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(共30张PPT)
第4节 协同进化与生物多样性的形成
某种兰花和专门给它传粉的蛾
达尔文由储存着花蜜的细长兰花花距
一定存在具有同样细长口器的昆虫，可以吸到花蜜。
推测
问题探讨
讨论：
1、达尔文作出上述推测的理由是什么？
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。
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。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
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。
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？
生命观念——进化与适应观
结构与功能观
（1）不同物种之间：
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。
（2）生物与无机环境之间
①种间互助
②种间斗争
一、协同进化
1.概念：
2.类型：
阅读教材P119页猎豹追捕羚羊的内容，并结合下面的情景分析下列问题
【情景】：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”？
活动1
没有我，你跑不了这么快！
没有我，你跑不了这么快！
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。
捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
“精明的捕食者”策略：
猎豹追捕羚羊
2.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；
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。
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。
捕食者在进化中的作用
捕食者的存在有利于增加物种多样性。
收割理论：
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（进行无氧呼吸）的；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。
原始地球
（2）生物与无机环境之间的协同进化
环境
变化
生物
进化
出现
臭氧层
有氧
环境
产生氧气
无氧
环境
厌氧
生物
需氧
生物
陆生
生物
光合
生物
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。
湿地生态系统
森林生态系统
冻原生态系统
3、协同进化意义：
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
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。
地球上生物物种的多样性。
生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。
长期自然选择、协同进化
2、生物多样性形成原因：
1、生物多样性主要包括三个层次的内容：
生物多样性三个层次的关系：
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
思考·讨论：分析生物多样性的形成
结合图，对P122问题进行讨论：
3、生物多样性形成的进化历程
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
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
厌氧的单细胞生物，原始海洋中。
植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死。
当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
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。
思考·讨论
化石
34亿年前的古细胞化石
最早的生物化石——古细菌（距今35亿年）
研究生物进化最直接、最重要的证据：
（30多亿年前）
生命的起源
原核生物，海洋中种类不多的蓝藻和细菌，单细胞生物，简单的两极生态系统：生产者和分解者。
13亿年前真核生物的红藻化石
前寒武纪地层的水母化石
约15亿年前，真核生物出现，有性生殖出现，实现基因重组，增强变异多样，进化明显加快，多细胞生物种类增多。
（至5.4亿年前）
前寒武纪
海洋中大量的无脊椎动物如三叶虫、鹦鹉螺等爆发式地迅速形成。形成生态系统的第三极——消费者，生态系统结构更加复杂稳定。
（寒武纪大爆发，至5.0亿年前）
早古生代生物
1984年7月1日，当时还是中国科学院南京地质古生物研究所研究生的侯先光，在云南澄江帽天山西面山坡上发现了纳罗虫化石。纳罗虫是海底爬行泥食性无脊椎动物。随后，包括林桥利虫、云南鳃虾、日射水母贝以及帽天山虫等又陆续被发现，距今5.18亿年前的“澄江生物群”就这样首次呈现在世人面前。
澄江生物群生态复原图
纳罗虫化石及复原图
（寒武纪大爆发，至5.0亿年前）
早古生代生物
水生、简单、低等
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，主要是蕨类。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。
陆生、复杂、高等
（至2.45亿年前）
晚古生代生物
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。
中生代板块、气候、生物演化极大，末期已现现代类型生物群的雏形。
（至6600万年前）
中生代生物
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。
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
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
课堂小结
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。（ ）
√
X
X
X
概念检测
练习与应用
p124
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
C
概念检测
练习与应用
p124
2、假如那样，生物界纷繁复杂的现象就很难用统一的观点和理论来解释，作为生物学基本观点之一的进化观点将难以建立，生物学就不可能形成现在这样一个科学的框架体系，学习生物学将缺少基本观点和方法的指导和统领。
拓展应用
1、生态指的是生物与环境的相互关系，进化指的是生物界的历史演变；如果把进化看作由各种生物表演的一部历史剧，那么，上演这部历史剧的舞台就是生物与环境之间复杂的相互关系。生物进化的表演受舞台背景的制约，舞台背景也要与上演的内容相协调。
练习与应用
p124
3、基本要点是：种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位，一个种群就是一个独特的基因库；不同物种之间、生物与无机环境之间是在相互影响中协同进化的；生态系统是生物与环境相互作用形成的有机整体。修建铁路和高速公路时，如果没有修建高架桥和涵洞，就会影响动物的迁移，缩小动物觅食、繁殖等活动的范围，影响植物种子的传播，人为阻断种群中个体间的基因交流，影响生态系统的整体性和生物的协同进化。我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞，体现了我国政府和相关企业对保护生物多样性的重视。这一做法在其他地区也是常见的。当然，修建高架桥和涵洞的具体数量和方式，还要考虑地形、地质、经济和社会等多方面的因素，做到因地制宜。
拓展应用
练习与应用
p124

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