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第四章 生物进化的证据 本章重点：以古生物学、胚胎学、比较解剖学、生物地理学和生物生理学等证据讨论生物进化。 一、古生物学证据（古生物类群出现的顺序） 二、胚胎学证据（脊椎动物胚胎发育的比较） 三、重演律证明生物进化（个体发育；系统发生） 四、比较解剖学证据（同源器官；同功器官；痕迹器官） 五、生物地理学证据（动物地理分界；动物地理分布） 六、生理学证据（血清鉴别法） 一、古生物学证据 古生物学是研究各地质时期不同地层的古代生物遗体和遗迹（如足印等）的科学。通过研究可以了解生物在悠长的地质年代中发展的历史；了解生物与环境变迁的相互关系。 由于古生物学对生物进化能提供直接的证据，因此它对生物进化论的形成和发展都有重大的作用。 根据不同地层时期所发现的古生物化石，可以看出各类生物的出现具有一定的时间顺序。 地 质 年 代 表 二、胚胎学证据 胚胎学是进化论的坚实基础，贝尔比较不同脊椎动物胚胎发育的状况，得出几个重要的结论。 第一，在胚胎发育中，每一较大动物类群的共同性状先出现，特殊性状后出现。例如，门的性状（如脊索、鳃裂等）先出现。 第二，从最共同的性状中发展出比较不共同的性状，最后才出现最专门的性状。例如，物种的性状最后出现。 第三，不同纲动物的胚胎发育起初经过相似的阶段，以后才愈来愈分坡了。例如，不同纲的胚胎起实阶段是相似的。 第四，在胚胎发育过程中，高等动物胚胎发育阶段经历着低等动物的胚胎发育的阶段。 贝尔确定了在胚胎中首先出现门的性状（也就是最共同的），以后顺次地出现纲、属、种的性状，最后出现个体的性状。属于同一门的不同纲的胚胎，在最早的阶段是相似的；随着胚胎的发育，出现了属的、种的和个体的差异，即“胚胎的性状分歧”。 三、重演律证明生物进化 （个体发育、系统发生） 重演律根据动物胚胎学、形态学的研究成果提出的.动物个体发育史是系统发育史的简单而迅速的重复，生物在个体发育过程中，重现其祖先的主要发育阶段。 个体发育一般是指多细胞生物体从受精卵开始到成体为止的发育过程。其中包括细胞分裂、组织分化、器官形成，直到性成熟为止。 系统发生是指生物种族的发展史。可以批一个类群（种、属、科）形成的历史。 重演律从胚胎发育的方面证明了生物的进化。 在形态结构方面，我们以人的胚胎发育为例。观察人类胚胎发育的各个阶段，可以发现许多人类起源于动物的极珍贵的证据。 四、比较解剖学证据（同源器官、同功器官、痕迹器官） 1.同源器官证明生物进化 2.同功器官证明器官的进化 3.痕迹器官证明生物进化 1.同源器官证明生物进化 同源器官（homologous organs），就是起源相同、构造和部位相似而形态和机能不同的器官。 同源器官最典型的例子是脊椎动物的四肢，如鸟的羽翼、蝙蝠的膜翅、鲸鱼的前鳍都能和人手，马脚一一相较。 比较解剖学证据 根据奥温的分析，同源和同功器官存在着三种不同的情况： 第一、鸟的翅膀和人的臂：它们是同源、不同是功； 第二、鸟的翅膀和昆虫的翅膀：它们是同功，不是同源； 第三，鸟的翅膀和蝙蝠的翅：它们是同源，又是同功。 比较解剖学证据 同源和同功器官是普遍存在的生命现象。这种现象，为生物进化提供了证据。同源器官的形成，不同器官在内部结构上的相似性，表示了这些生物起源的共同性，它们有共同的祖先。只是由于发展过程中，适应于各中不同的生活方式，才产生了变异，出现了不同的形态与功能。 3.痕迹器官证明生物进化 痕迹器官是指生物体上已经作用不大，但仍存在的一些器官。这类器官在各类生物中都易找到。 如人类身上的细毛，已基本上不具有兽类体毛的那种效用。人类的第三眼睑（瞬膜）也很退化（它在爬行如鳄鱼和鸟类上最发达，可以遮蔽全眼；待到兽类，已逐渐退化，只在马、狗和反刍类中，尚留有新月形的瞬膜）。 痕迹器官的存在，可以追溯到具有这些器官的生物与其他生物的亲缘关系和进化线索。 五、生物地理学证据 全球动物地理分为6个区 动物地理分布证明生物进化 澳洲、南美洲都位于南半球，气候大体相似，都具有热带和亚热带的特点。两个地区的生物类型有着明显的差异。 （一）澳洲：澳洲的动物大多是现代最原始的哺乳类。 （二）南美洲 ：贫齿目 （Edentata）（如犰狳、食蚁兽