保护生物学-03生物进化物种形成与灭绝省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

生物进化、

物种形成与灭绝地球：无生命-——生命（从简单到复杂…）1/32生物进化：进化方式、原因与历程物种形成：形成过程、方式和意义物种灭绝：灭绝机制主要内容2/32生物进化（Evolution）什么是生物进化？指生物与环境之间作用过程中，遗传系统发生不可逆改变，造成表型改变（生物对环境适应过程）。3/32生物微观进化和宏观进化微观进化：物种范围内短时间内小进化改变（小进化）。宏观进化：一个种变为另一个长久基因变异方式（大进化）。4/32宏观进化方式线系渐变与间断平衡

适应辐射

趋同与平行进化

重演律与异时发生

协同进化5/32宏观进化方式线系渐变与间断平衡

线系渐变：很多微小改变积累造成进化，自然选择作用大间断平衡进化：长久停滞和短期加速相结合造成进化

进化速度与物种形成关系不一样观点6/32宏观进化方式适应辐射进化革新出现集群灭绝之后分散、隔离环境外来物种进入7/32宏观进化方式趋同与平行进化

趋同：祖先不一样，生活方式相同，形态结构相同，如翱翔动物翅

同功器官vs.同源器官

平行进化：不一样类群，独立进化出相同特征。

8/32宏观进化方式重演律与异时发生

重演律：个体发育是系统发育简单快速重演异时发生：体细胞和生殖细胞异时成熟

协同进化

指生态学上亲密相关不一样物种之间相互关联进化。

如昆虫与有花植物互利关系，寄生虫与寄主，捕食与被捕食动物竞赛。9/32生物进化原因遗传和变异：遗传基础和基因型改变，突变和基因重组自然选择：经过生存竞争造成生物进化，改变基因频率。

隔离：地理隔离和生殖隔离，阻断遗传物质交流，造成新物种产生。10/32HeavypollutionLightPollutionVaryinglevelsofpredationisonehypothesisofwhytheshiftsoccurredBirdsarevisualpredatorsandtheevolutionary‘value’ofthecolorchanged11/32生物进化主要历程太古代（38-20亿年前）：

生命孕育和早期发展。远古代（20-6亿年前）：

海生藻类空前繁荣。古生代（6-2.5亿年前）：生物暴发式发展。

中生代（2.5-0.65亿年前）：

爬行动物与裸子植物兴盛

新生代（0.65亿年前-今）：

哺乳动物和被子植物兴盛12/32物种与物种形成物种：一定区域内含有极相同形态特征和生理、生态特征，个体间能够自然交配产生正常后代自然生物类群。

物种是自然、生态学和生物进化基本单位物种是生物多样性基本组成成份。物种终究是什么？是理论问题和实际问题。

没有公认解释。13/32物种与物种形成关于物种形成观点

达尔文：自然选择引发性状分歧，使中间类型灭绝，造成新种形成。

性状分歧：生活在不一样环境里生物，向不一样方向变异和发展，形成各种性状。最终造成新物种形成。中间类型灭绝：性状分歧不大，因在习性、体质和结构上相近，所需生活条件相近，会产生猛烈生存竞争。14/32物种与物种形成关于物种形成观点

当代达尔文主义：当代生物学伎俩对达尔文进化论内涵进行实质性修正、补充和提升。指出物种形成需要三个步骤：突变和基因重组，自然选择，隔离（生物进化原因）。15/32物种与物种形成物种形成过程

隔离：新种出现造成生殖作用连续性中止，基因交流中止。

空间(地理)隔离：地理屏障妨碍基因流交换，促进性状分歧。生殖隔离：即使在同域造成基因交流出现障碍,必要条件。16/32物种形成方式：物种分化

继承式与分化式继承式：同域内一个物种变为另一个。分化式：同域内一个物种变为两个。

渐变式和骤变式：杂交17/32物种形成方式：物种分化

异域式和同域式异域式：地理隔离造成物种形成，最为常见。同域式：同域内因生态分异，进行杂交，基因交流出现分化。Individuals

ofdifferent

speciesMating

attemptHabitat

isolationTemporal

isolationBehavioral

isolationMechanical

isolationHABITATISOLATIONTEMPORALISOLATIONBEHAVIORALISOLATIONMECHANICALISOLATION18/32异域式和同域式物种形成异域式和同域式物种形成物种形成方式：物种分化19/32物种形成在生物进化中意义生物进化与物种形成相同，但有区分：基因频率改变都属于生物进化，但这些改变突破种界限才是物种形成。物种形成是生物谱系进化中主要步骤：谱系进化包含不一样分类阶元水平进化。物种形成是种上进化起点，种内进化终点。

