进化——从原核生物到真核生物

原始生命起源之后，生命最初的进化是什么样的呢？

生物进化最重要的一个阶段就是由原核生物到真核生物的演化。在生命起源之初，最先形成的简单的原始生命是原核生物。原核生物由原核细胞组成，这类细胞的主要特征是没有以核膜为界的细胞核，没有核仁，也没有线粒体、高尔基体等高等的细胞器，只有拟核，进化地位较低。

图 1-4 原核生物的代表——蓝藻

目前的化石证据表明，地球上最早出现的可能是细菌和蓝藻这类原核生物。在澳大利亚北部的皮尔巴拉地区，距今35亿年的轻变质的硅质叠层石中发现了一些丝状细菌和蓝藻的遗骸。

在南非还发现了一种古杆状细菌和蓝藻，它们具有最原始、最简单的细胞结构，即有一层细胞膜，核物质在膜内相对集中，但未形成细胞核，而只有原生质，可以归为原核细胞，其距今32亿年。

图 1-5 显微镜下观察到的水族馆里的蓝藻

最早的真核生物化石发现于距今大约16亿至20亿年的地层中，如加拿大南部的冈弗林特燧石层和我国长城群中岭沟页岩中的化石。

真核细胞相较于原核细胞不仅多了细胞核，核内有核仁、核液和染色体，而且它的细胞质中还有线粒体、内质网、高尔基体等，比原核细胞复杂许多。

图 1-6 真核细胞与原核细胞比较示意图

真核细胞所增加的各种结构之间既有分工，又有合作，从而在生长、发育、遗传及新陈代谢等方面有了更强大的功能，而细胞核就是遗传信息储存、复制、转录和控制整个细胞新陈代谢活动的调控中心。

真核生物主要进行有氧代谢。由于真核生物不能抵御强烈的紫外线和宇宙射线，所以其只有在地球形成臭氧层之后，才能生长和繁衍。综合以上两点，可知真核生物的出现应该晚于原核生物。

真核细胞的出现是生物进化史上一次大的飞跃。因为除了蓝藻和细菌等种类之外，现代生物几乎都由真核细胞组成，为进化出各种更高等的生物打下了基础。

原核生物演变成真核生物，在生物进化发展过程中具有十分重大的意义。真核生物的出现大大加快了生物进化的过程，并且通过有性生殖，后代具有更强的生活力和变异性，为生物的进化提供了原始的选择材料。

科普知识窗

原核生物都是单细胞生物吗？

原核生物的主要特征是有无核膜包围的细胞核。单细胞生物指的是只有一个细胞的生物。因此，原核生物不一定是单细胞生物，如螺旋藻（蓝藻的一种，是多细胞的，中间有个细胞叫异形胞，司固氮作用，其他的司光合作用）；而单细胞生物也不一定都是原核生物，如草履虫、藻类（衣藻、小球藻、团藻、栅藻等）。