1、生物的起源与进化 物种与物种形成作为分类群的物种作为分类群的物种 物种是具有一定形态和生理特征、分布物种是具有一定形态和生理特征、分布在一定区域内的生物类群，是生物分类在一定区域内的生物类群，是生物分类的基本单位，也是生物繁殖和进化的基的基本单位，也是生物繁殖和进化的基本单位。本单位。生物学的物种概念生物学的物种概念 能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物称为一个物种代的一群生物称为一个物种(species)。l判断不同的变种或居群间差异是否成为不同判断不同的变种或居群间差异是否成为不同物种，也即物种，也即界定物种的主要标准是界定物种的主要
2、标准是：是否存：是否存在生殖隔离、能否进行相互杂交。在生殖隔离、能否进行相互杂交。l同种的个体间可以交配产生后代，进行基因同种的个体间可以交配产生后代，进行基因交流从而消除群体间的遗传结构差异；交流从而消除群体间的遗传结构差异；l不同物种的个体则不能交配或交配后不能产不同物种的个体则不能交配或交配后不能产生有生殖力的后代，因此不能进行基因交流生有生殖力的后代，因此不能进行基因交流。物种的标准物种的标准 (P234)(P234)1. 形态学标准形态学标准物种就是形态上一致的生物个体的集合。物种就是形态上一致的生物个体的集合。主要根据生物的形态特征的差异为标准。主要根据生物的形态特征的差异为标准。
3、不同物种（指同一属的不同物种）之间不同物种（指同一属的不同物种）之间有着明显的形态差异，而这些形态特征有着明显的形态差异，而这些形态特征应该是指同一物种普遍具有的，而不是应该是指同一物种普遍具有的，而不是少数个体所具有的。少数个体所具有的。2. 遗传学标准遗传学标准 主要以能否交配为标准。主要以能否交配为标准。凡属于同一物种的个体，凡属于同一物种的个体，个体之间一般能自由交配个体之间一般能自由交配，并能正常地生育后代。，并能正常地生育后代。而不同物种的个体，个体而不同物种的个体，个体之间一般不能杂交，即使之间一般不能杂交，即使能杂交后代也是不育的。能杂交后代也是不育的。3. 生态学标准生态学标
4、准 物种是在自然界中物种是在自然界中占有独特的生态位占有独特的生态位，并且与其它种群在生殖上隔离的自然繁，并且与其它种群在生殖上隔离的自然繁殖群体。殖群体。 主要以生态要求是否一致为标准。同主要以生态要求是否一致为标准。同种生物要求相同的生态条件，而近缘物种种生物要求相同的生态条件，而近缘物种所要求的生态条件就有差异。所要求的生态条件就有差异。4、生物地理学的标准、生物地理学的标准 主要以物种的主要以物种的地理分布范围地理分布范围为标准。为标准。 不同物种的地理分布范围是不同的。不同物种的地理分布范围是不同的。 有的分布区域很广有的分布区域很广 (世界种、广布种世界种、广布种)；而有的分布范围
5、很狭窄而有的分布范围很狭窄 (特有种特有种)；有的；有的过去分布广，后来变窄了过去分布广，后来变窄了 (残遗种残遗种)。物种的结构物种的结构 (P232)(P232) 由个体组合为种群，由种群组合为亚种由个体组合为种群，由种群组合为亚种，由亚种组合为种。，由亚种组合为种。个体个体种群种群亚种亚种种种 (多型种多型种)个体个体-是物种组成中最基本的单位，即是物种组成中最基本的单位，即物种由许多个体组成。物种由许多个体组成。蚂蚁 种群种群-也称群体或居群也称群体或居群(local population)，是指生活在一定群落里的，是指生活在一定群落里的一群同种个体。种群是构成物种的基本一群同种个体。
