生物進(jìn)化、

物種形成與滅絕地球：無生命-——生命（從簡單到復(fù)雜…）1/32生物進(jìn)化：進(jìn)化方式、原因與歷程物種形成：形成過程、方式和意義物種滅絕：滅絕機(jī)制主要內(nèi)容2/32生物進(jìn)化（Evolution）什么是生物進(jìn)化？指生物與環(huán)境之間作用過程中，遺傳系統(tǒng)發(fā)生不可逆改變，造成表型改變（生物對(duì)環(huán)境適應(yīng)過程）。3/32生物微觀進(jìn)化和宏觀進(jìn)化微觀進(jìn)化：物種范圍內(nèi)短時(shí)間內(nèi)小進(jìn)化改變（小進(jìn)化）。宏觀進(jìn)化：一個(gè)種變?yōu)榱硪粋€(gè)長久基因變異方式（大進(jìn)化）。4/32宏觀進(jìn)化方式線系漸變與間斷平衡

適應(yīng)輻射

趨同與平行進(jìn)化

重演律與異時(shí)發(fā)生

協(xié)同進(jìn)化5/32宏觀進(jìn)化方式線系漸變與間斷平衡

線系漸變：很多微小改變積累造成進(jìn)化，自然選擇作用大間斷平衡進(jìn)化：長久停滯和短期加速相結(jié)合造成進(jìn)化

進(jìn)化速度與物種形成關(guān)系不一樣觀點(diǎn)6/32宏觀進(jìn)化方式適應(yīng)輻射進(jìn)化革新出現(xiàn)集群滅絕之后分散、隔離環(huán)境外來物種進(jìn)入7/32宏觀進(jìn)化方式趨同與平行進(jìn)化

趨同：祖先不一樣，生活方式相同，形態(tài)結(jié)構(gòu)相同，如翱翔動(dòng)物翅

同功器官vs.同源器官

平行進(jìn)化：不一樣類群，獨(dú)立進(jìn)化出相同特征。

8/32宏觀進(jìn)化方式重演律與異時(shí)發(fā)生

重演律：個(gè)體發(fā)育是系統(tǒng)發(fā)育簡單快速重演異時(shí)發(fā)生：體細(xì)胞和生殖細(xì)胞異時(shí)成熟

協(xié)同進(jìn)化

指生態(tài)學(xué)上親密相關(guān)不一樣物種之間相互關(guān)聯(lián)進(jìn)化。

如昆蟲與有花植物互利關(guān)系，寄生蟲與寄主，捕食與被捕食動(dòng)物競賽。9/32生物進(jìn)化原因遺傳和變異：遺傳基礎(chǔ)和基因型改變，突變和基因重組自然選擇：經(jīng)過生存競爭造成生物進(jìn)化，改變基因頻率。

隔離：地理隔離和生殖隔離，阻斷遺傳物質(zhì)交流，造成新物種產(chǎn)生。10/32HeavypollutionLightPollutionVaryinglevelsofpredationisonehypothesisofwhytheshiftsoccurredBirdsarevisualpredatorsandtheevolutionary‘value’ofthecolorchanged11/32生物進(jìn)化主要?dú)v程太古代（38-20億年前）：

生命孕育和早期發(fā)展。遠(yuǎn)古代（20-6億年前）：

海生藻類空前繁榮。古生代（6-2.5億年前）：生物暴發(fā)式發(fā)展。

中生代（2.5-0.65億年前）：

爬行動(dòng)物與裸子植物興盛

新生代（0.65億年前-今）：

哺乳動(dòng)物和被子植物興盛12/32物種與物種形成物種：一定區(qū)域內(nèi)含有極相同形態(tài)特征和生理、生態(tài)特征，個(gè)體間能夠自然交配產(chǎn)生正常后代自然生物類群。

物種是自然、生態(tài)學(xué)和生物進(jìn)化基本單位物種是生物多樣性基本組成成份。物種終究是什么？是理論問題和實(shí)際問題。

沒有公認(rèn)解釋。13/32物種與物種形成關(guān)于物種形成觀點(diǎn)

達(dá)爾文：自然選擇引發(fā)性狀分歧，使中間類型滅絕，造成新種形成。

性狀分歧：生活在不一樣環(huán)境里生物，向不一樣方向變異和發(fā)展，形成各種性狀。最終造成新物種形成。中間類型滅絕：性狀分歧不大，因在習(xí)性、體質(zhì)和結(jié)構(gòu)上相近，所需生活條件相近，會(huì)產(chǎn)生猛烈生存競爭。14/32物種與物種形成關(guān)于物種形成觀點(diǎn)

