第二节由简到繁-细胞的简单演化
细胞大家都听过，它是由细胞膜包围着含有细胞核或拟核的原生质所组成的，是生物体的结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单位。一言以蔽之，没有细胞就没有生命。由此，我们要研究生物的进化就必须得了解细胞的一些知识。细胞的演化是生物进化的大背景，细胞的演化史伴随着生物的进化史。细胞能够通过分裂而增殖，是生物体个体发育和系统发育的基础，它是遗传的基本单位。从地球生命的产生到人类的出现和发展，细胞扮演着重要的角色，在这漫长的大约35亿年中，生物进化史既是系统发育的历史，又是不断适应环境、扩大生存空间的过程。下面我们本着简单和循序渐进的原则讲讲细胞演化的历史。
1．从无机物到有机物
生命的起源一般认为是物质从无机物到有机物演化而来的。
上一节我们讲到了地球原始大气，地球原始大气富含甲烷、氨、二氧化碳、水汽等，这些气体在外界高能，诸如紫外线、闪电、高温的作用下，首先合成氨基酸、脂肪酸等小分子有机化合物。这些小分子有机化合物，在适当的条件下，可以进一步结合成更复杂的蛋白质、核酸等大分子有机物质，然后在合适的条件下经过进一步演化，终于产生了能够不断地进行自我更新的、结构非常复杂的多分子体系。至此为止，原始生命诞生了！
当非细胞形态的原始生命在地球上出现时，由于大气中仍然缺氧，因此，它们一定是厌氧和异养类型。从上一节我们知道，地球约形成于距今46亿年前，从澳大利亚发现的距今35亿年的瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石表明，生命的起源亦即化学演化的过程，应发生在地球形成后约11亿年。生命的产生是地球演化史上的一次最大的飞跃，具有重大意义，使得地球历史从化学演化阶段推向生物演化阶段。
2．细胞膜的出现
据科学推测，最初的生命应是非细胞形态的生命，为了保证有机体与外界正常的物质交换，原始生命在演化过程中，形成了细胞膜，出现了细胞结构的原核生物。细胞是生命的结构单元、功能单元和生殖单元，细胞的产生是生命史上的又一次重大的飞跃。当前，地球上发现最早具有细胞结构的可靠化石是瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石。
3．从异养到自养
随着时间的推移，地球上最早出现的异养型原核生物细菌，经过不断地分化和发展，终于又出现了能够进行光合作用、从无机物合成有机养料的自养型原核生物-蓝藻。蓝藻和细菌作为早期生物界的合成者和分解者，组成物质循环的两个基本环节，形成了一个完整的生态系统。从异养到自养是早期生物演化的另一次重大的飞跃。
4．从厌氧细胞到喜氧细胞
蓝藻是最早出现的放氧生物，使得地球上原始大气中氧气浓度不断增加，形成含氧大气层，基于这一点，我们可以说，蓝藻对后面的喜氧生物功不可没。在高空出现的臭氧层，吸收了太阳的紫外辐射，改变了整个生态环境，为喜氧生物提供了有利的生活环境。于是，生物便由厌氧转入喜氧，提高了能量代谢的效能。在加拿大甘弗林组中，发现了完好的距今约20亿年的细菌和蓝藻化石。
5．从原核细胞到真核细胞
从原核到真核是生物演化从简单到复杂的转折点，具有里程碑的意义。最早具有细胞的生物是单细胞原核生物。原核细胞没有核膜，没有细胞器，结构简单。真核细胞具有核膜，整个细胞分化为细胞核、细胞质和细胞膜三部分，细胞核内具有染色体，成为遗传中心，细胞质内进行蛋白质合成，成为代谢中心。由于细胞结构的复杂化，增强了变异性，使得真核生物能够向高级体制发展。现已发现了距今约13亿年的美国加利福尼亚贝克泉组的白云岩中的原核蓝藻和真核绿藻。绿藻还发现于距今约10亿年的澳大利亚的苦泉组。绿藻是最早具有真核的生物。
6．三足鼎立
随着真核生物的出现，动、植物开始“分道扬镳”。动物的出现，形成了一个新的生态系统三足鼎立的三级格局。
绿色植物，即真核植物和原核蓝藻通过叶绿素光合作用制造食物，是自然界的生产者。细菌和真菌，是自然界的分解者。动物，是自然界的消费者。它们环环相扣，缺一不可。
地史上最早的动物化石是距今6亿-7亿年的澳大利亚的伊迪卡拉动物群，其中以腔肠动物的似水母类、海鳃类、环节动物和少量节肢动物为主。还有一部分分类位置未定的疑难化石，很可能代表地史上曾经“昙花一现”的类群。从动物的分化水平看，伊迪卡拉动物群已是较后期的类型，不是动物的原始代表。这标志着后生动物在元古宙早已出现，并经历了一段相当长的分化演变过程。
早古生代在生物演化史上称为“海洋藻类时代”和“海洋无脊椎动物时代”。起始于距今6亿年，延续了约1.7亿年。
而这个时候植物仍以海生藻类为主，但很难保存为完好的化石。
