动物和植物的共同祖先是谁
动物的祖先是原始单细胞动物,植物的祖先是原始单细胞藻类。
原始单细胞真核生物有自养和异养两种。总的来说,它们之间的界限并不明确。动植物的共同祖先是一种原始的单细胞绿色鞭毛生物,类似于现在的眼虫(也叫绿眼虫或眼虫)。其形状为菱形或略扁的圆柱体,前端的小凹陷处产生细长的鞭毛。在显微镜下,我们可以看到眼虫靠着这根鞭毛在水中不停的移动。在鞭毛基部附近,有一个可以感光的小红点,叫做眼点,所以这种单细胞生物叫做眼虫。因为含有叶绿素,身体是绿色的,所以又叫绿眼虫。由于它们的光合作用,有人称之为眼虫藻或眼虫藻。其实它们是介于植物和动物之间的原始生物。在阳光条件下,这些生物可以进行光合作用,制造自己的有机物,过着自养的生活;在黑暗的环境中,可以利用体表吸引周围水溶液中的营养物质,过异养生活。
推测是因为原生动物的生存环境在不断变化,主要是在当时的原始海洋中,原生动物在增加,有机物在减少。为了适应紧俏有机食物的条件,原生动物开始分化成两种不同的摄食方式。一种是加强光合作用的器官和功能,即向自养方向发展,运动功能逐渐衰退,特化为植物。另一种是加强运动器官和功能的发育,使其在为食物而进行的生存斗争中处于有利地位,即向异养方向发展,体内色素体消失,特化为动物。
然后,它们分道扬镳,发展成为色彩斑斓的植物王国和动物王国,将生物圈从海洋扩展到海陆空三维空间,用动物、植物、真菌组成的三极生态系统取代了原来的两极生态系统。
什么是动物和植物的共同祖先
动物和植物分别属于两个范畴,有着巨大的差异。那么动物和植物是什么时候开始分化的呢?他们的共同祖先是谁?
动植物的共同祖先是一种原始的单细胞绿色鞭毛生物,类似于现在的绿色眼虫。我们可以在显微镜下观察到绿色眼虫细胞外的鞭毛在水中游动,细胞内有叶绿体,可以进行光合作用,自己制造有机物,自给自足。
推测这种远古时期的眼虫状生物,由于环境的变化,原始生物不断增加,有机物不断减少,迫使这些原始生物开始向两个不同的摄食方向发展,一个是自养,后来进化成植物,一个是异养,体内色素体消失,进化成后来的动物。正是在这个时候,动物和植物分道扬镳,向着各自多彩的世界发展。
动物和植物是同一祖先吗
一篇介绍生物学三个领域的文章
生命之树的根
一篇介绍生物学三个领域的文章从林奈开始,博物学家用等级系统对种类繁多的生物进行分类:达尔文首先指出生命的等级系统实际上是生物进化的结果:同一物种的个体都来自同一祖先,相似的物种来自同一祖先,相似的属来自同一祖先。
这样,他得出结论:所有的动物和植物都是从某个原型传下来的。
...
如果按时间顺序来看,会发现生命的世代就像一棵树,不停地分枝。树根是最早的共同祖先,树顶的枝叶都是今天的物种。达尔文
也号召分类学家根据共同祖先理论来构建生命的自然谱系,但同时
他还指出了它的困难:我们没有任何家谱或徽章;我们必须根据任何一个长期遗传下来的性状,在我们的自然谱系中找到并追溯许多分歧的谱系。来世分类学的发展
其实是这句话的注脚。
那时,所有的生物都分为动物和植物。尽管已经发现了微生物,
它们也被划分为这两个领域:较大且较活跃的微生物被划分为动物界,较小且不太活跃的微生物被划分为植物界。德国生物学家黑格首先挑战了这个简单的二分法。男性
指出许多原生动物能像植物一样进行光合作用,但它们能游泳
喜欢动物,所以他们必须建立另一个领域:原生动物领域。在20世纪早期,细菌从植物界中分离出来
又一个细菌王国建立了。1959年,就在分类学进入分子时代之前,真菌也从植物界中分离出来,成立了另一个真菌界。这样,生命树有五个树干。
但是,细菌和其他四种境界的区别远远超过其他四种境界的区别。特别
在20世纪60年代,当用电子显微镜研究细胞结构时,这种差异更加突出:细菌细胞
属于原核生物,没有细胞核和细胞器;而其他四个界的细胞都是真核生物,有细胞核,细胞器精细。因此,有人主张应该在边界之上设立一个更高的层次:
超越边界或帝国(边界的英文意思是王国)。其中,原核生物包括细菌
真核生物的超级边界包括原生动物、植物、真菌和动物。
