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6.2 自然选择与适应的形成
适应
讨论1：枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义？
这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。
讨论2：从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？
枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变异是可遗传的有利变异，这种变异的个体生存和留下后代的机会多，久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。
适应
讨论3：同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才作的解释有矛盾吗？如果有，又怎样解释？
这与对枯叶蝶适应性的解释看似矛盾，其实，翅色鲜艳的蝴蝶也具有其他防御敌害的适应性特征。如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑等，迷惑天敌不敢靠近，是一种警戒色，也是适应环境的特征。
枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶
竹节虫
圆掌舟蛾
蝗 虫
蜘 蛛
适应
适应的普遍性和相对性
所有的生物都具有适应环境的特征
（普遍性）
枯叶蝶
防御敌害、隐藏自己
仙人掌
叶子退化，减少水分蒸发
老虎
牙齿锋利，利于捕食
适应的含义
生物的形态结构适合于完成一定的功能
人的小肠
小肠内壁
生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
仙人掌刺
适应的普遍性和相对性
适应的普遍性和相对性
枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗
雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限性
天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙等。
枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
分析适应的相对性
如果冬季降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。可见，适应的实现是有条件的，当环境条件改变时，适应可能会失去作用。
适应具有相对性的原因
适应的普遍性和相对性
雷鸟—夏天
雷鸟—冬天
适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。
但由于环境总是处于不断变化中的，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
适应是自然选择的结果
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？（教材P107）
耶稣
（公元前4——公元30）
各种生物都是自古以来就如此的
神创论
拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
各种生物的适应性特征并不是自古以来都是如此的，而是在进化过程中逐渐形成的(教材P107)
1. 拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
拉马克是第一个提出进化如何发生，并将多样性与适应环境联系起来的生物学家。
主要内容：
适应是自然选择的结果
生物来源
进化原因
拉马克进化学说
所有生物都是由更古老的生物进化而来
用进废退和获得性遗传
1. 拉马克的进化学说
适应是自然选择的结果
用进废退
器官使用越多越发达，不使用就退化。
食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。
获得性遗传
由于环境引起或由于用进废退引起的变化，都是可以遗传的。
鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。
适应是自然选择的结果
尝试用拉马克的理论解释长颈鹿的适应性特征 —— 长脖子的形成
外界环境的影响
环境和动物的意愿（器官使用情况）可导致定向变异。
生物自身决定的。
④历史进步意义
A.彻底否定了神创论和物种不变论。
B.历史上第一个提出比较完整的进化学说
A.拉马克对适应形成的解释是肤浅的,缺少科学证据的支持，大多来自主
观臆测。
B.过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。
③拉马克进化学说的不足
你能举例反驳用进废退和获得性遗传观点吗？
用眼过度视力会加强吗？
健美运动员的后代一定有健硕的身体吗？
短颈的鹿
经常伸长脖子去吃高处的树叶
脖子变长
后代脖子也是长的
变成长颈鹿
（用进）
（获得性遗传）
适应是自然选择的结果
人用眼过度，视力反而下降！
运动员的后代，无专业的训练，就无法跟父母一样拥有发达的肌肉、健壮的体格。
适应是自然选择的结果
拉马克进化学说意义
拉马克
否定了神创论和物种不变论。
历史上第一个提出比较完整的进化学说。
拉马克进化学不足
过于强调环境的变化直接导致物种的改变，把进化的动力归结为外因，具有局限性。
拉马克对适应形成的解释是肤浅的，缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。
英国的博物学家，他曾随英国海军勘探船“贝格尔号”，做了历时五年 (1831-1836)的环球航行考察，在动植物和地质等方面进行了广泛的观察，并采集了大量的生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了生物进化的观点。终于在1859年出版了震动当时学术界的巨著 《物种起源》。
①达尔文简介
②达尔文的生物进化论
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。(教材P107)
达尔文的生物进化论两大学说
①共同由来学说
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
②自然选择学说
生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。
自然选择学说
事实3：
资源是有限的
推论1：
个体间存在着生存斗争
事实4：
个体间普遍存在差异(变异)
事实5：
许多变异是可以遗传的
推论2：
具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多
推论3：
有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型
事实1：
生物都有过度繁殖的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
