生物多樣性如何進化

生物多樣性如何進化第一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三小行星的撞擊恐龍的滅絕

6500萬年前，恐龍及半數(shù)物種滅絕隕石或小行星撞擊地球巖石上一層富含銥的粘土煙霧影響陽光殺死許多種植物1981年在加勒比海找到巨大的撞擊坑第二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三加勒比海的半島處發(fā)現(xiàn)的希克蘇魯伯撞擊坑第三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三?？颂K魯伯隕石坑撞擊位點寬150~300公里第四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三宏進化和生物多樣性宏進化(macroevolution)包括化石記錄中的主要生物學變化物種的增多-----生物多樣性進化上的新事物起源-----鳥的翅膀、人的大腦某些進化革新后的爆炸性多樣化-----花出現(xiàn)之后，千萬個植物物種的起源以及集群性滅絕后可產(chǎn)生新的適應性爆發(fā)-----恐龍滅絕后哺乳動物的多樣化第五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三宏進化和生物多樣性分支進化一個物種由于適應環(huán)境而分支出一個或多個新物種，而原物種繼續(xù)存在。生命進化史的主要模式，產(chǎn)生生物多樣性非分支進化一個種群由于適應了變化中的環(huán)境而改變，甚至變成新物種

物種形成(Speciation)的模式非分支進化分支進化第六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三ErnstMayr（恩斯特·梅爾）1904.7.5——2005.2.31904年生于德國南部城市坎普頓(Kempten)。1931年從柏林遷至曼哈頓的美國自然史博物館；1953年來到哈佛大學第七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三ErnstMayr——Biologist是品嘗鳥類標本最多的鳥類學家，而且他還發(fā)表了26個鳥類新種和超過445個新的鳥類亞種300多篇論文討論和描述鳥類的地理分布與變異1942年出版了開創(chuàng)性著作《分類學與物種起源》最廣為人知的貢獻可能就是提出了物種是由什么所組成的現(xiàn)代理解。第八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三對物種的定義發(fā)展為“一群自然界中存在的，可雜交繁殖的種群，這些種群不能與在同一地區(qū)存在的別的這樣的類群進行基因交流”(asgroupsofinterbreedingpopulationsinnature,unabletoexchangegeneswithothersuchgroupslivinginthesamearea）ErnstMayr（1904.7.5-2005.2.3，Germany）第九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源1927年，恩斯特-梅爾定義物種為：天然種群中可以相互交配的集群而且與其他集群有生殖隔離此概念以有性生殖為前提，不能用于所有的情況物種species第十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三西部斑點臭鼬與東部斑點臭鼬為兩種物種第十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源合子前屏障(pre-zygoticbarrier)：妨礙種間交配或在種間交配時阻止受精合子后屏障(post-zygoticbarrier)：種間交配形成雜交合子后發(fā)生雜種不活或雜種不育物種間的生殖屏障馬驢騾第十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源合子前屏障時間隔離：交配或開花發(fā)生在不同的季節(jié)或一天中的不同時間棲息地隔離：種群生活在不同棲息地，不能相會行為隔離：雌雄之間無性吸引機械隔離：生殖器官或花在結構上的差異阻止交配或傳粉配子隔離：雌雄配子不能在受精中結合合子后屏障雜種無生活力：雜種合子不能發(fā)育或不能達到成年雜種不育：雜種不能產(chǎn)生有生殖能力的配子活的、能育的后代交配受精第十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源

某一群體的基因庫由于某些原因（遺傳漂變），從其同物種基因庫中分離出來，在自然選擇的作用下，這個群體可沿著自己的路線進化，形成新的物種。異域物種形成

其基因流的根本障礙是地理隔離幾個地理過程可將一個種群分成兩個或更多獨立的種群當一個種群既小又被隔離時，異域物種形成的可能性增加，因為更容易發(fā)生基因庫的改變隔離種群和親本種群發(fā)生生殖隔離而進化（前景殘酷）異域種群分離與物種移動能力的強弱相關物種形成的機制第十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源

