浅水区和陆地上生存了。大气中氧气数量的增加使得需氧细胞进化并产生细胞呼吸，这预示着全球碳循环的开始。最早期的细胞都是原核生物，直到15亿年后，真核细胞才出现。

The Changing Face of planet Earth

大陆板快，海洋的改变，以及气候对地球生命的进化都有深远影响。地幔上大板快地壳的挤压形成大陆漂移。大陆漂移雕塑了地壳的外观，使现在大陆形成。伴随板块运动，气候改变对活有机体有深远影响。在特定时期的生物大量灭亡高峰是这个时期的见证。生物也受冰河期影响，在冰河期，地球轨道和太阳能的输出都发生了很大变化。

Taxonomy: Categorizing the Variety of living Things

生物学家利用林奈发展的双名法对生物分类。系统选定每个类型的生物进入属和种，然后将生物进一步分类更高级类别中，即科，目，纲，门，界。来自于生物化学和比较解剖学等亚生物学领域的证据有助于划分物种和更高级的分类单位，然而物种最初依据形态学特征进行分类的，今天生物学家大体上使用孤立多产的群体作为标准。

分类学揭示了物种间进化的大量关系。进化枝中的成员来自一个共同的祖先。

The Five Kingdoms

进化系统树是进化关系的图解表现。教材中使用一个通用的5界：？，？，真菌，植物，动物。尽管这个系统是一个便利的组织工具，5界划分可能不是正确的进化枝。

Lesson Seven(2学时)

Fungi: The Great Decomposers

Characteristics of Fungi

包括最简单的多细胞生物在内，真菌大概有175，000种。真菌有多种生命形式。他们可能是分解无生命的腐生菌；也可能是寄生菌；或者与藻类共生，或者与高等植物共生。不管如何变化，所有真菌都是细胞外消化。他们分泌酶消化有机物，然后吸收有效的营养物质。 大多数真菌有同样的基本结构，即由菌丝组成的菌体。大多数真菌的细胞壁含有明角质。某些种类的菌丝可能特化形成假根，具有根样的固定作用，或者他们成为饲喂结构称吸器。

菌丝或有细胞隔膜或没有细胞隔膜，但至少有一个细胞核。低级真菌是多核体的，即，一大团细胞质含有多个细胞核。

菌丝生长形成分支，进而形成网状结构称为菌丝体。在菌丝尖端，食物被消化并吸收；这个过程能持续产生更多菌丝。结果，真菌生长很快。生长靠有丝分裂和细胞质的快速产生。真菌的有丝分裂很独特，即它只发生在细胞核里。遗传学明显不同的菌丝个体融合形成异核体——同一个细胞质中含有不同的细胞核。

作为不会移动的异养生物，真菌最终能够发现营养新资源的。这个过程由孢子来完成，即真菌的生殖体。孢子可能是在气生菌丝的中心，将孢子释放到空气中，依赖物种不同，可能是单倍体也可能是二倍体。有两种主要的孢子：（1）分散的孢子，通常生命期短，数量大，主要存在于活跃的菌丝生长阶段；（2）存活孢子，通常产生很少的数量，在生存压力条件下的一种生命循环。

Classification of fungi

对真菌依据实际进化关系进行分类是很困难的。总体来说，它们是依据形态学，生殖方式，孢子产生的模式来分类。基于这些特性真菌界的门被分成6个基本纲。

低级真菌包含壶菌，卵菌纲和接合菌。所有缺乏隔膜的菌丝是通用的多核细胞的；孢子通过非性方式产生。只有卵菌纲通常有二倍体的营养状态。卵菌纲和壶菌在孢子囊中产生能动的带鞭毛的孢子。在配子囊中产生配子；卵菌纲具有非寻常大的静止的卵细胞。实际上，这两大群具有不同的特征，生物学家宁愿把它们归为原生动物而不是真菌。接合菌与其它两纲相似，但它的孢子不会动。它们完全是陆生的，一些菌根与某些植物的根形成共生关系。 高级真菌包括子囊菌纲，最大的真菌纲。大多数子囊菌要么是腐生菌，要么是寄生菌。非性繁殖产生的孢子称分生孢子子实体，其依赖特化的气生菌丝尖。在子囊菌性循环过程中，不同的菌丝通过株融合进行匹配，产生的子囊菌存在于小类子囊中。子囊群形成果实体。对人类有利的子囊菌包括块菌，酵母和产青霉素菌。

纲中大多数菌为担子菌，第二大类高级真菌，能形成可见的果实体。担子菌与子囊菌相比，最基本不同是它具备浓密的双核菌丝，称担子果。棒形担子，每个都含有4个单倍体的担子孢子，线形地排列在蘑菇帽下的菌褶表面。大多数成员有性和非性繁殖两种，在不同生命循环中有不同形式，并依据环境变化而变化。

