第三节探索生物进化的历史.pptx

第五章生物的进化第三节探索生物进化的历史,地球上现在存在的生物形形色色、丰富多彩的。每一个生物的新个体都是由上一代个体经过生殖过程产生的。那么最早的生物是从哪里来的？是自古以来就存在的吗？如果不是自古以来就存在的，第一个生物是怎样形成的？,一、化石展示生物进化历程（冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙）,关于生命起源的几种假说：1创世说（神创论）和新创世说：创世说是把生命起源这一科学命题划人神学领域，认为地球上的一切生命都是上帝设计创造的，或者是由于某种超自然的东西干预产生的。19世纪以前西方流行创世说这一学说。近年来，在科学的高速发展的情况下，创世说的支持者为坚持这一非科学的观点，不得不作出新的努力使圣经与科学调和，用科学知识来证明圣经的故事，如将生物学和古生物学的一些“证据”来证明上帝造物和物种不变的观点，这就是现代的新创世说。这一学说无论怎样修饰都是不科学的。,2自然发生说（自生论）：认为生命可以随时从非生命物质直接迅速产生出来。如腐草生萤，腐肉生蛆、白石化羊等。这一学说在17世纪曾流行于欧洲。随着意大利的医生雷地和法国微生物学家巴斯德等人的实验的成功，这一学说失去了他的生命力。,3生物发生说（生源论）：认为生命只能来自生命，但不能解释地球上最初的生命的来源。4宇宙发生说（字生论）：认为地球上的生命来自宇宙间的其他星球，某些微生物的孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而到达地球，从而使地球具有了初始的生命。这个学说仍然不能解释宇宙间最初的生命是怎样产生的。此外，宇宙空间的物理因素，如紫外线、温度等对生命是致死的，生命又是怎样穿过宇宙空间而不会死亡呢？,5化学进化说（新自生论）：认为地球上的生命是在地球历史的早期，在特殊的环境条件下，由非生命物质经历长期化学进化过程而产生的。这一过程是伴随着宇宙进化过程进行的。生命起源是一个自然历史时间，是整个宇宙演化的一部分。,磐安发现恐龙化石！专家初步鉴定属距今一亿年白垩纪时期,化学进化说,化学进化说证据,磐安发现恐龙化石！专家初步鉴定属距今一亿年白垩纪时期,8月23日晚，宅口村村民陈贵弟在家门口美丽庭院建设挖方时，挖出部分岩石内嵌有疑似化石。大家闻讯赶来围观，很多人第一反应是恐龙，磐安县文物办勘察后认为，可能是动物化石，疑似恐龙。8月25日上午，磐安县新渥街道宅口村发现了恐龙化石，国内著名恐龙专家、浙江自然博物馆副馆长金幸生带专业团队，在现场对其进行勘察后，确认其大概距今一亿年，为白垩纪时期。恐龙专家金幸生说：“看现场情况不是原址死亡，骨架较大，但具体的恐龙品种要进行进一步确认，我们要带回实验室准备下一步研究。”,微网虫化石该化石是生物进化的证据之一。生活在5.3亿年前的微网虫化石是“20世纪最惊人的发现”之一。,化石:生物的遗体、遗物、生活痕迹，由于种种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化而形成的。,美国科罗拉多州大峡谷国家公园,地层：一般来说,构成地球表面的岩石,从地面垂直向下可分几层,越向下的地层,年代越古老。,资料分析1:,越简单、越低等的生物化石总是出现在越古老的地层中。越复杂、越高等的生物化石则出现在越晚近的地层中。,不同地质年代的地层里的生物化石,真实的记录了生物进化的历程。,科学家在比较不同地层的化石发现,鱼类化石在较古老的地层出现,两栖类、爬行类和哺乳类依次在越来越晚的地层出现。