在35亿年前,出现了生命现象。
于是,生物作为一种地质营力,时时在改变着地球的面貌。
最晚在距今200~300万年,开始有人类出现。
地球成为人类栖身之所,衣食之源。
人类为了生存和发展,一直在努力适应和改变周围的环境。
利用坚硬岩石作为用具和工具,从中提取铜、铁等金属制造工具,对人类社会的历史产生过划时代的影响。
观察、研究地球,利用地球资源,对地球的现状、历史和将来建立起科学的系统认识,是人类社会继续向前发展的需要。
人类对地球及其演化规律的认识,经历了漫长的过程。
由于地球具有1.083×1012立方公里这样庞大的体积,人类感官所能直接观察到的只是地球的表层和局部;那些发生在地球上的过程可以长达千百万年乃至亿万年,无论是个人或整个人类,都难以重复验证;这些地质作用,在不同时期、不同地区,各有特点。
因此,只有人类的认识能力达到较高水平时,才能建立起对地球总体的科学认识。
具有现代科学意义的地质学,是19世纪30~40年代才形成的。
到20世纪,以地球为对象,从不同角度和范围进行研究的学科,除地质学外,地理学、海洋科学、大气科学、水文科学、固体地球物理学、地球化学等都发展起来,形成了比较完整的地球科学体系。
地质学是其中起骨干作用的基础学科。
随着社会生产力的发展,人类活动对地球的影响越来越大,地质环境对人类生产和生活的制约也越来越明显。
合理有效地利用地球资源、维护人类的生存环境,已成为当今世界所共同关注的问题。
用各种现代科技手段和方法取得地质资料,进行综合研究,扩大地质学的研究深度、范围和服务领域,已成为20世纪60年代以来地质学发展的总趋势。
欧阳自远院士:中国为什么要探测月球(图)

2007年06月04日17:28 新浪科技欧阳自远院士做题为“直面挑战——中国的月球探测”的讲座(新浪科技刘允/摄)2007年5月27日上午9点30分,中国探月计划首席科学家欧阳自远院士和北京师范大学于丹教授在王府井新华书店6层多功能厅,举行首都科学讲堂启动后的首场讲座。
以下为中国探月计划首席科学家欧阳自远院士做题为《直面挑战,中国的月球探测》讲座实录:精彩语录:·我们所有的航天活动中国人都没有离开地球,只是绕着地球转。
这个比喻不一定合适,有点像我们的足球没有冲出亚洲,更没有走向世界,我们的航天活动还束缚在地球的怀抱里面。
·中国的月球探测经历了三个阶段,我们花了35年的跟踪调研,培养了一支队伍,打下了坚实基础,很多人说十年磨一剑,我们用了35年。
另外用了十年艰难论证,然后花了三年半左右实施。
2004年是启动年,2005年攻关年,2006年决战年,2007年是决胜年,下半年一定能发射,来实现我们民族的梦想。
·“嫦娥1号”月球探测卫星在科学上要做四件事情,要做一个全世界最好的月球表面立体地形图;探测14种元素的全月球分布,有的国家做了五种,我们力争做得好些;另外有一项工作别人还没做,要把全月球的土壤厚度测出来,研究土壤的特性,估算氦-3的资源量;还有地球-月球空间40万公里以内的环境探测。
现在所有的探测仪器都做好了,装上了卫星。
嫦娥工程一共分五大系统,都整装待发,准备执行任务。
·中国的“嫦娥1号”和日本的“月神号”月球探测卫星在今年发射,明年将发射美国的“月球探测轨道器”和印度的“月船一号”月球探测卫星。
2010年美国的月球软着陆器发射,2012年中国将发射软着陆器和月球车。
·现在网上有传言说,美国阿波罗登月是假的,是在摄影棚里拍的,我可以负责任说阿波罗登月是真的,真的上去了,而且我还研究过它的样品。
1978年卡特总统的安全事务顾问布热津斯基到中国访问,送给华主席两件礼品,一件是一克月球样品,一件是中华人民共和国的国旗,发射上月球后返回来的。
知到地球历史及其生命的奥妙章节答案

知到地球历史及其生命的奥妙章节答案介绍地球作为我们居住的星球,拥有着悠久的历史和多样的生命。
了解地球历史及其生命的奥妙,可以帮助我们更好地认识和保护地球。
本章节将探讨地球历史及其生命的一些关键问题,并为这些问题提供答案。
1. 地球的形成和演化地球的形成始于约46亿年前的宇宙大爆炸,它是宇宙演化的结果之一。
