单细胞生物起源范文

导语：如何才能写好一篇单细胞生物起源，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

李贺安

“五一”期间，我去参观了柳州市博物馆。令我印象最深刻的是“古生物化石馆”展示的《生命之旅》，馆里陈列着从早生代到新生代各类生物化石，清晰地展现了地球上生命的起源及进化过程。这些化石种类丰富，时间跨度长，包括各类质地清晰、千姿百态、栩栩如生的古生物化石标本，一片化石就是一幅精美的艺术珍品，犹如世界上最精美的文字、最生动的语言，记录和凝固了生命进化历程和各个地质时期的演变情景。

经过了解，地球上原来是没有生命的。最早的生命起源于36亿年前的海洋，由许多矿物质元素合成有机物质，再在漫长的岁月里，经过地球环境变化，有机物质演化成单细胞生物，于是，地球生命就诞生了！

篇2

关键词 文化哲学细胞分裂有性生殖

中国古老的文化哲学典籍《老子》中就有关于生命规律的论述，《老子》又名《道德经》、《德道经》，是讲述关于天道和人道的玄妙至理。《道德经》第四十二章说：“道生一，一生二，二生三，三生万物，万物负阴而抱阳，冲气以为和。”[1]讲的是天道至理，可以看做是万物生命演化繁衍的至理。

一、“道生一”的规律

何谓道？道在哲学上可看做是“无”和“规律”。宇宙间没有出现的事物是“无”，但在这无中蕴含着“有”的规律。《易经》中说：“形而上者谓之道，形而下者谓之器。”形而上在哲学中指的是那些无形或未成形的东西，形而下指的是有形或已经成形的东西，道是形而上的无形的规律，器是形而下的有形的事物。

“一”是事物的最初形式，是“有”，但其发展并没有固定的方向，只是在外界条件成熟下的一种“萌芽”，是一个开始。相当于《易经》中的“太极”，由无极而太极，是由无到有的过程。太极之理最为玄妙，最简单的一个初始本源却蕴含着整个宇宙苍生的诸多规律。北宋哲学家邵雍说：“一者，数之始而非数也。”（《皇极经世书・观物外篇上》）“一”并不是一个数字，而是数字的开始，万物的开始。邵雍之子邵伯温解释“一”说：“天地万物莫不以一为本，原于一而衍之为万，穷天下之数复归于一。一者何也？天地之心也，造化之原也。”（《宋元学案・百源学案》）最稚嫩、最单纯、最简单的一个雏形，却拥有着巨大的能量，在生物中就相当于干细胞。

道生一的规律就可以看做是生命出现的最原始方式，当外界条件满足于生命形成的条件后，这一规律便呈现出来，进而出现了原始的单细胞生物。地球之初，天地混沌，没有生命。但随着时间的推移，地球环境发生了变化，出现了符合生命形成的条件，特别是蛋白质形成之后，最原始的生命形成了，这就是一个从无到有的过程。不管是厌氧型细菌，还是单细胞生物，不管是陆上的还是水中的，所有的生命的远祖都曾经历了一次从无到有的过程。原始大气中生命的最初原料，在太阳的紫外线、放射线、火山活动、陨石冲击、雷电等自然能源的长期作用下，大气中的甲烷、氨、二氧化碳、氢、水等生成了氨基酸、嘌呤、嘧啶、核糖等有机小分子。这些有机小分子是形成原始生命的基本粒子。经过长时间的演变，产生了生物大分子――蛋白质和核酸。然后随着地球上自然条件的演变，生物大分子进一步演变成能进行自我复制、可以新陈代谢的原始生命。

生物化学家米勒模拟原始地球条件，把地球原始大气的主要成分甲烷、氨、氢和水蒸气混合并进行放电实验，结果产生了氨基酸、脂肪酸、糖、尿素、嘌呤、嘧啶等简单有机分子的生命物质。这是生命起源研究的一次重大突破，通过实验证实地球生命起源的一个假说：在早期地球环境中，原始大气中的无机物可以形成有机物，有机物可以发展为生物大分子。

后来，科学家们仿效米勒的模拟实验，合成出大量与生命有关的有机分子。如嘌呤、嘧啶、核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸、脂肪酸等多种重要的生物大分子。越来越多的实验证据支持化学进化论：地球上的生命是由非生命物质经过长期演化而来。

二、“一生二”的规律

《易经・系辞上》中说：“易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦。”[2]太极在这里就相当于“一”的位置，而《易经》中的这种成卦规律，是一种二分方法，符合万事万物“一生二”的规律。

“一”在这里是初始的意思，是一个独立体，是一个最原始的生命，是万物的开端，没有数字意义。而“二”则是两个互为对应的本体，两者有着相对、相近、相同的特征，具备了数字的内涵。周敦颐《太极图说》：“无极而太极，太极动而生阳，动极而静，静而生阴，静极复动，一动一静，互为其根，分阴分阳，两仪立焉。”就是说由无到有，有后成性，性动而变阴阳，阴阳是万事万物相对的两面，相互转化，由一而生。邵雍说：太极一也，不动，生二，二则神也。“二”由“一”而生，一中蕴含着二，经过外在环境的变化，适时蜕变为二。张载在《正蒙・参两》中说：“一物两体，气也；一故神，（自注：两在故不测）两故化，（自注：推行于一）此天之所以参也。”这里的“两体”指阴阳两个对立面，前一个“一”是一个物体，后一个“一”指对立面的统一；“神”指气化运动的潜能，“两”指对立面，“化”指阴阳相互作用引起的变化。“一故神”是说有对立面的统一，才有运动的性能；“两在故不测”是说，由于统一体中存在着对立面，所以其运动的性能神秘莫测。“两故化”是说有对立面才有运动变化的过程，其自注“推行于一”是说，对立面的相互作用存在于统一体中。所以，因二存在于一中，而生出二。这一哲学，在生物学中更是随处可见。

首先，分裂生长。细胞学说的创立，打破了动植物之间的界限，植物和动物都拥有相同的基本组织结构细胞，而生命体的成长壮大也是因为细胞具有分裂功能，由一个细胞分裂成两个，不断重复的细胞分裂，使生命体不断壮大，最后形成各式各样不同功能和性状的生命体征。细胞的分裂生长模式是一种最为典型的“一生二”的生长方式。

其次，分离再生。分离再生主要指一些动物和植物，生命体具有再生能力，即一部分从母体脱落后，母体与脱落体都能独自继续生长，最后成长为与母体一样的体征。在动物界，低等动物有些是靠无性生殖来繁殖的，还有些动物雌雄共体，也具有很强的再生能力，如蚯蚓、水螅或涡虫被横切为两段，可分别再生，成为两个独立个体。植物在繁殖中更鲜明地体现分离繁殖的特征，植物的枝条与母体分离后仍具有独立生长的能力，如：分离繁殖、压条繁殖、插杆繁殖、嫁接繁殖都可以看做是一种“一生二”的繁殖方式。

再次，分裂繁殖。指生物体在正常情况下，由生命本体分裂出来的个体，脱落于母体后形成的新生命。出芽生殖，酵母菌在母体的一个部位上长出芽体，芽体长大后从母体脱落，成为与母体一样的新个体。孢子生殖，真菌和一些植物，产生无性生殖的细胞――孢子，在适宜的环境下，孢子萌发长出新个体。如：青霉、曲霉、衣藻、苔藓。营养生殖，马铃薯的块茎、草莓的匍匐茎等植物体的营养器官（根、茎、叶）的一部分，从母体脱落后，能够发育成为一个新的个体。

三、“二生三”的规律

“二”是一个数词，代表两个，是增多的含义，在量上有一个增进；同时也是一个代词，指相对的两个或两方面，两者相互运动、冲撞、相交、矛盾，而这种运动之后，就产生了“三”。张载说：“两体者，虚实也，动静也，聚散也，清浊也，其究一而已。”任何事物都是“一”与“二”的矛盾统一体，对立和统一是不可分割的，统一体中具有对立面，对立面又存在统一体之中。“三”不是数量三的本意，其有两层含义，第一是新生事物，由二而生成的不同于“一生二”的新个体。第二是多的意思，是万事万物的高级繁殖方式，含有发展的含义。如果说“一生二”是量变，那么“二生三”是质变。如果说“一生二”是无性生殖，那么“二生三”就是有性生殖。

“三”代表着一种新的子代，也代表着所有的各式各样的子代。在“道生一，一生二，二生三，三生万物，万物负阴而抱阳，冲气以为和”中，万物附阴而抱阳，即阐释“道生一，一生二”之理，任何一个事物或生命，都含有阴阳两个方面，也能分化出阴和阳两个个体。而“冲气以为和”则是阐释“二生三，三生万物”的道理，二生三之理便是冲气以为和，也就是阴阳相交，产生的平衡和发展。在生物学中可以理解为有性生殖，产生的子代就是“三”。

在动物界，高级动物几乎都是通过有性生殖来繁衍后代的，通过雄性和雌性的合体，来达到受精，产生下一代。有性生殖是通过生殖细胞的结合而产生新生命的生殖方式。通常生物的生长过程中包括二倍体时期与单倍体时期的交替。二倍体细胞通过减数分裂来产生单倍体细胞，可称为雌雄配子或卵细胞和；单倍体细胞通过受精形成新的二倍体细胞。