物种形成为生物进化不可逆性奠定了基础：一旦生殖隔离产生，意味着新种形成，性状和特征稳定性得到了巩固。物种形成是生物多样性基础，意味着生物以新方式利用环境条件，向深入多样性提供条件：植物-昆虫-鸟类-猎食兽类-寄生种类共同繁荣。20/32物种灭绝（extinction）

灭绝：一个物种全部个体逐步丧失且不再繁殖后代过程。

对个体而言，生命归宿是死亡;而对于一个物种，一个群体来说，就是灭绝。物种形成伴随灭绝：自生命在地球上出现以来，物种多样性就维持着一个上升趋势，不过死亡和灭绝是生命不可防止历程。物种寿命：当大灾难降暂时，还是有许许多多物种因为无法适应而彻底消亡了。普通说来，一个物种只能延续几百万年，然后就被其它物种取代了。这就是物种自然灭绝。21/32

物种灭绝类型

绝种：某一物种无个体存在使，认为已经灭绝，即绝种。

渡渡鸟是一个重达23千克不会飞鸟，生活于印度洋上留尼汪岛。公元16世纪，水手们来到留尼汪岛。在150年里，全部渡渡鸟都消失了。它们被屠杀以提供人们所需油料，并作为猪，狗食物。最终一只袋狼死于1936年，几万年来，它们是塔斯马尼亚岛主要捕食动物。不过当英国人在这个澳大利亚岛屿定居后，他们为了养羊而砍倒了大片森林。袋狼捕食羊，牧场主就向它们开火……22/32

物种灭绝类型

野外灭绝：仅在喂养条件下存活，野外分布区内没有分布。麋鹿怀俄明蟾蜍伍德苏铁23/32物种灭绝类型

绝种、野外灭绝：属全球性灭绝

局部灭绝：一些栖息地不再存在，但其它地方有发觉。如灰狼、大熊猫、褐马鸡等。

生态灭绝：物种数量降低对群落中其它组员影响微不足道，如虎。生殖灭绝：有个体存活，但不能繁衍生存。24/32生物群

灭绝当代：大型哺乳类、鸟类…

灭绝白垩纪：爬行类（恐龙）等许多海洋生物。灭绝三叠纪：总科数达35%爬行类和海洋生物。灭绝二叠纪：全部三叶虫、95%以上海洋生物、50%以上其它生物。灭绝泥盆纪：总科数达30%生物灭绝寒武纪：总科数达50%以上生物0.01_65_180_250_345_500_第四纪第三纪白垩纪侏罗纪三叠纪二叠纪石炭纪泥盆纪志留纪奥陶纪寒武纪宽度代表存活类群相对数量时期百万年前灭绝主要类群25/32物种灭绝（extinction）

灭绝本身不但仅是一个结果，还反应物种濒危过程。

灭绝原因：生物本身内在原因和外部环境。是生物发展规律决定必定事件。也是偶然和不可完全预测事件。26/32物种灭绝机制

内部机制

进化创新与物种灭绝：相互促进、相互影响，对立而统一。

系统发育年纪与物种灭绝：物种生命周期对环境适应。

特有类群与物种灭绝：地方性特有类群含有高灭绝风险。

形态性状单一类群与物种灭绝：多样含有较高生存力。热带分布类群与物种灭绝：稳定气候环境中热带类群面对环境猛烈波动时，更显脆弱。

岛屿分布类群与物种灭绝：缺乏天敌，受到外来种类干扰影响严重。27/32物种灭绝机制

外部机制

生物学机制1.竞争与物种灭绝：种内、种间竞争，资源、领域竞争，竞争结果造成生态位分化，或排挤弱势群体。

阿利效应（Allee

effect）:个体适合度任何成份和它们同种数量或密度呈正相关关系。原因为：种群数量增加，降低个体被捕捉几率；增加对捕食者警觉性，提升抗捕食能力；提升种群改变周围环境能力，促进生存；降低近亲繁殖，提升遗传多样性28/32

外部机制

生物学机制2.捕食与物种灭绝：极端情况下，捕食者与猎物之间密度动态平衡。3.病菌与物种灭绝：外来种携带外来病原体毁灭当地种群。4.竞争、捕食、流行病等综合原因。

物理学机制：陆地形成、造山运动、大陆碰撞漂移、气候改变。

迟缓地质改变与灭绝：新环境出现

气候变迁和灭绝：温度、湿度猛烈波动。

突变地理事件：火山、造山、造陆、外星球灾变

物种灭绝机制29/32

人类活动和物种灭绝

第六次物种大灭绝：岛屿型物种和大型动物。人类活动责任不可推卸：人类移民至澳洲、美洲。

直接造成灭绝：捕杀、采集和残害。

间接造成灭绝：砍伐森林、开垦农田、建设水利等破坏生存环境。

物种灭绝