物種形成的兩種模式大峽谷松鼠的異域物種形成第十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源地理隔離一定會產(chǎn)生新物種嗎？箭頭代表隨著時間推移的物種前進路線。山脈代表一定時間的地理隔離，兩個種群經(jīng)過很長一段時間的分離后再結合到一起會發(fā)生什么？物種產(chǎn)生僅在隔離種群和親本種群之間發(fā)生生殖隔離的進化后才發(fā)生地理屏障種群再次變?yōu)橥虻亩夷芙慌浞N群再次變?yōu)橥虻牡荒芙慌浞N群變?yōu)楫愑虻牡谑?，共八十一頁，編輯?023年，星期三物種起源

不經(jīng)過地理隔離，在同一區(qū)域形成新種。動物界少見，涵蓋25%的植物物種。德.弗理斯deVries[荷蘭]1903年發(fā)現(xiàn)同域物種形成機制多倍體物種：來自一個親本物種；更多起源于兩個種的雜交同域物種形成機制產(chǎn)生多種食用植物：燕麥、馬鈴薯、香蕉、花生、大麥、李子、蘋果、甘蔗、咖啡和小麥?，F(xiàn)代的小麥，是20多個物種雜交的結果同域物種形成第十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三兩個親本種雜交形成多倍體第十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源

野生小麥（14條染色體）栽培一粒小麥（14條染色體）

不育雜種（14條染色體）四套染色體組

二粒小麥（28條染色體）

野生小麥（14條染色體）六套染色體組

面包小麥（42條染色體〕第十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源漸進模式（Gradualistmodel）

發(fā)生于漫長時間內的許多小變化的積累到一定程度，產(chǎn)生新物種點斷平衡模式（Punctuatedequilibriummodel）

以相當迅速的變化爆發(fā)式地變成不同的物種，而不是緩慢地變成不同物種-化石記錄中，新物種出現(xiàn)比較突然，難以找到逐漸過渡的化石證據(jù)-同域物種形成可以很快發(fā)生-異域物種形成也可以在幾百代到幾千代中發(fā)生。在形成的數(shù)千年內，物種的變化已經(jīng)逐漸積累，而一個成功物種平均要存在幾百萬年-物種形成后會繼續(xù)變化，但是變化多為非解剖學上的物種形成的節(jié)奏第二十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源漸進模式點斷平衡模式第二十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三荷蘭植物學家：德弗里斯進行多年的植物夜來香實驗，發(fā)現(xiàn)同域物種形成機制，1901年提出生物進化起因于驟變的突變論主要著作1901-1903年《突變論》，1905年《物種和變種，它們通過突變而起源》植物學家和遺傳學家（后轉的，是孟德爾定律三個重新發(fā)現(xiàn)者之一）1848-1935年第二十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源突變率很低（約10-5）則很難產(chǎn)生后代至少有兩個鄰近的異性個體同時發(fā)生同樣的突變2、生殖屏障（隔離）效應在自然選擇的作用下，按各自進化路線，形成新的物種。新物種的起源的兩個基本條件1、產(chǎn)生變異或突變第二十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三物種起源一般物種的存在時間約為幾百萬至幾千萬年一個物種的形成（通過漸變的方式）約需幾千年至幾萬年物種形成的最佳種群大小往往為小種群，很難形成化石漸變是物種形成的普遍規(guī)律所以從化石資料來看，物種好像是突然形成，存在一段時間后，又突然滅絕第二十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三生物革新的進化鳥的翅膀、人類的大腦如何進化的？已存在的結構在執(zhí)行新功能時逐漸改進、完善生物體大多數(shù)結構都有進化的可塑性，即有執(zhí)行不同功能的潛能

