生物奥秘探索
人类起源探索
人类与猿类存在着许多“惊人相似的一面”，如类人猿没有尾，四肢上长着五指，指甲扁平，牙齿为32颗。所有这些事实，还不足以证明人类就是来源于猿类。
达尔文的生物进化论犹如一声惊雷，震醒了处在混沌之中的人们。现在人们普遍接受了这样的观念：人是由猿猴类动物逐渐进化而来的。
达尔文的进化论和自然选择学说是这样来解释人类起源的：统治地球达几亿年之久的巨型爬行动物——恐龙，由于环境的改变、食物的缺乏、气候的恶劣，终于在6500万年前遭到了灭顶之灾。等到地球上风平浪静之后，重新形成的环境更适于哺乳动物生存。因此作为灵长类动物的一个分支，在大约6000万年前进化得体格强健的古猿，它们成群地生活在气候温湿地区的茂密森林里。以后，造山运动发生，气候变干燥，森林变得稀疏，古猿中的一部分转到条件适宜的新的森林地区生活，另一支不得不下到地面生存，下到地面上生存的这部分古猿，逐渐开始用后肢走路，用前肢来获取食物以方便获得更多的食物。这样语言和意识也逐渐产生，以后又逐渐形成了社会。
今天我们的绝大多数人都相信人类的这种进化模式。然而，这种进化模式还是受到了挑战。1960年，英国人类学家利斯特·哈代提出了人类的祖先是生活在大海中的海猿的假设。这种说法还没有得到证实，但也可能有那么一天，人们将从地层中找到海猿的化石证明人类起源于大海，以实现人类对生命的新飞跃，揭开人类起源的神秘面纱。
细胞是生命的基本单位
地球上的生物，无论大小都是由细胞构成的。低等生物如细菌、衣藻、草履虫等，仅由一个细胞构成，叫做单细胞生物，大多数生物都是由许多细胞构成的，叫做多细胞生物。
细胞一般都很微小，用肉眼看不清，例如结核菌。但也有比较大的细胞，如一根棉花纤维就是由一个细胞构成的，长度可达40毫米。
细胞的形态也千差万别，有球形的、杆状的、柱状的、圆筒状的、圆饼状的、纤维状的，以及不规则形的等等。
尽管各种细胞在形状、大小上存在很大差异，但结构是基本相同的。根据结构特点，细胞可以分为原核细胞和真核细胞两大类，地球上的绝大多数生物都是真核生物，由真核细胞构成。
植物细胞的结构，一般包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核几部分。细胞质里有一个或几个大液泡，液泡里充满了细胞液，而动物细胞则没有细胞壁和液泡。植物细胞还有叶绿体，动物细胞还有中心体，等等。细胞核包括核膜、核仁、染色质、核液几部分。
不仅绝大多数生物是由细胞构成的，而且生物进行新陈代谢作用的各种生化反应，也主要在小小的细胞内完成的。因此，细胞是生物体结构和功能的基本单位。
由于新技术在生物学上的应用，科学家还发现了比单细胞生物更简单的生物，例如病毒，它没有典型的细胞结构，仅由蛋白质和核酸构成。近几年，还发现一种比病毒更简单的生命形式，叫做类病毒，它的大小相当于病毒的几十分之一，身体只是由小分子的核酸构成，没有蛋白质。
白细胞的功用
人类的血细胞包括红细胞、白细胞和血小板三种。白细胞好像勇敢的“联合战斗部队”，它包括了五个“兵种”嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞。它们在白细胞总数中占有的份额多少不一。