,证明进化历程：,哺乳类,5000万年前始祖马,4000万年前的马,2000万年前的马,1000万300万年前的马,马的进化,始祖马现代马,5000万年,进化趋势,体型由小变大,四肢越来越长,多趾变成中趾发达唯一着地,始祖鸟化石复原图,被覆羽毛有翅膀,有喙,有牙齿,有爪,相似点,始祖鸟化石和复原图,资料分析2:,始祖鸟像鸟：有羽毛、翅膀、嘴外形像鸟喙像爬行动物：有牙齿、爪、尾椎骨,通过比较，推测鸟类是由爬行动物进化而来。,鸟、始祖鸟和爬行动物形态比较,鸟,始祖鸟,爬行动物,相似点,被覆羽毛，有翅膀，有喙,嘴里有牙齿有爪,生物名称,比较生物的蛋白质差异,差异越小亲缘关系越近,资料分析3:,生物进化的大致过程,（1）植物进化的历程：,原始苔藓植物,蕨类植物,原始藻类植物,原始种子植物,原始裸子植物,被子植物,没有根、茎、叶的分化,有茎、叶分化,有根、茎、叶,有根、茎、叶、种子,根、茎、叶、花、果实、种子,大部分生活在水中,潮湿,潮湿,陆地,陆地,藻类,苔藓类,蕨类,裸子植物,被子植物,生物进化的趋势是怎样的？,（2）动物进化的历程,原始单细胞动物,原始无脊椎动物,腔肠动物,扁形动物,线形动物,软体动物,环节动物,原始节肢动物,古代鱼类,原始两栖类,原始爬行类,原始鸟类和哺乳类,原始单细胞动物,结构：由简单到复杂地位：由低等到高等环境：由水生到陆生,生物进化的总体趋势,地球的历史,冥古宙,3500,太古宙,2500,元古宙,590,蓝细菌走向繁盛,生命起源、细胞形成、光合作用出现,氧气在大气中聚集,最早的真核细胞出现（1400百万年前）,多细胞真核生物出现（1000百万年前）,蓝细菌在元古宙末走向衰落,4600,地球形成,显生宙,古生代,寒武纪,奥陶纪,志留纪,泥盆纪,石炭纪,二叠纪,590,505,最早的鱼类出现（560百万年前）,藻类多样化,出现动物各个门的简单类型（590百万年前）,438,408,360,286,多细胞藻类繁盛,最早的陆生植物出现（400百万年前）,最早的两栖类出现（360百万年前）,最早的种子植物出现（350百万年前）,巨大煤田形成（350百万年前）,最早的爬行类出现（300百万年前）,裸子植物走向繁盛,248,中生代,248,三叠纪,侏罗纪,白垩纪,213,144,65,最早的恐龙出现(235百万年前),最早的哺乳动物出现（235百万年前）,鸟类（150百万年前）,裸子植物和恐龙繁盛,最早被子植物（140百万年前）,恐龙在白垩纪末灭绝（65百万年前）,新生代,第三纪,第四纪,65,1.8,哺乳动物、鸟类、被子植物走向繁盛,最早的人科出现（5百万年前）,现代人（0.15百万年前）,寒武纪大爆发,距今5.9亿5.0亿年前的寒武纪，海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成，这就是著名的寒武纪大爆发。,脊椎动物出现的先后顺序：鱼类两栖类爬行类哺乳类鸟类,植物界出现先后顺序：苔藓植物蕨类植物裸子植物被子植物,进化过程非常神奇，其中的奥秘值得探索。在漫长的岁月里，地球上的生命从肉眼看不见的单细胞生物进化成今天的藻类菌类植物、动物甚至人类，这期间经历了一次又一次奇迹般的重大突破。科学家们认为，在生物的进化过程中，有十个环节特别值得研究和关注。这一报道发表在最新一期的英国新科学家杂志上。,1.多细胞生物2.眼睛3.大脑4.语言5.光合作用6.性别7.死亡8.寄生9.分工合作10.共生,生物的进化历程小结,（1）由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。（2）在进化过程中，有新物种产生，也有一些物种绝灭。（3）各种生物在进化过程中形成适应环境的形态结构和生活习性。（4）目前还有很多问题没弄清楚。,古生代的主要进化事件：,1.出现许多门类原始的无脊椎动物和脊索动物。生物进化史到达新的转折点。,2.