腮篓是什么病(腮篓有白色分泌物)

腮篓是什么病(腮篓有白色分泌物)

“人体结构不是父母或祖父母创造的,而是很久以前低等生命逐渐创造的。那么,是谁或哪些低等动物创造了这些基本结构呢?这些基本结构是怎么出现的?”

舒德感

中国科学院院士,进化古生物学家,西北大学教授

很荣幸有机会分享我这些年来学习达尔文进化论和做科研的一些经验。我的题目是“寻找5亿年前人类起源的证据——哪个祖先开创了第一口、第一个鳃裂、第一个头脑、第一个脊椎、第一个心脏”。

在这个问题上,我们有一系列的证据,这些证据都来自中国。“天下第一鱼”——昆明鱼眼就是佐证之一。

达尔文未解决的问题

探索人类祖先的起源始于达尔文。目前,伟大的达尔文进化论者、英国皇家科学院院士道金斯(Dawkins)写了很多有趣且有影响力的书,其中一本叫做《祖先的故事》,讲述了人类的起源。

道金斯推测,40亿年前,人类祖先的祖先只是一个微小的单细胞。从那时到现在,人类已经走过了40个“世代”。道金斯给出的证据是分子遗传学的间接证据。

有趣的是,书中还引用了一些直接证据,尤其是我们的“天下第一鱼”,与5亿多年前人类的第18代“祖先”非常接近。

当然,无论生命科学如何发展,这一切都是从达尔文开始的,他的贡献是非凡的。

我们知道,最近500年来,科学发现和技术发明不计其数,但科学思想中真正伟大的、颠覆性的革命只有两次:一次来自16世纪的哥白尼,一次来自19世纪的达尔文,他创立了进化论。

可以说,达尔文的思想改变了世界,改变了人类的自然观和世界观。同时,他留下了许多有待解决的科学问题。

达尔文一生写了10多部关于生命科学和地质科学的专著,其中《物种起源》和《人类起源》两本书使他成为伟大的思想家和哲学家。

《物种起源》揭示了地球上的生命是一个整体,其本质是在自然选择的推动下最终形成生命谱系树。这棵树上的所有生命,无论远近,都是相关的。

《人的起源》这本书揭示了人的本质——人只是这棵树上的一片小叶子,是由低等动物进化而来的。

我有幸被邀请翻译《物种起源》。在我看来,这本书有两个核心思想:第一,自然选择促进生物进化;第二,地球上所有的生命构成了一棵生命树。

尽管达尔文开创性地提出了上述观点,但受当时客观条件的制约,他也遇到了许多科学难题,主要表现在以下三个方面:

第一,遗传学的真谛。生命是如何遗传和变异的?达尔文生活在一个没有遗传学的时代,这是一件很麻烦的事情。

第二,缺乏进化过渡群体。这不属于生命科学的范畴,而是一个古生物问题。在生命进化过程中,肯定有过无数的跃迁类型,但在达尔文的时代,人们找不到这些跃迁类型,这也影响了人们对当时寒武纪大爆发的判断。

寒武纪大爆发真的存在吗?它的本质是什么?由于缺乏过渡类型,达尔文对此非常生气。

第三,人类起源于低等动物的真实直接证据在哪里?人类祖先的消化系统、呼吸系统、运动系统、神经系统是如何起源的?

根据大量的间接证据,比如人类和低等动物在形态和胚胎发育上的相似性,达尔文得出了一个天才的结论,这个结论仍然是正确的,那就是人类是由低等动物进化而来的。

但是,达尔文一生都没有找到任何直接的证据来证明。因此,寻找真正的化石证据就成了达尔文留给后人的任务。

这三个问题对达尔文进化论的建立和发展至关重要。好在达尔文之后,一个叫孟德尔的生物学家通过豌豆实验创立了粒子遗传理论,随后一系列科学家根据粒子遗传理论提出了基因遗传理论。

这里说的粒子是基因。人们首先在果蝇中发现了基因,第一个发现者摩根获得了诺贝尔奖。之后从事相关研究的人也陆续获得了诺贝尔奖。

可见,只要解决达尔文当时面临的问题,找到确凿的证据,就能获得诺贝尔奖,做出突破性的科学贡献。

动物界是什么时候、怎样产生的?