中性粒细胞能杀灭细菌。当细菌侵入人体后，可在身体的某个部位造成炎症，中性粒细胞就迅速向炎症部位进军，先将细菌吸着在细胞膜上；多面手细菌附着处的细胞膜向内凹入，将细菌带入粒细胞内，细菌即被包裹起来。医学上把这个功能叫吞噬。细胞中的中性颗粒正是对付细菌的“化学武器”，内有多种酶，其中就有溶菌酶，吞入的细菌很快被溶菌酶分解，单核细胞也具有吞噬病菌的作用。有人把中性粒细胞比喻做“步兵”，把大单核细胞比喻做“装甲部队”，其歼敌作用更强。淋巴细胞按其防御功能来讲，是一支负责侦察、监视，并能制造现代化武器的“特种部队”，积极参加人体内的免疫活动，提高人体的抵抗力。其中B淋巴细胞可制成免疫球蛋白，对付病菌。而T淋巴细胞制成淋巴因子，对付病毒和肿瘤细胞。两种淋巴都算得上是现代化武器。艾滋病正是因为T淋巴细胞严重受损，抵抗力几乎降到零，因而该病的死亡率极高。此外，淋巴细胞还能识别体内正常细胞和来自体外的异物，并能将后者排斥，所以还起到“公安部队”的作用。嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞有解毒作用，并能提高人体抵抗异体蛋白的能力。
中性粒细胞与病菌进行殊死的搏斗，战死的白细胞与细菌残骸结合便形成脓。同时刺激造血系统产生和调动更多白细胞参战，所以炎症发生时，验血发现白细胞总数增多。
从长颈鹿看生物的进化
长颈鹿因其脖颈特别长，而成为动物王国中名副其实的“高个子”。
长颈鹿的脖颈尽管特别长，但它和其他哺乳动物的脖颈一样，内部也只有7块颈椎。
于是对长颈鹿脖颈的形成原因，出现了两种解释。
英国着名生物学家达尔文按其“自然选择学说”来解释，认为长颈鹿的祖先们，颈的长短存在着差异，有的个体颈长一些，有的个体颈短一些。这种差异在一定条件下会产生不同的后果，颈较长的个体能够吃到树上高处的叶子，即便在缺乏青草的时期，它也照样能吃饱而生存下来，并且繁殖后代；至于那些颈较短的个体，在同等情况下，就不容易吃到充足的食物，而慢慢地被自然环境所淘汰。颈较长的个体把这种优势遗传给后代，得到定向的积累，久而久之，就形成了现在的长颈鹿。达尔文的理论得到了普遍的承认。
还有一种解释，就是法国博物学家拉马克的“用进废退”学说。他认为，长颈鹿为了能吃到树上高处的叶子，只好经常努力地伸长脖子，经过许多年以后，颈就慢慢变长了。拉马克断言“动物的变异是由动物本身的意愿决定的”，但这种观点是错误的。
以上两种解释，尽管或强调客观性，或强调主观性，但都表明：长颈鹿的脖子之所以那么长，是由于长期适应生活环境而逐渐进化来的。
生物进化历程掠影
地球诞生几十亿年后，地壳的凹处被洪水淹没成为原始海洋。原始海洋逐渐成为地球生命的摇篮。
6亿年前，海洋里最兴旺的“居民”是有着红、褐、绿等不同颜色的藻类植物。在5亿年前，海洋里最繁盛的动物是三叶虫。三叶虫的种类很多，生活方式也不一样，有的生活在深海，有的在浅海，有的则生活在沙滩上。
随着地壳变动，海里的藻类植物逐渐移居陆地，由绿藻逐渐演变为裸蕨植物。裸蕨植物是陆生植物的祖先，最原始的裸蕨植物没有根、叶的区分，现在的陆生高等植物都是它的后代。经过1亿多年，海里出现了由无脊椎动物演化成最早的脊椎动物——鱼类。到距今约3．6亿年前的时候，鱼类极为繁盛，称雄于水域。过了4000多年，到了地质年代的泥盆纪，气候干燥，水域缩小，蕨类植物开始茂盛生长。这时，由于海水的涨落和季节性的干旱，一种名叫总鳍鱼的动物(它的鳍逐渐进化为四肢，用肺代替鳔呼吸)适应两栖生活而登陆，成为陆生动物的“鼻祖”。完全摆脱了对水依赖的两栖动物的后裔蜥螈逐步进化到爬行类，开始了后来高等动物进驻大陆的第一步。距今2．8亿年前的石炭纪，气候温暖湿润，蕨类植物中已出现了鳞木、猫眼鳞木、封印木和种子蕨等高大的种类，它们组成了茂密的森林，为爬行动物提供了新的生活环境。
