演化的理论和证据

在不认识达尔文，不知道演化论之前，你是否相信以下片段中所说的呢？

那么让我们看看为什么那么多科学家都支持演化论吧！

演化主要事件

在进化过程中，有许多关键性的生物分化，配合地质年代与进化历程，能够归纳出进化时间表。目前已知的化石纪录中，最早生命遗迹是出现在约38亿年前，原核单细胞生物则出现在33亿年前。到了22亿年前，才出现最早的真核单细胞生物，如蓝绿菌。6亿年前藻类与软件无脊椎动物出现。再此之前的年代称为前寒武纪。

古生代是由5亿4千3百万年前到5亿1千万年前所发生的寒武纪大爆发开始，此时大多数现代动物在分类上的门已经出现。之后海中藻类大量出现，而且植物与节肢动物开始登上陆地。最早的维管束植物在4亿3千9百万到4亿9百万年前出现。接着是硬骨鱼类、两栖类与昆虫的出现。3亿6千3百万年前到2亿9千万年前，维管束植物开始发展成大型森林，同时最早的种子植物与爬虫类出现，并由两栖类支配地球。最后爬虫类开始发展，并分化出类似哺乳类的爬虫类，随后发生二叠纪灭绝事件，古生代结束。

中生代开始于2亿4千5百万年前，这时以恐龙为主的爬虫类与裸子植物逐渐支配地球。1亿4千4百万年前到6千5百万年前，开花植物出现，最后中生代结束于白垩纪灭绝事件。

6千5百万年前之后则称为新生代，哺乳类、鸟类与能够为开花植物授粉的昆虫开始发展。开花植物与哺乳动物在这段时间取代了裸子植物与爬虫类，成为支配地球的生物。可能是人类祖先的类人猿出现在360万年前，直到10万年前，‎现代人（学名：Homo sapiens）才诞生。

1863年﹐ 达尔文出版「物种起源」后两年﹐ 正当人人都质疑演化论的说法﹐ 指众多物种既然都是演化分支产生而来﹐ 为何没有不同物种间的中间类型化石﹐ 例如鸟和爬虫的﹖﹐ 一直反对达尔文演化论的的科学对手欧文 (Richard Owen)就找到了第一块证实鸟类和爬虫演化关系的化石﹕ Archaeopteryx (始祖鸟)。 此后古生物学家在各地找到不同类型品种的始祖鸟类化石。反演化论者一直说这些都「只是鸟类化石」﹐一直否认这些化石具有的爬虫特征。这影片以Archaeopteryx (始祖鸟)17种爬虫特征 (鸟类所无特征)为例子﹐ 反驳他们的谬论﹐ 且解释为何Archaeopteryx (始祖鸟)就是证明演化发生的一个有力证据。

注：点击影片播放器下方的“CC”能够显示繁体中文字幕。

脊椎动物胚胎发育过程

所有的脊椎动物胚胎在发育初期都非常相似，在发育的过程中，这样的相似会逐渐减少，最后形成各物种的型态。举例而言，虽然各种成熟的脊椎动物差异很大，但是它们的胚胎型态在发育初期却非常相似，腮裂仍然出现在已经没有腮的爬虫类、鸟类与哺乳类胚胎中。鱼类的二房心会被保留到成体，而人类的胚胎虽然也有这种构造，却会在胚胎成熟后消失。

1870年代提出胚胎重演学说的恩斯特·海克尔，认为不同物种在同一段发育时期的差异也会显现出这些物种在进化上的亲近程度，而且这些生物进化历史的重复表现，能够出现在任何生物的胚胎发育过程。但是到了1997年，海克尔的理论正式被推翻。理察森与先前的一些研究发现，胚胎发育的型态，并不完全符合进化上的亲近程度。即使如此，现今的某些中学生物教科书依然继续使用海克尔的理论。

