求生命发展史论文

【专家解说】：生物学发展史集锦一 光合作用的发现 　　古希腊哲学家亚里士多德认为，植物生长所需的物质全来源于土中。荷兰人范·埃尔蒙做了盆栽柳树称重实验，得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成。在此前后,中国明末的宋应星在《论气》一书中说:“气从地下催腾一粒，种性小者为蓬，大者为蔽牛干霄之木，此一粒原本几何？其余则皆气所化也。”明确认识到植物(以及动物)身体的物质是由气转化而来。英国J.普里斯特利在1771年发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。1773年荷兰J.英恩豪斯证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用。1804年瑞士N.-T.de索绪尔通过定量研究进一步证实CO2和水是植物生长的原料。1845年德国J.R.迈尔发现植物把太阳能转化成了化学能。1860年左右，人们就已经用 CO2+H2O→(CH2O)+O2 表示植物利用光能的总过程。1897年首次在教科书中称它为光合作用。 　　20世纪30年代，C.B.范尼尔发现有些细菌可在无氧条件下利用光能进行与光合作用类似的反应。但它们是从硫化氢等而不是从水取得还原二氧化碳的氢，也不释放氧气。他把这个反应称为细菌光合作用。此外，人们还发现有些细菌可通过氧化一些无机物获得能量进行有机物的合成反应,其过程和光合作用有许多类似之处,被称为化能合成作用。 光呼吸的发现 　　人类早已注意到多种植物的开花时间相对稳定，但光周期在决定开花期方面所起的作用直到20世纪才了解清楚。1912年法国J.图尔努瓦发现大麻，在每日 6小时的短日照条件下会开花，在长日照下则停留于营养生长阶段。1913年德国G.A.克莱布斯发现人工加长每日照光时间，可使通常在6月开花的长春花属(Sem-pervivum) 植物能在冬季开花。但明确地提出光周期理论的是美国园艺学家 W.W.加纳与 H.A.阿拉德。他们在1920年发现，将在美国南部正常开花的烟草（Nicotia-natabacum cv.Maryland Mammoth 品种）移至美国北部栽培时，夏季只长叶不开花；但如果在秋冬移入温室则可开花结实。在北方夏季用遮光办法缩短日照时数到每天14小时以下，也可使它开花。以后发现大豆（Biloxi品种）、紫苏、高粱等也有这种现象，并各有其日长上限，日照长度短于此数值时即可开花，称此日长限度为临界日长。同时发现菠菜、萝卜等植物相反，须在日照长度超过一临界日长时才能开花。 细胞的发现 　　组成动植物身体的大多数细胞才20—30微米，而人眼的分辨率只有100微米。因此，在显微镜发明之前，人们还不可能知道细胞是什么东西。意大利著名科学家伽利略在1610年用自己制作的简单显微镜观察一些小动物。后来荷兰布商列文虎克磨制了一个短焦距透镜，制成了一架简单的显微镜，用来观察池塘水滴，发现了许多水里的微小生物，但这些显微镜很简陋，还看不到生物体内的微细结物。 　　1665年英国科学家胡克用自己制作的显微镜观察了用锋利小刀切下的一些薄的软木，他看到了木片是由许多蜂窝状小格子组成。他把这一个个小室叫做“细胞”。当时他认为这些小室起着和动物身体中血管类似的作用，在生活时有液体在其中流动，以运送营养。事实上他当时看到的只是已经死亡的植物细胞的细胞壁。但是胡克在《显微图谱》中有关细胞的描写，是人类对细胞的首次观察记录。 　　细胞世界的大门打开了。但由于当时所用的显微镜都是手工磨制的，化工多、价格贵、质量差，因此从1675—1830年的近150年中，有关细胞的知识几乎没有什么进展。 细胞学说的创立 　　细胞学说主张生物是由细胞组成的，细胞是生物的基本结构、功能单位和发育基础。细胞学说的形成经过几百年的研究，渐臻完备。16世纪末、17世纪初，显微镜问世后，为探索生物的微观结构提供了有效手段。17世纪中叶，英国人胡克首先观察到植物细胞。同时代的荷兰人列文虎克、意大利人马尔比基也相继看到植物细胞。然而都没有认识到细胞是植物界独立的、活的结构单位。19世纪初，德国植物学家特雷维拉努斯和莫尔阐明细胞是植物的结构单位，称细胞内含物为原生质。 　　到了19世纪30年代初，布朗观察到植物细胞大都有核。普金叶还观察了鸡胚。莫尔和耐格里提出植物和动物细胞的原生质基本上是一致的，至此，对细胞有了一个基本概念。1838年德国植物学家施莱登在他的“植物发生论”中，提出植物结构的细胞说，他认为细胞是一切植物结构的基本单位，是一切植物借以发展的实体；最简单的植物是由一个细胞构成的，大多数植物是由多个细胞组成的；植物细胞的形成是一个新细胞起源于一个老细胞的核，最初形成老细胞的球体的一个裂片，然后分离出来自成的一个完整的细胞。 　　1839年德国解剖学教授施旺把施莱登的见解扩大到动物界。他在《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》论文中提出了动物和植物都是由细胞组成的学说。他认为，有机体的基本部分不管怎样不同，总有一个普遍发育的原则，这个原则便是细胞形成。 　　施莱登和施旺奠定了细胞学说的基础。细胞学说后来经过许多生物学家补充修改，日趋完善。大体内容是：生物都是由细胞和细胞的产物所构成，所有细胞在结构和组成上是相似的，各自执行特定的功能，并能独立存活，生命过程是有共同性的；生物体通过其细胞的活动，而反映其功能；新细胞是由已存在的细胞一分；为二形成的，各种细胞有它发生、发展过程；生物病害是其细胞新陈代谢和代谢失常所致。