2023年12月6日发(作者：)
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生物之美赏析
合肥二中 杨丽敏
生物之美到底美在何处？
１.美在生物的多样性
在浩瀚的宇宙中，地球这颗蓝色的星球正是因为生命的存在而生机勃勃、精彩无限。地球不仅承载了约70亿的人口，还有已知的约30万种植物、200多万种动物以及无处不在的许多微生物。世界因多样化生物的存在而缤纷多彩，赏心悦目！《读本》（初中版）中介绍的海洋生命之美、森林之美、湿地之美都属于生物多样性之美。
生物多样性这一概念由美国野生生物学家和保育学家雷蒙德1968年在其通俗读物《一个不同类型的国度》一书中首先使用。上世纪80年代，“生物多样性”（Bio-diversity）的缩写形式由罗森（）在1985年第一次使用，并于1986年第一次出现在公开出版物上，由此“生物多样性”才在科学和环境领域得到广泛传播和使用。生物多样性是指“所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体，这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。”有人说这个词不好理解，其实生物多样性很具体。所谓生物多样性，其实就在你身边。其实任何人只需要做两件事就会体验到生物多样性之美：一是就地观察自然，你所居住或工作的地方，你走过的每一寸土地，都有大量的自然细节在呈现美好；二是持续观察自然，你就能了解它的秘密体验到生物多样性之美。
为了让学生真实地体验，可以开展一些活动如校园多样性摄影比赛。我校在2011年6月开展了校园花草、昆虫摄影比赛。通过对学生们熟悉的环境中不起眼的花草、昆虫的观察，许多同学爱上了这些看似渺小，其实别有一番神奇而美丽的生命世界。2012年春，中科大西校区“赏花图”出炉引起合肥市民关注。图由中科大计算机专业的学生何继凌和张宇鹏绘制，市民可以按图索骥。这也是关注身边生物多样性的实例。
２.美在生物的独特性
生物之美美在独特性。每种生物都蕴含其独特之美，不同种生物都有其独特的外形、颜色，互不相同。世界上跑的最快的动物是猎豹（可高达时速130
1 公里），世界上最大的鸟是鸵鸟（平均高2.5米，最重可达155千克），世界上最小的鸟是蜂鸟，最高的是长颈鹿（平均高5米），最大、最重的动物是蓝鲸（平均长30米，重达160吨）等等人们津津乐道的动物之最其实就是对生物独特性的惊叹！
同种生物不同个体也是互不相同的，人类70亿人口就有70亿张面孔，每个人都是一个独一无二的个体，无法复制。生命对每一个个体只有一次，而这唯一的一次是独特的、无法替代，这让我们更加珍惜。
生物的独特性归根到底是分子的独特性，包括DNA的独特性、蛋白质的独特性。这些生命大分子在结构上也极具美感，下面会具体谈到。
３.结构之美
分子结构之美 很多生物大分子的结构都有迷人之处。其中DNA结构极具美感。从空间上看，DNA分子是由两条链组成的，这两链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。从距离上看，两条链的距离为2nm,相邻的碱基对之间的距离为0.34nm，一个螺旋包含10个碱基对，长度为3.4nm。看似简单的造型，由于碱基排列顺序的无穷可能性而蕴含了几乎无穷的遗传信息，可以说那就是生命最本质的奥秘。DNA模型创立者之一沃森曾说道：“我的手指冻得没法写字，只能蜷缩在炉火边，胡思乱想，想到一些DNA链怎样美妙地卷缩起来，而且可能以很科学的方式排列起来。” 他与克里克等人共同创立的这个DNA分子双螺旋结构的模型，充分体现了科学意义上的结构美。
细胞结构之美 生命之美不仅美在其宏观形态上，更美在其微观结构上。细胞的精妙结构决定了它的特定功能。叶肉细胞因为有了叶绿体所以能贪婪地吸收阳光，根毛细胞因为有了占自身体积90%的液泡所以能尽情地吸收土壤中的水分。
个体结构之美 个体结构之美可以体现在对称性上。对称的例子在生物界比比皆是。比如，人体既有结构上的对称性，也有功能上的对称性，人体具有左右结构的对称美，功能对称则是在结构对称的基础上叠加的功能，如左右眼视物产生的立体感和距离感，左右耳接收声波的振荡，使人能够通过视觉和听觉
2 对周围环境做出准确判断。蝴蝶翅膀也同样具有这种结构与功能上的对称。进行有性生殖的生物,控制性状的基因是成对存在的，基因的主要载体染色体的数目为偶数——存在成对的同源染色体,在减数分裂过程中出现同源染色体两两联会然后排列在赤道板的两侧并分离等特有现象,这也是一种微观的对称；细胞的有丝分裂和减数分裂过程都具有一定的对称性。甚至连细胞结构都没有的地球上最简单的生物之一——病毒，其结构也具有对称性。对称美的例子在生物界里不胜枚举，可以通过生动的例子让学生理解，对称是动物生存的需要，也是长期进化的结果。越是高等的动物，在结构和功能上的对称性往往就越明显。
