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6.4 协同进化与生物多样性的形成
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，是否能说达尔文的推测是错误的？
1. 达尔文作出上述推测的理由是什么？
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。
问题探讨
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？
特定昆虫给特定的植物传粉，这样可以提高植物传粉的效率，并且昆虫也可得到较多的食物。
虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？
虫媒花与传粉昆虫在相互影响中不断进化和发展。
协同进化
不同____之间、____与_________之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
物种
生物
无机环境
一、协同进化
1、概念：
任何一个物种都不是单独进化的。
阅读教材P119页猎豹追捕羚羊的内容，并结合下面的资料1分析下列问题
资料1：动物学家对非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊群进行过研究，发现东岸羚羊群的繁殖能力比西岸强，奔跑速度也比西岸的快。为何两岸的羚羊差异如此之大？研究发现，原来东岸羚羊附近生活着一个狼群。
1.在羚羊种群中生存下来的是什么类型的个体？
为什么？
2.捕食者的存在是否对羚羊有害无益？
3.捕食者是否可以“高枕无忧”？
一、协同进化
活动1
1.在羚羊种群中生存下来的是什么类型的个体？为什么？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用。
一、协同进化
思考：
捕食者的存在对被捕食者是有害无益的吗？
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用；
“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。
由此可知：任何一种生物都不是单独存在的，它在进化的同时也会影响到其他生物，它们相互选择，共同进化。
一、协同进化
捕食者在进化中的作用 —“ 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，有利于增加物种多样性。
在一个人工鱼塘中，原本植食性鱼占优势，放进肉食性与鱼后，增加了浮游生物的多样性。
从一个含有多种藻类的近海海洋生态系统中，人为的去除海胆后，某种藻类会逐渐占据优势，该生态系统的物种多样性下降。
一、协同进化
一般来说，只有动作敏捷、跑得快
的捕食者个体才能获得食物，从而生存
下来，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。
在自然界，捕食者和被捕食者都面临生存压力。在自然选择的作用下，它们也相互选择，协同进化。
猎豹追捕羚羊
没有我，你跑不了这么快！
没有我，你跑不了
这么快！
一、协同进化
捕食者是不是就可以“高枕无忧”呢？
协同进化的含义1：
不同物种间的协同进化
一、协同进化
地球上的原始大气中是没有氧气的，因此，最早出现的生物都是厌氧的，进行无氧呼吸；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
氧气的产生也促使臭氧及臭氧层的形成，臭氧层吸收了大量的紫外线，为陆生生物的出现创造了条件。
一、协同进化
协同进化的含义2：
生物和无机环境间也存在协同进化。
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。
（不发生在同种物种之间）
（1）不同物种之间：
2.类型：
（2）生物与无机环境之间
①种间互助
②种间斗争
1.概念：
3.意义：
一、协同进化
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，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。
二 生物多样性的形成
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
二.生物多样性的形成
活动4：观察教材P120页图6-13的内容，思考P122页的问题
1.最早出现的生物是哪一类生物？
它们生活在什么环境中
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？
3.同今天的地球相比，寒武纪时地球
上的生态系统有什么特点？
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？
地球生命进化史①
二.生物多样性的形成
地球生命进化史②
二.生物多样性的形成
1. 最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？
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。
讨论
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细菌（包括蓝细菌），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。
4亿年前陆地景观想象图
大约四亿年前，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，形成原始的陆地植物主要是蕨类植物。
随后出现适应陆地生活的原始两栖类。生物
的登陆改变了陆地的环境。
裸子、被子植物先后扮演生产者中的主角，
鸟类和哺乳类成为优势动物类群。
复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。
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？
先出现植物，后出现动物，否则动物登陆后就会饿死。
讨论：
水生、简单、低等 → 陆生、复杂、高等
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、分解者三极生态系统
寒武纪大爆发：海洋无脊椎动物爆发式形成。大量的动物构成了生态系统的第三极——消费者，生态系统结构更加复杂稳定。
3.同今天的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？
当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
讨论：
真核生物出现后，新的繁殖方式有性生殖出现了，实现了基因重组，增加了生物变异的多样性，所以加快了生物进化速度，多细胞植物和动物种类不断增多。
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？
恐龙是在中生代后期(白垩纪末)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，使生物进化翻开了崭新的一页。
讨论：
三叠纪生物复苏,开始出现海生爬行动物，脊椎动物得到进一步发展；侏罗纪是恐龙的天下，发现始祖鸟、中华龙鸟等，昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期也是恐龙的灭绝时期，开始出现被子植物。
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。
二 生物多样性的形成
进化历程
单细胞→多细胞
原核细胞→真核细胞
厌氧型→需氧型
无性生殖→有性生殖
只有分解者→出现生产者→出现消费者
海洋→陆地
能量供应更加充足
实现基因重组，增强了变异的多样性，明显加快进化的速度
①光合自养生物的出现改变了原始大气成分，为需氧型生物的出现创造了条件；
②消费者的出现使生态系统结构更加复杂，对植物进化更加有利
陆地复杂的环境为生物进化提供了广阔的舞台
二 生物性的形成
二 生物多样性的形成
二 生物多样性的形成
3、生物多样性的形成是协同进化的结果
（1）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；
（2）由于进化不断形成新的物种，构成了
物种的多样性；
（3）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。
请用生物进化论的观点分析生物多样性形成的原因？
提示：生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行定向选择的结构。
请你说明生物多样性三个层次之间的关系？
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
生物多样性
根本原因
组成
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境多样性
导致
决定
直接原因
组成
直接选择
三、生物进化理论在发展
生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。
核心：自然选择学说
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
总结
1.协同进化
不同物种间的协同进化
生物与无机环境之间的协同进化
2.生物多样性的形成
（1）生物多样性的内容
生态系统多样性
遗传多样性
物种多样性
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。
（2）生物多样性的形成的进化历程
3.生物进化理论在发展

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