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(共19张PPT)
协同进化与生物多样性的形成
在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形
很常见，昆虫传粉的专门化有什么意义？
提示：特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高
传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物或保护。
生命观念——进化与适应观
结构与功能观
协同进化
Coevolution
小样，没有我你跑不了这么快！
小样，没有我你也跑不了这么快！
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”。
实际上，捕食者所吃掉的大多是捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。
猎豹的存在是不是对瞪羚有害无益呢？
协同进化
Coevolution
收割理论：
美国生态学家斯坦利提出：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少数几种生物再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。
捕食者的存在有利于增加物种多样性。
协同进化
Coevolution
概念：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。
类型：1、不同物种之间：①种间互助 ②种间斗争
2、生物与无机环境之间
不同物种之间的协同进化
种间斗争
丛林狼捕食老弱兔子，客观上促进了物种的发展
种间互助
长舌蝠取食长筒花的花蜜，同时为长筒花传粉
协同进化
Coevolution
生物与无机环境之间的协同进化
概念：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。
类型：1、不同物种之间：①种间互助 ②种间斗争
2、生物与无机环境之间
原始大气
无 氧
生物为厌氧型
光合生物出现
有 氧
出现好氧细菌
最初
导致
协同进化
Coevolution
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。
生物多样性的形成
The formation of biodiversity
生物多样性：
①遗传多样性（基因多样性）
生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。
②物种多样性
动物，植物和微生物等生物种类的丰富性。
③生态系统多样性
生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。
思考：生物多样性三层次之间的关系是怎样的？
1.【答案】最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在原始海洋中。
2.【答案】植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死。
3.【答案】当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
4.【答案】恐龙是在中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。
生物多样性的形成
The formation of biodiversity
生物多样性的形成
The formation of biodiversity
基因多样性
物种多样性
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
生物多样性形成的历程
就目前所掌握的证据来看，最早的生物化石是35亿年前的古细菌化石(图6-14)。在此之后大约20亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中种数不多的蓝藻和细菌，它们都是原核生物。这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。 (教材P122)
生物多样性的形成
The formation of biodiversity
生物多样性形成的历程
古细菌化石
生物多样性的形成
The formation of biodiversity
在5.4亿~5.0亿年前的寒武纪，海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成，这就是著名的寒武纪大爆发。大量的动物构成了生态系统的第三极——消费者，使生态系统由最早期的只有生产者和分解者的两极生态系统具有更加复杂的结构。(教材P122)
寒武纪的海洋生物类群想象图
生产者、分解者两极生态系统 → 生产者、消费者、分解者三级生态系统
生物多样性形成的历程
生物多样性的形成
The formation of biodiversity
4亿年前陆地景观想象图
大约在4亿年前，由于造山运动使海洋缩小，陆地扩大，一些海洋植物开始适应陆地生活，形成了原始的陆生植物，随后才出现了适应陆地生活的动物——原始的两栖类。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，复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。 (教材P122)
水生、简单、低等 → 陆生、复杂、高等
生物多样性形成的历程
生物多样性的形成
The formation of biodiversity
人类也是生物进化的产物。大约300万年前，森林古猿的一支离开森林，告别树栖生活，走上了向现代人类进化的漫漫长路。在自然界的生存斗争中，人类凭借非凡的大脑、灵巧的双手和群体的力量，已经拥有了其他生物无可比拟的生存优势，并且对其他物种的进化产生了重要影响，不少物种由于人类活动的影响走向绝灭。我们须臾不能忘记的是，包括人类在内的所有生物都是在
相互依存、相互制约中生存和发展的，人类的
生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物
多样性就是保护人类自己。 (教材P123，与社会联系)
生物多样性形成的历程
生物进化理论在发展
Theories of biological evolution are developing
①适应是自然选择的结果；
②种群是生物进化的基本单位；
③突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；
④生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；
⑤生物多样性是协同进化的结果。
以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：
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。
发展
生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。
生物进化理论在发展
Theories of biological evolution are developing
随堂练习
In-class practice
1．1973年，科学家提出了进化的“红皇后假说”，在物理环境条件相对稳定的情况下，一个物种的任何进化可能构成对其他物种的竞争压力，物种之间的关系构成了驱动进化的动力，在通常的环境下物种之间的进化保持着一种动态的平衡。下列说法正确的是（ ）
A．自然条件下，无机环境不变则生物不会进化
B．共同进化就是指不同物种在相互影响中不断进化和发展
C．物种间相互进化和发展不一定导致物种多样性的产生
D．精明捕食者策略通过捕食数量较多的物种而为其他物种腾出空间，增加物种多样性
C
随堂练习
In-class practice
2．下列关于生命起源与生物进化的叙述，错误的是（ ）
A．单细胞生物是地球上最早出现的生命形式
B．捕食者的捕食有利于被捕食者种群的发展
C．加拉帕戈斯群岛上不同种地雀的形成是它们间相互选择、共同进化的结果
D．杂交育种过程中，汰劣留良的人工选择使种群的基因频率发生了定向改变
C
3．下列关于现代生物进化理论的叙述，错误的是（　　）
A．长期自然选择或持续的人工选择都可能使种群基因频率发生变化
B．捕食者往往捕食个体数较多的种群，这有利于被捕食者的进化
C．物种多样性的形成过程是环境不断变化导致不同变异出现的结果
D．地理隔离能阻止同一物种不同种群间的基因交流，但不一定形成新的物种
C
4．人们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化石，对每个个体背甲的长/宽比都进行了测量，这一长/宽比用S表示。在图中，p曲线表示1.5亿年前时该动物S值的分布。在1亿年前的沉积物中，在三个不同地点发现了三个不同剑尾动物的群体，图中a、b、c分别表示3种动物群体中S值的分布情况，下列说法错误的是( )
A．在a、b、c三个群体中，最可能出现新种的是c，理由是变异类型最多，有可能出现适应环境的变异类型而形成新种
B．在发现该动物的三个地区中，环境最可能保持不变的是a，理由是群体性状与1.5亿年前的群体p最相似
C．S值的变化实质是反映了基因频率的变化，这种变化是自然选择的结果，这种作用还决定了生物进化的方向
D．要形成新的物种必须经过基因突变和基因重组、自然选择、隔离三个环节
随堂练习
In-class practice
C

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