写给孩子的生命科学史
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慢慢地,动植物开始分家

经过了亿万年的漫长岁月,非细胞结构的蛋白质小块的四周形成了一层薄薄的膜,称之“细胞膜”,原始细胞诞生了。随着第一个细胞的产生,整个有机界的形态形成的基础也产生了。

细胞膜的形成,推动了细胞体内的矛盾和分化,形成原核细胞。原核细胞体内已经出现了核物质的相对集中,但还没有分化出细胞核和细胞器。

大约在10多亿年前,原核细胞由于体内原生质中不同物质之间的竞争,逐渐分化出了细胞核和细胞器,演化成为具有“五脏六腑”的真核细胞。比如,在澳大利亚中部地层中发现的一种单细胞绿藻化石(距今约10 亿年),其细胞核已非常清楚了。

研究发现, 真核生物的出现,是动物、植物分化的开始。在这个时期,动物、植物的门类中所产生的都是一些最低等、最原始的生物。

由于地球环境的不断变化,原始生物在长期的适应和遗传的过程中, 细胞结构继续分化,导致其获取营养方式上的一分为二:一支发展出了具有制造养料的器官(如叶绿体),朝着完全“自养”的方向发展,成了植物;另一支则加强运动和摄食的本领以及形成发达的消化机能,朝着“异养”的方向发展,成了动物。从此,它们分道扬镳,各自朝前发展。

图 1-7 动植物分家示意图

如今,有一种单细胞生物,叫眼虫,它们身上有一条像推进器一样不停转动的鞭毛,在水中螺旋式前进,还有能感光的眼点,很像动物; 但它们体内又有叶绿体,在阳光照射下进行光合作用,制造营养物质, 又具有植物的特征。这种既像动物又像植物,兼有动物和植物两重性的生物,证明动植物的共同祖先可能是像眼虫一样的远古时代的原始单细胞生物。

图 1-8 眼虫结构示意图

随着动植物的分家,生物集体的构造日趋复杂。

向动物界分化的原始生物,运动和摄食的机能日益发达,而原有的植物性机能,如制造养料的器官功能逐渐衰退。比如变形虫,叶绿体不见了,而主动摄食的本领加强了。

图 1-9 变形虫

图 1-10 显微镜下观察到的变形虫放大图

向植物界分化的原始生物,它们原有的动物性机能日趋衰退,而那些进行光合作用的器官和能力却发达起来。比如,由原始鞭毛生物进化而来的小球藻,一无伪足,二无纤毛,已丧失了游动的能力,只能随波逐流, 过着极其被动的生活。

科普知识窗

并非所有植物都过着“自养”生活

自从动植物分家后,它们摄取外界物质和能量的方式变得

不同了。动物无一例外地靠摄取现成的有机物,如植物或其他动物为生,我们称之为“异养”。而植物是靠光合作用来合成自身所需要的有机物,我们称之为“自养”。但是,有少部分植物过着“异养”的生活,如菟丝子。