生物的进化(3.31--4.2).ppt

第二节 生物的进化,一、生物进化的证据,达尔文（Charles Robert Darwin，18091882）英国博物学家，科学进化论的奠基人。生于英国施洛普郡的希鲁斯伯里，卒于肯特郡达温村。18251827在爱丁堡大学学医，18271831在剑桥大学学神学。,达尔文简介,（一）、达尔文对生物进化的探究,贝格尔号舰在航行,贝格尔号航行路线,琥珀,什么是生物化石？,（二）生物进化的重要证据-化石,化石是指保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹，经过若干万年的复杂变化形成的。,黑龙江省嘉荫县城乌拉嘎镇,走近6500万年前的“恐龙墓地”,生物进化的化石记录,在许多古生物化石中，我们也可以发现一些生物进化发展的证据,太古代34亿年前古细胞化石,三叶虫,早寒武纪,中寒武纪,晚寒武纪,始祖鸟,孔子鸟,学生以小组为单位交流所收集的化石资料,化石证据说明生物进化的趋势是怎样的？,讨论：,科学家通过对化石的研究发现，鱼类的化石在比较古老的地层中就出现了，两栖类、爬行类和哺乳动物则依次在越来越晚近的地层中才出现。,在形成早的古老地层中，化石中的生物种类越少，结构越简单、低等； 在形成晚的古老地层中，化石中的生物种类越多，结构越复杂、高等。,化石记录说明了生物进化的总趋势是： 从简单到复杂 从低等到高等 从水生到陆生,从地球上最初的生命形式到现在形形 色色的生物，究竟经历了哪些进化环节呢？,1.前寒武纪时期,前寒武纪又称前古生代,指寒武纪或古生代以前,即距今5.7亿年以前的地质时代,是地球历史最早的地质阶段。地质学家把漫长的前寒武纪分为太古代、元古代两部分。,地球上的生命史,2.古生代,早古生代指整个古生代的前半期，包括寒武纪、奥陶纪和志留纪三个纪，始于距今约5.7亿年，结束于距今约4亿年。,寒武纪是古生代的第一个纪。寒武纪时浅海广布，门类众多的海洋无脊椎动物大量出现，是生物史的第一次大发展。寒武纪时三叶虫特别繁盛，因此寒武纪又被称为“三叶虫时代” 。,古生代最重大的演化事件，一是寒武纪生命大爆炸澄江动物群的出现；其次是原始脊椎动物淡水无颌类已相当繁盛，植物由原始的藻类发展到陆生的裸蕨类。这标志着以往地球的陆地是光秃秃的死寂世界，而今逐渐披上了绿装，植物首先登陆为以后鱼类、昆虫等从海水到淡水、由水生到陆生创造了条件。,寒武纪初期的云南澄江动物群,奥陶纪开始于距今 5亿年前。藻类变化不大，三叶虫数量仍居首位。此时其他无脊椎动 物数量和种类都超过了 寒武纪。最常见的有珊瑚、腕足类、腹足类、 海百合和鹦鹉螺（如图 中的直角石和弓角石） 等。它们将海底世界装 扮得五彩缤纷。,志留纪开始于四亿四千万年前。这时候三叶虫已经减少，珊瑚，笔石，腕足类等仍然繁盛，甲胄鱼类开始兴旺，巨大的板足鲎是海洋中可怕的掠食者。志留纪时大地开始披上绿装，原始的节肢动物也开始登上陆地，开创了陆生生物发展的历史。志留纪末期发生了剧烈的造山运动，使地球的面貌大为改观。,泥盆纪开始于大约四亿年前。泥盆纪使陆地上的植物开始发展。,泥盆纪最引人注目的是鱼类的进步，原始的甲胄鱼类和真正的有颌鱼类都非常繁盛，被称为“鱼类的时代”。盾皮鱼中的恐鱼可超过十米，是海洋中的统治者。,大约在3.5亿年以前，有些长肺的总鳍鱼上了陆地。爬上岸来的总鳍鱼，逐渐进化成为陆地上的生物,成为原始的两栖类动物。当然，并不是所有水中的脊椎动物都能登陆，总鳍鱼具备了这种登陆条件，它们有肺，还长有和腿差不多的肉质鳍。,真掌鳍鱼,泥盆纪晚期时，古总鳍鱼类进化 成为最早的两栖动物鱼石螈。,石炭纪开始于三亿五千万年前，是重要的造煤时代。石炭纪时地球上温暖潮湿的地方长满了郁郁葱葱的森林。石炭纪森林中的昆虫有体型巨大的古蜻蜓，两栖动物有壳椎类和迷齿类的石炭螈。