这种两超五界体系至今仍是博物学家广为接受的最流行的分类体系。
在分子生物学兴起之前,我们应该确定一个生物体在生命谱系中的位置,并且只有
根据器官、组织和细胞的形态结构。动物的形态结构很复杂,而且有许多与众不同的特征
,所以很容易描述动物的谱系。描述植物、真菌和原生动物要困难得多。
最困难的是确定细菌之间的遗传关系。即使在显微镜下,也很难比较其形态结构的异同
细菌。在20世纪60年代,大多数微生物学家放弃了这项努力
宣布用传统方法描述细菌的谱系是不可能的。正是在这个时候,分子生物学的建立提供了一个强有力的工具
分类学。20世纪60年代中期,加州理工学院的Emile Zuckerkandl和Linus Pauling首先指出,我们可以通过比较不同物种的相同蛋白质或基因序列来确定不同物种之间的亲缘关系。全部
基因会发生随机突变,这些突变如果能提高蛋白质的功能或者对蛋白质的功能没有影响,就会被保留下来。这样,当两个物种从同一个祖先分离出来时
,他们的基因会不一样,而且随着时间的推移,差异会越来越大。通过比较两个物种之间的遗传差异,有可能确定它们的亲缘关系。
20世纪60年代末,当DNA测序刚刚发明时,伊利诺伊大学的卡尔·乌斯和他的同事们开始通过DNA测序来研究生命之树。如果我们希望能够追溯到生命之树的根源,我们需要比较一个存在于所有生物中的基因。核糖体中的RNA(细胞中制造蛋白质的地方
)存在于一切生物之中。这个RNA分子有三个
亚基(23S,16S,5S)。他们选择了其中一个亚单位,16S基因。
到20世纪70年代末,Wooster实验室已经比较了大量物种的16S RNA基因。他们发现
原生动物的一些成员,尤其是那些生活在极端环境(如温泉和火山口)中的成员
,虽然它们的细胞结构看起来与其他成员相似,但它们的基因序列却大不相同。他们
把这种原生动物称为古细菌,把其他原生动物称为真细菌。在他们看来,古生菌,
真细菌和真核生物应该被看作是生命之树的三个分支。在接下来的二十年里,对其他基本原因的研究
支持这个观点。1990年,Wuss等人提出了一个新的分类系统。与…相反
,生物要分为原核和真核两个超界,要分为细菌、古细菌和真核三个域。
域下有几个界限,其中真核域继续保留原生动物、植物、真菌、动物四个界限。目标
在此之前,一般接受三个结构域的划分,而不接受细菌和古菌分成几个结构域的体系。
毕竟分类不仅要考虑亲缘关系,还要考虑现存生物的分化程度。与真核生物相比
,细菌和古细菌内部分化不大,似乎没必要分几个境界。
真核生物应该是由原核生物进化而来的。那么,它是由细菌还是古生菌进化而来的呢
?你不能仅仅通过比较一个基因来判断,因为它们之间的差异是相似的。这时,有必要
对比两个基因,这两个基因肯定是同一个基因经过重复和分化进化而来的
。这
编码延伸因子(参与DNA转录成信使RNA的蛋白质)EF-1和EF-2的基因就是这样的基因。结果表明,古菌与真核生物的关系比古菌与细菌的关系更为密切,即真核生物很可能是由古菌进化而来的。其他结果也支持这一点
。比如古细菌核糖体的蛋白质成分更接近真核生物,它的RNA聚合酶
也更接近真核生物。这样我们就可以推测,大约在38亿年前,最早的共同祖先——一种原始细胞生物——进化成了细菌和古细菌,再从古细菌进化成真核生物。细菌也通过共生参与了这一进化过程
细菌被古细菌吸收,在真核细胞中进化成线粒体,后来光合细菌变成叶绿体。
然而,这个被广泛接受的场景最近面临挑战。根据这个观点,很好
细菌和古细菌是最早分离出来的,所以古细菌应该没有来自细菌的基因。但研究发现,许多古细菌含有大量来自细菌的基因,说明它们之间存在基因交换。此外,真核生物的基因
应该只来自古细菌,而且只有那些参与细胞呼吸(线粒体)或光合作用的基因
(叶绿体)可能来自细菌。但研究也发现,真核生物中很多既不参与细胞呼吸也不参与光合作用的基因也来自细菌。此外,一些真核基因
来自未知来源,既不是古细菌也不是细菌,有人推测可能来自第四未知域
