生物的起源與進化物種與物種形成

一、物種的概念(P231)物種(species)是生物存在的基本方式，任何生物在分類學上都屬于一定的物種。生物進化也是物種不斷演化的過程，是從舊種不斷產生新種的過程。本文檔共51頁；當前第1頁；編輯于星期二\3點26分作為分類群的物種物種是具有一定形態(tài)和生理特征、分布在一定區(qū)域內的生物類群，是生物分類的基本單位，也是生物繁殖和進化的基本單位。本文檔共51頁；當前第2頁；編輯于星期二\3點26分生物學的物種概念能夠在自然狀態(tài)下相互交配，并且產生可育后代的一群生物稱為一個物種(species)。判斷不同的變種或居群間差異是否成為不同物種，也即界定物種的主要標準是：是否存在生殖隔離、能否進行相互雜交。同種的個體間可以交配產生后代，進行基因交流從而消除群體間的遺傳結構差異；不同物種的個體則不能交配或交配后不能產生有生殖力的后代，因此不能進行基因交流。本文檔共51頁；當前第3頁；編輯于星期二\3點26分物種的標準(P234)1.形態(tài)學標準物種就是形態(tài)上一致的生物個體的集合。主要根據(jù)生物的形態(tài)特征的差異為標準。不同物種（指同一屬的不同物種）之間有著明顯的形態(tài)差異，而這些形態(tài)特征應該是指同一物種普遍具有的，而不是少數(shù)個體所具有的。本文檔共51頁；當前第4頁；編輯于星期二\3點26分2.遺傳學標準主要以能否交配為標準。凡屬于同一物種的個體，個體之間一般能自由交配，并能正常地生育后代。而不同物種的個體，個體之間一般不能雜交，即使能雜交后代也是不育的?！狻岜疚臋n共51頁；當前第5頁；編輯于星期二\3點26分3.生態(tài)學標準物種是在自然界中占有獨特的生態(tài)位，并且與其它種群在生殖上隔離的自然繁殖群體。主要以生態(tài)要求是否一致為標準。同種生物要求相同的生態(tài)條件，而近緣物種所要求的生態(tài)條件就有差異。本文檔共51頁；當前第6頁；編輯于星期二\3點26分4、生物地理學的標準主要以物種的地理分布范圍為標準。不同物種的地理分布范圍是不同的。有的分布區(qū)域很廣(世界種、廣布種)；而有的分布范圍很狹窄(特有種)；有的過去分布廣，后來變窄了(殘遺種)。本文檔共51頁；當前第7頁；編輯于星期二\3點26分物種的結構(P232)

由個體組合為種群，由種群組合為亞種，由亞種組合為種。個體→種群→亞種→種(多型種)本文檔共51頁；當前第8頁；編輯于星期二\3點26分個體----是物種組成中最基本的單位，即物種由許多個體組成。螞蟻本文檔共51頁；當前第9頁；編輯于星期二\3點26分種群----也稱群體或居群(localpopulation)，是指生活在一定群落里的一群同種個體。種群是構成物種的基本結構單元。本文檔共51頁；當前第10頁；編輯于星期二\3點26分不同物種的種群密度，在同樣的環(huán)境條件下差異很大。例如，在我國某地的野驢種群，平均每一百平方公里還不足兩頭，但是在相同的面積內，灰倉鼠則有數(shù)十萬只。本文檔共51頁；當前第11頁；編輯于星期二\3點26分亞種----亞種(subspecies)是物種以下的分類單位，是種內的一些種群，但彼此在某些形態(tài)或生理特征、基因頻率、染色體結構等方面存在差異，且有不同的地理分布，也稱為“地理亞種”。本文檔共51頁；當前第12頁；編輯于星期二\3點26分東北虎華南虎本文檔共51頁；當前第13頁；編輯于星期二\3點26分種群半種姐妹種種(同屬內的)00.511.522.5300.511.522.53遺傳距離與物種結構本文檔共51頁；當前第14頁；編輯于星期二\3點26分達爾文論物種的形成性狀分歧：生物生活在各種環(huán)境里，向不同方向變異和發(fā)展，形成多種多樣的性狀，其結果最終導致物種的形成。中間類型的滅絕本文檔共51頁；當前第15頁；編輯于星期二\3點26分加拉帕戈斯群島上的地雀本文檔共51頁；當前第16頁；編輯于星期二\3點26分現(xiàn)代達爾文主義論物種的形成