接合生殖是一种低级生物的有性生殖。多细胞生物及单细胞生物群体由特化的单倍体细胞“配子”进行融合生殖。细菌的接合生殖是两个菌体通过暂时形成的原生质桥单向地转移遗传信息：供体（雄体）部分染色体可以转移到受体（雌体）的细胞中并进行基因重组，这种连接是最原始的接合生殖。原生动物的接合生殖多见于纤毛虫类，按接合子的形态又分为两类：第一，同配接合，接合子的形态相同。接合时双方暂时融合，小核在减数分裂后进行交换，相互受精后分开，如尾草履虫。第二，异配接合，在进行接合生殖前，虫体先有一次不均等分裂，分成大接合子和小接合子，大接合子固着，小接合子自由游泳，小接合子找到大接合子后就牢固地附着在上面并开始接合，小接合子被大接合子吸收。异配生殖有两种类型：第一，生理异配生殖，参加结合的配子型不同，但形态上并无区别，相同型的配子间不发生结合，不同型的配子相互结合，如衣藻中的少数种类，这种异配生殖是最原始类型。第二，形态异配生殖，参加结合的配子大小和性表现不同。大的不活泼是雌配子，小的活泼是雄配子，有了性别在形态上的分化。在原生动物和单细胞植物等低级生物中，所有个体或营养细胞都可能直接转变为配子或产生配子，而在高等动物中，生殖细胞是由动物的性腺生长产生的。另外还存在一种特殊生物的配子可不经融合而单独发育为新个体，为单性生殖，如蜜蜂、蚂蚁的雄性是未经受精的卵细胞长成的，属于“一生二”的范畴了。

四、三生万物

“三”除了表示不同于“二”的量变特征外，另一层含义是“多”。道生一，一生二，二生三的所有结果都属于“三”的范畴。三是各类成熟的个体的总和，有这个“三”就可以产生万事万物了。三为简约稳固之数，冲气之后的状态，如生活中的三角形、三足鼎等。同时“三”又是一个简约变数，冲气之后形成的新的初始，也就是三，含有运化万物的道理，如生活中的口号：1、2、3开始。1和2是不动的，3则变动。“一”和“三”的区别是，“一”是一种抽象的万物初始，“三”是一种具象的万物综合。“一动一静，天地之妙欤？一动一静之间，天地之至妙欤？一动一静之间者，非动非静，而主乎动静，所谓太极也。”（《宋元学案・百源学案》）太极就是有极，就是“一”，这种动静之间而产生的至妙之理，由“一”而主，归于“三”终。“三生万物”是玄而又玄，众妙之门。尤其高级动物的生命演化，即便是现在仍能找到进化的痕迹。

万物演化都属于三生万物的规律，其包罗万象，复杂而神秘，现仅以几种动物和人的生命从胚胎的形成过程为例，做一个管窥探讨。胎儿的形成与其他动物的形成区别不大，不管是鱼类、鸟类、爬行类，还是哺乳类，在胚胎形成发育过程中，都有相通之处，但有各自不同。18世纪晚期，欧洲政府和医学界将健康和数量众多的人口看做是一个社会井然有序、颇具竞争力的国度所必不可少的，于是，新建医院会向未婚先孕的女性提供各方面的照顾。这些机构增加了解剖学家接触胚胎和胎儿标本的机会，最终令他们制作出诸如此类的图像。来自于赫克尔后来编写的一本书，描写了从鱼到人的脊椎动物胚胎在三个发育阶段的进程，用以说明人和动物胚胎的相似之处。

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参考文献

[1] 邱进之.道法自然.成都：四川教育出版社，1996.

篇3

世界上两千多门学科，几乎也没有一门离得开“史”。如研究生物学，离不开生物进化史和进化思想史……只有了解每一事物的发展史，才能更好地认识它们的现在，更好地掌握事物发展变化的规律。

应该怎么去追溯、认识事物的历史，特别是具有漫长年代的事物的历史呢？在众多的方法中，将今论古法是一种常用的科学方法。

赖尔的杰出贡献

虽然，我国古代哲学家荀子很早就提出了“以近知远，以今知古”的思想；宋朝科学家沈括也不自觉地运用将今论古的方法，从太行山的卵石带探索沧海桑田的变迁；然而，将今论古作为一种科学方法，是由英国地质学家赖尔首先提出的。他在把当代欧洲地质过程同欧洲第三纪地质过程加以比较研究时，发现两者十分相似。大量的比较研究资料使他看到了地层的古今之间的有机联系，所以他认为“现在是认识过去的钥匙”。他把自己的研究方法称为将今论古法。

赖尔在他的《地质学原理》一书中，用自己创立的这个科学方法，追溯了地质演化的历史。他用现在的自然力量对地表的作用，去推测古代的地质变迁。在阿尔卑斯山拉罗尔地区，有许多坚固的泥柱，高度达上百英尺，柱顶还顶着石块。赖尔用今天雨水的侵蚀去说明，这是古代流水切割造成的景观，犹如今天雨水对地表产生切割作用一样。尼罗河三角洲的孟斐斯地方有个雷密西斯王塑像，三千多年间，泥沙复盖了9英尺。由此，赖尔指出，尼罗河三角洲是泥沙沉积的产物，就如泥沙沉积掩埋了雷密西斯像一样。他的《地质学原理》一书是运用将今论古法的典范，以至恩格斯称赞他“第一次把理性带进了地质学”。

不断得到验证

将今论古法在地质学站稳了脚跟，其影响很快扩展到了其他学科。赖尔的朋友达尔文带着《地质学原理》登上贝格尔号进行环球考察。他研究加拉帕孤斯群岛上各种鸟类，发现它们既极为相似又有所区别。运用将今论古法，他认为，相似表示它们由同一个种演化而来，相异则表示不同环境下自然选择造成的结果。达尔文还对从单细胞生物到人类的种种生物进行比较研究，以致追寻生物由单细胞生物进化发展到人类的漫长历程。就这样，将今论古法推动达尔文创立了进化论；反过来，进化论有力地验证和极大地丰富了将今论古法。

后来，德国科学家海克尔发现了胚胎发育的重演律，即生物在母腹内的胚胎发育史是生物进化史的简单重演。这样，我们就能从今日的胚胎史推测人类的进化史。德国哲学家黑格尔则进一步发现了精神发展的重演律，即儿童精神发展是人类精神发展的简单重演。因此，我们能从今日儿童的精神发展追溯人类意识的进化。这两个重演律进一步揭示了古今之间的有机联系，进一步证明了将今论古方法的科学性。

那么，将今论古法的理论根据是什么？唯物辩证法告诉我们：从纵的方面看，事物的发展是一个不断否定的过程，但是，这种否定，不是一刀两断，而是否定中有肯定，发展中有继承。新旧事物之间尽管发生了种种变化，但依然存在着种种联系，这种联系为我们认识过去提供了线索，使我们可以从现存事物中寻找事物过去的痕迹。另外，从横的方面看，事物的发展是不平衡的，同样起源的事物，有的变化得快，有的变化得慢，仍然保持着原始的状态。后者可以看作发展较快事物的古代的影子。例如，今天的眼虫可以看作生物进化过程中动植物分界的起点；黑猩猩可以看作人类起源过程中“形成中人”的活标本。

广泛的应用

现在，将今论古法作为一种科学方法，在天文、地质、生物、古气候、语言、意识、婚姻等许多领域里有着十分广泛的应用。

地球的昨天是什么模样？可以用将今论古法加以追溯。月球是地球的姐妹，它们有着相似的历史，然而，地球由于冰川、流水、风雨的作用，已经消失了远古的风貌，变得面目全非了。月球上没有大气圈、水圈和生物圈，比较完整地保持着远古的风貌。天体地质学家发现：月面上到处是坑坑洼洼的陨石坑，这是陨星雨撞击的结果。他们从月球之今，推测地球之古，断定地球上也有过大量陨石坑，这种推论已经得到了证明。

在古气候的研究中，将今论古也是一个重要方法。我国气象学家竺可桢根据殷墟中发现象和象的甲骨文字，又根据汉唐时代北方曾生产柑桔、生长翠竹，从而证明商和汉唐时代，中国气候较暖和，因为今天的象、桔、竹都生长在温暖的南方。运用将今论古法，他初步追溯到了中国五千年气候的变迁。

篇4

一件事物，一种现象，一个生命最基础的也是开端，开端决定着它们的好恶。俗语说：“好的开端是成功的一半”。凡事就像建造房子那样，倘若地基不牢固，怎能建起摩末大楼？即使侥幸建成，也是摇摇欲坠，试问有谁会进去住呢？记得科学家们曾作过一项调查，发现罪犯的整个家族大多是有过犯罪记录的。起先科学家们怀疑是否与基因遗传有关联，但最终发现思想与知识是不能通过遗传得到的。然而结果却是出人意料，这并不是一种奇异现象，而纯粹是因为家庭环境因素所造成的。大人们所做的一切，对于孩子都是潜移默化的效果。一个生命的开端被邪恶所沾染，在幼小的心灵里埋下罪恶的阴影。

