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生物意识是推动生物进化的动力基因整合促进了生物进化

 新用户84808mxu 2021-10-05

生物意识是推动生物进化的动力基因整合促进了生物进化

云南省疾病预防控制中心(650022)(退休人员)

盛庆云

恩格斯指出:“我们只能在我们时代的条件下进行认识,而且这些条件达到什么程度,我们便认识到什么程度”。

5年的环球旅行,实地的科学考察,使达尔文完成了神学论者的转变。站在唯物论的立场,汲取前人生物进化科学的认识,在深入思索的基础上,进化论的先驱者达尔文的伟大的著作《物种起源》问世了。1859年发表的《物种起源》,抨击了“上帝造人”的神学论观点,动摇了神学论的基础,指出了生物进化科学研究的方向,对当时的社会产生了巨大的影响,推动了当时的科学进步,被恩格斯誉为19世纪的三大发现之一。

达尔文在《物种起源》一书中提出生物进化遵循渐进规律的观点;同种或同类物种共同祖先原则的观点;生物多样性的观点以及自然选择推动生物进化的观点,形成了生物进化理论,奠定了生物进化论的基础。150年过去了,在科学技术日新月异的今天,在物种起源与生物进化研究的领域中,达尔文生物进化渐进性的观点,生物物种多样性的观点,揭示生物进化遵循从简单到复杂,从低级到高级的进化规律的观点,仍然闪烁着真理的光芒。

达尔文的物种起源阐述了物种从无到有。

科学的研究证明:生物进化经历了从元素→无机物→有机物→单细胞生物→多细胞生物→系统组织生物体的过程。系统组织生物体按照明确的方向进化,从简单到复杂,从低级到高级。生物的进化一经开始,进化就不再停止。在无机物向有机物转变的过程中,自然选择继续起到决定性的作用。在物种的起源与物种的进化中,物种的起源与物种的进化始终严格遵循着热力学第二定律。

物种起源于何时?这是生物进化研究至今未能解决的问题。按照物种起源的逻辑推理,应该说,物种起源是伴随着地球的形成而开始的。地球形成初期,地球固有的环境,为物种起源提供了基本条件,元素由此可以化合成无机物,衍生出有机物,从而生命诞生。地球这种固有的环境,决定了当时物种的起源,这就是物种起源的自然选择。在这里,元素的化合,严格的遵循着原子配对规律。原子配对规律是物种生成的内因,是元素化合的根据。

恩格斯在论述劳动使猿变成人的过程中指出:“首先是劳动,然后是语言和劳动一起,成了两个最主要的推动力,在它们的影响下,猿的脑髓就逐渐地变成人的脑髓,后者和前者虽然相似,但是就大小和完善的程度来说,远远超过前者”。恩格斯继续指出:“脑髓和为它服务的感官,愈来愈清楚地意识以及抽象能力和推理能力的发展,又反过去对劳动和语言起作用,为二者的进步发展,提供愈来愈新的推动力”。恩格斯论述的劳动使猿变成人的过程中,语言和劳动成为猿变成人的推动力。无庸置疑,猿的语言和劳动的能力是在猿的语言和劳动的意识作用下、在自身的努力中获得的。

150年前《物种起源》发表的生物学研究背景是细胞学的建立。今天,生物科学的研究已经进入到分子水平以至原子水平阶段,人们对生物进化的认识不能仍停留在细胞认识的水平上。现代生物科学的发展,为我们认识生物进化提供了有力的理论依据。

唯物辩证法认为:“存在决定意识”。伴随着生命物质出现而产生的生物意识,即:生物的自我意识、生存意识、发展意识在自身适应外部环境的过程中,在与自然环境形成矛盾的运动中,推动了生物的进化。生物由此开始从简单到复杂,由低级到高级的进化过程。

“单细胞数量剧增,必然引起细胞间质的分化,促使单细胞藻类向群体,多细胞方向进化。以现生依藻为例,依藻细胞分裂产生的子细胞一般都是离开母体独立生活的。但是不利条件时,它们就会躲在母体包囊里共渡难关,形成了最初级的多细胞藻类(多细胞藻类的出现)”。可以看出,在生命物质形成初期,在单细胞藻类向多细胞藻类的进化中,生物意识在发挥着作用。

“单细胞动物到底是如何进化而来,有生物学家推测,在距今7亿年前后,由于气候变暖,海水中真核细胞藻类大量繁殖,竞争剧烈,促使有些藻类充分利用细胞内的叶绿体进行光合作用,不断增强自身制造营养物质的本领,久而久之,细胞的动物机能逐渐丧失,慢慢成为真正的植物--藻类;而有些藻类为了生存,发展,不断应用其运动的本领,占据有利地段,甚至在危急情况下,攫取其他弱小的原核细胞蓝藻为食。长此以往,植物机能渐渐失去,相反,运动机能,消化机能及其他细胞的机能越来越强,终于成为单细胞的原生动物。”真核细胞藻类向单细胞原生动物进化过程中,生物意识同样在起着关键的推动作用。