地球形成的过程可以分为以下几个阶段:尘埃云阶段在宇宙的尘埃云中,由于引力的作用,尘埃云开始聚集成较大的团块,形成原始的地球。
行星凝聚阶段原始地球继续与周围的物质发生碰撞和凝聚,经过数百万年的时间,形成大约12,000公里的地球。
地球演化阶段地球的演化主要包括地壳的形成、大气层的形成、水的存在以及生命的发展等过程。
在这个过程中,地壳形成了,表面出现了陆地和海洋。
大量的气体从地球内部释放出来,形成了大气层。
同时,水的存在也是地球生命存在的关键条件。
随着地球的演化,生命开始在地球上出现。
2. 地球的生命起源地球上最早的生命形式可以追溯到约38亿年前的原始海洋。
最早的生命形式是单细胞微生物,它们通过光合作用和化学合成利用太阳光和化学物质来获取能量。
随着时间的推移,生命逐渐演化出了多细胞生物。
植物和动物从海洋向陆地扩散,形成了地球上丰富的生物多样性。
3. 地球的生命演化地球的生命演化是一个持续发展的过程。
生命在不同环境中适应和进化,形成了不同类型和物种的生物。
生命演化的关键因素包括自然选择、遗传变异和环境压力等。
自然选择是指适应环境的生物更有可能生存下来,繁衍后代,而不适应环境的生物则很难生存下去。
这种适应性进化使得生物能够适应各种不同的生存环境。
遗传变异是指生物在繁殖过程中产生的基因突变。
这些基因突变可以导致生物的性状和特征的变化,进而促进生物的适应和进化。
环境压力是指地球上各种不同的环境条件对生物的影响和选择。
环境压力可以促使生物在适应环境的过程中形成新的特征和适应性。
4. 地球的生命奥妙地球的生命奥妙体现在以下几个方面:生命多样性地球上的生命形式多种多样,包括植物、动物、微生物等多个界别。
构造地质学(大地构造学)的基本内涵概念及其演变是怎样是?

构造地质学(大地构造学)的基本内涵概念及其演变是怎样是?构造地质学(Structural Geology)是研究岩石圈内地质体的形成、形态和形变作用的成因机制及其相互间的影响、时空分布和演化规律的科学,广义的构造地质学包括大地构造学。
大地构造学(Geotectonic)是研究地球岩石圈构造的发生、发展、演化及其运动的科学;是地质学中理论性、综合性很强的分支学科。
关于大地构造学的定义,不同的学者在不同的时期有不同的概念,一般认为是研究地壳的大型的、乃至全球构造的发生、发展、区域构造组合及其它们的几何学、运动学和动力学特征的学科。
我国著名大地构造学家、地质力学派创建人李四光院士在1956年曾把构造的研究概括为两个方面:建造和改造。
建造代表形成,是地壳运动的物质基础,也是地壳发展演化的物质反映;改造代表形变,是地壳运动的结果或具体表现。
大地构造学属于广义构造地质学,也是传统的构造地质学组成部分,两者有着发展史上的源渊关系,在研究对象上,同样研究岩石圈地质体的形成和形变之构造作用,形成机制及其相互的影响、时空分布和演化规律;其所不同的是大地构造学是研究大型、乃至全球构造的发生、发展,区域构造组合、形变构造、历史演化、地壳运动及其力源等,可以说,它与构造地质学相辅相承。
从大地构造运动来说,可分为三种类型:震荡的、波动的、褶皱的,因而说:大地构造学还着重于褶皱、断裂、构造形态形变、特征等的研究,结合岩石组合特征来研究构造演化历史以及动力机制和成因模式。
总的来说,大地构造学是一门具有时空尺度大、多层次、多种类、多类型特点的学科,是地质科学中综合性和理论性很强又具探索性的学科,最早多以学说、假说出现,并酝育有丰富的哲学内涵,被一些地质学家称之为地球科学中的哲学。
由于基础学科成就的渗透,它是一门更为广阔、研究地球深部和内生过程的科学,是技术方法与地质、地球物理学和地球化学融为一体的科学,历史上被命名为“地球学”Geonomy)从近期大陆地质研究中,构造地质学家、大地构造学家进一步认识到:1、大陆地表没有一个共同的成因方式,它是一个非均一成分的,结构上不对称的,由具有复杂的构造和热化过程的不同块体拼合而成;2)在超板块的构造认识中,其流变作用和造山作用突出;3)结合当代地震构造研究,其成果将对大地构造学的发展,具有重要影响。
《地球的故事》读书心得

《地球的故事》读书心得在阅读《地球的故事》这本书的过程中,我对地球的历史、地质学和环境保护有了更深入的了解。