6、种群是构成物种的基本结构单元。结构单元。不同物种的种群密度，在同样的环境条件下差不同物种的种群密度，在同样的环境条件下差异很大。例如，在我国某地的野驴种群，平均异很大。例如，在我国某地的野驴种群，平均每一百平方公里还不足两头，但是在相同的面每一百平方公里还不足两头，但是在相同的面积内，灰仓鼠则有数十万只。积内，灰仓鼠则有数十万只。亚种亚种-亚种亚种(subspecies)是物种以下的是物种以下的分类单位，是种内的一些种群，但彼此分类单位，是种内的一些种群，但彼此在某些形态或生理特征、基因频率、染在某些形态或生理特征、基因频率、染色体结构等方面存在差异，且有不同的色体结构等方面存在差异，且有不同
7、的地理分布，也称为地理分布，也称为“地理亚种地理亚种”。东北虎东北虎 华南虎华南虎种群种群半种半种姐妹种姐妹种 种种 (同属内的同属内的)00.511.522.5300.511.522.53遗传距离与物种结构达尔文论物种的形成达尔文论物种的形成 性状分歧：性状分歧：生物生活在各种环境里，向生物生活在各种环境里，向不同方向变异和发展，形成多种多样的不同方向变异和发展，形成多种多样的性状，其结果最终导致物种的形成。性状，其结果最终导致物种的形成。中间类型的灭绝中间类型的灭绝加拉帕戈斯群岛上的地雀加拉帕戈斯群岛上的地雀现代达尔文主义论物种的形成现代达尔文主义论物种的形成 物种形成过程中主要有三个环节
8、物种形成过程中主要有三个环节l突变和基因重组突变和基因重组l自然选择自然选择-适者生存适者生存l隔离隔离二二、隔离与隔离与隔离机制隔离机制 (P228)(P228)隔离隔离(isolation)是物种形成的必要条件；是物种形成的必要条件；隔离：指在自然界中生物不能自由交配或交配隔离：指在自然界中生物不能自由交配或交配后不能产生可育性后代的现象。后不能产生可育性后代的现象。隔离机制：指造成两个或几个亲缘关系比较接隔离机制：指造成两个或几个亲缘关系比较接近的类群之间不易交配或交配后子代不育的原近的类群之间不易交配或交配后子代不育的原因。因。受精前隔离受精前隔离受精后隔离受精后隔离地理隔离地理隔离生
9、态隔离生态隔离季节隔离季节隔离性别隔离性别隔离机械隔离机械隔离 配子或配子体隔离配子或配子体隔离杂种不活杂种不活杂种不育杂种不育杂种体败坏杂种体败坏 受精前隔离受精前隔离地理隔离：地理隔离：即地理环境的障碍造成的隔离。即地理环境的障碍造成的隔离。棉尾兔（美国西部棉尾兔（美国西部2323个种，东部个种，东部8 8个种）个种）生态隔离生态隔离(ecological isolation)：即生即生存在同一地域内存在同一地域内的不同生境所发的不同生境所发生的隔离。生的隔离。季节隔离季节隔离(seasonal isolation)：又称时又称时间隔离，交配或开花的时期发生在不同间隔离，交配或开花的时期发
10、生在不同的季节所引起的隔离。的季节所引起的隔离。机械隔离机械隔离(mechanical isolation)：也称也称形态隔离形态隔离(morphological isolation)，指的是生殖器官或花器部分在形态上的指的是生殖器官或花器部分在形态上的差异而出现的隔离。差异而出现的隔离。性别隔离性别隔离(sexual isolation)：即在不同即在不同物种的雌雄性别之间，相互吸引力微弱物种的雌雄性别之间，相互吸引力微弱或缺乏而造成的隔离。或缺乏而造成的隔离。往往与往往与行为隔离行为隔离(behavior isolation)相相联系。联系。Gasterosteus aculeatus三刺
