生命进化史1：从起源到登陆

作者简介

王章俊，全国生物进化学学科首席科学传播专家，自然资源首席科学传播专家，南京大学兼职教授，中国科普作家协会会员，中国地质学会古脊椎动物演化科学传播团队团长、首席专家，地质出版社、中国大地出版社原总编辑。 2015年，作为总策划、总编剧、总导演，拍摄完成了我国首部用故事讲科学的 4D 特效电影《会飞的恐龙》，获 10 项大奖。编撰出版的《化石与生命——生命的进化》荣获科技部评选的2015 年全国优秀科普作品，并被国土资源部推荐参评 2018 年国家科技进步奖。2017 年编著出版了《生命进化简史》，主编出版 《热河生物群》《关岭、罗平生物群》以及《生命简史》（绘本）等。

内容简介

克隆技术与恐龙复活 有了克隆技术，科学家最大的愿望是复活已经灭绝的生物，如恐龙。就目前的科学技术而言，要复活恐龙是不可能的，但复活猛犸象或剑齿虎倒是有可能的。 根据测量，DNA的半衰期只有521年，在理想状态下，DNA的寿命也只有 680 万年。实际上，可以解读的 DNA 存在时间可能约 150 万年，所以，复活一头猛犸象，理论上是可行的，技术上是可以实现的。 要复活一个已经灭绝的生物，必须具备两个必要条件，缺一不可。一是必须能够获得已灭绝生物的活的体细胞，从体细胞中提取细胞核或经过基因编辑获得完整的 DNA 信息；二是必须能够找到与要复活生物亲缘关系相近的代孕“妈妈”。 第一个条件已经得到满足。2013 年 5 月份，一支由俄罗斯科研人员组成的探险团队在新西伯利亚群岛的永久冻土中发现了一具约一万年前的、保存较完好、存有液态血液的猛犸象尸体。科学家称，有可能从这具猛犸象尸体中提取活的体细胞核，或者根据猛犸象的基因组序列，利用最先进的基因编辑技术，对猛犸象细胞核中的碱基对排序进行重新编辑，恢复猛犸象的碱基对排序，从而形成一个完善的猛犸象细胞核。至于第二个条件，其实也可以解决。猛犸象和亚洲象是在 480 万年前，由同一祖先分支进化而来的，二者具有较近的亲缘关系。据研究，猛犸象生活于 480 万年到 4000 年前的寒冷地带。最后一批西伯利亚猛犸象大约于 4000 年前灭绝。科学家可以利用猛犸象的近亲亚洲象做代孕“妈妈”。 以上两个条件只是复活史前灭绝动物的两个最基本的必要条件。即使具备了这两个条件，要复活一头猛犸象，还要克服重重难关。 首先是把完好的或经过基因编辑好的猛犸象细胞核，植入已经剔除细胞核的亚洲象卵子内，这就需要使亚洲象卵子与猛犸象细胞核发生融合，融合为一体的新细胞，再经过体外培养，发育成早期胚胎；如果闯过这一关，然后将这个早期胚胎移入亚洲象的子宫里，让它在子宫里发育成胎儿，这个过程又需要克服排异反应。 只有这一系列的过程都顺利通过，代孕的亚洲象才可以产下一个猛犸象宝宝。 这一过程很难顺利实现，每一次排异反应都会导致失败，即使最终早期胚胎植入代孕妈妈的子宫内，也可能因为排异反应导致最终流产。 最晚灭绝的恐龙，至少在6500万年前，几乎是 DNA 完全衰变期的10倍，恐龙不可能保留活的DNA，根本无法通过基因编辑技术恢复一个完整的恐龙细胞核。 其次是在现在地球上无法找到与恐龙有较近亲缘关系的代孕妈妈。所以，从理论上讲，可以复活4000年前灭绝的猛犸象，但无法复活一只早在6500万年前就灭绝的恐龙。 ☆6次生物大灭绝，9次进化飞跃，呈现生命40亿年演化全过程 ☆全国首席科学传播专家十年精心打磨原创科普佳作 ☆舒德干、陈骏、康乐、殷鸿福四位中科院院士权威推荐 ☆中国地质学会推荐 ★一本满足你好奇心和求知欲的原创科普作品 宇宙诞生138亿年，地球生命诞生也已经40亿年，而人类自己的历史不过几百万年。在这以“亿年”来衡量的漫长时间里，生命从无到有，经历6次生物大灭绝，9次进化飞跃才成就了今天地球生命的繁盛。 5.41 亿年前，第一次生物“大灭绝事件”：拉开了脊椎动物进化的序幕。