这本书通过生动的语言和详实的数据,揭示了地球自诞生以来所经历的种种变迁,让我感受到了地球的宏伟和脆弱。
以下是我对这本书的一些思考和感受。
第一部分:地球诞生地球是宇宙中的一个奇迹,它诞生于约46亿年前的宇宙大爆炸之后。
地球在它的早期历史中经历了许多巨大的变化和灾难,例如原始地壳的形成、地球内部的火山喷发和地壳板块的运动。
这些事件塑造了地球的外貌和地质环境。
我在阅读中获悉,地球的表面一度是一片炽热的熔岩,经过数百万年的冷却,形成了我们熟悉的陆地和海洋。
第二部分:地球的进化在地球的进化过程中,生命的出现是一个重要的里程碑。
在这本书中,我了解到最早的生命形式是简单的微生物,它们通过进行光合作用产生能量,并逐渐改变了地球的大气成分。
随着时间的推移,地球上出现了更复杂的生命形式,包括早期的植物和动物。
这个过程非常漫长而神奇,每一种生命都在改变着地球的生态系统。
第三部分:地球的挑战然而,地球也面临着严峻的挑战,人类的活动给地球带来了许多环境问题。
例如,过度的工业化导致空气和水污染,森林砍伐引发生物多样性减少和气候变化。
这些问题对地球生态系统的稳定性和人类的生存造成了极大的威胁。
在阅读中,我对环境保护的重要性有了更深刻的认识,每个人都应该为保护地球贡献自己的一份力量。
第四部分:爱护地球《地球的故事》这本书给了我很多关于如何爱护地球的启示。
通过减少能源消耗、循环再利用和支持可持续发展等措施,我们可以减少对地球的负面影响。
此外,我还了解到环保组织和科学家们在努力寻找解决方案,例如开发可再生能源、推广环保意识等。
地球是我们共同的家园,我们每个人都有责任保护它,为未来的世代创造一个更美好的地球。
结语:通过阅读《地球的故事》,我对地球的历史和环境保护有了更深入的了解。
地球作为我们生存的家园,我们应该珍惜和保护它。
只有通过共同的努力,我们才能为地球的未来创造出更美好的前景。
地球的历史知识点

地球的历史知识点1.地球的形成:地球大约在46亿年前形成,它由原始星云中的气体和尘埃云聚集而成。
在数百万年的时间里,这些物质逐渐形成了地球的核心、地壳和大气层。
2.地球的大气层:在地球形成后不久,地球的大气层逐渐形成。
最初的大气层主要由氨、水蒸气和二氧化碳组成。
随着时间的推移,地壳中的水蒸气逐渐凝结为水,并产生了地球上的第一个海洋。
3.原始地球的生命:据科学家估计,生命在地球上起源于38亿年前左右。
最早的生命形式是单细胞的微生物,它们在海洋中繁衍生息并逐渐演变出更复杂的生命形式。
4.地球上的大陆漂移:在地球的漫长历史中,大陆曾经聚集在一起形成了一个名为“盘古大陆”的超大陆,随后又分散开来。
这个过程被称为大陆漂移。
大陆漂移是地球地壳板块运动的结果,导致了地球表面的地理格局发生了巨大变化。
5.古生代的生物多样性:古生代是地球历史上的一个重要时期,从5.41亿年到2.51亿年之间。
在这个时期,地球上的生物多样性迅速增加,出现了最早的恐龙、鱼类和较复杂的植物等。
6.生物大灭绝:地球历史上发生过多次大规模的生物大灭绝事件,其中最著名的是白垩纪末的恐龙灭绝事件。
这一事件可能是由大型陨石撞击地球和火山喷发引起的,造成了大量物种的灭绝。
7.现代生物的起源:现代生物的起源可以追溯到大约5,000万年前的新生代。
在这个时期,哺乳动物开始在地球上繁衍生息,并最终成为地球上物种最多的类群。
8.冰川时期:在地球的历史中,有多次冰川时期的出现。
这些时期中,全球气温下降,造成了大规模的冰川覆盖和海平面下降。
9.人类的起源:根据科学家的研究,人类的起源可以追溯到大约200万年前的更新世。
最早的人类属于早期石器时代,利用简单的石器进行生存和狩猎。
10.地球的环境问题:自工业革命以来,人类的活动对地球的环境造成了严重的影响。
气候变化、生物多样性丧失、土地退化等问题成为了全球面临的严重挑战,需要采取行动来解决。
这些只是地球历史中的一部分重要知识点,每个知识点都有着许多细节和相关的研究。
地球年龄46亿年

地球年龄46亿年地球是我们所居住的家园,它经历了漫长的历史变迁。
据科学家的研究,地球的年龄约为46亿年。