达尔文的第二个和第三个谜题属于地质和古生物谜题。虽然解决它们注定永远得不到诺贝尔奖,但是不解决这两个谜题,进化论就无法支撑,更谈不上发展。

第一个问题是关于寒武纪大爆发。我们知道40亿年前地球上出现了生命,但我们无法确定在接下来的30亿年里还有什么其他生命存在,因为这些生物的化石从未被发现过。

之所以会出现这种情况,是因为这些生命都是单细胞生物,太小太脆弱,所以这些生命的化石根本无法保存下来。

在5.4亿年里,一件令人震惊的事情发生了。在很短的时间内,突然出现了大量的生物,这就是所谓的寒武纪大爆发。生物是如何过渡到寒武纪的?在达尔文时代,没有发现相关的化石。

虽然达尔文反复强调:“自然界没有飞跃。”事实上,100多年后达尔文的研究表明,他的观点是有缺陷的,因为寒武纪大爆发确实存在,因为在5.4亿年左右的一段时间里,生命突然大量出现。

因此,大多数学者接受了地球上的生命是在寒武纪突然出现的观点。

这意味着所有的生命都在同一起跑线上,因为它们同时进化。对于这个观点,神创论者相当高兴,认为这代表着上帝一次性创造了动物王国。那么,这种说法对吗?

这种说法有些问题。根据现有的研究成果,我们得出的结论是,在寒武纪大爆发中,动物并没有同时进化,而是从量变到质变。创建地球上的动物王国需要三个步骤。其核心聚焦于动物界是何时、如何形成的。

生物学家通过对一百多万种现代动物的研究发现,按照从低到高的顺序,它们可以分为三个类群——基础动物亚界、原生动物亚界和后生动物亚界。

其中基础动物亚界最低,包括珊瑚、水母等动物。它们的嘴和肛门是一体的,从嘴里吃进去的食物经过短暂的消化后从嘴里排出,所以新陈代谢水平很低。

与前者相比,原生动物亚科的动物结构要复杂得多。它们的嘴在前面,肛门在后面,消化道在中间,所以它们的代谢效率很高。

至于口器后动物,其结构与原虫相似,但在胚胎发育过程中,出现了嘴和肛门颠倒的奇怪现象,使原来的嘴变成了口器后或新的嘴。

由此,古生物学家完成了对动物界的认知。接下来他们需要回答的是,这种三位一体到底是上帝突然创造的,还是自然界逐渐进化而来的。

转到5.2亿年前的云南澄江,那里的动物群是最好的焦点,不仅代表了当时整个生物界的基本面貌,而且其化石中也包含了丰富的生物信息。

这是因为当时动物的身体是柔软的,在澄江一带不仅可以看到它们坚硬的外壳,还可以隐约看到它们的鼻子、眼睛和肠子。这对生物进化的研究非常有益。30多年来,我们在澄江有几个研究团队,一直持续开展研究工作。

谢天谢地,在研究的第一个十年,我们已经取得了巨大的进步。从1984年到1994年,人们从未见过或很少见到化石的基础动物亚科和原生动物亚科基本被填满。但在后口亚科,没有发现一个已确认的物种,留下了很多问号。

这种情况在第二个十年发生了巨大的变化。西北大学的研究团队在澄江发现了水龙头亚科的6个类群,其中5个类群是现在水龙头的祖先,1个类群已经灭绝。

这表明在5.2亿年前,地球上存在一个水龙头亚王国。围绕研究成果,我们在英国《自然》杂志和美国《科学》杂志上发表了一系列文章。

第三个十年有很多发现,支撑了第二个十年的研究成果。这意味着5.2亿年,澄江动物群有了三分动物树,这也是100多年来国际古生物学和进化生物学的重大突破。

尽管成就斐然,但我们更想知道的是,在5.4亿年和5.6亿年前,地球上的生物到底发生了什么?

