1、本节聚焦本节聚焦1.1.什么是协同进化?什么是协同进化?2.2.怎样理解生物多样性是进化的结果?怎样理解生物多样性是进化的结果?3.3.生物进化理论仍然在发展吗?生物进化理论仍然在发展吗?第第 6 6 章章 生 物 的 进 化生 物 的 进 化第4节 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矩,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,可以从花矩中吸到花蜜。大约50年以后,研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。某种兰花和专门给它传粉的蛾讨论:1.达尔文作出上述推测的理由是什么?n 兰花的生殖离不开传粉昆虫。
2、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。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?n 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。协同进化在自然界,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?n 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。协同进化【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
3、,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。没有我,你跑不了这么快!没有我,你跑不了这么快!讨论:1.在羚羊种群中生存下来的是什么类型的个体?为什么?n 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。2.捕食者的存在对被捕食者是有害无益的吗?n 捕食者所捕食的大多是被捕食者中弱者,客观上起到促进被捕食者种群发展的作用。协同进化n 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。n 意义:捕食者的存在有利于增加物种多样性。收割理论捕食者一般不能将所有的猎物吃掉,否则
4、自己也无法生存。“精明的捕食者”策略协同进化发生在什么之间?不同物种之间种间互助种间斗争协同进化【资料】: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。无氧环境有氧环境光合生物厌氧生物好氧生物进化环境变化生物进化协同进化发生在什么之间?生物与无机环境之间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。概念n 不同物种之间类型n 生物与无机环境之间n 种间互助:n 种间斗争昆虫传粉的专门化、鳄鱼和牙签鸟等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
5、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。结果生物多样性的形成n 遗传多样性(基因多样性):类型指遗传信息的总和,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。n 物种多样性:n 生态系统多样性:生物多样性形成的进化历程长期自然选择、协同进化地球形成4646亿年前亿年前生命起源发现35多亿年前(最早)的生物化石古细菌化石。生命起源。n 研究生物进化研究生物进化最直接、最重最直接、最重要的证据:化要的证据:化石石前寒武纪3030多亿多亿5.45.4亿年前亿年前(前寒武纪前寒武纪),地球,地球上的主要生物
6、是海上的主要生物是海洋中种群不多的细洋中种群不多的细菌菌(包括蓝细菌包括蓝细菌)。都是原核生物,只都是原核生物,只有生产者和分解者有生产者和分解者(两极生态系统两极生态系统)。前寒武纪30多亿5.4亿年前(前寒武纪),真核生物出现后,有性生殖出现一实现了基因重组,增强了生物变异的多祥性,进化速度加快,多细胞植物和动物的种类不断增多。寒武纪5.45.05.45.0亿年前海亿年前海洋中大量的无脊洋中大量的无脊椎动物如三叶虫、椎动物如三叶虫、鹦鹉螺等爆发式鹦鹉螺等爆发式地迅速形成。形地迅速形成。形成生态系统的第成生态系统的第三极三极消费者,消费者,生态系统结构更生态系统结构更加复杂稳定。加复杂稳定。
7、古生代大约在大约在4 4亿年前,亿年前,由于造山运动使海由于造山运动使海洋缩小,陆地扩大,洋缩小,陆地扩大,一些海洋植物,开一些海洋植物,开始适应陆地生活,始适应陆地生活,形成了原始的陆生形成了原始的陆生植物,主要是蕨类。植物,主要是蕨类。随后才出现了适应随后才出现了适应陆地生活的动物陆地生活的动物原始的两栖类。原始的两栖类。中生代2.452.45亿亿66006600万年万年前,裸子植物、前,裸子植物、被子植物扮演生被子植物扮演生产者主角;鸟类、产者主角;鸟类、哺乳类成为优势哺乳类成为优势动物类群。恐龙动物类群。恐龙从出现到繁盛到从出现到繁盛到白恶纪绝灭。复白恶纪绝灭。复杂多样的陆地生杂多样的
8、陆地生态系统逐渐形成。态系统逐渐形成。新生代n 哺乳动物、哺乳动物、鸟类、被子鸟类、被子植物趋向繁植物趋向繁盛。盛。n 人类出现。人类出现。生物多样性的形成人既是进化的产物,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。生物进化理论在发展自然选择学说为核心的现代生物进化理论自然选择学说为核心的现代生物进化理论n 适应是自然选择的结果;n 种群是生物进化的基本单位;n 突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;n 生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;n 生物多样性
9、是协同进化的结果。内容生物进化理论在发展中性学说n 内容:内容:大量的基因突变是中性的,自然选择对这些基因突变不起作用,这些基因突变经过长期积累,导致种群间遗传物质出现较大的差别。n 争议:争议:更多学者则认为,基因突变并不都是中性的,有些基因突变反映在个体的性状上,与环境相适应的程度有差异,因此,不能否认自然选择的作用。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。生物进化论不会停滞不前,而是在不断发展。本节聚焦本节聚焦1.1.什么是协同进化?什么是协同进化?2.2.怎样理解生物多样性是进化的结果?怎样理解生物多样性是进化的结果?3.3.生物进化理论仍然在发展吗?生物进化理论仍然在发展吗?第第 6 6 章章 生 物 的 进 化生 物 的 进 化第4节 协同进化与生物多样性的形成