物種形成過程中主要有三個環(huán)節(jié)突變和基因重組自然選擇----適者生存隔離本文檔共51頁；當前第17頁；編輯于星期二\3點26分二、隔離與隔離機制(P228)隔離(isolation)是物種形成的必要條件；隔離：指在自然界中生物不能自由交配或交配后不能產生可育性后代的現(xiàn)象。隔離機制：指造成兩個或幾個親緣關系比較接近的類群之間不易交配或交配后子代不育的原因。本文檔共51頁；當前第18頁；編輯于星期二\3點26分受精前隔離受精后隔離地理隔離生態(tài)隔離季節(jié)隔離性別隔離機械隔離配子或配子體隔離雜種不活雜種不育雜種體敗壞

本文檔共51頁；當前第19頁；編輯于星期二\3點26分受精前隔離地理隔離：即地理環(huán)境的障礙造成的隔離。棉尾兔（美國西部23個種，東部8個種）本文檔共51頁；當前第20頁；編輯于星期二\3點26分生態(tài)隔離(ecologicalisolation)：即生存在同一地域內的不同生境所發(fā)生的隔離。本文檔共51頁；當前第21頁；編輯于星期二\3點26分季節(jié)隔離(seasonalisolation)：又稱時間隔離，交配或開花的時期發(fā)生在不同的季節(jié)所引起的隔離。機械隔離(mechanicalisolation)：也稱形態(tài)隔離(morphologicalisolation)，指的是生殖器官或花器部分在形態(tài)上的差異而出現(xiàn)的隔離。本文檔共51頁；當前第22頁；編輯于星期二\3點26分性別隔離(sexualisolation)：即在不同物種的雌雄性別之間，相互吸引力微弱或缺乏而造成的隔離。往往與行為隔離(behaviorisolation)相聯(lián)系。本文檔共51頁；當前第23頁；編輯于星期二\3點26分Gasterosteusaculeatus三刺魚Gasterosteuspungitius中華多刺魚兩種魚外觀一致，但巢的位置差異和求偶行為差異本文檔共51頁；當前第24頁；編輯于星期二\3點26分受精后隔離配子或配子體隔離：即一個物種的精子或花粉管不能被吸引到達卵或胚珠內，或者它在另一個物種的輸卵管中不易生活的隔離。本文檔共51頁；當前第25頁；編輯于星期二\3點26分雜種不活：即雜種接合子不能成活，或適應性比親本差。山羊×綿羊的雜種，在胚胎早期生長正常，但很多在出生前死去。雜種不育：即雜種不能產生具有正常染色體組的有功能的性細胞。本文檔共51頁；當前第26頁；編輯于星期二\3點26分雜種體敗壞：子二代或回交雜種的全部或部分不能生活或適應低劣。本文檔共51頁；當前第27頁；編輯于星期二\3點26分三、物種形成的方式(P236)漸變式(gradualspeciation)指通過變異的逐漸積累而形成亞種，再由亞種形成一個或多個新種的過程；是達爾文自然選擇學說所描述的新物種形成方式，是物種形成的主要形式。驟變式(suddenspeciation,爆發(fā)式、飛躍式)本文檔共51頁；當前第28頁；編輯于星期二\3點26分漸變式(gradualspeciation)繼承式(successionalspeciation)指一個種在同一地區(qū)內逐漸演變成另一個種(種的數(shù)目不增加)。本文檔共51頁；當前第29頁；編輯于星期二\3點26分分化式(differentiatedspeciation)由一個物種在其分布范圍內逐漸分化成兩個以上的物種。本文檔共51頁；當前第30頁；編輯于星期二\3點26分異域式物種形成(allopatricspeciation)又稱地理隔離式物種形成(geographicspeciation)鄰域式物種形成同域式物種形成(sympatricspeciation)生態(tài)位異化多倍體化本文檔共51頁；當前第31頁；編輯于星期二\3點26分驟變式(suddenspeciation)時間短、速度快或跳躍式的物種形成模式通過雜交和染色體加倍形成新物種異源多倍體通過染色體結構變化形成新種倒位與易位本文檔共51頁；當前第32頁；編輯于星期二\3點26分20世紀初，荷蘭遺傳學家研究一種月見草(夜來香)(Oenotheralamarckiana)的遺傳，發(fā)現(xiàn)一株月見草的染色體增加了一倍，由原來的24個(2n)變成了48個(4n)，成了四倍體植物（巨型月見草）。這個四倍體植物與原來的二倍體植物雜交所產生的三倍體植物是不育的。多倍體化的物種形成

