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(共22张PPT)
6.4 协同进化与生物多样性的形成
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，肯定存在生有同样细长的吸管似的口器的昆虫。
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？
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并不少见。
想一想，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？
虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？
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。但这种一对一的关系建立在不受环境影响的条件下,如果环境遭受破坏,一种生物的灭绝就会导致另一种相关生物的灭绝。
协同进化
没有我，你跑不了这么快！
没有我，你也跑不了这么快！
不同物种之间
军备竞赛
“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。实际上，捕食者所吃掉的大多数是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。
“收割理论”——捕食者在进化中的作用
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，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种的多样性。
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，协同进化。
在这个国度中，必须不停地奔跑，才能使你保持在原地
——《爱丽丝镜中奇遇记》
协同进化
红皇后假说：一般认为生物进化是外界物理环境变化而致。也可以理解为一种生物进化也会导致其它生物相应进化，否则未进化的就可能被已进化的消灭，即协同进化。
协同进化
不仅不同种生物之间在进化上密切相关，生物的进化与无机环境的变化也是相互影响的。
大气
无氧
有氧
出现好氧生物
光合作用的生物
最初
无氧呼吸的生物
协同进化
1、概念：
2、意义：
请阅读课本，总结协同进化的概念和意义。
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。
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。
生物多样性的形成
形成
原因
长期自然选择、协同进化的结果
生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。
生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。
动物、植物和微生物等生物种类的丰富性。
遗传多样性
生物多样性的形成
物种多样性
生态系统多样性
基因多样性
导致
根本原因
组成
直接原因
变异的不定向性
蛋白质多样性
决定
无机环境的多样性
组成
直接选择
生物多样性的形成历程
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
古生代
2.45亿年前
中生代
6600万年前
新生代
生物多样性的形成经历了漫长的进化历程
最早的生物化石——35亿年前古细菌
生物多样性的形成经历了漫长的进化历程
此后20亿年地球上的生物主要是海洋中的原核生物：蓝藻和细菌。
形成只由生产者和分解者构成的两极生态系统。
真核生物出现后，有性生殖也随之出现，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。
大量的动物构成生态系统的第三极——消费者
生物多样性的形成历程
水生 → 陆生
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，裸子植物和被子植物先后扮演了生产者的主角，鸟类、哺乳类等成为地球上占优势的动物类群，复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。
简单 → 复杂
低等 → 高等
与社会的联系
生命进化的历史长河中，生物与其生存环境相互作用，并通过遗传、变异和自然选择不断进化。这期间有的物种出现，而有的物种却被灭绝……
在中生代统治地球达1亿年之久的各种恐龙,由于目前尚未定论的原因，在白垩纪全部绝灭。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。
与社会的联系
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。
生物多样性的形成历程
思考·讨论：分析生物多样性的形成
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
讨论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？
讨论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？
讨论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？
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。
先出现植物，后出现动物，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。
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。
现代生物进化理论
① 是自然选择的结果；
② 是生物进化的基本单位；
③ 提供进化的原材料， 导致种群基因频率的 ，进而通过 形成新的物种；
④ 生物进化的过程实际上是 的过程；
⑤ 是协同进化的结果。
核心
解释
自然选择学说为核心
阅读123页最后一段，回答：
适应
种群
突变和基因重组
自然选择
定向改变
隔离
生物与生物、生物与无机环境协同进化
生物多样性
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。
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。
自1984年开始，在我国云南省澄江县，陆续发现了大量寒武纪早期(约5.3亿年前)的化石，其中包括藻类、海绵动物、腔肠动物以及大量现已绝灭的无脊椎动物类群。这些发现不但证实了“寒武纪大爆发”事件,而且为研究生物进化提出了不少新课题。
生物进化理论在发展
澄江动物群部分生物化石
课堂小结
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。
（3）生物多样性的形成的进化历程
3.生物进化理论在发展：
（2）生物多样性的形成原因：
长期自然选择、协同进化的结果
现代生物进化理论的内容
课堂练习
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
C
课堂练习
二、拓展应用
1.用一位学者的话说，协同进化就是“生态的舞台，进化的表演”(The ecological theater andevolutionary play)。根据本节所学内容，谈谈你对这句话的理解。
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。
2.假如物种之间没有一定的关系(如亲缘关系和相互影响)，也不随时间而改变，那么我们的生物学观点会发生怎样的变化 生物学是更容易学习还是更难学习
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。

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