距今7000万年到2．25亿年之间的中生代，是爬行动物的黄金时代。当时，气候温和，植物繁茂，爬行动物的种类繁多，广泛地分布于地球上，其中恐龙几乎占据了整个海、陆、空。因而人们把中生代称为恐龙时代。
恐龙在世约1亿多年，但后来又突然绝灭，随之出现了有更高的生理体质结构的鸟类和哺乳动物，同时在植物界出现了高等的被子植物。
大约在2800万年以前，出现了一种栖息在树上的森林古猿群。随着地壳的又一次变动而引起自然条件的变化，森林古猿被迫下地生活，慢慢地习惯于用后肢走路，用前肢取食物，用树枝或石块防御敌害，其中一些古猿发展成为猿人(能制造工具)。猿人经过了历时约40万年的古人阶段，进化到新人阶段。我国的新人代表是周口店的山顶洞人、广西的柳江人和四川的资阳人。新人阶段时，由于长期的劳动，已有了一双灵巧的手，大脑也愈来愈发达，并由新人逐渐发展成为现代人。
新奇的工程——生物工程
生物工程作为一门新兴的应用技术科学，正在世界各地蓬勃兴起。现阶段，生物工程的主要内容有基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程。生物工程应用范围十分广泛，现在已经渗入工业、农业、医药和环境治理等许多方面。
农业方面：人们早就知道，种豆不需要施氮肥，因为豆科植物有根瘤菌，能使空气里的氮气固定下来，变成庄稼能吸收利用的氮。现在科学家正在研究把固氮菌的“遗传密码”转移到生活在小麦、水稻、玉米等庄稼根部的细菌里，使这些细菌也得到固氮的能力，并且传给下一代，这样，小麦、水稻、玉米就能不断地得到氮。
医药方面：治疗糖尿病的特效药——胰岛素，目前是从猪、牛或其他牲畜的胰腺中提取出来的，用这种方法从一吨原料里只能生产出半两多一点的胰岛素，如果我们把产生胰岛素的“遗传密码”转移到细菌里去，细菌就会具有产生胰岛素的本领，并且时间要短许多。这将使胰岛素的生产完全改观。
人类的遗传性疾病约有2000种之多。白痴是由于身体细胞不能分解半乳糖引起的，有人试验把细菌分解半乳糖的酶的“遗传密码”以后，就可以产生这种酶，并把这种能力传给后代细胞。这样，白痴病就可以治好了。总之，生物工程正在向人类提供无限多样的物质财富。
菌类面面观
一提起菌类，人们不免会产生恐惧的心理。其实，菌类是一个大家族，专门惹祸生非的病菌是其中的一部分而已，还有很多菌类是人类的朋友。
菌类植物的构造极为简单。细胞里没有叶绿素，不能自己制造有机养料，专门过寄生生活或分解已死的生物或有机质来维持自身的正常生存，所以菌类的营养方式分为寄生和腐生两种。
就腐生菌类来说，地球上每天都有大量的动植物死亡，动物每天排出大量的粪便，这些尸体和粪便如果不腐烂，势必越积越多，充塞整个大地，那样连生物活动的空间都没有了，这种情形并没有发生，是由于腐生菌类把尸体和粪便的有机物逐渐分解成二氧化碳和无机盐等，这些无机物又被绿色植物所吸收，作为制造有机物的原料。这样一来，腐生菌类既充当了天然“清道夫”，又滋养了地球上的生命，使自身得以生生不息，繁衍发展。可见，腐生菌类对自然界的物质循环起着极其重要的作用。