11、鱼三刺鱼Gasterosteus pungitius 中华多刺鱼中华多刺鱼 两种鱼外观两种鱼外观一致，但巢一致，但巢的位置差异的位置差异和求偶行为和求偶行为差异差异受精后隔离受精后隔离配子或配子体隔离：配子或配子体隔离：即一个物种的精子即一个物种的精子或花粉管不能被吸引到达卵或胚珠内，或花粉管不能被吸引到达卵或胚珠内，或者它在另一个物种的输卵管中不易生或者它在另一个物种的输卵管中不易生活的隔离。活的隔离。杂种不活：杂种不活：即杂种接合子即杂种接合子不能成活，或适应性比亲不能成活，或适应性比亲本差。本差。 山羊山羊绵羊的杂种，在胚绵羊的杂种，在胚胎早期生长正常，但很多胎早期生长正常，但很多在出生
12、前死去。在出生前死去。杂种不育：杂种不育：即杂种不能产即杂种不能产生具有正常染色体组的有生具有正常染色体组的有功能的性细胞。功能的性细胞。杂种体败坏：杂种体败坏：子二代或回交杂种的全部子二代或回交杂种的全部或部分不能生活或适应低劣。或部分不能生活或适应低劣。三三、物种形成的方式物种形成的方式 (P236) (P236)渐变式渐变式 (gradual speciation)l指通过变异的逐渐积累而形成亚种，再由亚指通过变异的逐渐积累而形成亚种，再由亚种形成一个或多个新种的过程；种形成一个或多个新种的过程；l是是达尔文达尔文自然选择学说所描述的新物种形成自然选择学说所描述的新物种形成方式，是物种形
13、成的主要形式。方式，是物种形成的主要形式。骤变式骤变式 (sudden speciation, 爆发式、飞跃式爆发式、飞跃式)渐变式渐变式 (gradual speciation)(gradual speciation)继承式继承式 (successional speciation)l指一个种在同指一个种在同一地区内逐渐演一地区内逐渐演变成另一个种变成另一个种(种的数目不增加种的数目不增加)。分化式分化式 (differentiated speciation)l由一个物种在由一个物种在其分布范围内逐其分布范围内逐渐分化成两个以渐分化成两个以上的物种。上的物种。异域式物种形成异域式物种形成 (a
14、llopatric speciation) 又称地理隔离式物种形成又称地理隔离式物种形成 (geographic speciation)l邻域式物种形成邻域式物种形成同域式物种形成同域式物种形成 (sympatric speciation)l生态位异化生态位异化l多倍体化多倍体化骤变式骤变式 (sudden speciation)(sudden speciation)时间短、速度快或跳跃式的物种形成模时间短、速度快或跳跃式的物种形成模式式通过杂交和染色体加倍形成新物种通过杂交和染色体加倍形成新物种l异源多倍体异源多倍体通过染色体结构变化形成新种通过染色体结构变化形成新种l倒位与易位倒位与易位2
15、0世纪初，荷兰遗传学家世纪初，荷兰遗传学家研究一种月见草研究一种月见草 (夜来香夜来香) (Oenothera lamarckiana)的遗传，发现一株月见草的遗传，发现一株月见草的染色体增加了一倍，由的染色体增加了一倍，由原来的原来的24个个 (2n)变成了变成了48个个 (4n)，成了四倍体植物，成了四倍体植物（巨型月见草）（巨型月见草）。这个四。这个四倍体植物与原来的二倍体倍体植物与原来的二倍体植物杂交所产生的三倍体植物杂交所产生的三倍体植物是不育的。植物是不育的。多倍体化的物种形成多倍体化的物种形成 通过染色体结构变化形成新种通过染色体结构变化形成新种非洲发现一种老鼠非洲发现一种老鼠
16、(Mus minuloides musculoides) 存在两个群体，一个染色存在两个群体，一个染色体数体数2n=36，另一个染色体数为，另一个染色体数为2n=34。研究发现后者有一对常染色体易位到性研究发现后者有一对常染色体易位到性染色体上，这两个群体在南部非洲分布染色体上，这两个群体在南部非洲分布区是重叠的，它们之间不存在中间类型区是重叠的，它们之间不存在中间类型，已经演化到了生殖隔离的水平，这两，已经演化到了生殖隔离的水平，这两个群体实际上是两个种。个群体实际上是两个种。物种形成的生物学意义物种形成的生物学意义 (P240)(P240)物种形成是生物谱系进化中的一个主要环节物种形成是生