罪恶的沉淀是地狱，因此孩子长大之后又会去犯罪，导致如此的恶性循环。一个孩子生命的开端，就已有正邪两条道路供他选择，这次选择对于他生命的征程起着决定性的作用。虽然在往后的人生道路上，或许还会有一个交汇点，改变他的命运，然而谁也不能预测命运之神是否会给你这样一次机会？谁又能百分之百地把握住这次机会呢？这一切都是未知数。最好的方法是在生命的起始处，做出一个正确的决定，才不会遗憾终生。

开端，又不是单独意义上的生命开端，那样一去而不复返，心灵、思想上的开端同样可以改变命运。有一首《从头开始》的歌唱得很有意思。是啊，当你的人生出现缺口时，父母亡故，商场失意，都需要你的心灵来重新确定一个开端，使你的人生再次焕发出光彩，使你重振旗鼓，轻装上阵，迎战新的挑战。

我们不必用神圣、活力来形容开端，因为它就是神圣、活力的本身，它不是金钱能够买回的，也不是权力所能统辖的，因为有时候它是时间的产物，有时它是精神的凝结——而时间与精神都是稍纵即逝的。

篇5

恶劣环境下有丰富生态系统的原因

在深海，阳光照射不到如此深的地方，到处是漆黑的一团，无法进行光合作用，因此深海区域植物是无法生存的。没有植物提供养料，一般来说，也不会有微生物和其他动物。但事实表明在深海火山处有丰富的生态系统，那么它是如何形成的?靠什么来维持生命?

通过研究，科学家们认为这是由于在海底深处，较冷的海水通过海底裂缝渗入到灼热的地壳下面，渗进去的海水被加热到几百度，又通过火山口回吐回来，被加热的海水中含有大量的矿物质和硫化氢，硫化氢是氧化硫菌维持生命所必需的“食物”。氧化硫菌是一种耐高温的细菌，是整个火山生态系统的食物链基础。细菌为浮游生物等较大生物提供了食物。因此，火山附近的整个生态系统不是靠着光合作用，而是靠着硫化氢维持其勃勃生机。

火山微生物防止气候变暖

科学家们曾经发出警告说，与陆地火山不同，海底火山活动时，喷涌出的不是熔岩和火焰，而是大量的泥浆和甲烷，甲烷是造成全球出现温室效应的元凶之一。但是，由于海底火山一般都拥有由一些至今尚不为人所知的远古微生物组成的独立生态系统，甲烷是这些海底火山周围生存微生物的“食物”，这些微生物的存在可能消除部分甲烷对人类的威胁。最近，德法联合研究小组在挪威一座火山考察时，发现了3种生活在火山口的单细胞生物，其中有一种细菌被证明可在氧气的作用下“吃掉”甲烷。经检测，证明这种细菌可以分解火山所产生的40％甲烷，这有助于控制全球变暖的趋势。

探素生命的起源

科学家们一直认为，海底火山喷发时形成巨大的“间歇喷泉”可产生高温化学反应，地球上最初的生命形态可能是在这种高温化学反应中诞生的。200／年，美国地质学家宣布，他们在中国境内一处矿井中的古老火山裂缝之中发现了生活在大约14.3亿年前地球上一些最早期生物，其形成时间比此前在火山中发现的最古老生物还要早10亿年。发现这些古老生物遗迹的地方曾是海底火山的一部分。地质学家提莫吉・卡斯基说：“新发现的这些古老生物遗迹表明，微生物是地球上最古老、进化最慢的生命形态。”他指出，目前越来越多的证据显示，地球上的生命并非诞生在那些阳光充足的小型水池之中，那些雷合硫化氢等有机物的深水区才是生命的真正诞生地。

引发火星生命讨论

2004年，科学察在冰岛发现一个处于火山口内的冰川湖，湖深达100米，上面覆盖着300米厚的冰。科学家制作了整个湖底生态系统的基因图谱，证明了他们在湖里发现的细菌不同于在冰川上面雪地里发现的所有细菌。这种冰岛细菌生活的冰冷、黑暗环境与火星环境相似，因为现在已经知道火星上有地下冰，也可能有冰川和火山活动。因此冰岛冰川湖中发现生命存在的现象，引起对火星潜在生命的思考。

篇6

很久以来，就流传着一个说法，说地底下是另一番天地，那里住有地下人。古希腊的大哲学家柏拉图就曾认为地球里面充满地道和洞穴，那里居住着高级文明。几世纪前，人们也一直传说着北极的地下领域里生活着一群远古部落，他们在地表下有很好的住所，通过北极一个隐秘的出口与外界相连。而且，一些探险者还表示，当他们到达极地时，指南针会失常地乱摆动。许多研究人员还表示，温暖的风经常从北极吹来，证明那里一定有巨大洞穴。

的确，许多动物都长年生活在地下，因此给人一种虚假的印象，好像地下别有洞天，但这些动物仅生活在地下的浅表层。一般来说，复杂生命不可能在地下太深的地方生存，因为生命赖以为生的养分和氧气在地下几十米就极度稀缺了，更遑论地下几千米。当幻想家们幻想着地下人的时候，科学家却认为，地下几千米处，不要说人，就是一粒细菌也难找。过去的一个世纪里，科学家们为了寻找另类生命，把目光紧盯在月球、火星等遥远的星球上，而他们所站立的脚下则被他们完全忽视了。

可是谁想得到呢，真理往往就在两个极端之间：地下深处虽没有传说中的地下人，但对于生命来说，还真别有一番洞天。

生命的地下乐土

故事源起于1980年代。随着核电的发展，核废料越积越多，美国开始寻求把核废料封存起来，在地下几百米深处掩埋掉。那时一般的科学家都认为，地下几百米深处已是生命的不毛之地，但美国能源部依然担心，万一存在微生物，可能会咬开这些封口，造成核废料泄漏。为了消除公众的恐慌，1987年美国能源部资助了一个小组，到南加利福尼亚一所核设施地下的钻井里寻找生命。出乎意料的是，他们果然在地下500米处发现了细菌和古细菌。

不久，人们便发现，地下生命的存在不仅可能，而且还非常普遍。1992年，一位科学家发现，在日本海海床下的沉积物里繁衍着大量生命；甚至在海床下500米深处，每立方厘米的沉积物中就有1100万个微生物。

在随后的年代里，这个纪录不断被刷新。2011年，一位地质学家在南非一座金矿地下1300米深处，不仅发现了大量细菌，还发现了一种比细菌远为高级的动物――线形蠕虫。这种蠕虫因像魔鬼一样害怕阳光，被科学家名之为“魔鬼蠕虫”。再接下去，人们在南非最深的金矿3600米深处发现了另一种线形蠕虫。这种蠕虫是迄今所发现的栖居在地下最深处的陆生动物。

这个发现是不同寻常的。因为一般认为，在那么深的地下，不仅缺少食物和氧气，单地球内部散发出的热量，就足可杀死所有生命。在那种地方还能找到蠕虫，这真是生命的奇迹。现在一个不争的事实是，在我们脚下几百到几千米的深处，依然是生命的家园，那里繁衍着大量前所未知的生命。这些生命的总数估计占整个地球生命总数的1～10%。

对科学家来说，单发现地下生命还不足为奇，让他们更感兴趣的是，地壳深处的很多生态系统与世隔绝，那里的“居民”违反了许多公认的生物学规则。比方说，那里有些微生物新陈代谢是如此缓慢，它们可能已经活了数百万年之久；那里有些细菌即使彻底离开太阳光，也能存活；还有一些动物的行径与人们想像的大相径庭，它们完全不需要氧气。这些古怪的生命也许能帮助我们解开地球生命“从哪里来，到哪里去”的古老谜团，甚至对寻找外星生命也有所启发。

地球生命的老寿星

栖居在如此深的地下，必然要面临一系列严峻的挑战。首先一个问题是，它们如何在如此贫瘠的环境里养活自己？例如，如今生活在海床地下的微生物，肯定起源于海床，它们是在成千上万年里，被不断积累的沉积物埋入地下的。在周围的泥土中食物是那么少，几乎没有任何新的补充，这些微生物必定很长时间以来就一直在挨饿。事实上，当你在显微镜下观察，会发现这些微生物不吃不动，像死了一样。当初有人就怀疑它们只是死去的细胞，而不是活着的生命。

它们当然不是死细胞。2011年，一位日本科学家在太平洋海床下220米深处，采集到有着46万年年龄的沉积物，并从沉积物中找到一些细胞。他把它们移至食物丰富的环境中培养，这些食物含有碳和氮的放射性同位素。2个月后，他在近3/4的细胞中都发现了这些同位素的踪迹。

这说明，这些细胞是活的，尽管你不能从它们的行为中判断出来，但它们的确在新陈代谢。它们的新陈代谢比起我们来几乎慢得惊人，但好处是，极为有限的一点食物就可维持它们生存成千上万年。

这种生活方式实在太严酷了。我们知道，一个生物体一生所要做的事情无非这么两件：维持生存和繁衍后代。对于一个细胞来说，如果食物匮乏到连维持生存都已不易，那么它就放弃大多数其他生物毕生所从事的工作――繁殖，集中精力于修复自己的机体。这样一来，它们就可以活得非常久。

