为何所有生物在胚胎阶段都一样？
猪、兔子、狗、乌龟鱼乃至人类，胚胎发育初期高度相似，成年个体却千差万别，但这恰恰可以作为生物演化的证据，最初相同后来由于种群分化逐渐不同，新物种产生。地球生物演化而来已经基本没有异议，大量的证据指向了生物演化，从较为宏观的物种、胚胎发育过滤的相似性，乃至基因的构成和相似性，都指向这证据。人类和很多大型动物的胚胎在发育早期基本相同，都是从受精卵开始，分裂为数十个细胞后演化为囊胚，除了囊胚大小、颜色有一些差异其余特征基本相同，不过在后期由于基因的选项性表达和物种之间基因的差异性，不同物种的胚胎发育开始有了区别，胚胎发育所需的时间也有所不同，较为原始的两栖动物、鱼类等物种的胚胎发育较快，爬行动物、哺乳动物的胚胎发育较为迟缓，由于有分化程度更高的大脑和脊椎，有尾巴的就长出尾巴，有壳子的就长出壳子，直到胚胎发育成熟分娩或者孵化。
基因的相似性使得大型动物的胚胎发育具有一定的相似性，基因的差异则使得生物胚胎发育不尽相同。相似性来源于生物繁殖，繁殖时基因复制遗传，大型真核多细胞动物的核酸链复制是核质分离、半保留复制，可以尽量地保证核酸序列的稳定性，这就使得生物种群稳定；而基因在复制过程中会出错误，也就是基因突变，生物不断地繁衍演化，基因的差异就越来越大，而生物由于生存竞争等因素，有迁徙等行为，导致不同种群间的地理隔离等，这会导致同一物种的不同种群缺乏基因交流，不同种群相对独自演化基因差异越来越大，直到不同的种群间再也不能发生有效的生殖交流，新物种就随之产生了。
物种胚胎发育早期的相似性也正是生物早期具有亲缘关系的证据，人和猪狗等物种的基因相似性也都在80%以上。按照基因等证据，地球生命该是有共同的始祖，地球足够大环境足够复杂，生物繁衍数量越来越多由于生存竞争等环境因素分布在不同的环境中，加上地球地壳中某些放射性物质的衰变，有利于多细胞生物的存在，于是慢慢地大型动植物也出现了，地球生物越来越繁盛。
胚胎发育为什么要重演进化的过程？
这个问题，实际上涉及到生物学上相关联的三件事——胚胎相似、重演和痕迹结构。 一，关于胚胎相似。 早在18世纪，一些搞胚胎学研究的解剖学家就敏锐地发现，相关种类的动物胚胎之间比它们的成体之间更为相似。例如，人类胚胎的早期形态，不仅与其他哺乳动物（狗、牛、鼠）胚胎的早期形态相似；而且在其早期阶段甚至与爬行动物、两栖动物和鱼类的胚胎相似。
见下图—— 胚胎发育越到后期，越才表现出所属更高分类群的特定性状。比如甲壳纲中的无腹柄藤壶，其成体性状是高度特征化的——和谁也不像，但在自由游动的幼虫阶段，与甲壳纲中的其他动物的幼虫仍很相似。见下图—— 不赞成进化观点的人，对这种现象的看法是，幼体相似性说明不了什么问题。他们说，在所有生物的发育过程中必然要经历从简单到复杂的过程，它们的早期发育阶段，由于形态很简单，所以比起后期更复杂的阶段，前者相互之间更具有相似性。
这种说法没有全错；然而，必须更深入到本质认识到——这种情况，反映出胚胎和幼体总是具有某些它们所属种系发生线系的特殊性状，从而揭示出具有相似性的胚胎之间是相关联的；而且，对胚胎发育阶段的进一步研究证明，这种胚胎相似，恰好表明了一个共同祖先起源是如何在祖先树的不同分支上逐渐分化的——这可以更好地理解进化的路径。
（恩斯特.海克尔）二，关于重演。 生物学中的“重演”，指的是在个体发育过程中一些结构出现一段时间之后又消失的现象，这些结构在“相关分类群”的成体中还保留着。也就是说，重演，是指在一个种系谱中，祖先的某个性状虽然在胚胎发育的后期消失了,但是在来源于共同祖先的其他种系的物种中还保留着这种性状。例如，长须鲸胚胎发育的一定阶段中，会发育出牙齿，但是随着生长，这些牙齿便被吸收而消失了。
在胚胎发育的连续阶段中，这种某个古性状出现一段时间然后又消失的现象非常明显，以至于产生出一种专门的理论，即重演理论。关于重演现象，胚胎学家们曾有两种截然不同的解释。 第一种观点，是德国生物学家卡尔.恩斯特.冯.拜尔（1792-1876）的理论——他认为，除非知道各种生物的起源，否则无法正确鉴别它们，因为不同生物的早期胚胎彼此非常相似。