“Blalock于1985年提出免疫系统是一个“流动脑”的概念。而另一个是固定于颅腔内的“固定脑”。这2个脑能识别和感知两类不同的刺激。“固定脑”所能识别和感知的刺激是所谓“感知性刺激”,常见的有声味嗅触疼痛等。显然,不是所有刺激都能被“固定脑”所识别和感知。例如,毒素、病毒、细菌、花粉、异种蛋白、同种异体细胞、组织和器官等不同的抗原,这是第二类刺激,称为“非感知性刺激”。免疫系统受到不同的“非感知性刺激”作用时,释放各种免疫感知性刺激”调节物以及多肽激素来对这些刺激做出适当的反应,包括免疫系统本身的反应和通过上述物质作用到神经内分泌系统以及全身各器官系统后作出反应,最终达到清除病因保持机体稳定的目的。”免疫系统承担着“非感知性刺激”的识别和感知,并对此做出相应反应。感知性刺激”与“非感知性刺激”的识别和感知以及相应反应,使人体整体功能得到维护。

动物、植物、微生物均拥有各自的免疫应答,能识别和感知“非感知性刺激”。这种免疫机制的运作,可以看作是“流动脑”机能的表现,是生物意识在生物排除外源性物质侵入和自我修复过程中的具体表现。动物、植物、微生物的免疫应答均具有特异性、多样性、记忆性、自我调节、区分自我和非我特征。

人体免疫应答主要特征:特异性:针对不同的抗原,具有特异性。多样性:是生物对抗原特异性引起的抗体成分的多样性。记忆性:再一次应答,增强其对抗原的应答能力。自我调节:所有正常的免疫应答在抗原刺激后逐渐减弱。区分自我和非我:能区分外源性抗原和自身抗原。病原体入侵人体,人体的免疫应答反应以清除入侵者,达到保护和稳定自己的目的是人体免疫意识的表现。

“RNA沉默是一种广泛存在于线虫、真菌、动植物体内,发生于RNA水平的一种抵抗病毒,对生物体进行防御的一种有效机制。RNA沉默在不同的生物体内表现出不同的机制:在植物体内主要是转录后RNA沉默和RNA介导的病毒抗性”。可以看出,植物在病毒入侵时,表现出来的RNA沉默和RNA介导的病毒抗性,就是在植物意识作用下发生的,这种免疫应答具有特异性、多样性、记忆性、自我调节、区分自我和非我的特征。

“那么植物到底是如何因致害它的昆虫种类的不同而发出相关种类的求救信号呢?至今一致的认为是,植物“认识”致害昆虫的过程始于植物体对致害昆虫唾液中的特异性信号物质的识别”。可以看出,植物发出的求救信号也是在植物意识作用下发生的,这种免疫反应再现了植物免疫应答的特异性、多样性、记忆性、自我调节、区分自我和非我的特征。

“细菌耐药基因可以发生转移,既可发生在不同菌种之间,也可发生在不同DNA(如质粒和染色体DNA)之间。耐药基因通过接合,转化及转导的机制可在不同菌株之间转移”。[8]可以认为,细菌耐药基因的转移,不是偶然现象,而是细菌意识作用的必然结果。

“大肠杆菌能实现异种(2种细菌各携带不同的遗传物质)的遗传物质的结合”。应该认为,这种遗传物质的结合是为了实现大肠杆菌菌群共同的生物特征而进行的,是在大肠杆菌生物意识作用下完成的,是大肠杆菌进化的表现。

意识是什么呢?“意识的本质在于:意识是物质长期发展的结果,是社会的产物;意识是高度发展的物质-人脑的机能和属性;意识是物质(客观存在)的反应。意识不是物质的消极的产物,它一经产生,就对物质的变化和发展起到巨大的能动作用”。正是物质对生物长期作用的结果,生物意识产生,推动了生物的发展和进化。

哲学家认为:“世界包括物质世界和精神世界2个部分。承认物质是第一性的,精神是第二性的。物质决定精神,但同时承认精神对物质的反作用”。在这里,物质世界是指生物自身及其外部的部分。精神是指外部世界作用于生物自身,生物产生的心理过程。心理过程以微观物质的变化作为基础。

心理学家认为:“意识属于精神范畴”。意识在生物的进化中发挥着不可替代的能动作用。

唯物辩证法认为:“事物发展的根本动因在事物的内部,在于事物内部的矛盾性”。科学的发展证明,生物进化的动力在于生物意识。

事物变化,外因是条件,内因是根据,外因通过内因起作用。外部世界是生物进化的外因,是条件。生物意识是生物进化的根据,生物意识以及复杂的心理活动推动了高级生物的进化。