由于植物进化速度远较动物缓慢，早古生代植物界一直停留在藻类阶段。藻类的大量繁育不仅为海洋无脊椎动物提供了丰富的食物资源，而且通过叶绿素光合作用，放出氧气，为海洋无脊椎动物的发展，准备了有利的生活环境。至此为止，细胞的演变到了明细的分化阶段，以植物和动物为两个大板块。
第三节震动历史-达尔文的进化论
在我们这个世界上，恐怕没有人不知道达尔文和他的进化论观点，恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一，其他两个是细胞学说、能量守恒和转化定律。达尔文所提出的天择与性择，在目前的生命科学中是一致通用的理论。除了生物学之外，他的理论对人类学、心理学以及哲学来说也相当重要。可以说，在20世纪几乎没有比进化论更能震动人类思想的理论了。
1．“不务正业”的学生
达尔文1809年2月12日出生在英国的施鲁斯伯里。祖父和父亲都是当地的名医，家里希望他将来继承祖业，16岁时便被父亲送到爱丁堡大学学医。但达尔文从小就热爱大自然，尤其喜欢打猎、采集矿物和动植物标本。进到医学院后，他仍然经常到野外采集动植物标本。父亲认为他“游手好闲”“不务正业”，一怒之下，于1828年又送他到剑桥大学，改学神学，希望他将来成为一个“尊贵的牧师”。达尔文对神学院的神创论等谬说十分厌烦，他仍然把大部分时间用在听自然科学讲座上，自学大量的自然科学书籍，一如既往对神秘的大自然充满了浓厚的兴趣。
2．传奇的经历
1831年，达尔文从剑桥大学毕业。他放弃了待遇丰厚的牧师职业，依然热衷于自己的“老本行”-自然科学研究。这年12月，英国政府组织了“贝格尔”号军舰的环球考察，达尔文经人推荐，以“博物学家”的身份，自费搭船，开始了漫长而又艰苦的环球考察活动，这是他一生的传奇经历之一。
达尔文每到一地总要进行认真地考察研究，采访当地的居民，有时请他们当向导，跋山涉水，采集矿物和动植物标本，挖掘生物化石，发现了许多没有记载的新物种。他白天收集各种各样“让人不可思议的没用的石头”，晚上又忙着记录、收集整理。在这些常人难以理解而又艰苦卓绝的考察过程中，达尔文整日思考着一个问题：自然界的奇花异树，人类万物究意是怎么产生的？它们为什么会千变万化？彼此之间有什么联系？这些问题在脑海里越来越深刻，逐渐使他对神创论和物种不变论产生了怀疑，他的“叛逆”性格开始显现。
1832年2月底，“贝格尔”号到达巴西，达尔文上岸考察，向船长提出要攀登南美洲的安第斯山的要求。船长大吃一惊，但被他的精神所感动，答应了他的要求。当达尔文攀到海拔4000多米的高山上时，他意外地在山顶上发现了贝壳化石！经过反复思索，他终于明白了地壳升降的道理，对自己的猜想有了更进一步的认识：“物种不是一成不变的，而是随着客观条件的不同而相应变异！”后来，达尔文又随船横渡太平洋，经过澳大利亚，越过印度洋，绕过好望角，于1836年10月“满载而归”。
3．物竞天择，适者生存
在历时五年的环球考察中，达尔文积累了大量的资料。回国之后，他一面整理这些资料，一面又深入实践，同时，查阅大量书籍，为他的生物进化理论寻找根据。1859年11月，达尔文经过20多年研究而写成的科学巨着《物种起源》终于出版了，并立刻在世界范围内引起了巨大轰动。
在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出了“进化论”的思想，说明物种是在不断的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程，它的问世，第一次把生物学建立在完全科学的基础上，以全新的生物进化思想，推翻了“神创论”和物种不变的理论。在这部巨着中，达尔文系统阐述了“物竞天择，适者生存”的进化学说：第一，一般进化论-物种是可变的，现有物种是由别的物种变化来的，一个物种可以变化成新物种；第二，共同祖先说；第三，自然选择说-种群中的个体存在变异，那些具有适应环境的有利变异的个体将存活下来，并繁殖更多的后代，而具有不利变异的个体将逐渐被淘汰，这种微小的变异会在长期的自然选择过程中得到积累而导致新物种的形成；第四，渐变论-即物种是通过微小的优势变异逐渐改进的。
当时《物种起源》沉重地打击了神权统治的根基，在世界范围内引起了激烈争议，拥有传统思想的人们狂怒了，而拥有新思想的人们却广泛赞成，并使进化论渐渐演化成超出生物学范畴的一种哲学思想。现在随着社会和科学的发展，不少科学家对进化论提出了质疑，但《物种起源》的伟大性不容置疑，巨着地位无法被撼动！
4．达尔文的晚年
晚年的达尔文，尽管体弱多病，但他仍以惊人的毅力，顽强地坚持进行科学研究和写作，连续出版了《人类的由来》等很多着作。
1882年4月19日，这颗伟大的心脏停止了跳动，全世界为之哀痛，人们把他的遗体安葬在牛顿的墓旁，以表达对这位科学家的敬仰。