本文檔共51頁；當前第33頁；編輯于星期二\3點26分本文檔共51頁；當前第34頁；編輯于星期二\3點26分本文檔共51頁；當前第35頁；編輯于星期二\3點26分本文檔共51頁；當前第36頁；編輯于星期二\3點26分通過染色體結構變化形成新種非洲發(fā)現(xiàn)一種老鼠(Musminuloidesmusculoides)存在兩個群體，一個染色體數(shù)2n=36，另一個染色體數(shù)為2n=34。研究發(fā)現(xiàn)后者有一對常染色體易位到性染色體上，這兩個群體在南部非洲分布區(qū)是重疊的，它們之間不存在中間類型，已經演化到了生殖隔離的水平，這兩個群體實際上是兩個種。本文檔共51頁；當前第37頁；編輯于星期二\3點26分物種形成的生物學意義(P240)物種形成是生物譜系進化中的一個主要環(huán)節(jié)物種形成為生物進化的不可逆性奠定基礎物種形成是生物多樣性的根據(jù)物種是行為科學的重要單位物種在很大程度上也是生態(tài)學的基本單位物種也是應用生物學中的重要課題本文檔共51頁；當前第38頁；編輯于星期二\3點26分四、物種滅絕(P241)是指物種的消失，也即死亡。滅絕主要有兩類常規(guī)滅絕(normalextinction)：也稱小滅絕，指進化過程中經常發(fā)生的、在較小分布區(qū)內分類群中的一個或數(shù)個物種消失的現(xiàn)象。集群滅絕(massextinction)：也稱大滅絕，指生命進化史上在較短時間內出現(xiàn)大規(guī)模的、大范圍的物種消失事件。本文檔共51頁；當前第39頁；編輯于星期二\3點26分地球上存在過的物種大約90%~99%或99%以上都已滅絕。迄今為止，地球上還未出現(xiàn)過全部生物徹底滅絕的事件。本文檔共51頁；當前第40頁；編輯于星期二\3點26分地球上發(fā)生過5次大的生物滅絕距今約5億年前，寒武紀末期距今約4.4億年前，奧陶紀終了，海洋無脊椎動物57%滅絕3.7億年前，泥盆紀末期，三葉蟲等海洋生物滅絕2.4億年前，二疊紀末期，96%海洋動物滅絕0.65億年，中生代末期，恐龍滅絕本文檔共51頁；當前第41頁；編輯于星期二\3點26分物種滅絕的原因自身因素：內在原因，物種本身老化、適應能力下降、遺傳多樣性喪失等地內因素：外在原因，環(huán)境的巨變（氣候、火山噴發(fā)）、疾病、資源減少、人類的影響等）地外因素：新災變論本文檔共51頁；當前第42頁；編輯于星期二\3點26分恐龍滅絕的原因外因論白堊紀末期，太平洋地殼運動、氣候寒冷、沼澤干燥下沉，大量草食恐龍死亡，肉食類恐龍隨之死亡種間斗爭導致死亡，哺乳類(恒溫)在氣候變化時更易生存。新災變論內因論恐龍體積大，腦下垂體異?；钴S，需食用大量植物(以地衣、蘇鐵、苔蘚類為食，富含抗生物質)，造成毒素在體內積累而死亡頭小、智力低下、競爭不過哺乳類本文檔共51頁；當前第43頁；編輯于星期二\3點26分廣東自然博物館古生物館

恐龍滅絕之謎小行星撞擊說彗星隕石撞擊說火山爆發(fā)說食物中毒說傳染病流行說氣候變遷說物種競爭說大陸漂移說地磁變化說酸雨說關于恐龍滅絕之謎的解釋，公開發(fā)表的就有100多種本文檔共51頁；當前第44頁；編輯于星期二\3點26分滅絕的進化意義滅絕為生物新種類的產生和發(fā)展提供了空間和資源；滅絕是生物進化中的一種正常現(xiàn)象，同時也是不可避免