地球上是如何进化出像人的眼睛和大脑这样复杂的器官的?
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眼睛的进化
尽管人类眼睛的解剖结构看似简单,但它却是一个极其复杂的结构。达尔文同样对眼睛的复杂性感到惊奇,然而,尽管他不能确切地解释,但他相信眼睛如此惊人的复杂性可以通过进化过程来实现,即使非常小的变化,只要是有利的,就可以代代相传,繁衍生息,创造出像人眼这样复杂的奇迹。达尔文提出了人类眼睛是逐步进化而来的,通过不同生物眼睛差异比较,可以发现简单眼睛到最复杂眼睛是循序渐进的。事实上,在进化过程中,确实存在大量的过度生物将一种类型的眼睛与另一种类型的眼睛连接起来,最简单的眼睛只不过是聚集在一起的一小部分感光细胞的斑点,最终进化到人类眼睛的复杂程度。
1994年,生物学家Nilsson和Pelger 发表了一篇经典论文,从一个简单的感光眼窝开始,研究了复杂相机型眼睛的进化过程,他们的理论认为一系列的无意识的渐变,从眼点到鱼眼,需要经过1829个1%的变化逐渐积累,过程需要跨越大约35万代,或者大约50万年。
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我觉得这么复杂的构造,绝对不是“突变”和“进化”出来的,而是“设计”出来的。
因为哪怕一点点的不合适也不行。
生物的复杂性,多样性,但是总有相似性。
就像裁缝做衣服,一次次的打磨,一次次的修改,一次次的升级,但总有相似的地方。
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进过过程大概是这样的:
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生物是先进化出机械感知,也就是触觉,温度,压力感应等等。
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接着是嗅觉,非接触性化学分子感知。
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然后是听觉,可以在空间传播的震动。
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再后来声音表达配合了听觉,比如震动翅膀和甲壳,摩擦脚毛,缩放体内气囊等等。
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这一个问题,还没有被达尔文的敌人或者崇拜者占领,我来讲几个知识点吧。达尔文的进化论的关键点不是——想要哪里点哪里的特定进化,它的核心归结起来就是万物同源,所以,找石头中间形态那是旁支小节,必须和基因学结合起来,大家才可以放心食用!
你说眼睛和大脑这两个高级货,当然更不例外。
眼睛的进化
达尔文首先做了个猜想,一开始的眼睛,首先就是两个细胞组成的感光器官。一个感光细胞接受光线刺激并转化为电化学信号,另一个色素细胞则遮挡来自另一面的光线使得动物能够感知光线的来源方向。那么为什么要以细胞为基础假设?这个目前仍旧懵逼。
但是有了这个结构,咱们就可以盘活这项研究了。因为,这样的眼睛,真实的存在着,它就是涡虫的眼睛。
接下来就是分子生物学和基因工程的事了。九十年代结合分子进化的新研究成果表明,所有的眼睛都是单次起源的产物。证据是主导所有动物眼睛的基因都是Pax 6基因家族的同源基因。简单的说,所有的眼睛都起源于涡虫那样的最简单的眼睛结构,并受到Pax 6基因家族的调控。而目前复杂的眼睛结构,就是自然界漫长的岁月中,随着环境的变化,插入进化起到了决定作用,不断的复杂起来。
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地球生命进化是从单细胞到多细胞的方式,而眼睛和大脑都有复杂的神经细胞组织,所以都是无中生有,从一些只能感受外界某因素的蛋白,逐渐演化出专门的细胞组成眼睛和大脑。
眼睛和大脑最重要的并不是其结构自身,拿眼睛来说,前边的一大堆,包括角膜、晶状体、玻璃体都是光学折射结构,作用就是将光折射汇聚在视网膜中央凹附近,中央凹附近有色素细胞,含有特种蛋白可以感受光线,并且将光学信息转化为电化学信号,细胞之间传递信号就是靠光化学信号,然后才能依靠视神经输入大脑视觉中枢形成视觉。
就算是不要这些玩意儿,只要将光聚在视网膜中央凹,就能形成视觉;当然前边的结构也很重要,对光的折射非常高效,因此可以将周围事物漫反射的光线聚集起来,在视网膜中央凹附近形成物象一样的明暗程度不同的光学信息,就像小孔成像,当然此时是没有视觉的,视网膜将相应位置明暗不同的光信号转化为强度不同的电化学信号,视觉只有在视觉中枢才能被人所解读。