一位丹麦科学家的发现证实了这一点。他在太平洋海床底下有着8600万年龄的沉积物中，发现了一些活的细菌和古细菌。这些微生物新陈代谢的功能已经极大地退化，而且很早以来就停止了分裂，所以种群的数量极为稀少，每立方厘米的沉积物中仅有1000个细胞。估计这些微生物在地层中至少已经活了数百万年，属于我们这个星球上最长寿的生物之一。

不再需要太阳

新陈代谢出奇得缓慢，这算是一个与众不同的亮点。不过，比起在地球大陆底下的一些微生物来，海床下的微生物还是太中规中矩了。

我们知道，地球上几乎所有生命的食物最终都离不开阳光。植物不必说了，它们利用阳光直接进行光合作用，一部分单细胞生物，像鞭毛虫和蓝藻，也是如此；动物呢，需以植物或者浮游生物为食，所以其食物追根溯源也来自阳光；大部分细菌以分解动植物尸体为食，其食物说到底也还是来自阳光。

但是在南非金矿的深处，却生活着一种古怪的细菌，它的食谱与太阳光完全无关，而来自周围岩石中放射性物质的核衰变。

在这种细菌生活的环境中，含有一种放射性物质――铀。铀是原子弹和核电站的原料。当这种元素在岩石中衰变时，放出的射线把水分子分解了，产生氢离子。然后，这种细菌就把氢离子摄入体内，同时又从岩石中摄入硫离子，让它们在体内结合，反应释放的能量被它利用来维持生命之需。

通过这种方式给自己“充电”，这些细菌是这个星球上少数离开太阳光也能生存的生命之一。它们的能源完全独立于光合作用。

离开太阳光，地下生物甚至依然能建立起比较复杂的生态系统。

在罗马尼亚南部地下30米处有一个叫“摩非利”的黑暗洞穴。这个洞穴自数百万年前就与世隔绝了。在黑暗、潮湿的通道里，生活着像虾一样的甲壳类动物和蜘蛛，它们与地表的甲壳类和蜘蛛看起来很像，但它们的食物链却建立在迥然不同的基础上。

这里处于食物链最底端的是一种细菌，它们是利用从周围岩石中溶解到水里的硫化氢来获得能量的。然后，蠕虫吃细菌，再高级点的动物又吃蠕虫，这样一步步搭建起了一个复杂的食物链。

这种完全脱离太阳能的食物链很早以前就在海底的热液附近发现了。摩非利洞穴则表明，这种情况不仅限于深海。在我们脚下数百、数千米的地方，通过类似的机制同样也可以建立起复杂的生态系统。

不需要氧气的动物

这些发现拓宽了生命的疆界。不过在很长时间里，看来居住在地下深处的生命仅限于简单的形式：细菌、古细菌以及一些稍复杂点的真菌和变形虫。

然而魔鬼蠕虫的发现表明，动物也能够生活在数千米深的地下。这些蠕虫尽管只有半个毫米长，但比起其他那些地下居民，还是要大数百倍，而且身体结构也远为复杂。

魔鬼蠕虫移居矿坑底下的时间相对较晚。对它们生活环境中的水进行同位素测年表明，它们大约是在12000年前才钻到地下去的，很可能是随着地下水钻进来的。这些水中至今还含有当初在地表溶解来的氧气，这是这些蠕虫至今不死的秘诀。我们所要惊叹的是它们在如此窒息的条件下顽强生存的本领。

不过，有些地下动物甚至完全不需要呼吸氧气。我们都知道一些厌氧细菌新陈代谢不需要氧气，但动物中迄今还未发现过“厌氧”型的。2010年，科学家在地中海海床的地下发现了一种铠甲动物。这种250微米长的动物，有一个花瓶状的外壳，生物学上称为“铠甲”，在“瓶口”一丛触须伸出来。

当然，博得生物学家的注目并不是它们的外形。这些铠甲动物已经进化出一种不需要依赖氧气的独一无二的新陈代谢方式。事实上，它的细胞里完全缺乏线粒体，而就别的动物而言，线粒体是它们的命根子，是它们身体的能量工厂。这种铠甲动物是通过一种叫“氢化酶体”的细胞器从硫化氢中获得能量的。这一点使得它迥异于别的动物，是我们迄今发现的唯一不需要呼吸氧气的动物。

地下生命的启示

这些发现除了极大地丰富了我们对生命的认识，还让我们对生命的起源有一个

的一瞥。在光合作用出现之前，地球上的生命是靠什么机制生存的？至少，发现于南非的靠吃射线的细菌能够给我们一个启示。一些人甚至走得更远，认为生命本身最早就起源于地下。因为生命起源之初，地表的环境非常恶劣，而地下深处则可以保护生命免受小行星的轰击和致命的紫外线辐射。

当然，现在主流的观点是大洋底下的海底热液才是生命诞生的摇篮，深海也同样可以保护生命免受小行星轰击和紫外线辐射。

不过，就算地下并非生命的起源之地，未来在我们星球上的生命行将毁灭之际，地下深处必将是生命的最后避难之所。

篇7

奥撒棒球队有一个非常忠实的球迷，他每次看球总是带着一只猴子。一段时日以后，那只猴子居然变成棒球专家。碰到精彩的比赛，它就兴奋地活蹦乱跳，频频鼓掌；如果球队发挥失常了，那猴子便会吐舌头、做鬼脸。

一次球赛中，奥撒队的一垒手受伤了，无法继续比赛。可偏偏又找不到替补选手，这时，竟然有人推荐那只猴子出场――这真是一个疯狂的建议。

然而，比赛的结果更令人疯狂：猴子精彩的球技使奥撒队大胜。有趣的是，他们就靠着那只猴子连续打了九场，还是场场胜利。以至于原来的一垒手被人忘在脑后了，当他提出要复原归队时，球队经理的脸拉得像块木板，毫无表情地说：“眼前的胜利组合不容被拆散。”

可怜的一垒手，虽然很生气，也只得卷起铺盖回老家。可过了两个礼拜，他忽然收到一封信，上面这么写着――

亲爱的汤姆，请回到球队来吧!我们需要你回来担任替补一垒手。

球队经理：猴子

呵呵，这是篇有关进化论的笑话。笑话里的猴子不断进化，先是替代了一垒手，后来进化到替代了球队经理。你读懂了吗？

在《物种起源》那部书里，达尔文提出了“进化论”，用大量资料证明了形形的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中，由简单到复杂，由低等到高等，不断发展变化的。

不过，第一个提出进化论的人并不是达尔文。其实“进化”这个概念早在他之前就已经存在了几十年啦，达尔文的祖父甚至在一首小诗里赞美了进化论。

但是，进化论却是由达尔文充实并发展的。在他之前，进化论只是一个“萌芽”，经过他的充实和发展之后，进化论成长为“参天大树”，成为今天公认的最重要的生物学理论。

达尔文充实并发展的进化论包括了三个要点：一是遗传和变异，二是生存竞争，三是自然选择。

“遗传”很好理解，有人说你长得像爸爸或者妈妈，这就证明你不是从垃圾堆里捡来的（呵呵，有些家长常爱哄骗孩子，说是从那里捡来的），而是遗传了他们的某些基因特征。

“变异”这也好理解。虽然你可能像爸爸妈妈，但又不完全是他们的复制品，总有些跟他们不一样的地方，比如单双眼皮、鼻梁高矮、头发曲直、嘴巴大小等，反正总有些地方跟父母不一样。这些不一样的地方就是变异所造成的。

所谓生存竞争，就是指生物为了生存和繁殖，必须与其他生物互相竞争。有句俗语，早起的鸟儿有虫吃，说的就是早起的鸟儿跟晚起的鸟儿之间的生存竞争。狮子为抢食而争斗是生存竞争，猴群为争夺地盘而群殴是生存竞争，雄鸡为母鸡而单挑也是生存竞争……就连你上重点小学、重点大学，也是生存竞争。

而自然选择的意思是，经过生存竞争之后，优胜者将继续存活，低劣者将被淘汰而逐渐消亡。或者可以换一种说法：适者生存――适应自然环境的生物则可以继续存活，不适应自然环境的将被淘汰。比如最著名的史前生物――恐龙，就是因为在小行星撞击地球后地球环境发生改变，而恐龙最终适应不了当时的自然环境，无法继续生存，于是逐个死去，最终全部灭绝。而一些体型较小的动物则因为适应了当时的环境，得以继续存活并最终延续了下来。

不过，生物为了生存而努力适应环境的同时也在影响环境。在早期，地球大气中几乎没有氧气，对生物来说，那时的地球表面就是一个巨大的毒气室。但是早期的藻类却会在其生命活动过程中释放出氧气，经过好几亿年的积累，大气中的氧气含量终于增加到适合生命存活的比例，此后生物才开始大量在地球表面生息繁衍。这个适合生物生存的有氧环境，就是早期藻类对环境产生的影响作用所创造出来的。

然而，进化论毕竟是种理论，要使人们完全相信它，需要实实在在的证据。而要命的是，进化是一个时间跨度很长的过程，在短短几年或几十年内很难捕捉到进化的蛛丝马迹（像开篇笑话里猴子那样的进化速度确实只会出现在笑话里），于是乎，在理论提出之初，是个人都会质疑。好在不久之后，越来越多的动植物化石被发掘出来，不断佐证进化论中物种不断变化这个论点，才使进化论逐渐站稳了脚跟。