根据各方的研究成果,我们最终确定基础动物亚界、原生动物亚界、后生动物亚界是分三步逐步创建的,而不是一次性爆发的结果。

据此,我们提出了一个新的假说,叫做“三幕寒武纪大爆发”。

人类祖先基本器官的创造

第二个问题是找回人类的祖先。先说现代的祖先,也就是看几百万年前;先说古代的祖先。那是在5亿多年前。

达尔文在《人类的起源》一书中认为,非洲的黑猩猩和大猩猩在形态、生理、行为、繁殖等很多方面都与人类非常相似,因此可能是人类的近亲。

的确,非洲的黑猩猩和大猩猩能制造和使用工具,也能群居,甚至像人类一样有非常丰富的情感。如果把黑猩猩和人类的表情一一对应,我们会发现它们之间的遗传关系非常接近。

在亚洲,古生物学家发现了很多证据,包括北京人和印度尼西亚的爪哇人,但是这些证据比较分散,缺乏系统性。

在非洲,经过半个多世纪的研究,人们找到了最系统的证据,即三四百万年前的南方古猿以及后来的直立人、智人等等。

这个证据链非常完整。对比大脑的发展和脑容量的发展,我们发现它的智力发展也很快。

对于现代祖先的研究,因为这些直接证据的存在,我们取得了巨大的成就,但也不是没有问题。在这几百万年的时间跨度里,我们找不到器官创造的直接证据,所以需要回到过去,看看人类的远古祖先是如何创造器官的。

我们手里有两个研究工具,一个是进化的逻辑,也就是生命进化树;第二,要有证据,可以是直接证据,也可以是间接证据。

所谓间接证据,就是分子证据和发育证据,属于现代生物学家的工作范畴。至于直接证据,就看化石了。我要介绍的是直接证据和最后一个大问题,远祖进化的新证据。

具体来说,看看5亿年前没有上下颌骨的“无脸”祖先是如何创造出基本器官的。

在《人类的起源》一书中,达尔文猜测我们来自低等生命,但在书的最后,达尔文写道:“人类虽然具有高贵的品质、善良和同情心,但其智力能力远高于其他生命,甚至可以知道太阳系的构成和运动;但人体器官的结构总是以低等生命为标志。”

换句话说,人体结构不是父母或祖父母创造的,而是很久以前低等生命逐渐创造的。

那么,是谁或哪些低等动物创造了这些基本结构呢?这些基本结构是如何形成的?

研究表明,人体有8个系统,50多个器官,它们是逐步创造出来的,而不是同时出现的。

最早的人类祖先的祖先应该是像鸡蛋一样的小囊,有嘴,但没有肛门和鳃裂。

如果进化成更复杂的生命,会产生专门用于呼吸的前体和专门用于消化的后体。前者和后者的区别被称为二分法。一旦它长了心智,就变成了三和弦。在人类进化的整个过程中,可能需要很多步骤,但这三步是最基本的。

我介绍的顺序正好和上面的进化过程相反。首先,我将介绍三联体,然后我将报告二分法和单核体。

为什么我们能如此肯定人类的进化?因为我们找到了相关的化石证据,这是在中国发现的,也是全世界公认的。

让我们来看看三倍体动物,它是我们在20年前发现的。有人可能会问:为什么里面没有脊椎动物?这是因为从胚胎学的角度来看,所有的生命在早期阶段都是以鱼的形式存在的,不管它的身体结构是复杂还是简单。人本质上也是一条鱼。

1999年,我们发现了这条“世界上第一条鱼”,将世界上最早的鱼的记录向前推进了5000万年。英国《自然》杂志用了五页篇幅进行这项研究。

后来我们又陆续发现了更多的鱼标本,大概有几百条,都是三分结构,头在前,躯干在中间,尾巴在肛门后面,负责运动。

它们真的和人类有关系吗?让我们来看两个基本结构来说明这一点。

它的脊椎很有意思,既像文昌鱼,有低等动物的弦,也有高等动物的节段。这说明它是很好的过渡类型,就像始祖鸟一样,一半像恐龙,一半像鸟类。

它的脊椎与人类胚胎中脊椎的早期形式一致。我们现在长出来的完全是硬骨,而且是软骨和脊索的结构,说明是只有我们人类祖先的祖先才有的结构。

再看眼睛。眼睛是大脑的延伸。既然它已经有眼睛,那就说明它有头。堪称最早的头足类,也是我们智慧的起点。人类之所以这么聪明,是因为他们有大脑,而大脑的起点就在这里。

需要说明的是,这种三倍体鱼今天仍然作为活化石存在,我们称之为七鳃鳗。顾名思义,它的身体两侧各有七个鳃孔,与海口鱼十分相似。

总的来说,眼睛的作用非同一般,是鱼类获取自然界80%信息的关键结构。眼睛是大脑的延伸结构,它的出现是智慧的标志。

将“天下第一鱼”与其他所有脊椎动物进行比较,我们发现人类是由鱼一步步进化而来的,无论是现在还活着的,还是已经灭绝的。

其中最基本的是“天下第一鱼”,创造了脊椎和大脑,因此得到了国际国内学术界的普遍认可。

当然,我们的科学研究不能停留在“世界第一鱼”的实现上。鱼的祖先是什么?这可能是一个二分法。目前有两个化石证据,我重点说其中一个,它来自于已经灭绝的动物门——古生菌,我们已经建立起来了。