在食品工业中，利用醋酸细菌能使糖类和酒精氧化变成醋酸等产物。人们常常用它来酿醋、制造醋酸和葡萄糖酸等产品；利用乳酸细菌的发酵，制作鲜美的泡菜、酸奶等；酵母菌是一种单细胞真菌，它在缺氧条件下能够将葡萄糖分解成二氧化碳和酒精，可用于酿酒、制造酒精等；曲霉能够将淀粉变成糖，酿酒、制酱和酱油等都离不了它；二氧化碳遇热就要膨胀，所以利用酵母菌的作用制成的面包、馒头等食品里就产生了气泡，非常松软好吃。利用菌类的作用，还可以生产很多种工业原料。
在农业方面，可以利用固氮菌提高肥力；利用甲烷细菌在无氧条件下能把纤维素分解，产生沼气，可用于煮饭、取暖、照明等；细菌农药如白僵菌、青虫菌、杀螟菌等，能杀灭多种害虫，对人、畜、农作物都安全无害。
在医药工业上，几乎全部的抗生素都是菌类的代谢产物，如庆大霉素、春雷霉素、争光霉素、先锋霉素等。
利用菌类在污水处理方面对有害物质进行转化，处理含酚、有机磷以及印染废水等，收到了良好效果。
至于香菇、磨菇、牛肝菌、草菇、银耳、木耳以及灵芝等，本身就是营养丰富、人人喜爱的食用菌类。
当然除了对人类有益的大部分菌类外，还有一部分菌类能引起人类或动植物的病害。例如，在人类的病患中，有90％是由病原微生物引起的。鸡霍乱、猪瘟、鸭瘟、牛炭疽病和稻瘟病、小麦赤霉病等也都是菌类的破坏作用所致。此外工农业产品及日用品的腐蚀和霉烂等也是菌类干的坏事。菌类产生的各种毒素，即使是非常超微量，也具有夺取人的生命的力量。例如黄曲霉菌在世界上广泛分布，它产生的黄曲霉素可以造成花生、大米、玉米、麦类、豆类等食品的污染，由黄曲霉索引起死亡的病例很多。黄曲霉素还是一个重要的致癌因素。
直立造就人类的体型
直立造就了人类独有的直立体型，它为人类的生存发展提供了优越的条件。
1.直立体型解放了人类的双手，从此手不再用于行走和支持身体重心。双臂长在躯干的两侧，前后、左右、上下活动自如，发达的手指和关节为使用工具创造了条件，手变成一个真正的劳动器官。
2.直立体型使脑颅被平稳地举到脊柱的顶端，转动自如。于是附着在脑颅上的双眼视线大为开阔。眼不再只是用来看路和觅食了，而能灵活地监视远方，观察周围事物，成为为生存和发展积累知识的工具。
3.脊柱是直立体型的中轴，它有颈曲、胸曲、腰曲和骶曲四个弯曲。颈曲和腰曲是后天形成的，所以它也是直立的结果。这是因为内脏位于脊柱的前方，为不使重心前倾失掉平衡，就产生了腰曲。为了颅腔平稳地固定在身体的最上方，使两眼平视，颈曲就产生了。这四个弯曲不仅使身体达到平衡，而且增加了身体的弹性，使强烈的跳跃不致震伤脑髓。
人的体型随着年龄的不同而略有不同。一般儿童期的头与身长之比为1∶4，而到了成年时头与身长是1∶8。脊柱的四个弯曲也只是在学会走路后才形成，到了老年，这种弯曲变回到婴儿时期的情况，只剩下胸曲和骶曲。这就是有些老年人需要拐杖的原因之一。
人的体型还随性别和种别而有所变化。如男人有发达的肩带，妇女有宽阔的骨盆；黑人的四肢身高比大于其他人种，所以有人说黑人具有从事田径运动得天独厚的条件。
直立体型也给人类带来一定麻烦。一般成年人的足上每平方厘米要承受300多公斤的压力；而在跑跳时，这种压力会增大4倍。这就是为什么青少年常常会因剧烈运动而造成跟腱撕裂。直立也使内脏下压腹腔底部，致使儿童和老人容易出现疝气。特别是老年人，椎间盘突出、半身不遂、脑供血不足等老年常见病往往与直立体型有关。这可能就是有人提倡爬行健身法的依据！
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