达尔文自然选择学说的解释模型
解释模型构建：基于事实——进行推理——得出结论
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
自然选择主要内容
过度繁殖
遗传和变异
自然选择
基础
内因
动力
结果
生存斗争
不适者被淘汰
大量个体
具有不利变异、不适应环境的个体
具有有利变异、适应环境的个体
适者生存
原始物种
新物种
逐
代
积
累
和
加
强
生
物
进
化
生活条件有限
遗传变异
（内因）
适者生存
（结果）
过度繁殖（基础条件）
生存斗争（动力）
不定向性
自然选择学说
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
适者生存
猎豹追捕瞪羚
适者生存
自然选择的对象：
直接对象：
间接对象：
根本对象：
生物的性状
基因型
与性状相对应的基因
思考：
在上述环节中。变异是 （定向/不定向），进化往往是 （定向/不定向） 。
√
√
自然选择学说
思考·讨论：运用自然选择学说解释适应的形成
长颈鹿的适应性特征示意图
1.长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势？
2.经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化？
容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多
逐渐增加
自然选择学说
2.达尔文的生物进化论
迁移应用：尝试用自然选择学说解释长颈鹿的长颈形成的原因？
长颈鹿
的祖先
大量长颈鹿
后代长颈鹿出现差异
(长颈长腿)
长颈长腿的长颈鹿存活
现代长颈鹿
（进化）
过度繁殖
遗传变异
生存斗争
适者生存
思考·讨论：运用自然选择学说解释适应的形成
3.枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成，能否同样用自然选择学说来解释
能
枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶
4.在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应是如何形成的？
自然选择学说
各种形态的蝴蝶
（包括枯叶形态）
非枯叶形态的碟被天敌捕获的几率大
枯叶形态的碟被天敌捕获的几率小
非枯叶形态的碟减少
枯叶形态的碟逐代增加
运用自然选择学说解释适应的形成
达尔文认为在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中出现这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。(教材P108)
适应形成的必要条件：
①群体中出现可遗传的有利变异
②环境的定向选择
达尔文的自然选择学说积极意义：
反对神创论和物种不变论，使生物学第一次摆脱神学的束缚，走上了科学的轨道
揭示了生物界统一性的原因是由于所有生物都有共同的祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。
达尔文的自然选择学说局限性
对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传变异的本质。
对生物进化的解释局限于个体水平，认为生物进化是以个体为单位。
现代生物进化理论
深入到基因水平
现代生物进化理论
以种群为单位
形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。
现代生物进化理论：
以自然选择为核心，从生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
项目 拉马克进化学说 自然选择学说
区 别 进化原因
变异方向
适应性
进化方向
共同点 外界环境的影响
变异是定向的，环境和使用情况决定进化的方向
变异都是适应环境的
生物自身决定的
遗传变异是生物进化的内因，生存斗争是生物进化的动力
变异是自发的，不定向的
有些变异适应环境的，适者生存，有些变异不适应环境，被淘汰。
自然选择决定生物进化的方向
都认为生物是由低等到高等，由简单到复杂逐渐进化的
自然选择学说与拉马克进化学说的比较
1.达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么 达尔文提出生物进化论之后,为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽
在西方国家，当时“神创论”和“物种不灭论”占统治地位，人们普遍认为所有的物种都是神创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新物种的产生。达尔文认为所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。生物界通过自然选择不断进化,这一观点否定了“神创论”，不能为当时的宗教观念所容，因此遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。
激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。
2.19世纪末，严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择,适者生存”的观点，作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用
思考·讨论：分析生物进化观点对人们思想观念的影响：
1.人类对濒危动植物进行保护，会不会干扰自然界正常的自然选择 为什么
在自然界，物种绝灭的速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在许多濒危物种之所以濒危，在很大程度上是人为因素造成的。因此，一般来说，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。
从另一个角度看，自然选择所淘汰的物种并不是毫无价值，因此，不能完全从自然选择的角度来判断现有物种的存留意义。
2.“人们现在都生活在各种人工环境中，因此，人类的进化不再受到自然选择的影响。你同意这一观点吗 写段文字阐明你支持或反对的理由。
人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人也不可能离开自然界而生存，因此，人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，使人们的生活条件不断改善，健康水平不断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命显著延长，来自自然界的选择压力在变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。

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