核糖核苷酸是核糖核酸的构成物质,由一分子碱基,一分子五碳糖,一分子磷酸构成。而四种核糖核酸(RNA)就是由四种核糖核苷酸碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶)来区别的。RNA也就是由这四种核糖核苷酸构成的。核糖核苷酸存在于细胞质中,包括了核糖体中的tRNA和rRNA、线粒体和叶绿体中的遗传物质RNA、细胞质和细胞核中的mRNA。

一个脱氧核糖核苷酸分子由三个分子组成:一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸。脱氧核苷酸是DNA的基本结构和功能单位,决定生物的多样性的就是脱氧核苷酸中四种碱基:腺嘌呤 ,胸腺嘧啶,胞嘧啶和鸟嘌呤

核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸的合成,为生命的形成奠定了基础。由许多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物,成为生命的最基本物质之一。核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸的合成,许多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物就是生命前物质整合的表现。

最早生命表现形式的原核细胞诞生在32亿年之前,原核细胞具有细胞膜、细胞质、类核、鞭毛。原核细胞没有像真核细胞那样的细胞器。原核细胞只具有一种细胞器,就是核糖体。原核生物的遗传依靠其基因突变。

之后,真核细胞诞生在25亿年之前,真核生物的遗传依靠其基因突变、基因重组、染色体变异。

基因的整合使原核生物、真核生物的遗传成为可能。

无性繁殖不经生殖细胞结合的受精过程,是由母体的一部分物质直接产生子代的繁殖方法。原核生物进行的就是无性生殖。

有性繁殖是不同生物个体的雌雄生殖细胞、或同一个体的不同雌雄生殖细胞相结合,形成生物个体的方式。因此,生物个体子代的产生,经历了一个两性生殖细胞结合的过程。真核细胞进行的就是有性生殖 。

有性生殖中基因组合的广泛变异能增加子代适应自然选择的能力。有性生殖产生的后代中随机组合的基因对物种是有利的。
有性生殖还能够促进有利突变在种群中的传播。如果一个物种有两个个体在不同的位点上发生了有利突变,在无性生殖的种群内,这两个突变体必将竞争,直到一个消灭为止,无法同时保留这两个有利的突变。但在有性生殖的种群内,通过交配与重组,可以使这两个有利的突变同时进入同一个体的基因组中,并且同时在种群中传播。
此外进行有性生殖的物种其生活周期中都有二倍体的阶段。二倍体的物种每一基因都有两份,有一份在机能上处于备用状态。如果这个备用的基因发生突变,成为有新的功能的基因,但此时新功能还是潜在的。通过自发的重复和有性生殖中的遗传重组,这个新基因可与原有基因先后排列,这样便产生一个新的基因。二倍体物种利用这样的方法,使其基因组不断丰富。
由于上述作用,有性生殖加速了进化的进程。

在地球上生物进化的30余亿年中,前20余亿年生命停留在无性生殖阶段,进化缓慢。之后的10亿年中,进化速度明显加快,除了地球环境的变化(例如含氧大气的出现等)外,有性生殖的发生与发展是其中一个主要的原因。

在生物无性繁殖向有性繁殖的进化过程中,基因的整合同样起到了促进作用。

在距今7亿年左右,由于气候变暖,海水中真核细胞藻类大量繁殖,竞争剧烈,促使有些藻类充分利用细胞内的叶绿体进行光合作用,不断增强自身制造营养物质的本领,久而久之,细胞的动物机能逐渐丧失,慢慢成为真正的植物--藻类;而有些藻类为了生存,发展,不断应用其运动的本领,占据有利地段,甚至在危急情况下,攫取其他弱小的原核细胞蓝藻为食。长此以往,植物机能渐渐失去,相反,运动机能,消化机能及其他细胞的机能越来越强,终于成为单细胞的原生动物。”真核细胞藻类向单细胞原生植物、单细胞原生动物进化过程中,基因的整合同样起到了促进作用。

唯物辩证法认为:任何事物,有生就有灭。地球形成,伴随地球的形成,自然选择了物种起源。地球演化,伴随着地球的演化,生物踏上茫茫的进化历程。40多亿年的地球演化,地球屡经磨难,40多亿年的生物形成与进化,物种几经夭折。然而,地球的磨难,生物进化历程中的跌宕起伏,却无法改变物种由少到多,由低级到高级的进化方向。地球生命的结束符合自然规律,地球生命结束,生物将赖以何物继续进化?生物进化到今天,人类自身有了巨大的发展,人类社会有了巨大的进步,人类已经能够能动的认识世界和改造世界。展望未来,在人类的继续进化中,在人类征服宇宙的征程中,人类将获得更多的生存空间,生命之花将更加绚丽。

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