當(dāng)代達(dá)爾文主義：當(dāng)代生物學(xué)伎倆對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化論內(nèi)涵進(jìn)行實(shí)質(zhì)性修正、補(bǔ)充和提升。指出物種形成需要三個(gè)步驟：突變和基因重組，自然選擇，隔離（生物進(jìn)化原因）。15/32物種與物種形成物種形成過程

隔離：新種出現(xiàn)造成生殖作用連續(xù)性中止，基因交流中止。

空間(地理)隔離：地理屏障妨礙基因流交換，促進(jìn)性狀分歧。生殖隔離：即使在同域造成基因交流出現(xiàn)障礙,必要條件。16/32物種形成方式：物種分化

繼承式與分化式繼承式：同域內(nèi)一個(gè)物種變?yōu)榱硪粋€(gè)。分化式：同域內(nèi)一個(gè)物種變?yōu)閮蓚€(gè)。

漸變式和驟變式：雜交17/32物種形成方式：物種分化

異域式和同域式異域式：地理隔離造成物種形成，最為常見。同域式：同域內(nèi)因生態(tài)分異，進(jìn)行雜交，基因交流出現(xiàn)分化。Individuals

ofdifferent

speciesMating

attemptHabitat

isolationTemporal

isolationBehavioral

isolationMechanical

isolationHABITATISOLATIONTEMPORALISOLATIONBEHAVIORALISOLATIONMECHANICALISOLATION18/32異域式和同域式物種形成異域式和同域式物種形成物種形成方式：物種分化19/32物種形成在生物進(jìn)化中意義生物進(jìn)化與物種形成相同，但有區(qū)分：基因頻率改變都屬于生物進(jìn)化，但這些改變突破種界限才是物種形成。物種形成是生物譜系進(jìn)化中主要步驟：譜系進(jìn)化包含不一樣分類階元水平進(jìn)化。物種形成是種上進(jìn)化起點(diǎn)，種內(nèi)進(jìn)化終點(diǎn)。

物種形成為生物進(jìn)化不可逆性奠定了基礎(chǔ)：一旦生殖隔離產(chǎn)生，意味著新種形成，性狀和特征穩(wěn)定性得到了鞏固。物種形成是生物多樣性基礎(chǔ)，意味著生物以新方式利用環(huán)境條件，向深入多樣性提供條件：植物-昆蟲-鳥類-獵食獸類-寄生種類共同繁榮。20/32物種滅絕（extinction）

滅絕：一個(gè)物種全部個(gè)體逐步喪失且不再繁殖后代過程。

對(duì)個(gè)體而言，生命歸宿是死亡;而對(duì)于一個(gè)物種，一個(gè)群體來說，就是滅絕。物種形成伴隨滅絕：自生命在地球上出現(xiàn)以來，物種多樣性就維持著一個(gè)上升趨勢(shì)，不過死亡和滅絕是生命不可防止歷程。物種壽命：當(dāng)大災(zāi)難降暫時(shí)，還是有許許多多物種因?yàn)闊o法適應(yīng)而徹底消亡了。普通說來，一個(gè)物種只能延續(xù)幾百萬年，然后就被其它物種取代了。這就是物種自然滅絕。21/32

物種滅絕類型

絕種：某一物種無個(gè)體存在使，認(rèn)為已經(jīng)滅絕，即絕種。

渡渡鳥是一個(gè)重達(dá)23千克不會(huì)飛鳥，生活于印度洋上留尼汪島。公元16世紀(jì)，水手們來到留尼汪島。在150年里，全部渡渡鳥都消失了。它們被屠殺以提供人們所需油料，并作為豬，狗食物。最終一只袋狼死于1936年，幾萬年來，它們是塔斯馬尼亞島主要捕食動(dòng)物。不過當(dāng)英國人在這個(gè)澳大利亞島嶼定居后，他們?yōu)榱损B(yǎng)羊而砍倒了大片森林。袋狼捕食羊，牧場主就向它們開火……22/32