。这些结果表明,最早的共同祖先可能不是原始细胞生物,
而是一群原始细胞生物。他们的基因很少,彼此不同,但他们可以
互相交流,形成细胞共同体。后来,
细菌、古细菌和真核生物都是从这个群落中分化出来的,当真核生物只是单细胞时,就有了
它们之间有大量的基因交换。
如果这个新观点是正确的,那就说明达尔文构想的生命树是
整体上确切,但根不是一根,而是纵横交错。
地球上的所有动物和植物都有共同的祖先吗
科技界一直有一种猜测,认为包括人在内的大多数动物很可能有相同的祖先,比如最古老的多细胞生物之一。最近,加州大学河滨分校的一位地理学家根据对一种加拿大动物化石的科学研究,找到了强有力的直接证据来证实这种推测。
生物学家发掘出一种非常精细的类似蜘蛛的动物化石,命名为Ikaria wariootia。它是迄今为止最古老的双侧对称的动物,即有正面和反面,上下对称,按肠胃连接人体两侧的生物。科研成果以毕业论文的形式发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
目前人们发现的最早的多细胞生物是埃迪卡拉生物群。动物化石显示它们形态多样,大部分类似于管或枝,也有一部分是藻类。然而,这些生物中的大多数与我们现在都知道的动物没有直接关系,因为它们缺乏大多数动物的本质特征,例如缺少嘴或胃。
在动物进化的整个过程中,一个重要的过程就是左右对称的发展趋势。正因为这个特点,才允许生物体到达工位进行健身运动,并对人体进行分割,比如人的身体上下对称。从不起眼的蜘蛛和昆虫,到霸王龙这样的佼佼者,再到人本身的发展趋势和进化,都与这种独特的对称性息息相关。
当代细胞生物学的生物学家认为,根据对当代动物遗传基因的科学研究,可以推断最古老的双侧对称生物祖先很可能具有简单精致的体型和基本的视觉器官。然而,即使留下了动物化石,也很难保存和鉴定。因为时间久了,它们太小了,不引人注意。
15年前,生物学家在5.55亿光年前南澳大利亚的一些矿化物上发现了微小的隧道建筑般的痕迹,这似乎是某种生物爬行留下的。他们怀疑这很可能是历史悠久的对称生物的作品,但他们找不到类似的动物化石,也缺乏重要的直接证据来证实这一猜测。
近日,加州大学多个校区的科研人员在寻找直接证据方面有了新进展。地貌学专家教授玛丽·德罗瑟注意到,在一些隧道建筑附近有非常精细的椭圆形标记。在美国宇航局的支持下,他们对这些印痕进行了三维激光扫描仪,发现它们看起来都非常相似——类似于小米粒,显示出非常明显的头顶和尾巴,也有全身肌肉虚弱的迹象,很像一种生物。
扫描结果还显示,如果是生物,其长度在2-7毫米之间,总宽度在1-2.5毫米之间..这个规格正好符合隧道施工中攀爬标志的大小。科研工作者斯科特·埃文斯说,每个人都一直相信这种生物的存在,但他们也知道很难区分它们,但在应用3d扫描仪后,每个人都知道他们有了关键的发现。
科学研究人员随后将这种生物命名为Ikaria wariootia,以便更好地记住这片土地资源和最初的土著居民。他们认为隧道建造的攀爬痕迹发生在矿化的底部,因此伊卡利亚很可能是迄今为止发现的最古老的对称生物。
虽然它的外貌比较简单,但与现阶段的其他动物化石相比,伊卡利亚是非常复杂的。它可以钻入深海富含co2的薄沙层寻找有机化合物,这意味着它具有基本的感官工作能力。此外,其人体曲线呈现明显的前部(头顶)和后部(尾端)发展,适合其在隧道施工中的定向运动。伊卡利亚留下的爬行印痕边缘呈现出显著的褶皱风格,类似于起伏的山峰,证明了它的人体可以像蜘蛛一样聚集所有的肌肉在前肠蠕动,从没有针对性和目的性的游荡变成目标明确的主题活动。科学研究人员仍然在爬行痕迹中观察到沉积物偏离和生物以有机化合物为食的迹象,表明伊卡利亚很可能有嘴、胃和肛门。
如果科研成果得到学术界的普遍认可,Ikaria wariootia将成为现阶段已知的最古老的双侧对称动物,包括人在内的大多数现存动物都可以追溯到它,拥有一个类似蜘蛛的祖先。这符合进化生物学家的预测分析。每个人都觉得结果与他们的预测分析融合得如此恰当,简直令人兴奋。\"