在太古宙和元古宙是单细胞的原核生物占优势，寒武纪之后真核生物占优势。,3.古生代的前3个纪，寒武纪、奥陶纪和志留纪，所有生物都是水生的。志留纪末期出现最早的陆生植物,4.随着植物登陆，动物也开始由水生到陆生的进化。,1.如图表示未受破坏的沉积岩层的顺序，图中表明其中一层含有物种A的化石，而另一层含有物种B的化石，根据图示可说明（）A.物种A比物种B简单低等B.物种B比物种A简单低等C.物种A生活在物种B以前D.物种B生活在物种A以前,物种B,浅,深,B、D,物种A,课堂小结,2.地球上最先从水中登陆的动物类群是()A节肢动物B爬行类C.两栖类D.鸟类3.原始生命分化为原始藻类和原始单细胞动物的根本原因是()A运动方式不同B细胞结构不同C营养方式不同D对外界刺激的反应不同,A,C,4.始祖鸟的身体结构特征说明鸟类是由什么进化而来的（）A爬行动物B古代的爬行动物C两栖动物D古代的两栖动物,B,一、化石展示生物进化历程（冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙）二、寒武纪爆发和灭绝三、适应辐射（加拉帕戈斯地雀）四、物种形成的速率：渐变论和点断平衡论五、趋同进化与平行进化：（同源器官、同工器官）六、种间相互作用与协同进化,生物分类单位200多万种生物：从大到小是界、门、纲、目、科、属、种。界是最大的分类单位，最基本的分类单位是种。分类单位越大，生物的相似程度越少，共同特征越少。,生物六界系统病毒界原核生物界原生生物界真菌界植物界动物界,寒武纪爆发和灭绝,恐龙灭绝的可能原因：外行星撞击，地球磁场变化，火山活动，海平面变化，盐度变化，气候变化，缺氧事件，古地理变化寒武纪爆发的原因猜想：美国物理学家提出了寒武爆发是由于地球大气的氧水平这个物理因素造成的；从化石资料来看，有性生殖的发生在整个生物界的进化过程中有着极其重大的作用，由于有性生殖提供了遗传变异性，从而有可能进一步增加了生物的多样性，这是造成寒武爆发的原因之一；生物收割者假说是美国生态学家斯坦利提出的，是另一种解释寒武爆发的生态学理论。,讨论,原因,适应辐射概念(AdaptiveRadiation)在进化生物学中指的是从原始的一般种类演变至多种多样、各自适应于独特生活方式的专门物种（不包括亚物种，就是说它们相互之间不能交配的物种）的过程。而这些新物种虽然有差别，但却在一定程度上保留了原始物种的某些构造特点。它们各自占据了合适自己的小生境。适应辐射这个概念适用于进化史中一个短的时间段内。适应辐射是由变异和自然选择所推动的。,物种形成的速率,1.渐变式模型物种形成开始于从祖先物种分出一个小的种群，由于自然选择等因素的作用，微小变异逐渐积累，经过若干中间类型，最后形成新的物种。2.点断平衡式模型物种形成开始于从祖先物种分出一个小的种群，新种的变化主要发生在从母体分出独立种群的短暂时期，这时迅速地形成新的物种。,思考：三倍体无子西瓜是利用二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生的，四倍体西瓜、二倍体西瓜和三倍体无子西瓜是一个物种吗？为什么？提示：不是，因为这三个品种之间存在生殖隔离。,渐变式论是新物种由母体分出的一些小种群。有共同的祖先繁衍而来他们获得了新的适应而变得越来越不相似：点断平衡论是新种的变化主要发生在母种分出物种的时候，物种存在的其余时间则变化甚小。,趋同进化与平行进化,同源器官:指起源相同，结构和部位相似，而形态和功能不同的器官,同功器官:指功能相同而起源不一定相同的器官,种间相互作用与协同进化,1.协同进化物种之间相互作用、依存的关系，对于某一物种来说，是除了物理环境条件之外最主要的外环境。物种之间的这种关系形成驱动进化