生物学与进化发育的关键路径探究

一、 引言

生物的进化是指生物与其生存环境相互作用过程中，DNA随时间的变化，从而发生一些不可逆的变异，并导致基于的表达出现变化。而研究生物学是研究生物发育、进化的起点，其中包括进化的过程、原因、机制、速率和方向等。因此这一点是非常重要的，能让人类清楚的认识自然界的真是一面，有利于生物多样性的保护和利用，研究生物学关系到人类的衣食住行及社会各个方面(政治、外交、法律等)。

二、 早起的进化发育观点

早期的发育胚胎生物学研究是对一个胚胎有性分裂的早期观察研究开始的。在此研究过程中他又诞生了一系列世界经典关于胚胎学科的实验：以细胞培养学的方法深入研究胚胎细胞之间的相互作用，胚胎培养诱导细胞实验以及进行细胞核白质移植等。基于现代经典雌性发育系统生物学对于雌性胚胎的深入研究，进化系统生物学和经典发育系统生物学第一次完全统一了起来。例如，比较早的胚胎学家在19世纪初已经发现一些硬骨鱼幼体的鱼化石时期的尾和其他鱼类早期化石的尾和成体的尾几乎十分相似。在幼体雄鱼向整个成体背鳍转变的成长过程中，幼体成鱼的尾也逐渐延长变成现在的背鳍硬骨鱼尾。早期时代人们普遍关注的生物问题主要分为有两个：一个历史世代中所有生物的一种个体结构变化，即现代生物的个体发育：不同历史世代的一个生物体所呈现出的个体变化，即不同种群的个体进化与生物发展。在对DvoDevo的科学研究中，人们最为关心的问题就是这两个基本问题之间的相互联系。

达尔文在多年的研究以后，提出了几个很有价值的观点：生命是不断的进化来的；生物进化是逐渐和连续的，不存在不连续变异或突变；所有生物之间都会有一定的亲缘关系；自然选择，优胜劣汰是生物进化的根本。《物种起源》的发表正式宣布了生物进化理论的形成。因此达尔文的观点也正式被大家接受，让更多人认识了真实。但受当时的时代局限，他强调太多的反观点，他表明过度繁殖会引起生存斗争，并把其当作生物进化的主要动力，所以直到今日，他的许多观点仍然不被很多人所接受。

他最早认识到个体胚胎发育对于研究生物进化的重要性，他在《物种起源》中写道：胚胎是动物体修饰较少的阶段，它在一定程度上反映了该物种祖先的某些结构特征。1828年赫克尔提出了“生物发生律”(Biogeneticlaw)：较高一级动物的胚胎不重现相关的较低一级动物的成体的形态，但在其胚胎发育过程中存在着与相关的较低一级动物胚胎相似的阶段。但“生物发生律”还只是假设。与此相对的，冯贝尔在实验观察的基础上提出了冯贝尔法则：不同种类的生物在发育过程中，各动物共有的结构先发生，特有的结构在共有结构的基础上发生。虽然达尔文并没有完全使用有关胚胎学系统研究的现有资料资源来对系统研究发育过程进行系统完整的科学研究，但许多后来的人类学者却在《物种起源》中他所提到的哺乳动物研究胚胎系统发育与生物进化的直接关系的科学思想的巨大影响下重新开始了他们的系统研究发育工作。Wilson在1898年研究发现，扁虫、软体动物和其他环节四足动物的同样的生殖器官都可能是一个来源于卵裂合的过程细胞中的同一个分组真核细胞。同年代的Lillie研究发现这种贻贝在卵裂期时很有可能会因为周围环境的温度变化而逐渐产生形态改变，最后发育成另外一种个体形态的如同个体一钩介壳的幼虫。于是对于人类发育和生物进化的科学研究中又重现了两种主要方法：生育发现各类不同发育动物之间的基本特征统一性和进化发现各种不同动物可以适应特定生物环境的不同发育过程变化。早期对于个体发育系统生物学和个体进化系统生物学的理论研究大多还是停留在人类胚胎发育阶段。所以他获得的研究成果并非是不能完全解释人类生物体生长发育的基本机制。以我们现在的科学观点，我们所有的希望能够弄清的问题是从一种控制人类生物体内部形态进化发育的一种调控生理机制中提出来看并获得证据研究它是生物生殖系统形态进化的基础材料。

三、 生物学与胚胎学

早期生物学理论的研究可以追溯到18世纪，当时由于存在着胚胎理论的假说，胚胎预成论也存在。预成论的论文也称先天形成，认为，一个生物生长发育最初的阶段，其体内的各种变化，主要是由体内存在的雌性生殖细胞进化演化而来，渐变形成论的论文也称为生物衍生渐成论，是19世纪中期，德国胚胎学家沃尔夫提出了从受精卵胚胎发育到胎儿的概念。开始发育成为新的发育个体是一种逐渐分化的发育过程，即一种生物体中的雄性组织和生殖器官是由原本不完全分化的化学物质逐步分化形成的。从动物个体的发育程度上跳到了深入的动物分类阶段下的动物体和系统生理发育进化的关系，使动物胚胎学和系统分类研究有机地结合起来。

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