聯(lián)適應（exaptation）：在某一環(huán)境中進化的而又適應于其他功能。如進化中鳥類蜂窩狀的骨骼很輕，適應了未來的飛翔。聯(lián)適應是通過一系列中間的階段逐漸生成新結構的一種機制，每種結構在其進化的每一階段的環(huán)境中都有某種功能生物革新進化，正是自然選擇引起的許多小變化積累起來便成為大的變化舊結構對新功能的適應第二十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三生物革新的進化漸變的進化改造可能蘊含著種群中大量的遺傳變化另一方面，較少的遺傳變化可以導致主要結構的改變

編碼發(fā)育的基因在一個生物從合子到成體的變化過程中控制著變化的速率、時間及空間模式——小變化產(chǎn)生大影響幼體發(fā)育(

paedomorphosis）美西螈的成體中保留有幼體的結構——如外鰓等人類與黑猩猩幼體時頭骨相似，但因為人類器官生長在發(fā)育過程中終止較晚，所以大腦比黑猩猩多生長幾年發(fā)育和進化革新第二十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三生物革新的進化黑猩猩胎兒黑猩猩成體人胎兒人成體人與黑猩猩頭骨發(fā)育的比較美西螈的幼體發(fā)育（具有蝌蚪特征，包括外鰓）（幼體時二者頭骨渾圓、頜骨很?。┑诙唔摚舶耸豁?，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化地質年代與化石記錄第二十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化化石記錄是宏進化的檔案a.砂巖中挖掘恐龍骨化石b.150萬年前的直立人頭骨化石c.1.9億年的石化樹d.沉積巖中4000萬年前的葉子，仍保留著DNAe.埋藏的生物體腐爛后留下的模子f.痕跡化石是古生物腳印等遺跡g.3000萬年的蝎子被包在琥珀里h.從冰川中發(fā)現(xiàn)的2萬3千年前猛犸象的獠牙第二十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化生物尸體由于地質運動能被迅速地掩埋于一定深度的地層中；尸體的堅硬部分能有機會和周圍的礦物質發(fā)生分子交換；經(jīng)過很長時間，身體的堅硬部分轉化為石質，但原來的形態(tài)結構基本保持不變。

化石一般只能存在于沉積巖中。地球上的生物死后能成為化石的是極少數(shù)。生物化石的形成第三十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化地層中化石出現(xiàn)的先后順序只能說明其相對年齡，而無法確定某類生物化石的絕對年齡。地質年代測定法——一般是依據(jù)放射性同位素的衰變，來確定化石的絕對年齡。地質年代的確定沉積巖第三十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化14C，是半衰期約為5600年的放射性同位素。生物死后，停止從環(huán)境中攝取碳元素，而體內的14C因衰變而逐漸減少，由此可判斷化石中生物的年代14C在生物體中含量極低，半衰期相對較短，只能用于判定少于5萬年的化石的年代判定年代更久的化石，要用半衰期更長的放射性同位素，如：鈾、鉛等放射分析年代測定法（radiometricdating)第三十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化地質年代可歸納為四個代：前寒武紀、古生代、中生代和新生代。每個代為地球及其上生命的明確的一個年代。其界限的標志是化石記錄中許多新的生命形式的爆發(fā)式的多樣化。集群滅絕也是代之間和紀之間分界的標志。

-寒武紀開始時出現(xiàn)了許多各種各樣的化石動物，前寒武紀后期的巖石中卻沒有！

-大多數(shù)生活在前寒武紀晚期的動物到寒武紀末都滅絕了。地質年代的分期第三十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化