,到晚石炭纪，出现了最早的爬行动物。石炭纪发生了海西造山运动，并在南方的冈瓦那古陆出现了大规模的冰期，一直延续到大约二亿年八千万年前的二叠纪。,二叠纪裸子植物数量增加，除了种子蕨和科达树外，还出现了松柏，苏铁和银杏。爬行动物开始演化，其中的巨兽是古生代陆地上出现过的最大的动物。到大约二亿年三千万年前，发生了大规模的集群灭绝，很多生物退出历史舞台，古生代从此结束。,异齿龙,3.中生代（三叠纪-侏罗纪-白垩纪）：生物演化最为特殊，主要是爬行动物大为发展，不仅陆上出现大型爬行动物，有一些还重回海洋，而另一些则能在空中活动，所以中生代曾被称为爬行类时代，而鸟类、有袋类和有胎盘的哺乳动物也开始发生。植物以裸子植物的苏铁、银杏为最繁盛，所以中生代又称为裸子植物时代。,三叠纪约开始于 2.3亿年前，结束于 1.95亿年前。无脊椎 动物以菊石类、瓣鳃 类为主，脊椎动物中 的爬行动物开始发展。 在我国云南禄丰三叠 纪末期的地层中，曾 发现有兽齿类卞氏兽 化石。裸子植物松柏、 苏铁和蕨类植物繁盛。,三叠纪的始盗龙是最原始的恐龙之一,侏罗纪开始于1.95亿年前，结束于1.37亿年前。本纪陆上的真蕨、苏铁和裸子植物针叶树繁盛，大型爬行动物恐龙繁盛，故称恐龙时代。后期原始鸟类发生，海中无脊椎动物和爬行动物鱼龙和蛇颈龙等也极为繁盛。,侏罗纪的大型蜥脚类-腕龙,白垩纪开始于1.37亿 年前，结束于6.7万年前。 恐龙历盛而衰；被子植物 出现，硬骨鱼类和软体动 物繁盛。本纪末，恐龙等 均绝灭，标志着中生代结 束。白垩纪晚期，被子植 物大为增多，鸟类和高等 哺乳类陆续出现。,4.新生代：约开始于6 700万年前，延续至今。可划分为第三纪和第四纪两个纪。这个时期的生物已接近现代，脊椎动物的特征是哺乳动物的兴起和繁盛，后期出现了人类。植物以被子植物为主。,新生代初期诞生的哺乳动物中最重要的是踝节类，踝节类中最早的代表是出现于古新世早期的熊犬科。熊犬是最早最原始的踝节类，为小型杂食动物，并认为很可能是其他有蹄类的祖先类型。如安氏中兽（如图）是陆地上生存过的体型最大的肉食哺乳动物。,南美有蹄类中最重要的类群是南方有蹄目，其形态多样，大小不一。另外一类人们比较熟悉的南美有蹄类是出现于古新世的滑距骨类，又可分为两支，一支形态似马，以原马型兽为代表，于上新世灭绝； 另一支形态似羊驼，以后弓兽（由图）为代表。后弓兽四肢和颈部均长，可能还有个可以伸缩的鼻子，一直生存到更新世。,第三纪早期的哺乳动物中除了各种原始的有蹄类之外最重要的就是肉齿目了，肉齿目在白垩纪就已经出现，在古新世和始新世比较繁盛，有些成员如鬣齿兽（下图）则一直生存在中新世，其早期的成员和食虫类非常相似，而后期则有些种类体大如熊。,从白垩纪晚期到新生代早期还有其他一些小型的目，如兽目和近猴目等，它们多为小型的食虫性动物，特征原始，或多或少有些接近现代的树鼩。,一、化石记录显示：形成早的古老地层中，化石生物种类少，结构简单而低等，形成晚的地层中，化石生物种类多，结构复杂而高等。 生物进化总趋势：从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生。 二、地球上的生命史： 太古代、元古代、 古生代、 中生代、 新生代。 前寒武纪时期细菌、藻类时代； 古生代时期高等的藻类植物、无脊椎动物、裸蕨类植物、鱼类、蕨类和两栖类时代； 中生代时期裸子植物和爬行类时代；（哺乳动物和鸟类开始出现） 新生代时期被子植物、哺乳类和鸟类时代、人类时代。,1.中生代陆地上繁盛的动、植物分别是（ ） A.两栖类、蕨类 B.爬行类、裸子植物 C.哺乳类、被子植物 D.鱼类、藻类 2.下列关于生物进化趋势的表述中，哪一项是不合理的( ) A.单细胞生物-多细胞生物 B.体型小的生物-体型大的生物 C.结构简单-结构复杂 D.