在进化论提出的年代，人们还以为地球的年龄在2000万年～1亿年之间。这是远远不够生命体用来进化的，甚至远远不够用来进化出生命体。后来科学家用测定同位素半衰期的方法，得出地球年龄约为45亿年，这就保证了生命体有足够的时间进行进化。

像长度单位一样，地球年龄也有单位。按单位从大到小排列，地球年龄可以分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙，每一个“宙”分为几个“代”，每一个“代”分为几个“纪”（这个“纪”不是指“世纪”），有些“纪”又分为若干个“世”（见封三图表）。米粉们能不能找到恐龙是从哪个年代出现，又在哪个年代灭绝的呢？

篇8

最初三分钟

宇宙的最初源头是一个奇点，即所谓的“宇宙蛋”，它凝聚了所有的时空质能，孕育着未来物质世界的一切，包括天体和生命。

大约150亿年以前，宇宙蛋在一场无与伦比的大爆炸中猝然爆发。大爆炸震撼出时空，物质世界破壳面出，宇宙史的纪元从此开始。

刚刚诞生的宇宙，空间从无到有并急剧猛增，仅仅10E-32秒后，就暴胀到大约1光年的直径。在1 秒钟时，由于大爆炸产生的极强高能辐身均匀地充满整个空间，宇宙成为100亿K高温的熔炉，所有物质被熬成一锅基本粒子汤。

紧接着，一场肆虐的原始宇宙风暴开始了，基本粒子之间发生猛烈撞击，中子熔入质子形成了氦核。这个过程延续了大约三分钟，直至所有的中子消耗殆尽为止。有约22%质量的物质聚合成氦核，余下的物质几乎为没有聚合的质子，即氢核，仅有十万分之几属于同位素氦3和氘，百亿分之几归之于锂。

原始星云形成

构建原始宇宙的原生物质（主要是约78%的氢和22%的氦）的产生过程，在宇宙史的最初三分钟便告完成；在此后宇宙由于膨胀而冷却，如此大规模的核合成过程再也不可能发生了，而小规模的核合成也只有等到恒星产生以后。

初生宇宙的空间充斥着极强壮的高能辐射，炽热惊人。原生物质氢核和氦核均匀分布在整个太空，它们之间的引力微弱，远不足以克服巨大的扩散压力和辐射压，因此无法凝聚成团。看来要打破这种物质均匀分布的状态，还要等宇宙冷却到足够的程度。

光阴一分分，一年年地流逝着，30万年过去，宇宙的温度温度急降到了4000K，然而其均匀状态依然如故；1000万年过去，宇宙中高能辐射冷却变成

微波背景辐射，氢核和氦核形成了各自的原子，原子间的引力也终于战胜扩散压力和辐射压，在它的作用下渐渐形成了一个个物质密度较大的地区，并继续向中心收缩；原始星云就这样形成了。

在宇宙诞生1000万年以后，由氢、氦两种元素构成的巨大原始星云弥漫着太空，虽然非常稀薄，却表明宇宙物质不再处于均匀分布的状态，这预示了宇宙星光灿烂的未来。

恒星形成

原始星云在引力的作用下继续向中心聚集，并因星云间的潮汐作用开始旋转，渐渐形成双凸透镜的形状。星云收缩使引力不断增强，从而促使旋转不断加速，而旋转加速又导致星云缘不稳定，从而裂成两个旋臂。旋臂上发生局部的凝结，每个凝块具有适当体积，可以在我们所见的恒星狭小限度内形成恒星。

以上过程不断进行着，整个星云最终演化成星系。宇宙中最初形成星系的时间大约是大爆炸后十亿年。通过哈勃太空望远镜，可以发现在我们星系以外的遥远空间里正在形成的其它星系，那正是几十亿年前形成这些星系的情形。

目前用天文望远镜观测的星系总数须以10亿来计算，我们所在的银河系只是其中的普通一员而已。这些星系都是庞大的恒星集团，且距离我们极其遥远，因此称之为“岛宇宙”。十几个或几十个星系由引力维系在一起，组成星系团；随着宇宙的膨胀，星系团间正彼此远离。

恒星的生命历程

恒星是宇宙物质凝聚到一定程度的产物，它起源于旋涡星云臂上的一块区域。在这块区域物质较密集的部分，由于自身的引力较强，就会使物质聚集得更快，温度也上升更快，旋转得更快。这一过程逐渐加剧，当某一区域的中心温度上升到约1000万k时，就会引发热核反应，向外发放辐射，恒星的生命历程便开始了；而旋转速度达到一定值时，恒星就会分裂成互相绕行的双星或多星。

双星（或多星）是恒星演化的正常规程，而伴有行星的单星（例如太阳）则是恒星演化中极其罕见的事件，大约在十万个恒星中才有一个，它的起源过程至今仍然只是一个猜想：在恒星演化的某一早期阶段，两个气体星运行到彼此邻近时，便产生了潮汐波。及至两星接近到某一临界距离时，这潮汐波即射出长臂状的物质，然后再裂成具有适当大小与特性的物体，形成像地球这样的行星。

起源于原始星云中的恒星为第一代恒星，它们是由原生物质组成的气体星球。宇宙史纪元50亿年时，第一代恒星产生了，它们照亮了幽暗的太空，从此一个新的宇宙时代来临了。

恒星的生命历程

恒星形成后开始进入生命周期中的氢燃烧阶段，氢的原子核聚变成氦，并向外发放光和热。当恒星中的氢消耗掉10%时就发生收缩，恒星中心部位的温度升高到1 亿k以上。同时，由于恒星内部的活动，恒星外层被中心区域推开，膨胀的恒星变成一颗红巨星。于是，在星球密度很大温度极高的中心部分开始发生氦的燃烧，氦核聚变成铍，碳和氧。这一阶段一直延续到恒星中心部分的氦消耗殆尽，碳和氧所占的比例大致相等时才结束。

氦的燃烧阶段结束时，星球中心区域收缩，温度重新上升。在一些质量足够大（质量至少是太阳的4倍）的恒星里，中心的温度可以达到10亿k，碳和氧的燃烧得以开始，结果形成了钠、镁、硅和硫等元素。当恒星中心部分的碳和氧消耗殆尽并富含硅时，便开始了硅的燃烧阶段，硅转化成硫，氩和其它一些更重的元素。如果恒星通过收缩，能使内部温度升到30亿k左右，那么恒星便开始了它生命周期中的平衡阶段，形成铁及附近的一些元素。铁在所有元素中，其原子核最为稳定，因此一颗恒星能燃烧到生命的终结，将形成一个铁球，它的末日也便来临了。

垂死的恒星与自身的引力作着最后抗争，但最终还是跌进了引力深渊之中。外围各层数以万亿吨计的物质以每秒几万公里的速度朝核区坍缩，与核区发生了极为强烈的碰撞，这就是“超新星爆发”。爆发的巨大能量使恒星外围物质得以加热，铁吸收中子及能量后，在恒星熔炉的是最后阶段炼出了金、铅、铀等更重的元素。以上过程表明目前人类所利用的核能（确切说应该是核裂变能）归根到底是久远的超新星爆发能，正如煤、石油所含的化学能是古老的太阳能一般。

超新星爆发产生的巨大激波，将恒星外围的物质抛入广阔无垠的太空；这些物质由恒星各个燃烧阶段产生的92种元素构成。恒星的一生灿烂辉煌，它的光和热孵育了生命；它亦是宇宙中神奇的炼金炉，组成我们及地球的每一个原子，都曾在那些久已熄灭的古老恒星中经受熔炼。

恒星的物质循环

第一代恒星消亡了，它归宿于白矮星，中子星和黑洞。然而悲壮的死亡中酝酿着灿烂的新生，在它们的废墟上将升起新一轮的恒星，一个有生命的宇宙时代即将拉开序幕。

超新星爆发抛出的物质，在广袤的星际空间漫无目的地遨游，在碰撞和辐射的作用下，被原始星支携带着运行。几百万年过去了，这些物质因膨胀而变得稀薄，最终与原始星云混而为一了，因此宇宙中的星云不再只是由原生物质氢和氦构成，而是遭到重元素的污染；由于这种污染，恒星之外有了出现自然景观，生命，技术和能源的可能。

在宇宙史纪元100亿年时，这种被“污染”的星云在引力作用下收缩，坍缩和碎裂。核子活动再度爆发，第二代恒星及行星诞生了，太阳便是其中一例。这些恒星也将开始其生命历程，最终与会因缺乏燃料而死去；它们的碎屑又与尚未聚集成恒星的原生物质一道凝聚成下一代恒星。但这种物质的再循环并非永无止境的，原生物质会一点一点地并入新生的恒星，直至全部用完。当最后一代恒星走完它们的生命轮回而死亡时，宇宙永恒的长夜就来临了。