17、物谱系进化中的一个主要环节物种形成为生物进化的不可逆性奠定基础物种形成为生物进化的不可逆性奠定基础物种形成是生物多样性的根据物种形成是生物多样性的根据物种是行为科学的重要单位物种是行为科学的重要单位物种在很大程度上也是生态学的基本单位物种在很大程度上也是生态学的基本单位物种也是应用生物学中的重要课题物种也是应用生物学中的重要课题四、物种灭绝四、物种灭绝 (P241)(P241)是指物种的消失，也即死亡。是指物种的消失，也即死亡。灭绝主要有两类灭绝主要有两类l常规灭绝常规灭绝(normal extinction)：也称小灭绝：也称小灭绝，指进化过程中经常发生的、在较小分布区，指进化过程中经常发生
18、的、在较小分布区内分类群中的一个或数个物种消失的现象。内分类群中的一个或数个物种消失的现象。l集群灭绝集群灭绝(mass extinction)：也称大灭绝：也称大灭绝，指生命进化史上在较短时间内出现大规模，指生命进化史上在较短时间内出现大规模的、大范围的物种消失事件。的、大范围的物种消失事件。地球上存在过的物种大约地球上存在过的物种大约90%99%或或99%以上都已灭绝。以上都已灭绝。迄今为止，地球上还未出现过全部生物迄今为止，地球上还未出现过全部生物彻底灭绝的事件。彻底灭绝的事件。地球上发生过地球上发生过5 5次大的生物灭绝次大的生物灭绝距今约距今约5亿年前，寒武纪末期亿年前，寒武纪末期距
19、今约距今约4.4亿年前，奥陶纪终了，海洋无亿年前，奥陶纪终了，海洋无脊椎动物脊椎动物57%灭绝灭绝3.7亿年前，泥盆纪末期，三叶虫等海洋亿年前，泥盆纪末期，三叶虫等海洋生物灭绝生物灭绝2.4亿年前，二叠纪末期，亿年前，二叠纪末期，96%海洋动物海洋动物灭绝灭绝0.65亿年，中生代末期，恐龙灭绝亿年，中生代末期，恐龙灭绝物种灭绝的原因物种灭绝的原因l自身因素：内在原因，物种本身老化、适应自身因素：内在原因，物种本身老化、适应能力下降、遗传多样性丧失等能力下降、遗传多样性丧失等l地内因素：外在原因，环境的巨变（气候、地内因素：外在原因，环境的巨变（气候、火山喷发）、疾病、资源减少、人类的影响火山喷
20、发）、疾病、资源减少、人类的影响等）等）l地外因素：新灾变论地外因素：新灾变论恐龙灭绝的原因恐龙灭绝的原因外因论外因论l白垩纪末期，太平洋地壳运动、气候寒冷、沼泽干白垩纪末期，太平洋地壳运动、气候寒冷、沼泽干燥下沉，大量草食恐龙死亡，肉食类恐龙随之死亡燥下沉，大量草食恐龙死亡，肉食类恐龙随之死亡l种间斗争导致死亡，哺乳类种间斗争导致死亡，哺乳类 (恒温恒温) 在气候变化时更在气候变化时更易生存。易生存。l新灾变论新灾变论内因论内因论l恐龙体积大，脑下垂体异常活跃，需食用大量植物恐龙体积大，脑下垂体异常活跃，需食用大量植物 (以地衣、苏铁、苔藓类为食，富含抗生物质以地衣、苏铁、苔藓类为食，富含抗
21、生物质)，造，造成毒素在体内积累而死亡成毒素在体内积累而死亡l头小、智力低下、竞争不过哺乳类头小、智力低下、竞争不过哺乳类广东自然博物馆广东自然博物馆 古生物馆古生物馆恐龙灭绝之谜恐龙灭绝之谜小行星撞击说小行星撞击说彗星陨石撞击说彗星陨石撞击说火山爆发说火山爆发说食物中毒说食物中毒说传染病流行说传染病流行说气候变迁说气候变迁说物种竞争说物种竞争说大陆漂移说大陆漂移说地磁变化说地磁变化说酸雨说酸雨说关于恐龙灭绝之谜关于恐龙灭绝之谜的解释，公开发表的解释，公开发表的就有的就有100多种多种灭绝的进化意义灭绝的进化意义l灭绝为生物新种类的产生和发展提供了空间灭绝为生物新种类的产生和发展提供了空间和资
