協(xié)同進化與生物多樣性的形成 高一下學期生物新人教版必修二

6.4協(xié)同進化與生物多樣性的形成問題探討達爾文曾發(fā)現一種蘭花長著細長的花距，其底部儲存著花蜜。達爾文推測，肯定存在生有同樣細長的吸管似的口器的昆蟲。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現了這樣的蛾類昆蟲。討論1.達爾文作出上述推測的理由是什么？2.如果后來未發(fā)現這樣的蛾類昆蟲，是否說明達爾文的推測是錯誤的？蘭花的生殖離不開傳粉昆蟲。如果沒有與這種蘭花結構相適應的傳粉昆蟲（靠細長的口器獲取花距底部的花蜜），這種蘭花就難以完成傳粉受精，這個物種也就不存在了。如果后來未發(fā)現這樣的蛾類昆蟲，達爾文的推測就僅僅是一種猜想，不能被證實。當然，未發(fā)現這樣的蛾類昆蟲，不等于這樣的昆蟲一定不存在，因此并不能說明達爾文的推測一定是錯誤的。問題探討在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形并不少見。想一想，昆蟲傳粉的專門化對植物繁衍后代有什么意義？蟲媒花的進化與傳粉昆蟲的進化有怎樣的關系？特定昆蟲給特定的植物傳粉,這樣可以提高傳粉的效率,并且昆蟲也可得到較多的食物。但這種一對一的關系建立在不受環(huán)境影響的條件下,如果環(huán)境遭受破壞,一種生物的滅絕就會導致另一種相關生物的滅絕。協(xié)同進化沒有我，你跑不了這么快！沒有我，你也跑不了這么快！不同物種之間軍備競賽“精明的捕食者”策略捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無法生存。實際上，捕食者所吃掉的大多數是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發(fā)展的作用。“收割理論”——捕食者在進化中的作用捕食者往往捕食個體數量多的物種，這樣就會避免出現一種或少數幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加物種的多樣性。任何一種生物都不是單獨存在的，它在進化的同時也會影響到其他生物，它們相互選擇，協(xié)同進化。在這個國度中，必須不停地奔跑，才能使你保持在原地

——《愛麗絲鏡中奇遇記》協(xié)同進化紅皇后假說：一般認為生物進化是外界物理環(huán)境變化而致。也可以理解為一種生物進化也會導致其它生物相應進化，否則未進化的就可能被已進化的消滅，即協(xié)同進化。協(xié)同進化不僅不同種生物之間在進化上密切相關，生物的進化與無機環(huán)境的變化也是相互影響的。不同種生物之間在進化上密切相關，生物的進化與無機環(huán)境的進化是否也有關系呢？資料2：地球上的原始大氣中是沒有氧氣的，因此，最早出現的生物都是厭氧(進行無氧呼吸)的；最早的光合生物的出現，使得原始大氣中有了氧氣，這就為好氧生物的出現創(chuàng)造了前提條件。這說明生物與無機環(huán)境之間也存在協(xié)同進化。大氣無氧有氧出現好氧生物光合作用的生物最初無氧呼吸的生物協(xié)同進化1、概念：2、意義：請閱讀課本，總結協(xié)同進化的概念和意義。協(xié)同進化：不同物種之間，生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。通過漫長的協(xié)同進化過程，地球上不僅出現了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，也就是形成了生物的多樣性。生物多樣性的形成形成原因長期自然選擇、協(xié)同進化的結果生物多樣性遺傳多樣性（基因多樣性）物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物體內決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性。生物圈內生物環(huán)境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性。動物、植物和微生物等生物種類的豐富性。遺傳多樣性生物多樣性的形成物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性基因多樣性導致根本原因組成直接原因變異的不定向性蛋白質多樣性決定無機環(huán)境的多樣性組成直接選擇生物多樣性的形成歷程46億年前地球形成30多億年前生命的起源5.4億年前前寒武紀寒武紀古生代2.45億年前中生代6600萬年前新生代生物多樣性的形成經歷了漫長的進化歷程最早的生物化石——35億年前古細菌生物多樣性的形成經歷了漫長的進化歷程此后20億年地球上的生物主要是海洋中的原核生物：藍藻和細菌。形成只由生產者和分解者構成的兩極生態(tài)系統(tǒng)。真核生物出現后，有性生殖也隨之出現，實現了基因重組，增強了生物變異的多樣性。大量的動物構成生態(tài)系統(tǒng)的第三極——消費者生物多樣性的形成歷程水生→陸生大約在4億年前，由于造山運動使海洋縮小，陸地擴大，一些海洋植物開始適應陸地生活，形成了原始的陸生植物，主要是蕨類植物，隨后才出現了適應陸地生活的動物——原始的兩棲類。生物的登陸改變著陸地的環(huán)境，陸地上復雜的環(huán)境又為生物的進化提供了廣闊的舞臺，裸子植物和被子植物先后扮演了生產者的主角，鳥類、哺乳類等成為地球上占優(yōu)勢的動物類群，復雜多樣的陸地生態(tài)系統(tǒng)逐漸形成。簡單→

