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理论进化

作为知识植物而且动物在16、17和18世纪,一些生物学家开始推测这些生物的祖先,尽管普遍的观点是这样的颁布即物种的不变性。在18世纪提出的早期猜想中,英国医生伊拉斯谟达尔文(查尔斯·达尔文的祖父),他得出结论,物种源于共同的祖先,动物之间存在生存斗争。法国生物学家让-巴蒂斯特·拉马克他是18世纪最重要的进化论者之一,认识到隔离在物种形成中的作用;他还看到了自然界的统一性,并提出了进化树的概念。

一个完整的理论进化然而,直到1859年查尔斯·达尔文的论物种的起源是通过自然选择还是在生存斗争中保留优势种族.达尔文在他的书中指出,所有生物的繁殖速度如此之快,如果不加以控制,它们很快就会使世界人口过剩。根据达尔文的理论,这些检查人口大小由竞争为了生活的手段。因此,如果a的任何成员物种在某些方面的不同使它更适合生存,那么它就有一个优势,即它的后代可能会延续下去。达尔文的著作反映了这位英国经济学家的影响力托马斯·罗伯特·马尔萨斯他在1838年出版了一本文章在人口问题上,他警告说如果人类的繁殖速度比它们的食物供应和生存竞争将会产生。达尔文也受到这位英国地质学家的影响查尔斯·莱尔他从对地质构造的研究中认识到,可以通过现存和灭绝软体动物的比例来估计沉积物的相对年龄。但直到他登上了小猎犬号(1831-36),在此期间,他观察到巨大的财富和多样性达尔文开始发展他的进化论。阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士已经得出了与达尔文相似的结论,在他对植物和动物的研究之后马来群岛.华莱士寄给达尔文的一篇关于这个问题的短文最终促成了达尔文自己的理论的发表。

从概念上讲,这个理论极为重要,因为它解释了新物种的形成。随着后来遗传的染色体基础和遗传规律的发现,可以看出自然选择不涉及锋利吗选择生命或死亡而是由于变异的生存差异。今天,作为达尔文理论中心概念的自然选择的普遍原则已经牢固确立。

生殖学:对生物繁殖和发育的研究

预形成与后生

作者提出的问题亚里士多德是否胚胎是预成型的,因此只扩大期间发展还是说区别从一个非晶开始。基于这个问题产生了两种相互冲突的观点:预成形派认为卵中含有一个在适当环境中发育成虫阶段的微型个体;的后成学校认为,鸡蛋最初是没有分化的,发育是一系列的步骤。直到18世纪,“形成前学说”的主要支持者包括马皮吉、斯瓦姆达姆和列文虎克。在19世纪,作为批评他是普鲁士爱沙尼亚胚胎学家卡尔·恩斯特·冯·贝尔提供了推翻理论的最终证据。他对哺乳动物卵子的发现和对胚胎器官发育的胚层形成的认识奠定了现代生物学的基础胚胎学

受精过程

尽管有许多关于精子的早期描述,但精子在受精中的重要作用直到1879年才被证明,当时瑞士医生和动物学家赫尔曼·福尔观察了精子进入卵子的过程。在这一发现之前,在1823年至1830年期间,意大利天文学家和光学学者已经证明了开花植物性过程的存在乔瓦尼·巴蒂斯塔·阿米奇并得到他人的证实。植物施肥技术的发现对植物的发展具有重要意义混合动力车,是由不同物种之间的异花授粉产生的;这对后世的研究也有重要意义遗传学和演化。

受精过程的普遍存在和显著的相似性,无论它发生在哪种生物身上,都促使当时许多主要的研究人员去寻找潜在的原因机制.人们意识到,一定有某种方法可以使染色体受精前减少;否则,染色体数目每次精子和卵子融合,就会翻倍。1883年,比利时胚胎学家和细胞学家爱德华·范·贝登显示了蠕虫的卵子和精子蛔虫含有身体细胞中染色体数量的一半。来解释染色体减半的原因细胞,一个过程称为减数分裂1887年,他成为德国生物学家8月读提示一定有两种不同类型的细胞分裂,到1900年,减数分裂的细节已经阐明