但是，在发育过程中，胚胎越来越像其所属种类的成体，这样便与其他生物种类的发育差异越来越大。冯.拜尔有一段非常有名的话——胚胎“存在着从同质、一般到异质、特殊的逐渐变化现象”。他的解释被人们普遍接受。但是，这个观点，显然与一些个体发育的事实相矛盾。例如，为什么鸟类和哺乳类动物的胚胎，会出现像鱼类胚胎那样的鳃裂？鳃裂在陆生脊椎动物的颈部并不常见。
第二种观点，是德国博物学家恩斯特.海克尔（1834～1919）对“重演”得重新定义。18世纪90年代，也就是达尔文《物种起源》发表前70年，胚胎学家就已经发现这些动物的胚胎中存在着鳃裂。当时，对这种现象的唯一解释是生命巨链，即自然阶梯。按照这种解释，所有的生物，从最低等的生物到鱼类、爬行类、最后到人类，排列成一个不断趋向完美的系列。
有人据此提出，更高等的生物胚胎发育过程“重演"了自然阶梯上更低等生物的个体发育——重演这个概念由此而来。后来，达尔文提出进化理论并被科学界普遍接受。恩斯特.海克尔概括了前述研究，提出了对重演的新定义——“个体发育重演系统发生”——就是说，生物的个体，从胚胎阶段，是把进化的过程“重演”一遍。不过，这个理论也有明显的缺陷，因为在哺乳动物的胚胎发育过程中，没有哪个阶段像成体的鱼。
只是在某些特征（如鳃囊）方面，可以认为哺乳动物的胚胎确实在重演着其远古祖先时的情况。但是这种重演情形毕竟很少。成千上万种动物的胚胎结构有它们祖先的痕迹，但是这些相同的结构在成体的生命形态中都没有。 （迈尔）那么，为什么很多情况下个体发育要经过这样一种迂回的路径才能发育为成体？最终，实验胚胎学家发现，这些具有其祖先性状的胚胎结构，起着胚胎“组织者”的作用，以保证下一阶段的发育。
例如，如果切除一只两栖动物胚胎的前肾管 ，就不会发育出中肾。同样，切除原肠顶端的条纹中线，就会阻止脊索和神经系统的发育。所以，“无用的”前肾管和条纹中线之所以重演，是因为它们是后期结构发育的胚胎组织者。正因为如此，所有陆生脊椎动物（四足动物），在它们个体发育的某个阶段才会发育出鳃弓。这些类似鳃的结构决不是用来呼吸的，而是在以后的个体发育中发生了明显的重构，并在爬行动物、鸟类和哺乳动物的颈部区域产生出许多不同的结构。
对于“重演”，更为科学的解释是——受遗传控制的发育程序无法省去这些含有其祖先生理结构的发育阶段，而且在后面的发育阶段中不得不改变这些结构，以便使它们适应生物新的生命形式。胚胎中祖先器官的出现成了确保重构器官发育的体内程序。重演的总是生物祖先的某些特定结构,而不会是整个成体形态。这个结论，是由美国生物学家迈尔提出的，并成为其获得1994年国际生物学奖的重要原因。
三，关于痕迹结构。 很多生物都有一些特殊结构，这些结构的功能没有完全发挥或者已经完全丧失。比如，位于人类盲肠上的阑尾、长须鲸胚胎中的牙齿和许多穴居动物的眼睛。这些痕迹结构是生物祖先体内曾经具有完全功能的结构的残留物。由于生物生存环境的变化，这些结构后来已经极大地退化了。当这些结构因为生物生存方式发生改变而失去其功能时，它们就不再受到自然选择的青睐，并逐渐消退。
物种间类似的结构形态，暗示了什么意思？
对于物种间类似的结构形态，暗示了什么意思呢之话题，我个人观点认为，物种间类似的生理结构形态，暗示了它们都是同缘异形不同物种的体现。为什么会这样说呢？因为，地球上的生物分为两大类，其一是细胞生物；其二是原核生物。细胞生物包括了植物、动物和真菌三种不同的类型；原核生物是细胞和细胞质天然的寄生物，在医学上统称为细菌，即包括了各类细菌。