古球菌（Archaeosphaeroides）名稱含義：“古代球形的”時代：超過30億年前

化石產(chǎn)地：南非大小：顯微的與原細菌發(fā)現(xiàn)于同樣的黑色巖石中。這些球形的絲絲縷縷可能是現(xiàn)代藍菌的近親。

幾種遠古時代的生物

根據(jù)過去生物的形態(tài)結構、類別，可推測億萬年來生物的起源、演化和發(fā)展過程。第三十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化名稱含義：“查恩伍德圓盤”，以英格蘭查恩伍德森林命名時代：5．7億年前化石產(chǎn)地：加拿大紐芬蘭，歐洲，澳大利亞大小：高20厘米形狀像連在圓盤上的羽毛，直立在水里。它們可能與現(xiàn)生海鰓有親緣關系。查恩盤蟲（Charniodiscus）第三十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化名稱含義：“細菌的開端”，因為它們生活在地球上生命剛剛開始的時候時代：超過30億年前化石產(chǎn)地；南非大小：顯微的這些微小的桿狀生物是最早的類似細菌的生命形式之一。原細菌（Eobacterium）第三十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化名稱含義：以化石產(chǎn)地加拿大安大略省的卡卡貝卡瀑布命名時代：20億年前化石產(chǎn)地：加拿大大?。洪L度小于1毫米的百分之一微小的海洋生物，形狀看起來像一把傘，末端像一個球棒?？ㄘ惪ㄏx（Kakabekia）第三十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化名稱含義：“水腫的頭”，因為它的頭部外表膨大時代：5．36億年至5．18億年前化石產(chǎn)地：歐洲、亞洲、北美洲大?。后w長15厘米這種三葉蟲很常見，比同時代的其他三葉蟲體形更寬。奇異蟲（Hydrocephalus）第三十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化名稱含義：科迪姆的奇跡,以捷克地質學家奧代隆·科迪姆的名字命名時代：5．7億年至5．36億年前化石產(chǎn)地：捷克共和國大?。后w長15厘米也許是迄今所發(fā)現(xiàn)的節(jié)肢動物最古老的成員．節(jié)肢動物包括現(xiàn)生的螃蟹和許多其他帶殼的海洋動物，還包括昆蟲、蜘蛛、蜈蚣、蝎子和千足蟲?？剖象@異蟲（Kodymirus）第三十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化1910年的一天，年輕的德國科學家魏格納躺在病床上，目光正好落在墻上一幅世界地圖上?！捌婀?！大西洋兩岸大陸輪廓的凹凸，為什么竟如此吻合？”他的腦海里再也平靜不下來：非洲大陸和南美洲大陸以前會不會是連在一起的，也就是說他們之間原來并沒有大西洋，只是后來因為受到某種力的作用才破裂分離，大陸會不會是漂移的？后來，魏格納通過調查研究，從古生物化石、地層構造等方面找到了一些大西洋兩岸相同或相吻合的證據(jù)。對此，魏格納作了一個簡單的比喻：這就好比一張被撕破的報紙，不僅能把它拼合起來，而且拼合后的印刷文字和行列也恰好吻合。大陸漂移和宏進化魏格納（1880-1930）的故事第四十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化1912年，魏格納正式提出了“大陸漂移假說”。在當時，他的假說被認為是荒謬的。因為在這以前，人們一直認為七大洲、四大洋是固定不變的。大陸漂移學說提出后受到了來自主流地質學家和地球物理學家的強烈反對，在魏格納生前沒有得到廣泛接受。1930年魏格納在格陵蘭的一次科學考察中遇難。為了進一步尋找大陸漂移的證據(jù)，魏格納只身前往北極地區(qū)的格陵蘭島探險考察，在他50歲生日的那一天，不幸遇難。值得告慰的是，他的大陸漂移假說，現(xiàn)在已被大多數(shù)人所接受。這一偉大的科學假說，以及由此而發(fā)展起來的板塊學說，使人類重新認識了地球。大陸漂移學說第四十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化遠古時代（2.5億年前）的地球聚集一塊龐大的陸地“泛大陸”，被稱為“泛海洋”的水域包圍，大約于1.8億年以前“泛大陸”開始破裂，在到距今約二三百萬年以前，漂移的大陸形成現(xiàn)在的七大洲和四大洋的基本地貌。原始證據(jù)：將大西洋兩岸的非洲和南美洲拼在一起時，兩岸的大陸邊緣十分吻合。大陸漂移學說第四十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化北美和歐洲正以每年2cm的速度相互分開。許多重要的地學過程，如造山運動、火山活動、地震等都是在板塊交界處發(fā)生的。大陸漂移第四十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化