22、源；和资源；l灭绝是生物进化中的一种正常现象，同时也灭绝是生物进化中的一种正常现象，同时也是不可避免的是不可避免的人类活动造成的灭绝是否等同于生命史人类活动造成的灭绝是否等同于生命史中的灭绝事件？中的灭绝事件？ExtinctionExtinction灭绝灭绝渡渡鸟与大颅榄树渡渡鸟与大颅榄树渡渡鸟的灭绝渡渡鸟的灭绝渡渡渡渡(Dodo)鸟：印度洋上、毛里求斯国鸟，一鸟：印度洋上、毛里求斯国鸟，一种不会飞的鸟，于种不会飞的鸟，于1690年前后灭绝，是恐龙之年前后灭绝，是恐龙之外最著名的灭绝动物之一。外最著名的灭绝动物之一。在在15世纪以前，岛上的渡渡鸟数量还很多。但世纪以前，岛上的渡渡鸟数量还很多。
23、但被西方殖民者发现之后仅被西方殖民者发现之后仅176年，就由于人类年，就由于人类的捕杀和人类活动的影响而彻底灭绝。的捕杀和人类活动的影响而彻底灭绝。殖民者带来的猪、狗、猴、鼠等动物开始捕食殖民者带来的猪、狗、猴、鼠等动物开始捕食渡渡鸟的卵和雏鸟，导致渡渡鸟的灭绝。渡渡鸟的卵和雏鸟，导致渡渡鸟的灭绝。拯救大颅榄树拯救大颅榄树渡渡鸟灭绝以后，大颅榄树也日渐稀少。到渡渡鸟灭绝以后，大颅榄树也日渐稀少。到20世纪世纪80年代，毛里求斯只剩下年代，毛里求斯只剩下13株大颅榄树。株大颅榄树。大颅榄树果实外壳坚硬，渡渡鸟以果实为生，大颅榄树果实外壳坚硬，渡渡鸟以果实为生，帮助消化掉外壳，促进种子萌发。帮助消
24、化掉外壳，促进种子萌发。1981年，美国生态学家坦普尔，让吐绶鸡吃下年，美国生态学家坦普尔，让吐绶鸡吃下大颅榄树的果实，几天后，种子排出体外，种大颅榄树的果实，几天后，种子排出体外，种子外边的硬壳也消化了一层。子外边的硬壳也消化了一层。吐绶鸡让大栌榄树重获新生。吐绶鸡让大栌榄树重获新生。濒危物种的保护濒危物种的保护拯救濒危物种拯救濒危物种合理利用生物资源合理利用生物资源发展人工驯养繁殖发展人工驯养繁殖16. 从古到今，人世间有过多少这样的阴差阳错!这类生活悲剧的演出，不能简单地归结为一个人的命运，而常常是当时社会的各种矛盾所造成的。13. 太阳也不是神，光和热的聚合体罢了。越接近太阳的人只会点
25、燃自己。16、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。14. 在人生的舞台上，没有彩排的戏;在人生的道路上，没有重走的路。4. 自己打败自己是最可悲的失败，自己战胜自己是最可贵的胜利。4. 时间总是来见证爱情，却也总是经不住时间的诱惑。3. 要知道，春天的道路依然充满泥泞!6. 成功的人是跟别人学习经验，失败的人只跟自己学习经验。3. 今天我在这儿发现很多选手有这么一个趋势，数字张嘴就来，没有经过思考，没有经过真实的东西，要把自己真实的数字说出来。2. 我不爱你了，我知道你也早就不爱我了得。7. 把自己的欲望降到最低点，把自己的理性升华到最高点，就是圣人。2.
26、对自己好点，因为一辈子不长;对身边的人好点，因为下辈子不一定能遇见。8、每天早上醒来，你荷包里的最大资产是24个小时你生命宇宙中尚未制造的材料。8. 在某一时间，想念某一段时光的掌纹。1. 我需要牵着你的手，才能告诉你什么是永远。6. 穷则思变，差则思勤!没有比人更高的山没有比脚更长的路。8. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。5、拥有梦想只是一种智力，实现梦想才是一种能力。6、时间，是靠自己去挤的。在你这一秒空闲的时候，时间又像脚底抹了油似的溜走了，只有去抓住它，它似乎才会停下脚步这时，你就可以做自己想做的事情。10. 你的强势之下缺少一种开放的心态。