起初,科学家认为古细菌属于节肢动物,看起来像虾,身体分为两部分,是二分法。后来我们用了近20年的时间才证明古代昆虫有鳃裂。

鳃裂是水龙头亚区的关键特征,因此古细菌是达尔文一直期待的过渡类型,是原生动物亚区到水龙头亚区的过渡类型。

古代昆虫是如何代谢的?它的主体分为两部分。前面部分是肌肉形状的。通过肌肉的回缩,水被吸入体内,其中所含的食物也进入其体内,并被输送到后消化道。消化后,废物从肛门排出。

它的呼吸器官在身体的前部,两侧有五对鳃裂出水口,就像现在的鲨鱼一样,都属于同源结构。

这种结构的出现改变了整个动物的新陈代谢。它拉伸收缩的时候有氧气和食物,两者都分流,效率很高。

在胚胎发育阶段也有证据,即早期人类胚胎有鳃裂。目前发现的最早带有鳃裂的动物化石是古生菌,可以想象它们之间有着密切的关系。

此外,我们还有关于残余结构的证据。例如,在一些儿童中,鳃裂在胚胎发育阶段没有很好地闭合。出生后,鳃裂的残余物仍然留在身体上,这是gillfistula的情况。

残体结构的出现,无论是对孩子还是对他们的父母和家庭来说,都是一件悲哀的事情,都是一个错误,但残体结构的存在,也让我们记住了我们祖先的鳃裂,以及他们创造腭裂的丰功伟绩。

关于人类祖先的最后一点是,囊尾蚴有口无肛。这项工作是由我们团队的年轻学者韩健完成的。这种单囊化石发现于石灰岩中,比澄江动物早1500万年,是最早的单囊化石。

由于石灰岩被醋酸分解,其中所含的磷酸钙构成的囊尾蚴化石不会被分解,所以可以保存下来。我们可以在电子显微镜下观察它的表观形态和内部结构。

《自然》杂志以封面文章的形式介绍了这一研究成果。

英国广播公司(BBC)报道称,这是中国科学家发现的人类最古老的祖先。

美国《纽约时报》也不甘人后,以“大嘴史前人类的祖先”为题进行报道,认为它有嘴却没有肛门,是最低级的动物,很可能接近“世界第一口”。

之所以说“接近”,是因为在5.35亿年前可能存在过其他有嘴但没有肛门的动物,只是我们还没有发现而已。

囊虫病的发现证明,至少在前寒武纪,口的器官是在5.4亿年前被创造出来的,所以囊虫病可能接近“第一口”。

糖类、二分法和三体法是寒武纪大爆发中具有里程碑意义的发现,也是从最低级动物进化到人类最关键的三步,因为它们是人类祖先基本器官的三大奠基性创造。

这些发现值得铭记,因为是中国学者在中国的土地上发现的,是外国学者一致认可的。动物界早期的三大进化里程碑,奠定了人类祖先的消化系统、呼吸系统、运动系统、循环系统和高等神经系统的基础。

这也可以称为达尔文《人类起源》的升级版;当然,未来我们也可能会写《人类起源》的升级版。

上述发现的科学和人文意义不言而喻。深刻回答了古希腊的经典人文命题:我是谁?我来自哪里?

我是谁?我是一组基因组。我们的基因组不仅遗传自父母和祖父辈,也是从几万代甚至几亿代前的一些祖先身上逐渐遗传而来的。

我们可以看到,在5.35亿年前,我们祖先的近亲——不敢说直系祖先,可能是他们的姐妹或者堂兄妹——长这样:有嘴但没有肛门,像个小球。

然后是二分法,然后是心智,变成了三分法。如果它继续发展,我们会发现它长出了下颚。

有了上颚和下颚,还有颧骨,构成了脸。然后,它爬到了3亿多年前的岸边。最后,站起来,可以挑食、打猎、学习使用工具、制作工具;最后创造了语言。这是人类进化的过程。

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