在胚胎重演论提出直到被推翻的期间，胚胎学对于进化机制的解释并没有太大的进展。但是近年的进化发育生物学（Evolitionary developmental biology、Evo Devo）研究，将分子生物学与发育生物学等学门结合，解释基因的改变对于动物形态的控制过程。同时也发现外表差异相当大的动物之间，也拥有相同的调控基因。以及相同的基因在不同的时间与空间，具有不同的作用。这些调控动物发育过程的基因，主要为一类Hox基因。

脊椎动物型态比较

脊椎动物同源构造的相互比较。从上到下，从左到右分别是有尾目（蝾螈等）、龟、鳄鱼、鸟、蝙蝠、鲸鱼、鼹鼠以及人类的前肢。

脊椎动物五趾肢的比较，支持了脊椎动物具有共同祖先的理论。举例而言，虽然人类、猫、鲸鱼与蝙蝠的五趾肢在型态上有所差异，但是主要架构都很相似。这些“同源”的构造，适应了不同的功能，如抓握、行走、游泳与飞行。

此外有一些构造在功能上相似，但却具有不同的型态。例如蝙蝠、鸟类与昆虫的翅膀；昆虫与脊椎动物的腿；章鱼与脊椎动物的眼睛；鱼类、鲸鱼与龙虾的鳍等。这类“异源”的构造，适应了相同的功能，如飞行、行走、感光与游泳。

从这段影片中，可以了解到四足动物的四肢其实是由鱼鳍演化而来的。

达尔文所提出的天择说

演化的原动力

生物演化的原动力来自两个步骤，一是 个体变异 ， 二是 环境的选择 。

个体变异的因素来自亲代的遗传，遗传造成族群中的个体性状不同，适应能力也不同，变异产生的性状表现型对既存生物体究竟是有利或有害，通常又与环境的变动与否有关；有时原来是有害的或中性的基因，在环境发生变化后，却可能成为适应新环境的有利基因。 产生遗传变异的因素来自基因的突变，有性生殖时基因的重组、染色体的互换也会造成了遗传性状的变异。 因此，后代的变异增大，随之也使其对变动后环境的适应能力增强。 下面的例子说明既存的个体的变异，加上不同环境的改变，造成不同演化情形。 保护色的形成：

	(1)免子族群中有不同毛色的性状。
	(2)鹰类捕食免子是随机的。
	(3)火山爆发，红色的火山灰盖满了生活环境。
	(4)鹰类捕捉了其他毛色的兔子。
	(5)红色毛的免子因与环境背景相似，不易被鹰类捕捉，代代相传下来。
	(6)若是冰河时期来临，则环境被雪覆盖为白的。
	(7)白色以外毛色的兔子，在雪地太过明显而被鹰类捕捉。
	(8)白色毛的免子与背景环境类似而不易被鹰类捕捉而存活下来。

天择说
达尔文所提出的天择说，可综合为下列四点：
	(1)	产生变异：个体间的性状常有许多差异，这些变异可以遗传。
		长颈鹿的祖先有长颈的和短颈的
	(2)	过度繁殖：各种生物经生殖作用产生的后代，其数目常较亲代大很多。
		长颈的和短颈繁殖的愈来愈多
	(3)	生存竞争：食物和空间的有限，引起生存竞争。
		当树较底下的叶子吃完后，长颈鹿可以吃到较高的树叶，而短颈鹿则吃不到树叶。
	(4)	适者生存：生存竞争的结果，使得性状适合的个体生存下来。
		短颈鹿因为吃不到树叶而遭到淘汰死亡。

