1、第6章 生物的进化第第2节节 自然选择与适应的形成自然选择与适应的形成 右图为同一环境中的两种蝴蝶。讨论1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义？2.从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？3.同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才作的解释有矛盾吗？如果有，又怎样解释？问题探讨这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。看似矛盾。其实翅色艳丽的蝴蝶，其翅上类似猛禽眼睛的眼斑看似矛盾。其实翅色艳丽的蝴蝶，其翅上类似猛禽眼睛的眼斑,能避免它遭到攻击，能避免它遭到攻击，是它防御敌害的适应性特征。是它防御敌害的适应性特征。枯叶枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶蝶和翅色艳丽的蝴蝶
2、枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变异是可遗传的有利变异，这种变异的个体生存和留下的后代的异是可遗传的有利变异，这种变异的个体生存和留下的后代的机会多，久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。机会多，久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。指生物的形态，结构及其功能，适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。2指生物的形态结构，适合于完成一定的功能。1（一）适应的含义适应是生物界普遍存在的现象,也是生命特有的现象。1.1.普遍性普遍性：所有生物都具有适应环境的特征。所有生物都具有适应环境的特征。（二）适应的特点（1
3、 1）生物的）生物的_ _ _适合于适合于_；形态结构形态结构完成一定的功能完成一定的功能小肠很小肠很长长，约，约6 6米；小肠内表面有许多米；小肠内表面有许多环形皱襞环形皱襞和小肠绒毛和小肠绒毛，使小肠的，使小肠的消化、吸收消化、吸收面积大大增加；面积大大增加；小肠小肠绒毛壁很薄绒毛壁很薄，只由一层上皮细胞构成，且绒，只由一层上皮细胞构成，且绒毛中有毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管丰富的毛细血管和毛细淋巴管小肠内表面小肠内表面毛细血管毛细血管毛细血管的毛细血管的管壁极薄管壁极薄，只由一层上皮细胞构成，只由一层上皮细胞构成，管内径管内径仅有仅有8 81010微米，只能允许红细胞（直径微米，只能
4、允许红细胞（直径7.77.7微米）单行通过；毛细血管的这些特点使得微米）单行通过；毛细血管的这些特点使得血血液与细胞充分进行物质交换液与细胞充分进行物质交换（2 2）生物的）生物的_适合于该生物在适合于该生物在_中中_和和_ _。形态结构及其功能形态结构及其功能一定的环境一定的环境生存生存繁殖繁殖仙人掌叶子退化，根系发达，仙人掌叶子退化，根系发达，适应干旱缺水的沙漠环境适应干旱缺水的沙漠环境北极熊白色的毛发，厚厚的脂肪北极熊白色的毛发，厚厚的脂肪层，适应寒冷的北极环境层，适应寒冷的北极环境（二）适应的特点拟态拟态指一种生物模拟指一种生物模拟另一种生物或模另一种生物或模拟环境中的其它拟环境中的其
5、它物体，从而获得物体，从而获得好处的现象。好处的现象。尺蠖尺蠖钩线青尺蛾钩线青尺蛾的幼虫的幼虫拟叶蝗拟叶蝗菲律宾叶虫菲律宾叶虫兰花螳螂兰花螳螂（二）适应的特点（3 3）实例）实例保护色保护色指指动物把体表的动物把体表的颜色改变为与周颜色改变为与周围环境相似的颜围环境相似的颜色，以保护自己色，以保护自己不被敌害发现。不被敌害发现。倭岩羊倭岩羊青蛙青蛙变色龙变色龙花豹花豹雷鸟雷鸟（二）适应的特点警戒色警戒色指某些有恶臭或毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹指某些有恶臭或毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹箭毒蛙箭毒蛙毒蝇伞毒蝇伞由这些例子可知，适应是由这些例子可知，适应是_的；的；普遍存在普遍
6、存在（二）适应的特点2.2.相对性相对性（1 1）含义：）含义：每种生物对环境的适应都不是绝对的适应，只是一定程度每种生物对环境的适应都不是绝对的适应，只是一定程度上的适应，上的适应，环境条件的不断变化环境条件的不断变化，对生物的适应性有很大的影响作用，对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性这就是适应的相对性。适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中的，之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中的，遗传的稳定性与与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的
7、根本原因。之间的矛盾是适应相对性的根本原因。（二）适应的特点（2 2）原因：）原因：（3 3）实例：）实例：部分生物灭绝部分生物灭绝。问题：问题：各种生物的适应性特征是如何形成的呢？神创论：神创论：物种不变论：物种不变论：所有的物种都是所有的物种都是上帝创造上帝创造的。的。自古以来既没有物种的绝灭，也没有新的物种自古以来既没有物种的绝灭，也没有新的物种产生。不同物种之间没有亲缘关系产生。不同物种之间没有亲缘关系!1、上网查查枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗?2、雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限性?3、在进行以上分析的基
8、础上，请你用自己的话概括适应相对性的原因。天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽、猎蝽、青蛙、青蛙、蟾蜍等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。蟾蜍等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。有局限性，如果降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷有局限性，如果降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。鸟反而容易被天敌发现。适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中的，遗传的稳定性与环境不的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中的，遗