5.3亿年前，地球上脊椎动物的始祖昆明鱼（或海口鱼）出现。长出脊椎，有头脑和眼睛，这是脊椎动物进化史上的第一次巨大飞跃。 4.4亿年前，第二次生物大灭绝事件：拉开了鱼类大繁盛的序幕。4.23亿年前，第一个有颌骨的脊椎动物初始全颌鱼出现，此后所有脊椎动物的“嘴巴”都是由它的颌骨演变而来。长出颌骨，主动捕食，这是脊椎动物进化史上的第二次巨大飞跃。 3.77 亿年前，第三次生物大灭绝事件：拉开了陆生脊椎动物进化的序幕。3.6亿年前，地球上出现了第一个有肺的四足陆生脊椎动物——鱼石螈。长出四足，爬行登陆，这是脊椎动物进化史上的第三次巨大飞跃。 3.06 亿年前，地球上出现了第一个产羊膜卵的爬行动物林蜥（或始祖单弓兽），从此脊椎动物才能彻底离开水征服陆地。产羊膜卵，征服陆地，这是脊椎动物进化史上的第四次巨大飞跃。 2.51 亿年前，第四次生物大灭绝事件：拉开了恐龙进化的序幕。2.34 亿年前，地球上诞生了目前已发现最原始的恐龙——始盗龙。真爬行动物向恐龙的演变，进化出可以垂直站立的四肢，不再匍匐前行，后肢不仅可以直立行走，还可以快速奔跑，而上肢主要用来捕食，这是脊椎动物进化史上的第五次巨大飞跃。 2 亿年前，第五次生物大灭绝事件：拉开了恐龙繁盛的序幕。1.9亿年前出现了大型的四足直立行走的蜥脚类恐龙；1.45亿—1.25亿年前出现了长有不对称羽毛、可以飞翔的恒温动物——始祖鸟和热河鸟。恒温长羽，可以飞行，这是脊椎动物进化史上的第六次巨大飞跃。 6500万年前，第六次生物大灭绝事件：拉开了哺乳动物大繁盛和灵长类进化的序幕。恐龙、翼龙、蛇颈龙和沧龙灭绝，为哺乳动物爆发式多样化繁衍创造了条件。长毛恒温，胎生哺乳，如最早 1.6 亿年前的中华侏罗兽、始祖兽，这是脊椎动物进化史上的第七次巨大飞跃。 大约在440万年前，地猿进化出地猿始祖种，这是第一个可以两足站立，直立行走的古猿，也称拉密达古猿。两足站立，直立行走，这是脊椎动物进化史上的第八次巨大飞跃。 ?390 万年前，地猿始祖种进化出阿法南方古猿，然后进化出能人，能人又进化出匠人。 匠人 已开始褪去体毛，并学会用火，这是脊椎动物进化史上的第九次巨大飞跃。 200万年前，匠人第一次走出非洲，后来灭绝；80万年前匠人进化出的海德堡人第二次走出非洲， 首先到了欧洲和西亚，生活在欧洲的海德堡人在40万年前进化出早期智人（尼安德特人），30万年前仍生活在非洲的海德堡人进化出晚期智人，约在16万年前（或5万年前），第三次走出非洲，先后到达欧洲、亚洲，消灭了生活于当地的直立人和尼安德特人，最终扩展到全世界，开启了人类文明。 “生命进化史”三部曲从宇宙大爆炸，氢、氧、碳、氮等元素产生，生命起源假说开始，一直到智人走出非洲开启人类文明，内容结合天文学、地学、生物学等，全面梳理了地球生命40亿年演化的大脉络。从物质产生，到生命起源，再到多细胞动物—鱼类—两栖动物—爬行动物—鸟类—哺乳动物—人类，讲清楚进化的每一个重要环节，搭建起完整的生命进化知识体系。 如果你是对生命进化充满好奇的宝宝，这套《生命进化史》无意会满足你的好奇心和求知欲。什么样的物质才能被称为生命？地球上最早的生命是什么？什么样的爬行动物才是恐龙，恐龙如何分类？恐龙真的能像电影《侏罗纪公园》里那样通过克隆技术复活吗？鲸鱼是如何从陆生哺乳动物古偶蹄兽经过1000多万年进化成现在的样子？为什么古生物从出现到演化至今，一直都是四肢动物？为什么大多数动物身体结构是对称的？人类起源至今，哪些方面在进步，哪些方面在退步？现代人为什么都携带有尼安德特人的基因？……你想到的和你想不到的生命进化问题，都可以从书中找到答案。 ★600多种神奇古生物，1500余幅精美古生物化石及复原图 本书精选了在生命进化史上具有重要意义的神奇古生物600多种，随文配有1500余幅古生物化石图片，以及精美古生物复原图。这些图片生动展示了各种各样的古