接下来看看一些有关演化的有趣短片吧！

辛普森家庭版：生物演化史

機械版：生物演化史



这里还有一个网页，里面可以链接到一个台湾人做的，关于演化的网页。-->点我浏览

查尔斯·达尔文的贝格尔号之旅

小猎犬号的探险旅程路线图

海军勘探船小猎犬号（Beagle，又译为“贝格尔号”）进行了为期五年（1831年－1836年）的勘探活动，这期间达尔文将三分之二的时间花在了陆地上。他仔细地记录了大量地理现象、化石、和生物体，并用系统地收集了许多标本，它们中的许多是科学上的新物种。每隔一段时间，他将这些航行中收集的标本与记录这些发现的信件寄予剑桥大学，很快他就成为了一个富有盛誉博物学家。达尔文的这些详尽的勘探记录显现了一个理论开创者的惊人天赋，并成为了他后期作品的理论基础。他最初为家庭所写的游记，后以《贝格尔号之旅》一书出版，详尽地从社会学、政治学、和人类学的视角描述与总结了航行所及的土著与殖民地的风土人情。

航行旅途之中，达尔文饱受疾病痛苦困扰。1833年10月，他在阿根廷患上重烧。1834年7月，从安第斯山脉返回瓦尔帕莱索的途中，他再次倒下，并在病榻上度过一个月

在他们出发之前，罗伯特·费兹罗伊（Robert FitzRoy）送给了达尔文一卷查尔斯·赖尔（Charles Lyell）所著《地质学原理》（Principles of Geology，在南美他得到第二卷）。该书将地形地貌解释为漫长历史时间渐进演变的的结果。当他旅程的第一站抵达圣地亚哥佛得角的时候，达尔文注意到该地火山岩峭壁的高处有一条白色的沉积层内有许多裸露的珊瑚与贝壳碎片。这很好地解释了赖尔的理论，并给予了达尔文思考岛屿地质史全新的视角，使他决定写一本关于地质学的书。^[25] 达尔文在接下来的旅程中有着更多的发现，它们中的许多是戏剧性的。在巴塔哥尼亚，他看见次级而上的分布着圆石与海贝平原，它们其实是被抬高的海滩。在经历了智利的地震后，他发现贻贝的床基高高地搁浅在潮汐之上，这显示陆地已经被抬高了。在安第斯山脉的高处，他发现化石树矗立在一片沙滩上，周围分布着海贝片。在贝格尔号勘探了科科斯（基林）群岛（Cocos (Keeling) Islands）后，他推论这些珊瑚环岛，是形成在下沉的火山之上的。

在南美，达尔文发现并挖掘了一些已灭绝的巨型哺乳动物化石，其中相当一部分并不处于有剧烈天气变化与灾难发生迹象的地质层里。而一个动物的头盖骨在他看上去竟似乎是非洲犀牛的。此外，他判断一些动物甲片来自于该地区一种常见犰狳体积两至三倍大小的史前巨型犰狳身上，但受Bory de Saint-Vincent的Dictionnaire classique的误导，他转而相信是周围发现的大地懒属的遗骸的一部分。在赖尔的第二卷书中，万物的创生被归结为“centres of creation”，而此时思想已经走在时代前方的达尔文对此困惑不解。

上一次贝格尔号来火地群岛的时候带上的三个印第安人（美洲土著人）被送回到了故乡，然后当上了传教士。他们在英国的两年里，受到了英国传统教育从而进入了使人所熟悉的“文明社会”，然而他们的亲戚对达尔文来说是 “没有希望，且对人类是种侮辱的人渣”。一年以后，传教的任务被他们所遗忘，只有杰米·巴顿对他们说他宁愿过以前困难的生活也不愿意重返英国。因为这件事，达尔文重新地考虑了人类，他得出的结论是虽然人类是高等动物，但动物的本性始终没有像他的朋友所说的那样丧失，而且明白了每个文明的演化都是不一样的，而不是因种族所定。当他看到欧洲定居者在南美洲，新西兰和澳大利亚对土著人的暴行后，他便强烈反对奴隶制，也对这些野蛮行为感到悲哀。

费兹罗伊船长一直都在写贝格尔号行程的官方日志，在旅行的尽头，他读了达尔文的日记，然后让他重新修改一遍以便在《自然史上》充当第三卷。