9、传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。思考讨论历史上历史上第一个第一个提出比较完整的进化学说的是法国博物学家提出比较完整的进化学说的是法国博物学家拉马克拉马克。拉马克（17741829）（一）拉马克进化学说对适应的解释1、拉马克进化学说的主要内容所有生物都是由所有生物都是由_来的，物来的，物种是可变的。种是可变的。各种生物的适应性特征并不是自古以来如此各种生物的适应性特征并不是自古以来如此的，而是在的，而是在_过程中过程中_形成的；形成的；更古老的生物进化更古老的生物进化进化进化逐渐逐渐器官器官使用使用越多越发达，越多越发达，不使用不
10、使用就退化。就退化。事实：食蚁兽舌头平均长度是60cm，成年后不会增长。食蚁兽食蚁兽舌头平均长度是舌头平均长度是60cm 用用 进进 废废 退：退：拉马克认为：食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。2、适应的形成的原因获得性遗传：获得性遗传：由于由于环境环境引起或由于引起或由于用进废退用进废退引起的变化，都是可以引起的变化，都是可以遗传遗传的。的。拉马克认为：事实：鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。鼹鼠鼹鼠是一种具有立体嗅觉感的哺是一种具有立体嗅觉感的哺乳动物，幼年有微弱视力乳动物，幼年有微弱视力，常年不见，常年不见
11、天日天日，成年后退化。，成年后退化。2、适应的形成的原因3、意义 否定了神创论和物种不变论。否定了神创论和物种不变论。历史上第一个提出比较完整的进化学说。历史上第一个提出比较完整的进化学说。提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持，大多提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。来自主观臆测。过于强调环境的变化直接导致物种的改变，对适应形成的解释是过于强调环境的变化直接导致物种的改变，对适应形成的解释是肤浅的。肤浅的。4、局限性（2 2）群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的）群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。必
12、要条件。（1 1）适应的来源是可遗传的变异适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。，适应是自然选择的结果。1、主要内容（二）达尔文的自然选择学说对适应的解释过度繁殖过度繁殖生物具有很强的繁殖能力，产生很多后代。（即后代数目超过环境所生物具有很强的繁殖能力，产生很多后代。（即后代数目超过环境所能承受的能力。）能承受的能力。）荚迷荚迷鱼群鱼群例如：鲫鱼，例如：鲫鱼，每条鲫鱼每条鲫鱼一年所产的卵中，大约有一年所产的卵中，大约有30003000个个可以受精并孵化成小鱼。可以受精并孵化成小鱼。一年后小鲫鱼成熟，再产生下一代。按照这个数目计算，经过一年后小鲫鱼成熟，再产生下一代。按照这个数目计算，
13、经过三年三年，一对鲫鱼繁殖，一对鲫鱼繁殖的后代数目可达的后代数目可达67.567.5亿亿条。条。事实上，自然界里其他一些生物的繁殖能力远远超过鲫鱼。因此，若按理论上事实上，自然界里其他一些生物的繁殖能力远远超过鲫鱼。因此，若按理论上计算，即使繁殖最慢的生物，也会在不太长的时间内产生大量的后代而占满地球。计算，即使繁殖最慢的生物，也会在不太长的时间内产生大量的后代而占满地球。自然选择的自然选择的 生存斗争生存斗争起因：生物一方面起因：生物一方面过度繁殖过度繁殖，使数目剧增，另一方面，使数目剧增，另一方面，生存条件生存条件（食物、空间等）（食物、空间等）是有限的是有限的。因此，任何生物都要为争夺生
14、存条件而发生斗争。因此，任何生物都要为争夺生存条件而发生斗争。斗争结果：生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有斗争结果：生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。利的。斗争方式：不仅有斗争方式：不仅有生物个体（同种或异种）生物个体（同种或异种）之间的之间的相互斗争相互斗争（种内斗争、种间竞（种内斗争、种间竞争）争），还包括，还包括生物与无机环境（如干旱、寒冷）之间生物与无机环境（如干旱、寒冷）之间的斗争。的斗争。自然选择的手段，进化的自然选择的手段，进化的遗传和变异遗传和变异生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境。生物的变异有的比亲代更适
15、应环境，有的却不适应环境。生物的变异是不定向的，可以分为有利变异和不利变异，生物的变异是不定向的，可以分为有利变异和不利变异，有利变异有利变异可以遗传给下一代。可以遗传给下一代。生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状。生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状。自然选择的基础，进化的自然选择的基础，进化的具有有利变异的个体表现为与环境相适应，在生存斗争中取胜而保留具有有利变异的个体表现为与环境相适应，在生存斗争中取胜而保留下来；具有不利变异的个体，在生存斗争中失败而被淘汰。下来；具有不利变异的个体，在生存斗争中失败而被淘汰。适者生存适者生存每一种生物之所以能够在一定的环境中
16、生存下来，是因为它们的形态每一种生物之所以能够在一定的环境中生存下来，是因为它们的形态结构和生理功能是与环境相适应的，即结构和生理功能是与环境相适应的，即适者生存适者生存。在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择自然选择。自然选择的自然选择的事实事实3：资源是有限的资源是有限的推论推论1：个体间存在着个体间存在着生存生存斗争斗争事实事实4：个体间普遍存在个体间普遍存在差差异异(变异变异)事实事实5：许多变异是可能许多变异是可能遗遗传传的的推论推论2：具有具有有利有利变异的个体，生变异的个体，生存并留下后代的机会多存并留下后代的机会