生命的形成与进化

生命是宇宙物质演化的最高级形式，也有人认为生命只是宇宙演化的副产物中微不足道的偶然现象，由于发生了种种时间和空间的巧合，才得以在地球上出现。

的确，在宇宙中满足生命形成与演化所必需的地方，即使不是唯有地球，也是很少的。地球所绕转的太阳是恒星中少有的单星，使得它外围有稳定的生态圈存在；太阳又是第二代恒星，使得其行星从一开始形成就有生命所必需的碳，氧等重元素存在；太阳大小适宜，使它既有足够的存在时间供生命形成与进化，又有足够的光和热去孵育和养育生命；地球本身也是一个特殊的行星，它的轨道全部在太阳的生态圈内；它大小适宜，使它的引力能保留住水和大气，且大气层厚薄适当，既挡掉了大多数紫外线，又不至于遮住过多的阳光；地球有较强的磁场，使生命免遭宇宙带电粒子的致命轰击……，总之地球在许多方面拥有得天独厚的生命存在条件,使其成为宇宙中少有的生命家园。

地球在46亿年前形成后,便开始了生命形成历程：原始地球中的无机物在太阳紫外线的作用下，形成了简单有机物,它们通过水流汇集于海洋,在那里化合成复杂的有机物。这些复杂有机物形成生命的过程,至今仍然是个疑案,但其中必定有不计其数的巧合,在地球形成生命的过程中幸运地发生了；这样，原始生命在地球形成15亿年后出现了。

原始生命在漫长的岁月里不断进化:16亿前有细胞核的单细胞生物出现,7亿年前多细胞生物出现,3.7亿年前陆地生物出现,2.8亿年前爬行动物出现,1.8亿年哺乳动物出现,7000万年前灵长目动物出现,3500万年前类人猿出现,400万直前原人出现,50万年前直立人出现,直至3.5万年前出现了现代人类;于是在宇宙史纪元150亿年时,宇宙中便有了智慧生物创造的技术和文明。我们目前所知的生命仅限于地球生命,而科学家对地外生命和文明的乐观估计是：仅银河系就可能有6亿个行星有生命存在，其中拥有技术和文明的的行星也多达100万个!

宇宙的终结

宇宙的未来命运如何?科学家、哲学家和神学家都提出了自己的观点。一个目前被普遍认同的观点是：宇宙作为物质世界的全部，也就遵守物质自身和规律；而根据热力学第二定律，得出的结 论实在令人难以接受：宇宙将在遥远的未来走向死亡——永恒的死亡。

篇9

关键词：动物学；学时缩减；教学改进

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0265-02

动物学是一门具多种分支学科的基础学科，除了是动物医学、动物科学等专业的必修课之外，也是很多综合性院校及师范院校生物科学专业的重要基础课程，通常是学生进入大学首先接触到的专业课[1]，包括动物学理论与实验课程。近年来在全国高等院校大幅度削减学时的大环境下，动物学教学也经历着学时逐年缩减的境况[2]。从过去有的院校全学年开设，到现在单学期仅三、四十学时的理论课，学时数大幅缩减。面对新形势下教育改革的要求，专业课程教学方式方法的改革与创新十分必要。同时，作为低年级的专业基础课，高质量的动物学教学也能极大地激发学生的专业兴趣，提高对其他专业课的学习积极性和学习效果[3]。为探讨如何在学时缩减的条件下，既保证教学质量，又达到培养学生自主学习能力与专业综合素质的目的，笔者近两年来在动物学及其实验课程中分别对其教学内容、教学方法进行了相应的改进尝试。

一、动物学理论课调整

1.突出教学内容主线。首先在原动物学教学大纲基础上进行了内容的精简与主线的突出。以动物演化为线索，突出进化历史中发生重大质变的事件，例如细胞、体制、胚层、体腔、体节、脊索、脊椎等的演化或飞跃及其演化意义，强调不同类群动物的形态结构和生命活动规律对其生存环境的适应意义，使学生能结合动物个体和系统发展的内在联系来掌握动物类群的主要特征及其发生、发展规律。秉承上述总体授课思想，对动物结构特征的讲述要注意横向、纵向两个联系，横向联系动物的生活环境、生存方式，让学生理解动物体所有的形态结构特征都是为了适应其特定生活环境、生活方式；纵向联系其他近缘动物类群，让学生理解新结构特征出现的重大演化意义，以及动物是如何从简单的单细胞生物到多细胞生物，到最终演变为复杂而高级的脊椎动物的整个演化过程。

通过本课程的学习，使学生除系统掌握动物学的基础知识外，还要了解动物在生态系统的作用及地位，动物在工、农、医及环保等方面的实际应用价值，动物与人类的密切关系等。在讲授每个类群的分类及代表动物时，随时联系实际应用、联系最新学科发展、联系媒体关注的动物方面焦点新闻等，可补充仿生学（例如鲨鱼服、雷达）、动物生态学（例如生物入侵）、保护生物学（例如濒危动物成因、保护措施）等多方面的应用或研究实例，提高学生学习兴趣，拓宽学生眼界，同时也培养学生环境保护、生态文明意识。

2.加强启发与探究式教学。因为动物学授课对象一般为低年级本科生，理论课授课方式不要完全颠覆传统的讲授方式，但要增加启发式、探究式课堂教学比重。根据授课内容特点，例如大量动物形态结构特征知识，充分发挥多媒体优势，使授课内容更加直观，形式更加多样化[4]。动物学课堂要多使用图片和多媒体视频，可通过大量浏览国内外著名的动物纪录片，将与课堂内容紧密相关的片段剪辑成独立小段落，以利于课堂使用。将传统的由教师给学生灌输的讲述方式，转换为直接展现在学生眼前，由学生自己去发现、总结。讲授动物形态结构特征前，可先不直接给出知识点，而是提示让学生根据自己生活经验去推测，或提前布置课外任务让学生去户外或实验室观察，由学生自己探究、总结出该类群动物是如何在其形态结构上适应其生活环境的。同时增设问答、讨论环节，教师根据学生的回答进行补充纠正，最后再讲授书本上的知识点并总结。

还可布置课外任务让学生自行查阅文献、了解最新研究进展。例如在讲授爬行动物一章时会涉及恐龙及其灭绝原因的探讨，讲鸟类一章时会涉及鸟类的起源，这些均可布置任务让学生查阅自己感兴趣的最新研究文献，撰写读书报告，甚至让学生自己来做报告。这样既能培养学生文献阅读能力，又拓宽了学生的眼界，锻炼了综合能力。

二、动物学实验课改进

1.精简重复性实验操作，增加自主设计实验内容。对实验课程内容及其相应教学方式也进行了改进，主要体现在整合或精简对实验技能重复要求的内容，增设学生自主设计实验环节。首先，整合并精简以显微镜观察装片为主的实验内容，精简部分解剖实验，这些实验对学生操作技能上的训练存在雷同，对学生实践能力的培养无太多新意，可通过其他教学方式部分取代。为培养学生的自主创新能力，可适当将其中的部分内容调整为学生自主设计实验，例如将小鼠的解剖与观察实验进行调整，仍以小鼠为实验对象，将内部结构的解剖观察调整为小鼠习性与行为观察，让学生自行设计实验方案来验证小鼠的学习行为。

进行自主设计实验时，教师要提前向学生布置好实验任务，讲清要求，学生通过查阅文献资料，自主设计实验方案，教师也可适当给出建议方案。学生的设计方案需提交老师审核，经老师提出意见，确保方案合理可行后才可实施。学生提前自行制作相应实验装置。实验课上各实验小组独立完成实验内容，教师整体辅助和监督，最后检查、总结即可。学生完成实验后要求按照科研小论文的结构完成实验报告，要用图表形式呈现实验数据，要交代实验目的、方法、结果和讨论等基本科学论文要素，这样可以使学生经历一次完整的科研训练。同时通过自主实验调动了学生主观能动性，锻炼了学生运用专业知识寻找科学问题、分析并解决问题的能力，最终达到培养学生创新能力的目的。

2.充分发挥多媒体优势进行实验记录。过去动物学实验的报告很多要求以绘图方式呈现[5]，但绘图耗时长，当堂绘图所占时间过多，会挤压动手操作时间，且学生绘图水平参差不齐，绘图结果往往并不能真实体现学生掌握情况。随着现代科技发展，人手一部智能手机，随时随地可拍照或拍摄视频，因此可利用拍照来部分取代绘图。例如在鲫鱼、牛蛙等动物解剖实验中，可不再要求学生绘制内脏原位示意图，而是让学生拍摄动物体解剖原位照片，后期在照片中标注和说明各部分结构。还可拍摄器官组织的细节放大图，或记录解剖不同阶段内部结构所呈现的不同状态，此外，也可用视频记录器官、组织运动，如心脏搏动、血液流动等，这些仅靠传统的绘图手段均无法获得。通过多媒体手段记录实验结果，能极大地丰富和扩展实验资料。学生也通过记录、标注、说明过程巩固了实验教学内容。曾有学生提交含有说明字幕的实验记录视频，经过精心剪辑，制作精良，效果非常好，可用于课堂教学推广。同时学生仍要上交纸质实验报告，部分实验内容根据要求保留传统绘图。这样传统与现代记录手段相结合的实验报告完成方式能达到充分提高学生积极性、强化巩固理论知识的效果。

三、结束语

在全国高校普遍压缩学时的大环境下，专业基础课的地位不能动摇，更不能因为学时的压缩而降低教学质量。在面对保证教学质量与培养学生综合素质的双重挑战下，对教学的各个方面进行合理的改革尝试是唯一途径[6]。笔者通过上述教学改革尝试，确实在提高学生专业兴趣、培养学生综合专业素质等方面取得了良好效果。教学改革是一个不断探索的过程，需要我们在教学过程中不断总结经验和教训，从而逐渐达到新形势下的教学目标。

参考文献：

[1]陈艳珍，张秀珍，宋新华.应用型本科院校动物生物学课程改革与实践[J].生物学杂志，2015，32（3）：110-112.

