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第六章 生物的进化
第4节 协同进化与生物多样性的形成
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6.4协同进化与生物多样性的形成
协同进化
生物多样性的形成
生物进化理论在发展
某种兰花和专门给它传粉的蛾
达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距，其底部储存着花蜜。达尔文推测，这种花的形成绝不是偶然的，肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花距中吸到花蜜。大约50年以后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。
2、如果后来未发现这样的蛾类昆虫，是否说明达尔文的推测是错误的？
兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫（靠细长的口器获取花距底部的花蜜），这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。
如果后来未发现这样的蛾类昆虫，达尔文的推测就仅仅是一种猜测，不能被证实。当然，未发现这样的蛾类昆虫，不等于这样的昆虫一定不存在，因此并不能说明达尔文的推测一定是错误的。
1、达尔文作出上述推测的理由是什么？
一、协同进化
一种植物专门由一种昆虫传粉有什么意义？
某种兰花和专门给它传粉的蛾
（1）提高传粉的效率,
（2）昆虫也可得到较多的
食物或保护。
协同进化
资料：
动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊每分钟竟快13米。为何差距如此之大？
经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。
一、协同进化
自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。
捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？
资料1
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。
一、协同进化
自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。
捕食者是否可以高枕无忧？
资料1
动作敏捷的捕食者才能获得食物，从而生存、繁殖后代。因此，羚羊对捕食者种群的进化也起到了促进作用。生物的进化并非孤立进行，而是协同并进的。
一、协同进化
捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，有利于增加物种的多样性。
收割理论
一、协同进化
早期地球没有氧气，因此最早出现的生物进行无氧呼吸，放氧型光合生物的出现改造了原始大气，为好氧生物的出现创造了前提。
资料2
无氧
有氧
出现好氧生物
原始大气
最初
生物为厌氧型
光合生物出现
导致
条件
一、协同进化
不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
1、概念
2、实例
猎豹捕食羚羊（不同物种之间）
光合生物的出现，使原始大气出现氧气，为好氧生物的出现创造了前提条件。
（生物与环境之间）
3、意义
形成了多种多样的生态系统，
也就是形成了生物的多样性。
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6.4协同进化与生物多样性的形成
协同进化
生物多样性的形成
生物进化理论在发展
46亿年前 地球形成
30多亿年前 生命的起源
5.4亿年前 前寒武纪
寒武纪
2.45亿年前
6600万年前
古生代
中生代
新生代
通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性。
最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年）
①、最早出现的是生活在原始海洋中
一些厌氧的单细胞生物
二、生物多样性的形成
13亿年前真核生物的红藻化石
34亿年前的古细胞化石
前寒武纪地层中的水母化石
②、古生代的前寒武纪生物：
主要是一些单细胞生物（蓝藻和细菌）









③、古生代的寒武纪
进入早古生代，一些大型的古生物相继出现，如三叶虫、鹦鹉螺、奇虾等。出现了生命演化史上的第一次繁荣景象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性的寒武纪生物群.
生物大爆发
三叶虫化石
④、晚古生代生物
泥盆纪一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。石炭纪裸子植物，到处是绿色的世界，是煤炭形成的主要地质年代；二叠纪生物大量灭绝，可能是由于环境的变迁。
⑤、中生代生物
三叠纪，开始出现水生爬行动物，如鱼龙、蛇颈龙等；侏罗纪是恐龙的天下，但在白垩纪全部绝灭。发现始祖鸟、中华龙鸟等；昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期，开始出现被子植物
孔龙蛋
中生代陆地和海洋中的情况
⑥、新生代少女化石和复原图
哺乳动物出现，随后种类大量增加。
生物进化的大致历程
35亿年前
出现古细菌
最早的生物化石
之后的20亿年
海洋中有少量的蓝藻和细菌
两极生态系统（只有生产者和分解者）
15亿年前
海洋中出现真核生物
出现有性生殖，进化速度明显加快（WHY？）
5.7~5亿年前
海洋中无脊椎动物物种大爆发
生态系统的第三极——消费者出现，对植物的进化产生了重要影响
中生代→新生代
裸子植物和被子植物扮演了生产者中的主角，鸟类、哺乳类等成为地球上占优势的动物类群
逐渐形成了复杂多样的陆地生态系统
4亿年前
植物登陆（主要是蕨类）随后出现了原始的两栖类
改变了陆地环境
生物的进化历程可概括为：
原核生物→真核生物
无性生殖→有性生殖
简单→复杂
水生→陆生
低等→高等
厌氧生物→好氧生物
异养生物→自养生物
二、生物多样性的形成
35亿年前 ：
35-15亿年前 ：
15亿年前 ：
5.4-5亿年前 ：
4亿年前 ：
随后变化：
生物多样性形成历程
古细菌
主要是细菌（包括蓝细菌）
海洋中有大量无脊椎动物
真核生物出现
原始陆生植物、原始两栖类
裸子植物、被子植物、鸟类、哺乳类
二、生物多样性的形成
生物进化历程中的三个关键点
生物的登陆改变着陆地的环境，
陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。
原始陆生植物和原始两栖类的出现
寒武纪大爆发
真核生物出现
出现有性生殖，生物进化速度明显加快。
形成生态系统的第三极——消费者，
对植物的进化产生重要影响。
生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。
地球上生物物种的多样性。
指遗传信息的总和，包括地球上所有动植物、微生物个体的基因。
是协同进化的结果
生物多样性主要包括三个层次的内容：
活动2
生物多样性
①遗传多样性（基因多样性）
②物种多样性
③生态系统多样性
1．根据你的理解，分析三种生物多样性之间的关系。
2．生物多样性形成的根本原因和直接原因分别是什么？
生物多样性的形成是长期自然选择、协同进化的结果。
活动2
生物多样性
生态系统多样性
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境的多样性
根本 原因
组 成
导致
直接原因
组成
直接 选择
决定
基因多样性
物种多样性
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6.4协同进化与生物多样性的形成
协同进化
生物多样性的形成
生物进化理论在发展
以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的主要内容如下：
1、生物进化的基本单位是种群
2、生物进化的实质是基因频率的改变
3、突变和基因重组产生生物进化的原材料
4、自然选择决定生物进化的方向（生物进化的根源）
5、隔离是物种形成的必要条物件（①、物种形成一般是先地理隔离，再产生生殖隔离；②、生殖隔离是物种形成的标志）
6、共同进化形成生物多样性
⑴、基因多样性
⑵、物种多样性
⑶、生态系多样性
三、生物进化理论在发展
现代生物进化理论
（1）核心：_______________________
（2）适应是_________________________的结果。
（3）________________是生物进化的基本单位。
（4）_____________________提供进化的原材料。
（5）___________导致种群基因频率的定向改变，进而通过_______形成
新的物种。
（6）生物进化的过程实际上是_______________与__________________、
_______________与___________________间__________________的过程。
（7）生物多样性是_____________________的结果。
自然选择学说
自然选择
种群
突变和基因重组
自然选择
隔离
生物
生物
生物
无机环境
协同进化
协同进化
三、生物进化理论在发展
发展
中性突变理论：
决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
间断平衡学说：
物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。

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