17、多推论推论3：有利变异逐代积累，具有有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应越多，形成具有新的适应特征的生物新类型特征的生物新类型事实事实1：生物都有生物都有过度繁过度繁殖殖的倾向的倾向事实事实2：物种内的个体数物种内的个体数能保持稳定能保持稳定2、达尔文自然选择学说的解释模型3、适应的形成达尔文认为在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某达尔文认为在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过一代一代的繁殖，群体中这样的个些个体生存和繁殖的优势，经过一代一代的繁殖，群体中这样的个体就会越来越多体就会越来越多
18、,有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。进而出现新的生物类型。长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势？经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化？枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成，能否同样用自然选择学说来解释?在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应是如何形成的。容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多。容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多。逐渐增
19、加。逐渐增加。能。能。在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征。适应性特征。长颈鹿的适应性特征示意图运用自然选择学说解释适应的形成思考讨论3、自然选择学说的意义揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先，生物，生物的多样性的多样性和适应性是进化的结果。和适应性是进化的结果。论证了生物
20、是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的合理的解释。解释。被誉为被誉为1919世纪自然科学的三大发现之一。世纪自然科学的三大发现之一。使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。4、自然选择学说的局限性对生物进化的解释局限于对生物进化的解释局限于个体（性状）个体（性状）水平。水平。对于遗传和变异的对于遗传和变异的本质本质不能做出科学的解释。不能做出科学的解释。强调物种形成都是强调物种形成都是渐变渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象等现象。1 1、
21、遗传变异方面、遗传变异方面研究水平：从研究水平：从 水平水平深入到深入到 水平。水平。研究结果：认识到了研究结果：认识到了 。2 2、适应以及物种的形成方面、适应以及物种的形成方面研究对象：以研究对象：以 为单位，发展到以为单位，发展到以 为基本单位。为基本单位。3 3、发展结果、发展结果形成了形成了以以 为核心为核心的的现代生物进化理论现代生物进化理论。性状性状基因基因遗传和变异的本质遗传和变异的本质生物个体生物个体种群种群自然选择自然选择 项目拉马克进化学说自然选择学说区别进化原因变异方向适应性进化方向共同点外界环境的影响外界环境的影响变异是定向的，环境和使变异是定向的，环境和使用情况决定
22、进化的方向用情况决定进化的方向变异都是适应环境的变异都是适应环境的生物自身决定的生物自身决定的遗传变异是生物进化的内因，遗传变异是生物进化的内因，生存斗争是生物进化的动力生存斗争是生物进化的动力变异是自发的，不定向的变异是自发的，不定向的有些变异适应环境的，适者生有些变异适应环境的，适者生存，有些变异不适应环境，被存，有些变异不适应环境，被淘汰淘汰自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向都认为生物是由低等到高等，由简单到复杂逐渐进化的都认为生物是由低等到高等，由简单到复杂逐渐进化的（5）分析生物进化观点对人们思想观念的影响、达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么?达尔文提出生物
23、进化论之后,为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽?、19世纪末，严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择,适者生存”的观点，作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用?、马克思读了达尔文的物种起源后,在写给恩格斯的一封信中说:“虽然这本书用英文写得很粗略,但是它为我们的观点提供了自然史的基础。”马克思所说的“我们的观点”是指什么观点?、达尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示?在西方国家，当时“神创论”和“物种不灭论”占统治地位，人们普遍认为所有的物种都是神创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新物种的产生。达尔文认为所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。生物界通过自然选择不断进化,这一观点否定了“神创论”，不能为当时的宗教观念所容，因此遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。马克思在这封信中所说的“我们的观点”是指辩证唯物主义观点。人类与其他生物有着共同的祖先。人类是大自然一员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰”。拉马克进化学说和自然选择学说课堂小结课堂小结