遗传学对遗传的研究

孟德尔之前的遗传理论

遗传的基本规律是由奥地利植物学家、教师和奥古斯丁高级教士在1865年发现的孟德尔尽管他的作品一直被忽视,直到1900年才被重新发现。然而,早在孟德尔之前,就有许多关于这个问题的观点。例如,希腊哲学家认为,个人的特征是通过与自然的接触而获得的环境而且这种后天的特征可以遗传给后代。因为拉马克是获得性特征遗传理论最著名的支持者,所以这个理论被称为拉马克学说.这个概念强调器官的使用和废弃是决定个体特征的重要因素,假设个体的任何变化都可以通过器官遗传给后代配子

1885年他认为遗传特征是通过他所谓的生殖质(与体细胞不同)来传递的,后者通过不断分裂的生殖细胞流来连接代。七年后,魏斯曼明确指出遗传的物质存在于染色体中,他预测了遗传的染色体基础。

英国探险家、人类学家和优生学家弗朗西斯·高尔顿他在19世纪对遗传学做出了许多重要贡献,其中之一是对遗传能力的本质,由此他提出了明智的培育可以提高能力的概念人类优生).高尔顿最重要的工作是证明了每一代祖先都对个体的整体构成做出了相应的贡献。因此,他建议,如果一个高个男人娶了一个矮个女人,每个人都应该贡献一半的遗产,由此产生的后代应该介于父母双方之间。

孟德尔遗传定律

的名声孟德尔这位遗传学之父,以他对花园豌豆所做的实验为基础,这些豌豆具有鲜明的对比特征——例如,高与矮;圆形种子与褶皱种子。当孟德尔用高大植物的花粉给矮小植物受精时,他发现后代(第一代子女)都一样高。但是,如果他允许那一代的植物自花授粉(使自己受精),它们的后代(第二代)就会以相当一致的三高一矮的比例表现出祖父母的特征。此外,如果允许矮株自花授粉,它们总是能正常繁殖——除了矮株,它们什么也不长。根据这些结果,孟德尔提出了主导地位,基于每个植物携带两个性状单位,其中一个性状单位支配另一个的假设。那时人们对染色体或减数分裂一无所知,但孟德尔从他的研究结果中推断出了后来被称为“性状单位”的特征单位基因可能是一种物理粒子传播通过繁殖机制代代相传。

孟德尔最重要的概念是,在配子形成过程中,亲本中存在的成对基因会分离或分离。此外,在后来研究两对性状遗传的实验中,孟德尔证明了一对基因是相互独立的。这样,隔离和独立分类的原则就确立了。

孟德尔的发现被忽视了35年,可能有两个原因。因为这位著名的瑞士植物学家卡尔·威廉·冯Nägeli孟德尔把结果发给他后,他没有认识到这项工作的重要性,也没有鼓励孟德尔。Nageli很棒声望缺乏他的支持间接影响了孟德尔工作的广泛认可。此外,当这部作品出版时,人们对其知之甚少细胞的过程有丝分裂减数分裂是完全未知的。孟德尔的研究最终在1900年被重新发现,当时三位植物学家分别从自己的研究中承认了他的研究的价值,并在他们的工作中引用了他的论文。

遗传机制的阐明

到1901年,人们了解了孟德尔假设的遗传单位是如何分布的;人们也知道,体细胞有一个双重或二倍体的补体染色体而生殖细胞只有单个或单倍体染色体数。染色体遗传基础的实验证明已被这位德国细胞学家牢固地建立起来西奥多·成为世纪之交后不久,随后被其他人证实。为了解释观察到的大量遗传性状,Boveri建议每个染色体在一对染色体中,可以与另一个染色体交换它所携带的遗传因子。首先是美国遗传学家托马斯·亨特·摩根驳回这个概念。然而,后来当他发现这与他自己的实验室发现一致时,摩根和他的合作者给遗传单位(基因)在染色体中的特定位置,或位点。随着基因被确定为遗传特征的载体,英国生物学家威廉·贝特森创造了这个词遗传学用于遗传和进化的实验研究。