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地球上的生命不是进化来的,而是制造出来的。当巨引源吞噬星系,释放能量信息照射到地球时,地球上的生物跟随巨引源的信息就被制造出来了。这巨引源真像是一个女人的子宫。这些星系就像是一个个男人的精子。地球上的生物都就是他们的影子。人类也是在做万有引力工作。不仅仅是地球绕太阳做万有引力。一切物质都是在做万有引力工作。不过形式不同罢了。小到原子电子,大到星系团都在做万有引力工作。
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,就不配图了。大脑也不是特别了解,所以一半吧。我就眼睛进化过程吧,博士在学生时期科学系统的学过。
我们人类有一系列祖先,可以一直追溯到近40亿年前地球上刚出现生命时。大约10亿年前,简单多细胞动物分化成两个群体:一类具有径向对称的身体构造(有顶部和底部之分,但没有前后之分),另一类是两侧对称,具有镜像对称的左右两侧和头端。两侧对称是大部分动物所采用的方式。然后,两侧对称动物在大约6亿年前分化成两个重要的群体:一类进化成了今天绝大多数无脊椎动物,另一类的后代则是包括人类在内的脊椎动物。在这两个谱系分化后不久,动物的身体构造突然出现了惊人的多样性,即所谓的寒武纪生命大爆发(Cambrian explosion),该事件在5.4亿年前到4.9亿年前的化石中留下了明显的印记。这种进化上的突然爆发奠定了复杂的人类眼睛出现的基础。
哺乳动物眼睛在胚胎发育过程中也提供了它自身进化起源的线索。加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的本杰明·E·里斯(Benjamin E. R Eeseand)及其同事已经发现,哺乳动物的视网膜神经回路最初有点像盲鳗,光感受器直接连接到输出神经元。经过几个星期之后,双极细胞开始成熟并插入到光感光器和输出神经元之间。如果脊椎动物的视网膜果真是如此进化而来——通过加入处理能力和成像元件,两层结构的、控制昼夜节律的生理器官进化成视网膜,那么哺乳动物的视网膜发育次序完全符合人们预期的模式。因此,似乎有理由认为,这一简单的早期发育阶段,代表了进化史上视网膜的双极细胞回路以及晶状体、角膜和支撑肌肉出现之前的那个阶段。
03年时,博士在德国海德堡与欧洲分子生物学实验室的德特勒夫·阿伦特(Detlev Arendt)讨论过,他的研究是人类的眼睛仍然保留了弹状细胞光感受器的“后代”,但已经发生巨大的变化,形成输出神经细胞来将信息从视网膜发送到大脑。该发现意味着,我们的视网膜包含了两类光感受器细胞的“后代”:作为光感受器的睫状光感受器细胞和转化为输出神经细胞的弹状光感受器细胞。将一个现有结构打造出新用途恰恰解释了进化是如何起作用的。
这些缺陷决不是照相机式眼睛不可避免的,因为章鱼和鱿鱼独立进化的照相机式眼睛没有这些缺陷。事实上,如果我们有缺陷的眼睛是由工程师设计的,他们很可能会被解雇。从进化的角度看,这些看起来很荒唐的缺陷是远古时一系列步骤的后果,每一个步骤对我们以前的脊椎动物祖先(即使是在它们能看到东西以前)都是有益的。我们的眼睛设计不是明智周全的——但从进化史上来看却完全合乎情理。
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其实,你的提问已经说出答案了。没错,就是“进化”出来的。
什么叫做“进化”?就是“物竞天择,适者生存”。这是自然界普遍存在的生命之理。
眼睛是用于“看”的,大脑是用于“思考”的。那么,生物的生存竞争中,什么情况下需要“看”和“思考”呢?
严格的意义上,生存,就需要看,需要思考。
各种动物,是以不同的方式发现自己的食物的。但不外乎都是身体感官,嗅觉、听觉、触觉等等。仅仅是知道有东西存在,是远远不够的,还要知道如何吃到,或者跑掉。自己会动,对方也会动,那么怎么把对方吃到嘴里?就需要判断了。
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看纪录片,眼睛的形成真是奇迹,不知道怎么整得,很早很早以前,一个史前原始生物得到了一段叶绿素基因片段,于是这个远古生物有了感觉光线的能力,这让他逃避捕食寻找食物的能力大大增强,于是大量繁衍,成为史前生物主流。然后简单的感光单眼进化出来复眼,突变出眼珠。。。没有叶绿素就没有眼睛,这真是一个生物奇迹。
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人和动物及植物都是相互食用的,人是食物链的顶端,长期或天生了一个极为复杂的大脑。大脑控制着人的植物和动物神经,直今科学也无法解形人脑的秘密,这是从生物进化角度而言的。还有神造人或人类来源于外星球论,总之,一切关于人类起源的东西一直无解。