半知菌纲，包括大量无性繁殖的真菌。分生孢子完成非性繁殖。对人类很重要的半知菌纲包括发酵大豆成酱油和大米发酵成清酒的菌类，它们也产生柠檬酸和有毒的黄曲霉毒素。

Lichens: The Ultimate Symbionts

地衣是复合生物，大概90%的地衣团由一种地衣组成，10%含有一两种藻类。藻类为真菌提供必要的营养，真菌为藻类提供了难得的小生态环境。地衣真菌通常是子囊菌，有时在地衣中也能发现其他两类真菌。地衣有大量的显著特征，包括在几乎脱水条件下仍能吸收无机养分。地衣繁殖方式还不清楚。

Fungal Evolution 各种真菌可能都独立进化于原核生物，有证据表明，子囊菌和担子菌没有进化。但所有真菌都依赖由植物，动物或藻类产生的营养。

Lesson Eight Animal Development

Production of Sperm and Eggs

在性繁殖过程中，生物的雄性和雌性产生性细胞，称配子。雄性是能够游动的精子，雌性是卵子。

精子产生过程，即精子发生在睾丸中。精子产生于输精管壁的性母细胞（精原细胞）。精原细胞经有丝分裂再减数分裂产生单倍体精子细胞，即精母细胞。成熟精子有尾部，单倍体染色体组，头部有顶体，内部储存酶类，有助于受精。

在卵子发生过程中，由卵巢中的性母细胞产生。卵母细胞进入减数分裂的抑制阶段。第一次减数分裂产生一个成熟卵。如果卵受精，那么第二次减数分裂伴随胚胎的发育。

品种间卵的大小变化很大，并且有复杂的结构。实际上，所有发育过程中的卵都辅助细胞环绕，要么是滤泡细胞，要么是抚育细胞。依赖物种的不同而不同，卵黄贮备也不同，即由母体消化腺细胞产生的营养储备。最后，滤泡或母体输卵管细胞产生保护性的卵膜，包括清蛋白和各种外部膜及壳。

蛙卵母细胞作为卵母细胞发育的研究系统模型。在成熟过程中，通过基因扩增产生大量的核糖体。同时也产生和储备了大量的mRNA。

Fertilization: Initiating Development

雌雄配子结合作用称受精作用，发育开始。某些物种中，是外部受孕；另一些物种，包括大部分陆生动物，是内部受孕。当精子和卵子的胶状膜发生接触时，触发了顶体反应。释放多种酶而将卵保护膜消化出一个洞。精子的原生质膜与卵子的表面连接起来。精卵原生质膜融合后，单倍体雄性核进入卵细胞质。融合也触发了最后的减数分裂。当精卵核结合时，两套染色体混合产生一二倍体，即受精卵。

卵皮层阻止其他的精子进入，充当壁垒作用。开始时，卵电位发生暂时变化，卵细胞被激活。反应最后阶段，受精卵的膜快速隆起，阻止更多精子进入。

对某些物种而言，受精不是必须的。孤雌生殖，即卵自发地被激活并进入正常的胚胎发育过程中。

Cleavage: An Increase in Cell Number

受精后，立即发生卵裂，细胞有丝分裂的特殊过程。卵裂产生一个囊胚，形成的细胞壁球形排列形成一个空腔。在这个过程中，单细胞的受精卵分裂成许多小细胞，卵黄，mRNA，核糖体和其他物质被精确分配到每个细胞中。这些囊胚细胞，称卵裂球，每个细胞都有一套二倍体染色体组。

不同物种，卵裂方式不同。决定因素主要取决于卵黄的含量。含有少量卵黄的物种（例如哺乳动物），合子分裂得很彻底，子细胞大致平均分裂。蛙卵，卵黄稍微多点，在胚胎的卵黄较少区域发育更快些。鸟卵卵黄很大，卵裂被限制在细胞质很小区域内。

细胞质中分子遗传因素精确分配到卵裂球中，对许多物种而言，是发育成胚中不同类型细胞关键所在。对哺乳动物和鸟类而言，细胞的命运最终由细胞分裂后所处的位置决定的。

Gastrulation: Rearrangement of Cells（原肠胚：细胞重排列）

在原肠胚形成过程中，囊胚重新排列，形成包括内层，中层，外层的三围组织。最终原肠胚由一个外肠胚，内肠胚，和一个中肠胚构成。

每个胚层产生特殊的胚胎组织。密实的原肠胚通过细胞运动进入内胚层和中胚层，爬虫，鸟，哺乳动物的胚胎都如此。因此提出这样的理论，鸟类和哺乳动物是由爬虫进化而来的。

Organogenesis: Formation of Functional Tissues and Organs