現(xiàn)在的大陸都是連在地殼上的板塊，板塊則漂浮在其下面的熾熱的地幔上。夏威夷島與美洲大陸之間則以每年5.1cm的速度在靠近大西洋東西兩岸的漂離速度是每年1.5cm澳大利亞與北美大陸的距離每年擴大1cm

大陸漂移外核2900km5100km6378km地幔地殼第四十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三

地球的歷史和宏進化生物因此聚集并產(chǎn)生劇烈的競爭；海岸線總長度減少，海平面降低，淺海中的生物失去棲息地；內陸面積大大增加，干燥、惡劣的氣候使很多陸生生物受盡煎熬；許多生物滅絕（二疊紀滅絕），幸存者分支進化而多樣化。新生代中生代古生代北美歐洲大陸南美非洲印度南極澳大利亞勞亞古陸岡瓦納古陸泛大陸大陸漂移對生命影響的兩個時期1、古生代末期（2.5億年前）板塊運動使所有大陸塊聚集成泛大陸（Pangaea）第四十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化每塊大陸都成為獨立的生物進化區(qū)域，不同地理區(qū)域的生物開始多樣化。大陸分離模式解答了許多問題，包括：

-相距遙遠的大陸有著相似的化石（相連的大陸分離）如：加納和巴西有相似的中生代爬行類化石

-氣候環(huán)境相似的大陸有著不同的動植物區(qū)系（大陸分離后的獨自進化）如：澳大利亞的動植物區(qū)系的獨特性大陸漂移對生命影響的兩個時期2、中生代（1.8億年前）泛大陸慢慢分裂開來，形成七大洲第四十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化生物集群滅絕（又稱生物大滅絕）——目前多數(shù)學者認為，在過去的6億年內，發(fā)生了6次生物大滅絕，其物種滅絕速率是平均滅絕速率的6倍左右。生物多樣性的爆發(fā)——每次生物大滅絕之后，總會出現(xiàn)某些幸存生物種類的多樣化。如白堊紀末期恐龍滅絕后，哺乳動物種類的爆發(fā)美國科學家的研究結果表明：自工業(yè)化以來，現(xiàn)在地球上物種滅絕速率是歷史上平均自然滅絕速率的100-1000倍。集群絕滅和生物多樣性的爆發(fā)第四十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化化石記錄揭示：較長的相對穩(wěn)定的時期被短暫的間隔時期所打斷，在間隔時期物種組成的轉換規(guī)模巨大，包括集群滅絕和生物多樣性的爆發(fā)。6500萬年前的白堊紀末，包括恐龍，半數(shù)以上的海生動物和許多陸生動植物都滅絕了（白堊紀滅絕）。

-隕石或小行星撞擊地球

-印度化石記錄表明：白堊紀末期大規(guī)模的火山向大氣釋放塵埃，遮住陽光，氣候變冷。集群絕滅和生物多樣性的爆發(fā)第四十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化是一個位在墨西哥尤卡坦半島的?？颂K魯伯城市附近的撞擊隕石坑，埋藏在地表之下。隕石坑整體略呈橢圓形，平均直徑約有180公里，是地球表面最大型的撞擊地形之一。在70年代晚期，地質學家GlenPenfield在尤卡坦半島從事石油探勘工作時，發(fā)個這個隕石坑地形。可以證明?？颂K魯伯隕石坑是由撞擊事件造成。從巖石的同位素研究得知，?？颂K魯伯隕石坑的年代約為6,500萬年前。由于該隕石坑的規(guī)模與年代，?？颂K魯伯隕石坑常被認為是造成恐龍等生物滅絕的成因。近年來，另有多重撞擊理論，認為當時有許多顆隕石在短時間內撞擊地球，而?？颂K魯伯隕石坑僅是其中一顆。?？颂K魯伯隕石坑（Chicxulubcrater）第四十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化墨西哥?？颂K魯伯隕石坑第五十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化美國哥倫比亞大學及紐約州立大學科學家合作分析認為，6500萬年前，一顆直徑達170公里的隕石撞擊尤卡坦半島，從而造成地球的一次巨大災難：

