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第4节 协同进化与生物多样性的形成
第六章 生物的进化
第四节协同进化与生物多样性的形成
1.什么是协同进化？
2.怎样理解生物多样性是进化的结果？
3.认真解读生物进化历程示意图？
4.生物进化理论任然在发展吗？
问题探讨
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。
讨论
1.达尔文作出上述推测的理由是什么？
【答案】理由是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。
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？
【答案】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想，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。
一种植物专门由一种动物传粉
一 协同进化
1、生物和生物在相互影响中不断进化
(1)捕食者和被捕食者相互选择
捕食者吃掉的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用
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在生态系统中占绝对优势的局面，为其它物种的形成腾出空间，有利于增加物种多样性(收割理论)
一 协同进化
(2)寄生生物和宿主相互选择
澳大利亚曾引入粘液瘤病毒控制野兔种群数量，第一年粘液瘤病毒杀死了99.8%的感染兔子，但在下一个感染季节只杀死了90%，第三次只有40%~60%的病兔死亡，最终野兔-病毒之间达到了一种平衡，粘液瘤病表现为一种低危害的流行病。
一 协同进化
2、生物和环境在相互影响中不断发展
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
3、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
协同进化类型 相互关系 实例
生物与 生物之间 种间互助 具有细长口器的蛾
与细长花距的兰花
种间 斗争 捕食 猎豹与斑马
生物与无机 环境之间 生物影响环境 环境影响生物 地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→需氧生物出现
捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
“收割理论”：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。
共同进化的含义1：不同物种间的共同进化
地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着蓝藻的出现，使得大气中有了氧气。
共同进化的含义2：生物和无机环境之间也存在着共同进化。
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，这就是共同进化．
通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了
千姿百态的物种，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．
综上所述：
二 生物多样性的形成
1、生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性
(1)遗传多样性：所有生物拥有的全部基因。
(2)物种多样性：所有动、植物和微生物。
(3)生态系统多样性：各种各样的生态系统。
二 生物多样性的形成
思考.讨论
讨论1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？
【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。
2.陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后？前者为后者提供了什么条件？
【答案】植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死。
3.同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？
【答案】当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
4.恐龙大约是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？
【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。
二 生物多样性的形成
2、生物多样性的形成经历了漫长的进化历程
(1)最早的生物化石出现在距今37.7~42.8亿年前（不同于教材的新证据），此后20亿年地球上的生物主要是海洋中的原核生物，形成只由生产者和分解者构成的海洋生态系统(两极)
(2)真核生物出现后，有性生殖也随之出现，这大大加快了生物进化的速度，多细胞动植物大量出现，消费者登场(三极生态系统)
二 生物多样性的形成
(3)造山运动导致陆地面积增大，一些海洋植物适应陆地生活成为最早的陆生植物，随后出现适应陆地生活的两栖类。生物的登陆改变了陆地环境，陆地复杂的环境又为生物进化提供了广阔的舞台。种子植物（裸子植物和被子植物）逐渐成为陆地上生产者的主角，鸟类、哺乳类和昆虫则成为优势动物类群
二 生物多样性的形成
第四节
3、生物多样性的形成是协同进化的结果
一是通过生物进化形成了不同种群的基因库，最终形成了基因的多样性；
二是由于进化不断形成新的物种，构成了物种的多样性；
三是由于生物种类不断增多，不断影响着环境，生物与环境间相互影响，形成了生态系统的多样性。
二 生物多样性的形成
第四节
人既是进化的产物，也参与进化的过程。我们和其它生物以及无机环境之间相互依存、相互制约。保护生物多样性就是保护我们自己。
三 生物进化理论再发展
第四节
1、以自然选择学说为核心的综合进化理论对自然界生命史做除了科学的解释：
适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；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；生物进化的过程是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果
三 生物进化理论再发展
2、生物进化的奥秘仍有争论和疑点
(1)中性学说——自然选择对中性突变不起作用，中性突变经过积累也可以导致种群间的遗传差异，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累
(2)渐进式物种形成和短期内迅速形成新物种
(3)自然选择学说为核心的综合进化理论影响最为广泛和深远
小结： 三 共同进化与生物多样性的形成
1、共同进化
含义 不同物种间的共同进化
生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
2、生物多样性的形成
基因多样性
（1）生物多样性的内容 物种多样性
生态系多样性
（2）生物多样性的形成的进化历程
生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，
从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，
由水生到陆生，由低等到高等。
3、生物进化理论在发展
一、概念检测
1.生物多样性是协同进化的结果。判断下 列与进化和生物多样性有关的表述是否正确。
（1）一个物种的形成或绝灭，会影响到若干其他物种的进化。（ ）
（2）物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的。 （ ）
（3）地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的( )
（4）生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程( )
2.基于早期地球的特殊环境推测，地球上最早出现的生物是（ ）
A.单细胞生物，进行有氧呼吸B.多细胞生物，进行有氧呼吸
C.单细胞生物，进行无氧呼吸D.多细胞生物，进行无氧呼吸
练习与应用
×
√
C
×
×
1.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：( ）
A.它们必须分布在同一地理区域
B.它们的基因一定要相同
C.它们的毛色一定要相同
D.能相互交配繁殖并产生可育后代
D
2.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：( ）
A.生殖隔离 B.地理隔离
C.形态各异 D.不在同一水层
A
3.隔离在物种形成中的主要作用是：( ）
A.使种群间的个体互不相识
B.使不同种群各适应于不同的地理环境
C.使种群间雌雄个体失去交配机会
D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的
方向演变
D

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