低等生物-高等生物,B,B,3恐龙和翼龙非常繁盛的时期是( ) A.元古代 B.古生代 C.新生代 D.中生代 4.灵长类进化为人的时期是( ) A.中生代 B.新生代 C太古代 D.元古代 5.在没有被破坏的地层中，有关化石分布情况，下列不 正确的说法是（ ） A.古老地层中的生物化石简单低等 B.在极古老的地层中也可以找到高等生物化石 C.新近地层中的生物化石复杂高等 D.新近的地层中也可找到低等生物的化石,D,B,B,二、生物进化的历程,（一）植物的进化历程,（二）动物的进化历程,（一）人工选择,什么是人工选择？ 通过人工方法保存具有有利变异的个体和淘汰具有不利变异的个体，以改良生物的性状和培育新品种的过程叫人工选择。,三、生物进化的原因-自然选择学说,（二）自然选择,（1）实验 模拟自然选择,(2)自然选择学说的内容 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存,过度繁殖,生存斗争狮子和大象争夺水源,生存斗争秃鹫在争斗,生存斗争猎豹在追捕瞪羚,遗传变异昆虫抗药性的产生,适者生存叶尾壁虎的保护色,适者生存竹节虫的拟态,古代长颈鹿的颈，有的长、有的短，颈的长短可遗传。,长颈者可以吃到树叶，短颈者吃不到树叶。,短颈者因为吃不到树叶，在演化过程中逐渐被淘汰。,什么是自然选择： 自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择。 例如：在进化论研究的历史上，长颈鹿的长颈的形成原因曾经是人们争论的焦点。按照自然选择学说是这样解释的：,(3)自然选择决定生物进化的方向,18世纪的英国曼彻斯特地区，山清水秀，绿树成阴。那里的森林中生活着一种桦尺蛾，其成虫是一种飞蛾。它们夜间活动，白天栖息在长满地衣的树干上。1850年，一些生物学家来这里考察，发现大多数桦尺蛾成虫的体色是浅色的，只有少数是深色的，这些深色的桦尺蛾是浅色桦尺蠖在自然条件下的变异类型。,1950年，曼彻斯特已经变成了一个工业城市。这里工厂林立，烟雾弥漫，工厂排出的煤烟杀死了地衣，结果使树皮裸露并被熏成黑褐色。这时候，又有一些生物学家到这里考察，使他们惊讶的是，这里的深色桦尺蛾变成了常见类型，而浅色的桦尺蛾却成了少数。,从桦尺蛾的例子可以看到，桦尺蛾的体色有深有 浅，只有当体色与周围环境相协调时，才具有保护色 的作用，不易被天敌发现。环境是不断变化的，变化 的环境决定生物进化的方向，环境的选择造成了基因 频率的定向改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进 化。由此可见，自然选择决定生物进化的方向。,在某个经常刮大风的海岛上，有许多无翅或残翅的昆虫（见下图），请分析，在这个海岛上，为什么无翅的昆虫特别多？,一、自然选择学说 1.自然选择学说内容：过度繁殖、生存斗争、 遗传变异、适者生存。 2.自然选择是通过生存竞争实现的，生物的多样性和 适应性是自然选择的结果。 3.选择在自然界中是普遍存在的。环境的定向选择决定着生物进化的方向。 二、人工选择 通过人工方法保存具有有利变异的个体和淘汰具有不利变异的 个体，以改良生物的性状和培育新品种的过程。,1. 英国博物学家达尔文在1859年发表了以自然选择学说为核心 的生物进化理论的巨著是（ ） A.人口论 B.在贝格尔舰上的旅行 C.物种起源 D.昆虫记 2. 20世纪60年代，用DDT杀虫效果很好，但到了80年代，杀虫效果却显著下降，原因是（ ） A.害虫体表由于长期沾染DDT而形成了抗DDT的保护膜 B.长期使用DDT，导致害虫体内产生了抗DDT的抗体 C.80年代 DDT生产水平下降，品质下降 D.自然选择作用使害虫种群中抗DDT的比例增大,C,D,319世纪中叶，生活在英格兰曼彻斯特的桦尺蛾大多是浅