2009年6月10日 星期三

生物學的歷史69 (上)


1.      雖然在前寒武紀有很多「原核有機體」,但是最古老的多細胞的化石是在寒武紀Cambrian這個時期才比較多,時間點大約是59千萬年前。大約就在這個時期的起點,動物突然在大小以及種類上大大增加,這是動物演化的「大爆炸」。


2.      很多寒武紀的化石顯示它們已經相當分工複雜,複雜到可以從那個時代活到今日的時代,到底演化得有多複雜呢?最明顯的證據就是,現今大部分的無脊椎動物門的動物在寒武紀就已經有了。


3.      許多在寒武紀已經演化出來的古生物(無脊椎動物門),延續原本的基本構造設計,只稍做修整,就可在今日的環境中生存;然而只有非常少數的植物體是從那個時代就存在的。


4.      在寒武紀的晚期,臭氧層發育完成,有機體開始可以安全地在陸地上生活。植物45千萬年前攻占陸地,無脊椎動物接著上岸。


5.      陸地是一個「開放利基open niche」,一個完全開放給所有生物的市場,於是,一個生物多樣演化的大爆炸生了。誕生了許多新物種,也讓許多物種滅絕。


6.      理論上,有機體應該根據它們的演化關係來分類,例如,根據共同祖先的特性來區分。


7.      可是,因為前寒武紀的真核化石很少逃過千禧年大自然力量的毀滅,我們只有非常稀少的證據來判定早期的輻射演化和動物門、植物門的起源。


8.      舉例來說,幾種主要的藻類彼此的關係,至今仍然難以判斷。真菌,到底是從光合綠藻演化而來的,還是從異營有機體()那種細菌演化而來的,還是從其他物種而來的,到現在還是搞不清楚。


注:異營有機體,指無法行光合作用、自己捕捉太陽能的生物,例如動物就是異營有機體。


9.      原生動物protozoa,到底是跟多細胞植物比較有關係呢?還是跟多細胞動物比較有關係呢?


注:原生動物門大約有100000種以上的動物,包括鞭毛蟲、變形蟲、孢子蟲等等。


10.  無論如何,廣義的演化種類是很清楚的(例如區分植物、動物),任何一個分類系統想要強調的特徵,都可從被邏輯劃分出來族群身上看得清楚。


11.  一個生命的族譜就像一棵樹,早期分裂演化出來的物種,只有少數幾種存活,主要是因為多數物種會被後來的物種取代而滅絕,也就是新舊物種的競爭經常導致早期物種被滅絕。


12.  縱使主要有機體族群之間的關係被忽略,也不會阻礙把所有的生命體歸類到一個比較大的綱目的傳統分類法,這個涵蓋範圍較大的綱目稱為「界kingdom」。


13.  因為演化關係常常很模糊,所以其他的衡量標準,例如相似性特徵,經常被應用在邏輯分類。


14.  新的分子科技,例如電泳electrophoresis(1)核酸雜化法DNA hybridization(2)胺基酸定序amino acid sequencingDNARNA定序,這些都額外的分子等級數據,可幫助界定不同物種的關係。


1:電泳electrophoresis:用電極來吸引帶正電和帶負電的分子,藉此區分不同分子。


2:核酸雜化法DNA hybridization:把雙股DNA變性拆開,再加入一段不同來源的單股DNARNA


15.  最後,這些新科技也許能夠解決最基本的問題,弄清楚不同物種之間的演化關係。


16.  透過這些標準的篩選,把無數不同系統的生物族群分類清楚,也就變得可能。這本書所採用的分類系統,把生物分為六大界:真細菌門Eubacteria古細菌門Archaebacteria(統稱為 原核/無核生物界Monera)原生生物界Protista植物界Plantae真菌界Fungi動物界Animalia


(翻譯改寫Carol H. McFadden, William T. Keeton的《Biology-An Exploration of Life生物學》)

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