这个数字让我们不禁感叹地球的古老和它所见证的各种变化。
在这篇文章中,我们将探讨地球形成的过程、生命的起源以及后来的演化,展示地球46亿年的辉煌历史。
地球的形成可以追溯到太阳系形成的时期,大约在46亿年前。
根据科学家的理论,地球的形成是宇宙中一颗恒星的爆炸,即超新星爆炸的结果。
超新星爆炸释放出大量的物质和能量,其中包括了构成地球的元素。
这些物质和能量逐渐聚集形成了地球。
在地球形成的早期,地球是一个岩浆球,表面温度极高,没有大气层。
经过数百万年的冷却和凝固,地球的表面逐渐形成了固体地壳。
同时,地球上开始出现了一些最早的生命形式。
生命的起源是地球历史上的一个重大事件。
据科学家的研究,生命最早出现的时间约为38亿年前。
地球上最早的生命形式是原始生物,它们是以化学物质为能源的微生物。
这些生命形式生存在地球上的海洋中,它们通过进行化学反应来生存和繁殖。
随着时间的推移,地球上的生命逐渐发展和演化。
从最早的原始生物到后来的海洋生物,再到陆地生物的出现,地球上的生命开始变得多样化。
陆地上的植物和动物的出现改变了地球的面貌,形成了我们现在所熟悉的各种生态系统。
地球的演化也包括了气候的变化。
在地球形成的早期,地球的大气层中主要是一氧化碳和二氧化碳等温室气体。
这些温室气体能够阻止地球上的热量散失,使得地球表面温暖。
随着生命的出现和演化,生物通过光合作用将二氧化碳转化为氧气,逐渐改变了地球的气候。
地球年龄46亿年的历史也包括了大规模的地壳运动和地质事件。
地球上的板块开始漂移和碰撞,形成了山脉和地震。
地球上的火山爆发和地壳的抬升和下沉等地质事件改变了地球表面的形态。
如今的地球是一个拥有丰富生物多样性和美丽自然景观的星球。
我们生活在一个有海洋、大陆、山脉、河流和森林等各种自然景观的星球上。
地球上的生命和环境是我们赖以生存的基础,也是我们需要保护和珍惜的。
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生命进化对称性的数理模型李四维(南京大学生物技术系 2004级 210093 南京)摘要:首先通过物理系统分析了结构对称与能量最小之间的关系,在此基础上解释了动物体形结构的对称性,并认为动物体形结构的对称性是在进化过程由“最小能量原理”决定的。
通过核苷酸的二进制数字编码,并根据对称变换分析4 种核苷酸的二进制数字编码与对称性之间密切关系。
根据氨基酸遗传密码子的简并程度并以分子量(Mw)及等电点(pI)作为氨基酸的化学特性坐标,作出其二维集合MP分类图,根据氨基酸的分类分析,可以认为:高简并度(对称性高)氨基酸多数是脂烃类和羟脂烃类的氨基酸,分子量比较小,分子结构比较简单,大部分为疏水性, 主要组成跨膜结构或蛋白质的结构域, 可能是出现较早的氨基酸; 而低简并度(对称性低)的氨基酸,分子结构比较复杂,分子量比较大,多数是和蛋白质功能有密切联系的基团,可能是进化出现较晚的结构。
最后对数字生物学的意义进行了简要分析和讨论。
关键词:对称性; 最小能量原理; 对称变换; 遗传密码简并度; 分子对称;数字生物学Mathematical and Physical Modelon Symmetry of The Creature EvolutionLi Siwei(Department of Biochemistry, Nanjing University,Nanjing 210093) Abstract: Two actually physical systems are firstly analyzed in this paper. The relation between the structure symmetry and the minimum energy is then shown. On the basis, we analyze and explain the symmetry of body structure of animals ,and think that the symmetry of body structure of animals is determined by the principle