物種滅絕類型

野外滅絕：僅在喂養(yǎng)條件下存活，野外分布區(qū)內(nèi)沒有分布。麋鹿懷俄明蟾蜍伍德蘇鐵23/32物種滅絕類型

絕種、野外滅絕：屬全球性滅絕

局部滅絕：一些棲息地不再存在，但其它地方有發(fā)覺。如灰狼、大熊貓、褐馬雞等。

生態(tài)滅絕：物種數(shù)量降低對(duì)群落中其它組員影響微不足道，如虎。生殖滅絕：有個(gè)體存活，但不能繁衍生存。24/32生物群

滅絕當(dāng)代：大型哺乳類、鳥類…

滅絕白堊紀(jì)：爬行類（恐龍）等許多海洋生物。滅絕三疊紀(jì)：總科數(shù)達(dá)35%爬行類和海洋生物。滅絕二疊紀(jì)：全部三葉蟲、95%以上海洋生物、50%以上其它生物。滅絕泥盆紀(jì)：總科數(shù)達(dá)30%生物滅絕寒武紀(jì)：總科數(shù)達(dá)50%以上生物0.01_65_180_250_345_500_第四紀(jì)第三紀(jì)白堊紀(jì)侏羅紀(jì)三疊紀(jì)二疊紀(jì)石炭紀(jì)泥盆紀(jì)志留紀(jì)奧陶紀(jì)寒武紀(jì)寬度代表存活類群相對(duì)數(shù)量時(shí)期百萬年前滅絕主要類群25/32物種滅絕（extinction）

滅絕本身不但僅是一個(gè)結(jié)果，還反應(yīng)物種瀕危過程。

滅絕原因：生物本身內(nèi)在原因和外部環(huán)境。是生物發(fā)展規(guī)律決定必定事件。也是偶然和不可完全預(yù)測事件。26/32物種滅絕機(jī)制

內(nèi)部機(jī)制

進(jìn)化創(chuàng)新與物種滅絕：相互促進(jìn)、相互影響，對(duì)立而統(tǒng)一。

系統(tǒng)發(fā)育年紀(jì)與物種滅絕：物種生命周期對(duì)環(huán)境適應(yīng)。

特有類群與物種滅絕：地方性特有類群含有高滅絕風(fēng)險(xiǎn)。

形態(tài)性狀單一類群與物種滅絕：多樣含有較高生存力。熱帶分布類群與物種滅絕：穩(wěn)定氣候環(huán)境中熱帶類群面對(duì)環(huán)境猛烈波動(dòng)時(shí)，更顯脆弱。

島嶼分布類群與物種滅絕：缺乏天敵，受到外來種類干擾影響嚴(yán)重。27/32物種滅絕機(jī)制

外部機(jī)制

生物學(xué)機(jī)制1.競爭與物種滅絕：種內(nèi)、種間競爭，資源、領(lǐng)域競爭，競爭結(jié)果造成生態(tài)位分化，或排擠弱勢(shì)群體。

阿利效應(yīng)（Allee

effect）:個(gè)體適合度任何成份和它們同種數(shù)量或密度呈正相關(guān)關(guān)系。原因?yàn)椋悍N群數(shù)量增加，降低個(gè)體被捕捉幾率；增加對(duì)捕食者警覺性，提升抗捕食能力；提升種群改變周圍環(huán)境能力，促進(jìn)生存；降低近親繁殖，提升遺傳多樣性28/32

外部機(jī)制

生物學(xué)機(jī)制2.捕食與物種滅絕：極端情況下，捕食者與獵物之間密度動(dòng)態(tài)平衡。3.病菌與物種滅絕：外來種攜帶外來病原體毀滅當(dāng)?shù)胤N群。4.競爭、捕食、流行病等綜合原因。

物理學(xué)機(jī)制：陸地形成、造山運(yùn)動(dòng)、大陸碰撞漂移、氣候改變。

遲緩地質(zhì)改變與滅絕：新環(huán)境出現(xiàn)

氣候變遷和滅絕：溫度、濕度猛烈波動(dòng)。

突變地理事件：火山、造山、造陸、外星球?yàn)?zāi)變

物種滅絕機(jī)制29/32

人類活動(dòng)和物種滅絕

第六次物種大滅絕：島嶼型物種和大型動(dòng)物。人類活動(dòng)責(zé)任不可推卸：人類移民至澳洲、美洲。

直接造成滅絕：捕殺、采集和殘害。

間接造成滅絕：砍伐森林、開墾農(nóng)田、建設(shè)水利等破壞生存環(huán)境。

物種滅絕