地球上所有的细胞生物，都来源于同一个原始祖先一一一单细胞，都是由细胞聚生增殖不断演化而来的。细胞生物在繁衍的过程中，形成以感觉、遗传和自养三重生理属性的为植物类；形成以感觉、遗传和异养三重生理属性的为动物类；形成以感觉、遗传、自养、异养和寄生五重生理属性的为真菌类。细胞生物这三种不同形态和生态的类型，其同类型物种之间都会有类似的生理结构形态，这是同类物种繁衍的分支，是物种基因基础发生了持续增殖变化的表现，是物种异变积累而形成阶段性变种再变种的演化现象，暗示了它们都是同缘异形不同物种的体现。
老鼠和人类基因相似度达85%，为什么长得和人类差距这么大？
生物的性状是由基因决定的，然而你知道吗，人类和其他动物的基因相似度非常高。据科学家研究发现：人类和黑猩猩的基因相似度高达98%；人类和猫的基因相似度高达90%;人类和奶牛的基因相似度高达85%；人类和老鼠的基因相似度有50%；人类和香蕉的基因相似度高达50%。人类和老鼠根本不是同一各生物，也不存在亲缘关系，为什么基因相似度如此之高呢？这件事，还要从1亿年前开始说起。
老鼠与人类在大约1亿年前，人类和老鼠还是一家，由于当时的生态位主要由恐龙统治，所以人类和老鼠不得不选择一些恐龙看不上的生态位生活，这些生态位就是：树上和地下。在大约800万年前，人类的远古祖先选择了树上作为栖息地，而老鼠的远古祖先选择了地下作为栖息地。由于这两者面临的环境不同，因此在繁衍后代时，对基因的选择也不同。
比如：人类需要更强有力的手臂，来确保能抓住树上的藤蔓，从而不至于摔死。而强有力的手臂对于老鼠来说属于无用的技能，而且还比较浪费能量，因此它们在演化中没有保留该基因。就这样，人类和老鼠越走越远，直到形成两种完全不同的生物。我们知道，有些基因不管对人类，还是对老鼠来说，都是有利的基因。比如：眼睛。由于人类和老鼠都是哺乳动物，而哺乳动物的特点就是：恒温，能分泌乳液，胎生等特点，控制这些特征的基因，就相当于基础设施一样，无论对于人类还是对于老鼠，都属于必不可少的基因，因此两者的基因相似度偏高。
相似度高的原因人类基因组测序结果显示，人类只有大约25000个控制生物性状的基因，这些基因的长度只占总长度的1.5%，也就是说，人体大多数基因是无用的，重叠的。事实上老鼠身体内也有大量的无用的、重叠的基因，比如：鳞片基因等。据研究发现，如果把这些无用的、重叠的基因算进来，人类与老鼠只有50%的相似性。
除此之外，能够控制生物性状的基因，也叫作外显子基因，有一些虽然人类和老鼠都有，但却存在突变基因。比如：虽然人类和老鼠都有眼睛，但两者眼睛的位置却不相同。人类的眼睛在面部前方，两只眼睛的视野可以重叠在一起，让人类拥有立体视觉，人类的远古祖先需要眼睛来查看与藤蔓的距离，这可以帮助它们判断自己是否能够抓住藤蔓，因此立体视觉基因被挑选了出来。
老鼠的眼睛在脑袋两侧，两只眼睛的视野不重叠，被称为单眼视觉，单眼视觉的动物虽然无法准确判断与物体的距离，但却可以扩大视野，以便更迅速发现天敌，从而躲避天敌。这种视野有助于老鼠逃生，因此单眼视觉被老鼠挑选了出来。除了视野之外，其他一些基因也是如此，虽然一些基因老鼠与人类都拥有，但这个基因存在着突变类型，导致人类和老鼠的差异性较大。
也就是说，老鼠和人类虽然基因相似度很高，但很多基因存在变异，所以人类和老鼠看起来才不一样。总结如果可以让时光倒流，我们会发现大多数动物在远古时期都是一家，只是分家时间的早晚而已，比如：在生命刚刚诞生之初，人类和病毒、微生物都拥有同一个祖先；在2亿年前，人类和所有的哺乳动物都拥有共同的祖先；在大约2000万年前，人类和所有的灵长类动物都拥有共同的祖先。
为什么动物和人的头都是长在中间位置的，而不是黄金分割点之类的位置？
要能回答好这个问题，很复杂，至少从目前的科学研究来看，人的起源都没有最终搞清楚。有说猿猴进化的，有说外星人创造的，有说我们活在数据世界里，不一而足。为什么所有动物和人的头都长在中间位置，我想这也许恰恰证明了我们地球的动物和人类基因是同一个基因，一方面真的是大自然的奇迹，某一种生物基因突变奠定了以后进化的基因初调；另一方面或许是外星人根据古老地球的特征植入了特定基因。