[2]梁建坤，于净，翟菲，等.在学时压缩的情况下保证基础课教学质量的策略研究[J].课程教育研究，2014，（5）：16.

[3]黄诗笺.动物生物学实验教学改革探讨[J].中国大学教学，2007，（2）：20-22.

[4]杨华，沈恒丽.高等师范院校动物学教学模式改革探索[J].课程教育研究，2012，（6）：29-30.

[5]王利明.不断改革探索，提高动物学实验课程教学效果[J].科教导刊，2015，（11）：85-86.

[6]胡建华，陈玉祥，邵波，等.我国高等学校教学改革30年[J].教育研究，2008，（10）：11-20.

Preliminary Exploration on Improving the Teaching of Zoology and Its Experiment Courses under the Background of Reduced Class Hours

YANG Xiao-jing，GU Yan-sheng，LI Ji-hong，MA Xiang-ru

（Department of Biological Science and Technology，School of Environmental Studies，China University of Geosicences，Wuhan，Hubei 430074，China）

篇10

关键词：生态 战略

一、生态战略水为纲，水是生态的生命线。

生态环境，包括了人类所有的生存条件和空间。土壤、空气，阳光、温度、雨水、河流、湖泊、海洋、湿地、林木和生物的多样性是生态环境的基本组成。

其中，水在生态环境的构成中，其作用更加突出，其力量更为无穷。水是一切生命之源，也是人类起源的母体和空间。

地球曾经是一片大海，很多生物的形成都是从单细胞生物开始在海水中演绎进化而来的。直到四亿年前，大片海洋因地球变动而露出地面后，生物体才开始向陆地进军。这样才逐渐产生了两栖类、爬行类以及鸟类和哺乳动物等。人类的从无到有，从原始到现代，从愚昧到文明，也都是离不开水的孵化和滋生。

因此，水同生命和人类是不可分割的。没有水，河流、湖泊与海洋都会干涸；没有水，湿地、草原和森林都会枯萎；没有水、空气、气候和田地都不再有存在的价值和意义。水是人类文明的摇篮，人类的文明之舟依水而行，因水而向前。基于此，生态现代化绝对不能脱离水资源，生态现代化战略一定要突出水的保护和使用。把水视为秀美山川和生态现代化的重要基础和必要条件。

由于工业化的快速推进，地球的生态发生了很大改变，气候变暖、海面上升，雨量减少，加上工业污染造成的用水紧张已经在全球凸显。迄今，世界上已有17亿人饮水不安全，有人预测，过去的战争常为争夺石油而引起，而今后的战争将会因争夺水源而发生。由此可见，水对未来人类社会发展有着极端重要性。

水作为农业的命脉，工业的血液，是经济社会发展的基本保证，一个地区缺了水，活力就会衰退、一个国家缺了水发展就会窒息，所以说，水是一个国家和地区的重要战略资源，水的安全也是国家的安全，地区的安全。

为此，生态现代化，首先要结合江河的治理抓好水，以水为纲，才能纲举目张。只有狠抓江河的保护和治理，大力推进江河流域的生态现代化，各种生态要素才能得到完善和保障，生态现代化建设才能大有成效和希望。

二、江河治理最重要，黄河流域作首选。

根据本人多年的调研和观察，深感在中国七大水系中，其流域的水质和生态问题应以黄河最突出。仅从水质污染看，固然海河、淮河与黄河有同样的严重性，但将其水中泥沙及流域生态问题综合一起考虑，应该说唯有黄河最严峻。再说黄河流经9个省，其流域面积之大，生态问题影响之广，更是其它任何一条河流所不及。

在七大河系中，流经省份最多、流域面积最广的是长江，但因长江经由的地区大都在我国的南方，那里雨水充足．植被丰富，生态环境相对较好。我曾专对长江的一些支流作过调研，从盘龙江、安宁河、大渡河、泯江、沱江、嘉陵江、乌江、湘江、汉水、赣江的水质以及泥沙携带情况看，总体上是较好的。除去湘江注入洞庭湖、赣江注入鄱阳湖间接进入长江外，基它支流同长江交汇处的水质都较清。唯独盘龙江与安宁河先行汇合后进入金沙江时是十分混浊的。盘龙江在进入攀枝花之前，河道上修建了二滩水电站，盘龙江出电站的水库后，水质高度澄清，但就在它即将流入金沙江时与安宁河汇在了一起，两河相汇时，形成了明显的分界线，一条是青龙，一条是黄龙，最后形成了大混合，以明显的黄龙面貌，携带大量泥沙进入了金沙江，安宁河发源于四川凉山州的东中部，流经黄土冲积的河谷地，在当地经济十分落后，百姓砍树作柴，垦草地种庄稼的情况下，泥土流失比较严重。但这同黄河的泥土流失相比，只是小巫见大巫。

黄河与长江相比，因其所经流的地方多在中国北部干旱少雨、而且又是黄土高原地区，所以造成黄河水的平均含沙量高出长江30倍。黄河的年平均经流量为580亿m3，实则进入黄河下游的平均水量仅为468亿m3，黄河水量相当于长江水量的1／17，而泥沙总量却高出长江10亿吨以上，平均河水含沙量高达35kg／m3。这同世界上输沙量最多的印度的恒河相比，高出近10倍。同美国含沙量最高的科罗拉多河相比高出12倍。黄河在全世界13条输沙量最多的河流中，其输沙量和平均含沙量均居世界首位。进入黄河下游的泥沙、平均每年16亿吨，将其累成宽、高各一米的墙，可绕地球27圈，仅在山东黄河人海口的垦利县，每年仅靠淤积造地3万亩。

黄河水的泥沙量，不仅说明黄河水混之严重，而且也告诫人们黄河沿岸及流域生态情况之恶劣。下雨天一条条混浊的激流象万马齐奔．这不仅使本来就不多的雨水被流走，也使黄土高原被切割得支离破碎，千疮百孔。水土大量流失，植被严重破坏，小气候变得更干燥，土地不断沙化和减少，群众生活变得更贫困。据悉黄河沿岸有2／3的县是贫困县，仅黄土高原地段就有126个国家贫困县，含贫困人口2300万。

因此，无论从减少黄河泥沙、改善黄河沿岸生态环境考虑，还是从构建和谐社会促成沿岸百姓脱贫着眼，都应该把黄河沿岸的生态环境建设作为生态现代化战略的首选地，作为促进生态现代化的工作重点。

三、退耕还林见成效，加大力度更必要

最近，本人随全国政协常委视察团，从青海高达4000多米的日月山，走到了山东东营的黄河入海口，用了24天，历经1万公里路程，沿着黄河驱车走一遍。

我们所到之处，不仅看到了西部大开发的新成绩、新面孔，也看到了退耕还林、退牧还草创造的新奇迹。从青海高原到鄂尔多斯；从陕甘宁交界到勃海岸边，的确有不少林带、绿洲或湿地都是西部大开发以来，通过退耕还林、退牧还草才得以出现的。在青海海南州德保县的塔拉滩，我们看到了一片防风固沙的8800亩的防护林，这是在一个沙漠的一角，通过对树苗深埋1米的办法育出的杨树林，树林已长出2米多高，草场植被得到恢复，沙漠移动得到控制。甘肃刘家峡水库边的黄土高坡上，通过节水灌溉，也长起大片的树林和花卉，盛开的牡丹花和芍药花格外迷人。就连山西最北处的偏关县，人们形容这里是“山象鸡爪爪，地是鱼鳞甲，晴天风沙刮，雨天洪水发”，而在国家退耕还林的政策出台后，这里已搞起诸多生态工程，已建起8处10万亩以上的防护林，全县林木覆盖率已达37.5％。尤其在陕北由神木经榆林到延安的包茂高速公路旁，我们还看到昔日绵延数百里的沙丘，在退耕还林、退牧还草后，已全部长满了红柳、沙打旺、柠条、沙棘和野草。出现了“山变绿、水变青、田变平、路变通”的新景象。

所有这些，都使很多人受到鼓舞。特别是对曾经怀疑沙漠能否绿化，西北能否山川秀美的人，这是一次很大的教育和启发。人们更加相信只要舍得投入，坚持退耕还林、退牧还草不动摇，并进一步加大力度，突出重点，黄河两岸的生态建设一定有希望。

迄今，黄河流域七年间累计退耕还林1.24亿亩，八年累计投资388亿元。但这对辽阔的青海高原和夹带有大面积沙漠的西北的黄土高坡来说，离彻底的根治泥土流失，土地沙化和营造生态良好的秀美山川还相差甚远。退耕还林、退牧还草及减少泥沙向黄河流入的任务还十分艰巨。