of minimum energy. The 4 nucleotides of DNA sequences can be further encoded with two - bit digits in which t he first bit is the base bit to encode purines and pyrimidines and the second bit is the functional group bit to encode the keto group and amino group. According to the degree of degeneracy of genetic codes and the two dimension distribution of molecular weights (Mw) and isoelectricpoints ( pI) of amino acids , a set of classification grap h(Venn’ s diagram) of amino acids can be obtained. It is suggested that the amino acids of high degenerate group are mostly small and simple, and constitute the transmembranic structure or the structural domains of protein molecules. So amino acids of high degenerate group might appear in the early evolution stage. On the other hand , the amino acids of low de generate group are rather large and complex , and ultimately correlate to the functional domains of protein molecules , then , the amino acids of low degenerate group might appear more lately during evolution.Key words : Symmetry ; Principle of minimum energy; Symmetry transform;Degeneracy of genetic codes;Symmetry of molecules;Digital biology地球上有生命的历史至少可追溯到38亿年前。
我国学者陈均远等在贵州瓮安发现的518 亿年前的贵州小春虫(Vernanimalcula guizhouena)化石,显示了古老的两侧对称和真体腔特征,将两侧对称动物可靠的化石记录前推到了寒武纪之前4000万年。
古生物学证据表明,无论已灭绝的动物(如三叶虫等)还是现存的动物,其体型结构大多采取对称或大致对称的形式。
1. 形态结构对称性动物体型为什么要采取对称结构?生命体中熵的产生率p 满足d p/d t ≤0(熵产生极小定理),即生命系统将在一个熵产生极小或近似极小的状态下运转。
Lehninger 所指出的“生命这台化学引擎是按照最经济原理工作的”与熵产生极小定理联系在一起,并认为“最经济原理”就是熵产生的极小性。
熵产生极小定理仅能说明生命系统具有结构,但无法说明具有对称结构。
首先对两个具体的物理系统进行分析,揭示了结构对称与能量最小之间的关系,在此基础上分析和解释了动物体形结构的对称性,并认为动物体形结构的对称性是由“最小能量原理”决定的。
1.1 物理系统的对称结构与最小能量原理:在解释动物体形结构的对称性之前,让我们先分析和讨论下面2 个物理系统。
例1:考察由两个电阻构成的并联电路(图1) ,图中I 、R 为常数,且R =1R +2R 。
现在问1R 1J 和2R 各取什么值时,整个电路系统消耗的总能量最小。
