生物进化小论文

生物进化小论文

——红袋鼠

摘要：生物界万物皆以物种的形式存在，各种生物皆有所属的种类，我们认识生命的多样性也正是从认识物种开始的。关于物种是怎样形成的，一直是受关注的话题。本文以红袋鼠为线索，对生物的进化过程展开自己的理解。

关键词：物种进化红袋鼠

当面对五彩缤纷、生机盎然的的生物界时，我们会发现生物的种类极其繁多，形态结构和生理特征各具特色。比如说红袋鼠，袋鼠雄性体色成沙漠色，其雌性体色都呈深浅不一的灰色。袋鼠前肢短小，后脚长而有力，行进时，完全以后脚来跳，大尾巴则保持平衡。它们善于跳跃，能跳7—8米远，1.5—1.8米高。它们为什么形成了今天这样的形态特征呢？很多科学家研究红袋鼠及其他动物，希望解开生物的进化之谜。

一、物种的概念

红袋鼠属于哺乳纲(Mammalia) 袋鼠科(Macropididae)的红袋鼠，红袋鼠是一个物种。在物种这一概念上，生物学史上存在两种具有代表性的相反观点:林奈的物种是真实的、永恒的、不变的独创的和独立的;而达尔文的物种是变化的、进化的、可产生、可灭绝的，以亲缘纽带相互联系的。不同时期、不同学科的学者，他们的物种概念可能很不相同。

1．非时向的物种概念：现代生物分类学家只对现在存活的生物进行分门类别，而不涉及目前的物种曾是由于那些原始演化而来的，更不涉及那些历史上曾经存

在过而现在已灭绝的物种。

2．时向钟概念：与非时向的物种概念不同，如考虑时间向度，识别和区分物种需要另一些标准和定义，因为物种是随着时间而进化改变的，一方面是同一物种表型的连续改变，另一方面是种内分异，形成两个或多个分类群。

尽管对物种的理解不同，我们可以简单的认为：物种（species）是一群可以交配并繁衍后代的个体，是生物分类学研究的基本单元与核心。

二、物种的形成

（一）、物种形成的主要三个环节

1．可遗传的变异是物种形成的原材料：基因突变和染色体畸变等遗传物质的改变所造成的的可遗传的变异为物种的形成提供原材料。迄今为止，自然条件下的定向变异仍未得到遗传学上的证实，因此，一般认为突变是随机发生的。这种随机突变在外界条件的影响下，在群体内非随机的积累和储存，从而使群体发生分化。

2．选择影响物种形成的方向：随机突变无方向性，而且大多对生物体有害，少数中性，极少数有利。这些突变多以隐性杂合状态存在于自然群体之中，当环境条件，包括无机的和生物的改变时，某些基因型会体现出某种优势，从而发生方向性选择。当这种选择不断地作用于群体时，群体的遗传组成就发生了变化。

3．隔离是物种形成的重要条件：物种的形成一般是通过隔离实现的，因为只有隔离才能导致遗传物质交流的中断，防止因基因交流而将彼此间的差异淹没，保证群体向各自的方向发展，使歧化不断加深，直至新物种形成。因此，隔离既是物种形成的重要条件，同时又是物种形成的重要标志。

红袋鼠这个物种是怎样形成的呢？有袋类的起源，要追溯到一亿两千五百万年前，那时中国东北部与北美洲接壤，共同构成了一块巨型大陆，名为劳亚古陆。这一时期的化石是研究有袋类起源的的唯一线索，它的名字叫中国袋兽，此种动物身长约15厘米，活像微型老鼠，是攀爬能手，在灌木丛中奔跑，以昆虫为生。有袋类动物很可能是沿火山岛弧从北美洲向南扩散的，变异为各种不同的有袋类物种，这些物种分布在残存的冈瓦纳古陆上。一亿三千万年前冈瓦纳古陆开始慢慢解体，最终澳大利亚大陆与南极大陆分离，形成一块新的大陆，留下了很多有袋类动物的新物种。从这段历史中，中国袋兽在向南扩散的过程中，会遇到不同的生存环境，其中发生变异的会更能适应当地的环境，从而被选择下来繁衍生息，由于地质变化各大洲分离，澳大利亚尤其与世隔离，时间长了，就与其它地方的物种中断了基因交流。由此红袋鼠作为特有的物种被保留在了澳大利亚。

三红袋鼠对环境的适应

4500万年前，澳大利亚大陆绿意盎然，脱离冈瓦纳古陆之后这块大陆向北飘移，澳大利亚大陆逐渐向北漂移，气候也逐渐变干燥，森林变草原，草原变沙漠。现在，澳大利亚是世界上最平坦、最干燥的大陆，中部洼地及西部高原均为气候干燥的沙漠，澳大利亚有11个大沙漠，约占大陆面积的20%。由于降雨量很小，大陆1/3以上的面积被沙漠覆盖。也就是说生活在沙漠中的红袋鼠必须能够适应干旱的环境。