特别是，黄河中游陕、甘、宁和蒙、陕、晋的交界处，大约有7.86万平方公里的地区，这是黄河泥沙集中的来源区，也是对下游黄河淤积影响最大的粗泥沙的发生地。这个地区年产泥沙11.82亿吨，占到黄河每年泥沙产量的62.8％。因此，治理这个地区的水土流失，减少这个地区的高山耕地和放牧，实行退耕还林、退牧还草、封山育林和在山谷间修筑淤积坝等将对减少入黄河泥沙、减缓下游淤积、减轻黄河灾害、改善黄土高原生态环境、营造西北秀美山川有着重要的意义和作用。

西部开发以来，退耕还林、退牧还草的资金使用是不够突出重点的。我走过一些东部和南方的些省区，那里雨水充足、山清水秀，他们都曾向我炫耀说，用退耕还林专款，改造了耕地，营造了果园。这说明退耕还林的专款没有能真正的“雪中送炭”。为了加快黄河沿岸及其流域的生态建设，用黄河流域的生态现代化保全国的生态现代化，必须要继续实施退耕还林、退牧还草政策，并需加大投入、加大力度、突出重点，通过集中力量打歼灭战的办法使陕甘宁和蒙晋陕相交处的生态环境早日得到改善，让秀美山川在这个地区早呈现。

四、改善生态人为本，项目建设要富民

生态现代化战略，是“以人为本”的战略。

生态现代化的目的是为了人的生存和发展，因此，黄河沿岸及其流域的生态现代化，一定要坚持“以人为本”，要关心人，爱护人，特别是要关心黄河两岸的弱势群体、牧民和农民。要按照“权为民所用，情为民所系，利为民所谋”的要求，搞好黄河沿岸及流域的生态建设，把发展好、维护好最广大群众的根本利益作为我们实施生态现代化战略的出发点和落脚点。

有人说，为了保护黄河沿岸的生态，就应该限制黄河沿岸的发展。实际上这种说法，并不利于黄河沿岸的生态建设和发展。除了黄河源头另当别论外，要改变黄河流域的生态，就必须推进这里的经济发展。只有经济发展了，才能有经济实力确保这里生态环境的改善。

事实上，现在黄河沿岸的大开发，已经给沿岸的生态改善增添了活力。很多水电、煤、油、冶金等项目的蓬勃兴起，不仅带动了地方交通条件的改进、财政的增收和城市面貌的变化，而且也使企业员工及企业所在的小环境大为改观。现在的问题是沿岸的普通百姓还很穷，需要解决的是要使开发项目同富民相结合。

在黄河沿岸，虽然兴起了很多大项目，但黄河沿岸还有2／3的县是贫困县。在山西，各种各样的企业在这里每年挖走煤炭6亿吨，但山西沿黄的28个县，农民收入超1000元的只有14％，53％的农民收入只有600～1000元，还有33％的农民收入在600元以下。山东沿黄25个县，人均GDP和人均财政收入同非沿黄县市比，分别相差6倍和12倍。

在青海，沿黄河修了多个梯级水电站，作为企业取得了很大效益，得到很多好处。而作为百姓，为了支持建设水电站，从祖辈生活过的好地方，或向后靠，或往高移，而得到的补偿十分有限。电站建成后，这些百姓生存环境不仅没改善，而且变得更困难。当地有“三望三叹”之说，一是望水兴叹。水库修起后，农民吃水用水反倒更困难，今天要么要用高价水，要么就是没水吃。二是望电兴叹。本来百姓看到国家要在身边建电站，无不兴高采烈，而电站建成后，为电站作出贡献的农民却享受不到任何优惠，身在电站边上，用的电和城市一样贵。三是望站兴叹。电站建起后，电站职工不仅有高收入，而且还享有用大量的资金打造的好住宅、好环境，当地百姓同他们比起来一天一地。这怎能不让人望之兴叹?

在陕西榆林，那里因为发现了大煤田和大油田，他们有些人自豪地讲，我们这里就是“中国的阿联酋”，政府财政收入和城市面貌变化之快的确十分喜人。尤其油、气、煤的开采和加工企业，其办公大楼之豪华，职工生活环境之好、收入之高让人惊叹。但是，迄今，占这里人口绝大多数的农民年收入才只有2200元。我两个月前去过中东的沙特和阿联酋，人家在采油增收后，并没有忘记百姓。我在沙特参观时，他们指着大片的住宅区，说是政府建好后送给百姓的，而且今年还要再建150万套住宅，准备送给那里的普通百姓。而我们的企业和项目的发生地，是否也仿效一下沙特和阿联酋的做法，关注一下平均收入还不及全国水平的当地农民呢?

为了更好的落实科学发展观，促进和谐社会的构建，十分必要促进项目建设与富民相结合。一是需要尽快把几十年来形成的农业支援工业的观念转变到工业反哺农业上，按照工业反哺农业的原则，去建设工业、开发资源，使项目建设为致富民众做贡献。二是需要改革税收政策，对进行水电、煤、油开发的企业，要么实行在开发地注册公司、税收交注册地的办法；要么实行地方参与所得税、增值税的分成，力争中央、地方各取一半。三是涉及资源开发项目，应给地方或百姓赠送干股，或实行地方或百姓以土地八股的办法，然后共同承担贷款责任，共同参加管理和分红。四要建立补偿机制，对造成资源受损、生态破坏、水位下降、空气污染的企业，要在其销售收入中切取一定份额，对百姓进行补偿。

五、黄河“水少”是关键，开源节流要并进

黄河水本身有“混”的问题、“脏”的问题，有时也有“多”的问题．而更重要的是“少”的问题。“水混”的问题，已如前述，需通过退耕还林、退牧还草来改善。“水脏”的问题，特别是作为其支流的渭河的污染治理，需要通过对污染企业的关停减排来解决。“水多”可能导致洪水泛滥问题．已经通过多座水库的建设，得到了管控，很多年不曾发生。现在最难办的还是“水少”问题。作为生态现代化战略关注和介入黄河问题的时候、一定要在“水少”方面下功夫。

黄河流域仅保有全国2.5％的水资源，却要保证全国12％人口和15％耕地的用水量，沿岸50多座城市和420个城镇的生活生态和工业全都依赖这点水。黄河流域人均水资源为647立方米，水资源的可利用量为每人403亿立方米，这个数字不到世界人均水资源量的1／4，比世界最缺水的国家索马里人均水资

源量还少300多立方米。

为了节约用水，国家和沿岸地区作了大量工作，例如国家实行了水量分配制度，对各省区实行定量供应。又如宁夏为了节约用水，一是在海原、中卫等地推行了压石块节水保墒种西瓜的技术，使不能种庄稼的干旱土地，种上了70万亩西瓜。二是开始用纸厂废水造林，在中卫市靠近腾格里沙漠处造出30万亩杨树林，并形成一个鸥鸟成群的淡水湖。三是实行了水权转换制并在农村建立了水协会，促进了农村节水，将农民节约下的用水量．转卖给工厂，既增加了农民收入，又保证了工业发展的水需求。另外，在内蒙古我们也看到一些企业，完善了污水处理设施，使“中水”得到了重复利用。

但是，不能不看到，黄河沿岸浪费水的现象也还十分严重，有些地方农业用水还采用大水漫灌的方式。很多地方水蒸发量高达2000毫米，但还在发展水稻种植。也有一些地方，为开发旅游，建湖泊、建运河、造成水资源浪费严重。在黄河水的管理上，虽然划定了各省区的用水量，但是，并没有具体分配和管理办法，有的地方由黄河分出的取水河敞开放水，被当地人称作“第二黄河”的排水量，从表面看比黄河的水流量一点也不少。我们在一些地方考察中，还发现公路两侧的荒地上，出现有数十米宽，十几公里长的漫水带。

为了使有限的黄河水资源能以更好的保证沿岸的生态现代化，并满足西部开发中工农业发展的需求，很有必要采取有效措施，从节约用水和补充水源两方面，解决好黄河沿岸的“水少”难题。

在节约用水方面：

一要尽快出台黄河水的取水管理法规，建立水资源管理监控网络。可以按流量断面控制．使配水的限量定额得以保证。尽快改变现在有定额无监控的现状，消除实际上的自发取水、滥用水资源的现象。

二要千方百计提高水的消费效益，尽量提高农业用水效率。力争减少大水漫灌，引进先进的农业灌溉设施。依照节水需求，调整农业种植结构，发展低水耗和高效率的作物种类，推广利于保墒节水的地膜、喷淋及滴灌技术。

三要严格控制超采地下水的发生，研究和开发困矿产开采导致地下水位下降的防治技术；加快城市工业节水技术与设施的推广：搞好中水回收和污水处理；尽力保护好地下水资源免遭破坏，提高水资源的重复利用率。

四要推广水权转换经验、对节约用水的农民和企业，可允许进行水权转换，推动水资源由低消费效益行业向高消费效益行业转移。

在开辟新的水源方面：

一要高度重视黄河水继续减少的现实，面对黄河源头马多县原有4000个湖泊已减少到400个，并已导致近10年来黄河水流量同上世纪70年代相比减少23％的实际情况，要采取紧急措施。可考虑将马多县及附近几个县的牧民全部迁出，对黄河源头进行封坡育林、育草，恢复植被、湖泊，防止土壤沙化，遏制水源继续减少，搞好涵养水源、增大黄河水量。