图1 两电阻并联电路 图2 带两个臂的旋转陀螺 该问题可转化为如下非线性规划问题:1,2,1,2221122min i i R R i R i R =+ (1)1212i + i = I ..R + R = RS t ⎧⎨⎩ 式中,1J 表示电路系统消耗的总能量。
式(1) 的解为1R =2R =12R ,即当两个电阻的阻值相等(对称)时,系统所消耗的总能量最小。
例2:考察带两个臂的旋转陀螺系统(图2) ,图中ω为角速度,1m 与2m 为质量,1L 与2L 为长度,ω、m 、L 为常数且m =1m +2m ,L =1L +2L 。
现在问,在不考虑两臂和转轴的质量的情况下,1m 、2m 、1L 与2L 各取何值时,旋转陀螺系统的动能达到最小。
上述问题同样可转化为非线性规划问题:1,2,1,222112211()()22min m m L L m L m L ωω=+ (2) 1212 + m = m .. + L = Lm S t L ⎧⎨⎩式中,2J 表示陀螺系统的动能。
式(2) 的解为1m =2m =12m,1L =2L =L ,即当陀螺系统的结构轴对称时,系统的动能达到最小。
1.2 动物体形结构的对称性 按照动物分类学,动物可分为原生动物和后生动物。
原生动物是单细胞或多细胞的,除肉足纲(能随时变形的动物,如大变形虫等) 外,体形具有或近似具有某种对称方式;后生动物是多细胞的,体形有多种对称方式,进化趋势是由辐射对称到左右对称[6 ] 。
动物多样性主要是由动物物种在其产生、特别是在进化过程中所经历的环境改变和选择压所致。
是什么使它们在体形结构上具有高度的共性——对称性?动物体形结构的对称性与“最小能量原理”之间是否存在着某种联系。
动物在空间尺度上的分布大约在几十微米到几十米之间,其运动速度大约在每小时几百千米之内。
在这样的空间尺度和速度范围内,动物体内的物理化学过程和体形结构可以用经典的物理化学理论来近似描述。
动物(除变形虫外)的身体一般具有相对固定的结构,从物理学的角度讲,运动中的动物可以看作运动中的物理系统。
由于重力、阻力和其它方面的影响,动物在其生存环境(水、空气和土壤等) 中运动时,总是要消耗能量的。
前面对物理系统的分析表明,动物采用对称的体形结构有利于动物在其运动过程中减少能量消耗。
从复杂性科学的观点看,动物是一类高度的复杂系统。
他们在长期进化和与外界环境相互作用过程中,具有自主学习、自主适应和自主调节的功能。
动物作为物理系统要受到“最小能量原理”的制约,作为复杂适应系统具有自主调节功能,因此动物具有对称的体形结构也就可以理解了。
无论物理系统还是生命系统,结构对称不仅有利于平衡、稳定,而且有利于使系统处于最小能量状态;另外,若运动能量保持不变,系统采取对称结构方式较采取不对称结构方式运动时速度会更快,比如:将一个煮熟了的鸡蛋平放在一个光滑的桌面上,然后用力旋转它,当转速大于某一值时,鸡蛋会由平放时的不对称旋转自动地变到直立时的对称旋转,而且转速加快)。
上述现象不仅在科学实验中,而且在人们的大量生活实践中都可以观测到。
动物进化是一个缓慢(一般需要几十万年到几千万年) 的累积过程。
已知的考古发现表明,不论自然环境发生什么样的变化,动物在进化过程中总保持其体形结构的对称性。
现代生物进化学认为,蛇是由蜥蜴进化(蛇的头部后两则现在仍有腿的痕迹存在) 来的。
设想蛇的进化分两步完成,在前一半进化期内退掉左(右) 侧的腿,后一半进化期内退掉右(左) 侧的腿。
从运动学上讲,这种不对称结构在生存竞争上会处于劣势,也许蛇的某一侧腿还没有退完就被自然界淘汰了。
任何一个动物的外部环境不仅包括自然环境,还包括正在进化的同种动物和异种动物,因此选择性压力不仅包括自然环境变化的压力,同时还包括同种和异种动物之间的竞争(食物竞争、空间竞争、交配竞争以生死竞争等) 与协作(共利协作、寄生协作与互利协作等) 。
动物体形结构的对称有利于对付选择性压力,这主要是因为:完成同一种生存活动,对称结构较不对称结构会节省能量;反之,用相同的能量,对称结构较不对称结构会获得更大的生存收益。
宏观上,可以通过经典物理化学的理论来解释形态在进化朝对称性是有利的。