-空氣中充滿了二氧化碳；

-地球臭氧層遭到破壞；

-陸地大火蔓延，巨大的海嘯風暴席卷大陸，整個地球還經(jīng)歷了一場酸雨洗禮。酸雨過后，當時地球上包括恐龍在內的三分之二的動物物種消亡。墨西哥尤卡坦半島?？颂K魯伯隕石坑第五十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化在兩億多年前的中生代，大量的爬行動物在陸地上生活，因此中生代又被稱為“爬行動物時代”。那時的地球氣候溫暖，遍地都是茂密的森林，爬行動物有足夠的食物，逐漸繁盛起來，種類越來越多。中生代——

爬行動物時代恐龍時代第五十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化恐龍在地球上統(tǒng)治了幾千萬年的時間，但不知什么原因，它們在6500萬年前很短的一段時間內突然滅絕了，今天人們看到的只是那時留下的大批恐龍化石?？铸垳缃^恐龍化石第五十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化酸雨說——白堊紀末期可能下過強烈的酸雨，使土壤中包括鍶在內的微量元素被溶解，恐龍通過飲水和食物直接或間接地攝入鍶，出現(xiàn)急性或慢性中毒，最后一批批死掉了。地磁變化說

——現(xiàn)代生物學證明，某些生物的死亡與磁場有關。對磁場比較敏感的生物，在地球磁場發(fā)生變化的時候，都可能導致滅絕。由此推論，恐龍的滅絕可能與地球磁場的變化有關。被子植物中毒說

——恐龍年代末期，地球上的裸子植物逐漸消亡，取而代之的是大量的被子植物，這些植物中含有裸子植物中所沒有的毒素，形體巨大的恐龍食量奇大，大量攝入被子植物導致體內毒素積累過多，終于被毒死了?？铸垳缃^原因的其它假說第五十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化氣候變遷說

——6500萬年前，地球氣候陡然變化，氣溫大幅下降，造成大氣含氧量下降，令恐龍無法生存。也有人認為，恐龍是冷血動物，身上沒有毛或保暖器官，無法適應地球氣溫的下降，都被凍死了。大陸漂移說

——地質學研究證明，在恐龍生存的年代地球的大陸只有唯一一塊，即“泛古陸”。由于地殼變化，這塊大陸在侏羅紀發(fā)生的較大的分裂和漂移現(xiàn)象，最終導致環(huán)境和氣候的變化，恐龍因此而滅絕。物種斗爭說