1.红袋鼠的储水能力很强。没有水源的时候，红袋鼠不再排尿，肾脏会循环利用尿液，以维持生命，红袋鼠可以10天不进水，但它们必须尽快找到水源，否则很快小袋鼠将有生命危险。另外，沙漠温度高，红袋鼠前肢表皮分布丰富的毛细

血管，通过舔前肢，唾液使血液冷却，降低身体的温度。

2.最重要的生存技能——跳跃。红袋鼠为了逃脱潜在捕食者的追捕如澳洲猎狗，有着很强的跳跃能力。红袋鼠，成年，时速可达24公里。跳越时两只后腿靠得很近，看起来就像一只脚接触地面，长距离移动时，比起四足动物，效率优势更明显。每一次跳跃从脚趾开始，强壮的小腿肌肉收紧，就像脚踩一对弹簧在跳跃，它们的跟腱能储存每一次跳跃产生的能量，强有力的尾巴保持平衡。由于白天温度高，红袋鼠会在在夜晚行动寻找水源。

关于跳跃能力的起源，可以从麝袋鼠研究起，4500万年前，麝袋鼠的祖先是第一批长足有袋类，用四条腿奔跑，觅食时坐在后腿上四处张望，可以在它们的的骨骼中看到进化的进程及它们运动的方式，这或许就是大袋鼠跳跃的起源。随着环境的变迁，有的物种留在了日益狭小的森林里，有的来到草原，来到沙漠，越是平坦，运动的速度越是至关重要。

3.繁育策略。雌性红袋鼠用自己独特的育儿袋哺育新生命。新生儿发育发育尚不完全，一出生就能依靠本能爬进育儿袋，在接下来的几个月里，依靠母亲的乳汁成长发育。育儿袋中有多个乳头，可以为不同生长阶段的幼儿提供不同的乳汁成分，可以确保久居沙漠的袋鼠提高存活率，尽管如此，80%的幼崽还是会在2岁前夭折。还有一点特别的是，红袋鼠可以存活12到15年，成熟的雌袋鼠可以不间断的在育儿袋中哺育新生命，如果育儿袋中有幼儿不断吮吸乳头，受精卵就会处于滞育状态，直到幼儿不再需要育儿袋，就触发受精卵分裂长成胚胎，又一个新生命诞生。依靠这些繁育策略，红袋鼠才能保证在残酷的环境中不断有物种的延续。

四、物种形成在生物进化中的意义

（一）、物种形成是生物对不同生存环境适应的结果

生物生存的环境具有变化性和异质性。环境随时间的变化导致生物的适应进化，环境在空间上的异质性导致生物的分异（性状分歧），分歧的结果是不同类型的生物，即物种的形成。不同的物种适应不同的局部环境，不能设想有能够适应各种不同环境的一种生物。各种生物在进化过程中不断分化，歧异产生更多的物种意味着也能够占领更多的生存环境，生物的不连续性是生物对环境的不连续性（异质性）的适应对策。

（二）、物种间的生殖隔离保证了生物类型的稳定性

物种在种间生殖隔离的存在下能保持物种相对稳定的基因库，没有种间的生殖隔离就会使已获得的适应因杂交而溶化丢失。所以物种的存在使得生物及保持遗传的相对稳定，又使进化不致停滞，保持进化的不可逆性，成为进化的基本途径。

（三）、物种是生物进化的基本单位

物种具有可变化性以适应环境的变化，但这只是相对的，一个物种不能永远适应变化着的环境。当环境变化的速度范围超出原有物种的适应能力，灭绝就会发生，这时新的环境也有待新的物种去占领。生态系统也要适应环境的变化，物种的更替（种形成和灭绝）和种间生态关系的改变可以使生态系统适应变化的环境，生物与环境之间从不平衡又达到新的平衡，从而推动整个生物界的进化。在这种宏观大进化的过程中每一步都是由物种进化所推动，物种是小进化的终点，同时又是大进化的起点，所以说物种是生物进化的基本单位。

（四）、物种是生态系统中的功能单位

不同的物种因其不同的适应特征而在生态系统中占有不同的生态位。因此，物种是生态系统中物质与能量转移和转换的环节，是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。

五、结语

物种对环境的适应是普遍存在的，无论是植物、动物还是微生物，无论是生物的形态结构、生理机能以及行为习惯，无一例外。未来的环境如何，没有人能准确的预测，所以进化无时无刻不再进行，包括红袋鼠、人类在内，如果不能及时适应环境的变化，就会被大自然淘汰，这一法则被重演了无数次，虽然残酷无情，却也造成了如今丰富的世界。

参考文献：沈银柱，黄占景进化生物学北京：高等教育出版社，2008。