日本批准首例人兽杂交胚胎实验，这是科学的进步还是对人类伦理的挑战？
日本批准首例人兽杂交胚胎实验，这是科学的进步还是对人类伦理的挑战？大部分人看到“人兽杂交”的字样都会自然的想歪，赶快给大脑去去“污”，今天从更加科学的角度来看一下，人兽杂交胚胎实验到底是什么？这样的科学实验有何实际应用。地球已经有46亿年的历史，目前已知在30多亿年前地球上就出现了简单的生命体，经过漫长时间的演化，生存-毁灭-生存-毁灭，到现在已经有数百万个不同的物种。
其实按照达尔文的生物进化论，这些不同的物种都可以追溯至同一个祖先。不同物种之间是存在生殖隔离的，从基因的角度来说，就是不同物种之间无法发生基因上的交流。例如日常生活中可能会遇见到的骡子，它是由马和驴进行杂交产下的后代，骡子在农村见的应该比较多，因为这样的杂交后代具有很大的优势，它们力气大、耐力强，可以帮助干农活。
但是有一个缺点就是无法生育后代，那么也就意味着马和驴这两个物种交流的基因根本无法传递下去，这也是生殖隔离的一种。人类所能涉及到的杂交后代实验一般分为三种情况首先就是生殖细胞的直接融合，这一点上边已经提到了，这是最直接的杂交后代方式，例如在上个世纪前苏联的科学家伊万诺夫就曾做过人和黑猩猩之间的杂交后代实验，就是把两种生殖细胞体外融合，但最终没有结果；其次就是细胞质的杂交融合，这一点其实也好理解，通过技术手段把动物细胞内的细胞核提取出来，从而把人类的细胞核放置进去。
这在最后得到的杂家后代实际上只有细胞质的基因进行了交换，但这样比例是非常小的，因为99%以上的基因都集中于细胞核内；最后一种就是嵌合体了，这种杂交融合的方式本质上来说并没有发生基因上的交流。简单的来说就是把人类的一组细胞放置到动物的胚胎细胞中，随着胚胎的发育长大，最后一个杂交的小动物就出生了。这个小动物就比较特殊了，它就是一个嵌合体，身体内有另外一个物种的细胞甚至是器官。
例如我国科学家在2019年就做过这样的实验，最后得到“猪猴嵌合体”，只不过猴子的细胞占比比较小。日本所做的胚胎杂交实验实际上就是想要做嵌合体同样是2019年东京大学医学科学所的教授中内启光，他提出的人兽杂交胚胎实验获得日本政府的批准，《自然》杂志报道了这个新闻。日本科学家做的人兽杂交胚胎实验，就是想要把人类的细胞通过高科技，把它引入到动物的胚胎中进行发育，最后得到含有人类细胞的嵌合体生物。
很多国家允许做这样的实验是有前提的，首先就是不允许小动物出生，只允许在胚胎阶段做实验。还有的国家要求人类的细胞占比不能超过一个值，例如日本要做的人兽杂交胚胎实验，会时刻检测胚胎大脑的发育情况，如果人类细胞占比超过30%就会直接停止。这样的实验都涉及到伦理道德的问题，因为嵌合体如果出生，它们的人类细胞占比较大，换句话说越来越像人，那是完全不允许的。
这项研究实验的目的实际上只有一个，为了培养可移植的器官按照媒体报道我国每年等待器官移植的患者就超过30万人次，但是最后真正成功匹配到到只有差不多1万人次。因此如果可以通过胚胎融合培养出人类的器官，那么就可以拯救很多人的生命。例如我们需要一个器官，那么提前可以通过基因技术把受体胚胎的基因进行干预，让受体胚胎先天对这种器官缺陷，接下来就可以把人类的iPS 细胞融入到胚胎中，这样可以保证嵌合体有我们需要的器官，并且全部都是由人类的细胞构成的，这样的器官移植还不存在排异反应。
为什么人的胚胎要发育到五六斤才生，为什么不是大熊猫这种胎儿跟小老鼠大小一样？
人类从受精卵发育为一个新个体历经复杂的演变过程，包括细胞增殖、死亡、分化、识别、迁移和功能表达，以及组织和器官的形成等。这些变化具严密规律，具有精细的时间顺序和空间关系。不同种属动物，其早期胚胎细胞出现决定的时间不同。如无脊椎动物的卵裂球已经决定，故一部分卵裂球不能发育为完整的个体；而哺乳类的卵裂球尚未决定，其一部分卵裂球也可发育为一个完整的胚胎。
文章TAG：比较几种脊椎动物和人的胚胎 为什么人的胚胎跟动物的差不多 比较 脊椎 脊椎动物