——恐龍年代末期，最初的小型哺乳類動物出現(xiàn)了，這些動物屬嚙齒類食肉動物，可能以恐龍蛋為食。由于這種小型動物缺乏天敵，越來越多，最終吃光了恐龍蛋。

恐龍滅絕原因的其它假說第五十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化生物大滅絕示意圖中國古生物學家證明，是氣候突變導致了奧陶紀生物大滅絕研究最多第五十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化第一次，在距今4.4億年前的奧陶紀末期，是地球史上第三大的物種滅絕事件，約85%的物種滅亡。古生物學家認為這次物種滅絕是由全球氣候變冷造成的。在大約4.4億年前，現(xiàn)在的撒哈拉所在的陸地曾經(jīng)位于南極，當陸地匯集在極點附近時，容易造成厚厚的積冰---奧陶紀正是這種情形。大片的冰川使洋流和大氣環(huán)流變冷，整個地球的溫度下降了，冰川鎖住了水，海平面也降低了，原先豐富的沿海生物圈被破壞了，導致了85%的物種滅絕。第二次，在距今約3.65萬年前的泥盆紀后期，歷經(jīng)兩個高峰，中間間隔100萬年，是地球史上第四大的物種滅絕事件，海洋生物遭到重創(chuàng)。第三次，距今約2.5億年前的二疊紀末期，估計地球上有96%的物種滅絕，其中90%的海洋生物和70%的陸地脊椎動物滅絕，是地球史上最大也是最嚴重的物種滅絕事件。這次大滅絕使得占領海洋近3億年的主要生物從此衰敗并消失，讓位于新生物種類，生態(tài)系統(tǒng)也獲得了一次最徹底的更新，為恐龍類等爬行類動物的進化鋪平了道路?？茖W界普遍認為，這一大滅絕是地球歷史從古生代向中生代轉折的里程碑。其他各次大滅絕所引起的海洋生物種類的下降幅度都不及其1／6，也沒有使生物演化進程產(chǎn)生如此重大的轉折。

6次集群滅絕第五十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化第四次，距今1.95億年前的三疊紀末期，估計有76%的物種，其中主要是海洋生物在這次滅絕中消失。這一次災難并沒有特別明顯的標志，只發(fā)現(xiàn)海平面下降之后又上升了，出現(xiàn)了大面積缺氧的海水。第五次，距今6500萬年前白堊紀末期，是地球史上第二大生物大滅絕事件，約75%--80%的物種滅絕。在五次大滅絕中，這一次大滅絕事件最為著名，因長達14000萬年之久的恐龍時代在此終結而聞名，海洋中的菊石類也一同消失。其最大貢獻在于消滅了地球上處于霸主地位的恐龍及其同類，并為哺乳動物及人類的最后登場提供了契機。這一次災難來自于地外空間和火山噴發(fā)，在白堊紀末期發(fā)生的一次或多次隕星雨造成了全球生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。撞擊使大量的氣體和灰塵進入大氣層，以至于陽光不能穿透，全球溫度急劇下降，這種黑云遮蔽地球長達數(shù)年之久，植物不能從陽光中獲得能量，海洋中的藻類和成片的森林逐漸死亡，食物鏈的基礎環(huán)節(jié)被破壞了，大批的動物因饑餓而死，其中就是恐龍。第六次，距今1萬年前更新世末期，哺乳動物和鳥類的滅絕。在滅絕名單中的夏威夷畫眉，人類最后一次見到它是15年前。導致夏威夷畫眉滅絕的原因是人類對森林的過度砍伐破壞了畫眉的棲息場所，并引進攜帶傳染病的蚊子；另外非本地物種帶來的競爭也是夏威夷畫眉絕種的一個原因。有種淡水魚拉丁文名叫潘頓納多，潘頓納多魚棲息的沼澤地被改建成稻田后，這種魚便消失了。目前每小時3個物種的滅絕速度，到2050年將四分之一到一半的物種滅絕

6次集群滅絕第五十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三地球的歷史和宏進化地質歷史時期的生物滅絕歷程第五十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類生物系統(tǒng)學

——對過去及現(xiàn)在的生物多樣性所進行的研究，包括在地質歷史上各生物類群出現(xiàn)的順序、彼此之間的親緣關系等。包括分類學（

taxonomy

）生物分類學——

按照某個系統(tǒng)的理論框架，對現(xiàn)在的生物物種進行鑒定、命名。分類學的基礎第六十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類雙名法拉丁名=屬名+物種名（種加詞）例：中文名為馬尾松，又名青松、山松、樅松的物種

拉丁名為：Pinusmassoniana注意事項：（1）屬名的第一個字母大寫（2）整個拉丁名用斜體給物種命名林奈如何給物種命名的？瑞典植物學家、分類學家——林奈（1707-1778）第六十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類將物種逐漸歸并到更大的分類階元（分類類群）中：