復雜低等→

高等與社會的聯(lián)系生命進化的歷史長河中，生物與其生存環(huán)境相互作用，并通過遺傳、變異和自然選擇不斷進化。這期間有的物種出現，而有的物種卻被滅絕……在中生代統(tǒng)治地球達1億年之久的各種恐龍,由于目前尚未定論的原因，在白堊紀全部絕滅。恐龍的絕滅有利于哺乳動物的繁盛，使生物進化翻開了嶄新的一頁。與社會的聯(lián)系人類也是生物進化的產物。大約300萬年前，森林古猿的一支離開森林，告別樹棲生活，走上了向現代人類進化的漫漫長路。在自然界的生存斗爭中，人類憑借非凡的大腦、靈巧的雙手和群體的力量，已經擁有了其他生物無可比擬的生存優(yōu)勢，并且對其他物種的進化產生了重要影響，不少物種由于人類活動的影響走向絕滅。我們須臾不能忘記的是，包括人類在內的所有生物都是在相互依存、相互制約中生存和發(fā)展的，人類的生存和發(fā)展始終受益于生物多樣性，保護生物多樣性就是保護人類自己。生物多樣性的形成歷程思考·討論：分析生物多樣性的形成討論1.最早出現的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中?討論2.陸生植物和陸生動物的出現誰先誰后？前者為后者提供了什么條件？討論3.同今天你所看到的地球相比，寒武紀時地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點？討論4.恐龍大約是什么時候絕滅的？物種絕滅對生物多樣性會產生怎樣的影響？最早出現的生物是厭氧的單細胞生物，它們生活在原始海洋中。先出現植物，后出現動物，否則動物登陸后就會餓死。當時陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。恐龍是在中生代后期絕滅的。物種絕滅對生物多樣性的影響是復雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動物的繁盛。現代生物進化理論①

是自然選擇的結果；②

是生物進化的基本單位；③

提供進化的原材料，

導致種群基因頻率的

，進而通過

形成新的物種；④

生物進化的過程實際上是

的過程；⑤

是協(xié)同進化的結果。核心解釋自然選擇學說為核心閱讀123頁最后一段，回答：適應

種群突變和基因重組自然選擇定向改變隔離生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化生物多樣性生物進化理論在發(fā)展生物進化論不會停滯不前，而是在不斷發(fā)展。發(fā)展

中性突變理論：決定生物進化的方向是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。間斷平衡學說：物種形成并不都是漸變的結果，而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現的過程。

自1984年開始，在我國云南省澄江縣，陸續(xù)發(fā)現了大量寒武紀早期(約5.3億年前)的化石，其中包括藻類、海綿動物、腔腸動物以及大量現已絕滅的無脊椎動物類群。這些發(fā)現不但證實了“寒武紀大爆發(fā)”事件,而且為研究生物進化提出了不少新課題。生物進化理論在發(fā)展澄江動物群部分生物化石課堂小結1.協(xié)同進化不同物種間的協(xié)同進化生物與無機環(huán)境之間的協(xié)同進化2.生物多樣性的形成（1）生物多樣性的內容生態(tài)系統(tǒng)多樣性遺傳多樣性物種多樣性生物的進化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，從無性生殖到有性生殖，由簡單到復雜，由水生到陸生，由低等到高等。（3）生物多樣性的形成的進化歷程3.生物進化理論在發(fā)展：（2）生物多樣性的形成原因：長期自然選擇、協(xié)同進化的結果現代生物進化理論的內容課堂練習一、概念檢測1.生物多樣性是協(xié)同進化的結果。判斷下列與進化和生物多樣性有關的表述是否正確。(1)一個物種的形成或絕滅，會影響到若干其他物種的進化。（）(2)物種之間的協(xié)同進化都是通過物種之間的競爭實現的。（）(3)地球上的生態(tài)系統(tǒng)從古至今都是由生產者、消費者和分解者組成的。（）(4)生物多樣性的形成是指新的物種不斷形成的過程。（）√×××2.基于早期地球的特殊環(huán)境推測，地球上最早出現的生物是（）A.單細胞生物，進行有氧呼吸B.多細胞生物，進行有氧呼吸C.單細胞生物，進行無氧呼吸D.多細胞生物，進行無氧呼吸C課堂練習二、拓展應用1.用一位學者的話說，協(xié)同進化就是“生態(tài)的舞臺，進化的表演”(Theecologicaltheaterandevolutionaryplay)。根據本節(jié)所學內容，談談你對這句話的理解。生態(tài)指的是生物與環(huán)境的相互關系，進化指的是生物界的歷史演變；如果把進化看作由各種生物表演的一部歷史劇，那么，上演這部歷史劇的舞臺就是生物與環(huán)境之間復雜的相互