群落结构之美 群落结构奇妙而有趣。群落的结构可以体现在垂直结构、水平结构和时间结构上。首先谈垂直结构，不同生活型的植物(乔木、灌木、草本)生活在一起，它们的营养器官配置在不同高度（或水中不同深度），因而形成分层现象。分层使单位面积上可容纳的生物数目加大，使它们能更完全、更多方面地利用环境条件，大大减弱它们之间竞争的强度。群落不仅地上分层，地下根系的分布也是分层的。群落地下分层和地上分层一般是相应的；乔木根系伸入土壤的最深层，灌木根系分布较浅，草本植物根系则多集中土壤的表层，藓类的假根则直接分布在地表。其次生物群落不仅有垂直方向的结构分化，而且还有水平方向的结构分化。群落在水平方向的不均匀性表现为以斑块出现；在不同的斑块上，植物种类、它们的数量比例、郁闭度、生产力以及其他性质都有不同。第三组成群落的生物种在时间上也常表现出时间结构。例如，在落叶阔叶林中，一些草本植物在春季树木出叶之前就开花，另一些则在晚春、夏季或秋季开花。随着不同植物出叶和开花期的交替，相联系的昆虫种也依次更替着：一些在早春出现，另一些在夏季出现。鸟类对季节的不同反应，表现为候鸟的季节性迁徙。生物也表现出与每日时间相关的行为节律：一些动物白天活动；另一些黄昏时活动；还有一些在夜间活动，白天则隐藏在某种隐蔽所中。大多数植物种的花在白天开放，与传粉昆虫的活动相符合;少数植物在夜间开花，由夜间动物授粉。许多浮游动物在夜间移向水面，而在白天则沉至深处远离强光。
４.和谐之美
在生物世界里，从微观到宏观，和谐无处不在。在《生命活动的调节》、《生物与环境的关系》等课的教学内容中，就可以让学生领悟到个体生命过程中的
3 和谐之美，生物群体的和谐之美，生物与环境以及人与自然的和谐之美。
比如：小小的细胞，是世界上绝大多数生物的结构和功能基本单位，一个小小的细胞自成一个小世界，有着边界细胞膜，有着控制中心细胞核，有着各种功能不同的细胞器，各部分既相对独立，各有分工，又相互联系、相互依存，完成着物质的交换、物质的合成、分解、转化等等复杂的生命活动，体现着一种细微到极致的和谐。
又如，人体的生命活动纷繁复杂，但是由于神经调节和体液调节，呼吸系统、消化系统、运动系统、循环系统等各大系统各司其职，协调运作，各种生命活动得以有条不紊地地进行，也使复杂的人体成为一个和谐统一的整体。
再如，生物圈中的物质循环和能量流动，无一不是因生物圈内各种生物的巧妙配搭、合作而得以进行的绿色植物通过光合作用把太阳能转化为化学能，把无机物合成为有机物，既满足自身生命活动需要，也直接或间接地为其他的生物（动物、微生物）提供了可利用的物质与能量；而动物则为植物的传粉受精、种子散布等出力，它们的尸体遗骸、排泄物等又可重新成为微生物、植物生长的原料；作为分解者的微生物更是为物质从生态系统回归到无机环境而大显身手……
通过许多这样的例子，能让学生深刻理解到，和谐就是一种美，和谐是生物生长的内部需要，万物和谐更是人和其他生物得以长期生存和发展的基础。
５.生命的简约而繁复之美
生命是简约的也是繁复的。在高中生物必修2《遗传与进化》第4章的章首页下方配有一首小诗：
“生命的图案，扑朔迷离
从信息到物质，从蓝图到现实
简约、繁复，粗放、精细
是谁创造出如此的生命之美”
生命的奥秘蕴藏在DNA中，DNA中碱基对的序列包含着各种各样的扑朔迷离的遗传信息。这些遗传信息通过控制蛋白质的合成最终控制着生物的性状，实现了从信息到物质，从蓝图到现实。
4 从演化方面看，生命是简约的也是繁复的。达尔文在其巨著《物种起源》的末尾写下这样的话“认为生命及其种种力量原来是被“造物主”注入到少数几种或者一种类型中去的, 同时还认为在地球按照万有引力法则运行不息之时,
从刚开始如此简单的类型演化出如今最美丽和最奇妙的物种, 而且这一演化过程还一直在进行着, 这种生命观是极其壮丽的!” 生命的演化总是有一种从简单到复杂的趋势。即使是病毒也能以渺小的身躯和及其有限的遗传信息去完成众多极其复杂的生物学过程,在复杂多变的世界中成功繁衍至今。可见, 演化不但能创造出最复杂和精致的结构, 同时也能成就最简约而美妙的设计, 真可谓简约而不简单。
生命是神奇的，也是美丽的。“美是到处都有的,对于我们的眼睛不是缺少美,而是缺少发现。” 生命之美美在生物的多样性、美在生物的独特性、还有生命的结构之美 、和谐之美及简约而繁复之美，真可谓美不胜收。
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