-第一步是對物種進行雙命名法命名，把密切相關的物種歸為同一個屬(genus)

-把相似的屬歸到一個科(family)

-依此歸到：目(order)→綱(class)→門(phylum)→界(kingdom)→域(domain)級系分類法第六十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類把相似的種歸到一個屬（genus）中把相似的屬歸到一個科（family）中把相似的科歸到一個目（order）中把相似的目歸到一個綱（class）中把相似的綱歸到一個門（phyla）中把相似的門歸到一個界（kingdom）中把相似的界歸到一個域（domain）中級系分類法第六十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類豹的級系分類第六十四頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類種系發(fā)生（

phylogeny

）：即物種的進化史。系統(tǒng)發(fā)生樹（phylogenetictree

）：系統(tǒng)學家將物種在分類序列中逐級歸類，形成系統(tǒng)發(fā)生樹分類學和種系發(fā)生種屬科豹臭鼬歐洲水獺狗狼豹屬鼬屬獺屬犬屬貓科鼬科犬科食肉目第六十五頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類同源性（homology）——起源于共同的祖先，隨著親緣關系越來越遠，在外貌及功能上差異越來越大，但都具有基本的相似性。

如：鯨的肢骨、蝙蝠的翅膀同功性（analogy）——從不同進化樹中進化的物種，由于相似的適應性，可能具有一些非常相似的結構，這種由趨同進化（convergentevolution）所形成的相似性成為同功性。

如：鳥類和昆蟲的翅膀同源性與同功性第六十六頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類同源性結構同源性與同功性第六十七頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類同功性結構：鳥和昆蟲的翅膀功能相同，但它們是獨立進化的，并且結構不同。同源性與同功性第六十八頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類同源性——同功性比較示意圖第六十九頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類比較生物體的基因及其產(chǎn)物—DNA序列和其編碼的蛋白質的氨基酸序列

兩個物種的DNA及氨基酸序列越相似，即同源性越高，它們從共同祖先分支得越晚?，F(xiàn)代分子生物學研究表明，在編碼功能基因的DNA序列方面，黑猩猩與人的相同之處可達99.4%。

人類與黑猩猩在進化路線上分開大約在500萬年前。分子生物學是系統(tǒng)學的工具第七十頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類分子系統(tǒng)學為驗證物種的種系發(fā)生假說提供了新的方法

-

分子的數(shù)據(jù)與其他追蹤種系的方法一致，如解剖同源性評價、化石分析。

-保存較好的化石，可以直接提取DNA進行分析。分子生物學是系統(tǒng)學的工具蒂羅爾冰人，史前人類DNA來源（5300前）第七十一頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類分子生物學結合計算機技術，產(chǎn)生了分支系統(tǒng)分析(cladisticanalysis)分支分析是對進化支(clade)的科學探索

進化支是指包括祖先及其所有后代在進化樹上的明確分支(distinctivebranch)分支系統(tǒng)學革命妊娠期長妊娠毛、乳腺脊柱脊柱毛、乳腺妊娠妊娠期長組外（爬行類）組內（哺乳類）分類單位原始特性衍生特性第七十二頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類是修正傳統(tǒng)的“系統(tǒng)發(fā)生樹”的新方法。對進化支（clade）的科學探索，研究對象是“進化支”（生命樹的一個明確的分支，包括祖先及其所有后代）。通過比較原始特征、衍生特征，以確定組內種系發(fā)生中分支點的順序，由此確定物種之間的親緣關系。分支分析第七十三頁，共八十一頁，編輯于2023年，星期三多種多樣生物的分類嚴格應用分支分析有時會產(chǎn)生與傳統(tǒng)分類學相矛盾的系統(tǒng)發(fā)生樹。-生物學家一般將鳥類和爬行類放在脊椎動物的兩個綱。-分支分析的結果卻顯示鱷魚類與鳥類比與蜥蜴類和蛇類的親