个体发育与系统发育 ontogenesis and phylogenesis 生物进化论中关于生命有机体生长、发育和演化的一对基本范畴。个体发育指多细胞生物体从受精卵开始到成体为止的发育过程。其中包括细胞分裂、组织分化、器官形成,直到性成熟阶段。系统发育亦称“种系发生”,指生物种族的发展史。可以指整个生物界的演变和发展的历史,也可以指一种类群(如各个科、属、种)的产生和发展的历史。德国博物学家海克尔于1866年在《有机体普通形态学》中提出。19世纪德国胚胎学家贝尔(Karl Ernst von Baer, 1792—1876)发现高等动物的胚胎发育要经过低等动物的胚胎发育阶段,在这一发育阶段上,高等动物和低等动物的胚胎有相似之处,提出了“相应阶段律”。和海克尔同时代的德国博物学家弥勒进一步发现生物在个体发育中重现其祖先主要的演化和发展阶段,即个体发育过程重演系统发育历程。比如,哺乳动物的个体发育从一个卵细胞受精开始,经过细胞分裂,先形成桑椹胚(无空腔),然后形成囊胚(内含空腔),继而形成原肠胚(有二胚层细胞),接着形成第三胚层;尔后各胚层生长和分化为各种器官组织,形成胚胎;开始像鱼形,有鳃裂,之后相继出现两栖类和爬行类的特征,如心脏从一心耳、一心室变为二心耳、一心室,继而心室出现不完全的分隔,最后形成哺乳类的二心耳、二心室的形态。个体发育中的这些不同阶段,与系统发育的历程有着平行的关系:卵细胞相当于单细胞动物;桑椹胚相当于球状的无空腔的群体生物;原肠胚相当于腔肠动物,三胚层的发生相当于后口动物(如棘皮动物、脊索动物)以上的多细胞动物;鳃裂的出现相当于鱼类;心脏分隔的出现相当于两栖类和爬行类。海克尔和弥勒把这类有规律的发生现象或重演现象概括为“生物发生律”,即“重演律”。生物发生律是生物进化的重要根据之一。现代生存的各种生物,来自共同的祖先,通过变异、遗传和自然选择,在长期的历史演变过程中,逐步地从低级到高级、从简单到复杂、从少到多进化而来。个体发育是系统发育的基础。个体发育中的变异、遗传,直接关系到系统发育和生物的进化。 |