協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

第6章生物的進(jìn)化

第4節(jié)協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成

達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)的花距，其底部?jī)?chǔ)存著花蜜。達(dá)爾文推測(cè)，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲，它們生有同樣細(xì)長(zhǎng)的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。問(wèn)題探討某種蘭花和專門給它傳粉的蛾1.達(dá)爾文作出上述推測(cè)的理由是什么？

蘭花的生殖離不開(kāi)傳粉昆蟲。如果沒(méi)有與這種蘭花結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的傳粉昆蟲，這種蘭花就難以完成傳粉受精，這個(gè)物種也就不存在了。2.如果后來(lái)未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，是否說(shuō)明達(dá)爾文的推測(cè)是錯(cuò)誤的？

如果后來(lái)未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，達(dá)爾文的推測(cè)就僅僅是一種猜測(cè)，不能被證實(shí)。當(dāng)然，未發(fā)現(xiàn)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(shuō)明達(dá)爾文的推測(cè)一定是錯(cuò)誤的。在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形并不少見(jiàn)。想一想，昆蟲傳粉的專門化對(duì)植物繁衍后代有什么意義？蟲媒花的進(jìn)化與傳粉昆蟲的進(jìn)化有怎樣的關(guān)系？任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。

①不同物種間的協(xié)同進(jìn)化（生物與生物）捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無(wú)益？自然選擇有利于羚羊種群中肌肉發(fā)達(dá)、動(dòng)作敏捷的個(gè)體，也有利于獵豹種群中跑得快的個(gè)體。這兩個(gè)物種的進(jìn)化過(guò)程宛如一場(chǎng)漫長(zhǎng)的“軍備競(jìng)賽”。實(shí)際上，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到了促進(jìn)種群發(fā)展的作用。獵豹追捕羚羊在自然界，捕食者和被捕食者都面臨生存壓力。在自然選擇的作用下，它們也相互選擇，協(xié)同進(jìn)化。

①不同物種間的協(xié)同進(jìn)化（生物與生物）“收割理論”美國(guó)生態(tài)學(xué)家斯坦利提出：捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)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。“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(wú)法生存。②生物與環(huán)境間的協(xié)同進(jìn)化地球上的原始大氣中是沒(méi)有氧氣的，因此，最早出現(xiàn)的生物都是厭氧（進(jìn)行無(wú)氧呼吸）的；最早的光合生物的出現(xiàn)，使得原始大氣中有了氧氣，這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。環(huán)境變化生物進(jìn)化出現(xiàn)臭氧層有氧環(huán)境產(chǎn)生氧氣無(wú)氧環(huán)境厭氧生物需氧生物陸生生物光合生物一、協(xié)同進(jìn)化1、舉例生物與生物之間生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間2、概念：不同_______之間、________與_____________之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是協(xié)同進(jìn)化。3、通過(guò)漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫(kù)，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。物種生物無(wú)機(jī)環(huán)境二、生物多樣性的形成1.生物多樣性的內(nèi)容：遺傳多樣性（基因多樣性）：生物體內(nèi)決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性。物種多樣性：動(dòng)物，植物和微生物等生物種類的豐富性。生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生物圈內(nèi)生物環(huán)境、生物群落和生態(tài)過(guò)程的多樣性。生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程2、生物多樣性的形成的進(jìn)化歷程

化石——埋藏在地層中的古代生物的遺體、遺跡和遺物，石化后形成的。是研究生物進(jìn)化最直接的證據(jù)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(jì)寒武紀(jì)2.45億年前6600萬(wàn)年前古生代中生代新生代最早的生物化石－－古細(xì)菌化石（距今35億年前）藍(lán)藻和細(xì)菌-原核生物兩極生態(tài)系統(tǒng)寒武紀(jì)大爆發(fā)真核生物有性生殖出現(xiàn)消費(fèi)者出現(xiàn)4億年前，造山運(yùn)動(dòng)生物登陸煤炭形成蕨類植物原始兩棲類爬行類恐龍時(shí)代侏羅紀(jì)白堊紀(jì)鳥(niǎo)類哺乳類被子植物裸子植物2、生物多樣性形成的進(jìn)化歷程時(shí)間生物類型特點(diǎn)46億年前地球誕生38億～37億年前誕生最早的原始生命35億年前發(fā)現(xiàn)最早的生物化石35億～15億年前主要是種類不多的藍(lán)藻和細(xì)菌兩極生態(tài)系統(tǒng)15億年前出現(xiàn)真核生物有性生殖使進(jìn)化速度加快5.4～5億年前海洋無(wú)脊椎動(dòng)物爆發(fā)式形成；寒武紀(jì)大爆發(fā)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜4億年前海洋植物登陸，形成陸生植物；隨后出現(xiàn)陸生動(dòng)物之后裸子植物和被子植物扮演生產(chǎn)者的主角；鳥(niǎo)類、哺乳類成為優(yōu)勢(shì)的動(dòng)物類群逐漸形成復(fù)雜多樣的陸生生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化過(guò)程中許多物種由于不適應(yīng)環(huán)境的變化而絕滅；一種生物的絕滅能為另一種生物的興盛騰出空間。最早的生物化石－－古細(xì)菌（距今35億年）在此之后大約20億年的漫長(zhǎng)歲月中，地球上的生物主要是海洋中種數(shù)不多的藍(lán)藻和細(xì)菌，它們都是原核生物。

古細(xì)菌化石（放大3萬(wàn)倍）約15億年前：真核生物出現(xiàn)，生物通過(guò)有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性，進(jìn)化明顯加快，多細(xì)胞生物種類增多。前寒武紀(jì)（至5.4億年前）：生態(tài)系統(tǒng)是簡(jiǎn)單的兩極生態(tài)系統(tǒng)，只有生產(chǎn)者和分解者。②寒武紀(jì)之前（前寒武紀(jì)），地球上的生命都是非常低級(jí)的，主要是一些單細(xì)胞生物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物等前寒武紀(jì)（至5.4億年前）34億年前的古細(xì)胞化石13億年前真核生物的紅藻化石前寒武紀(jì)地層的水母化石澄江動(dòng)物化石群澄江動(dòng)物化石群位于澄江縣城以東5公里的帽天山，這一化石群的發(fā)現(xiàn)，轟動(dòng)了國(guó)際科學(xué)界，被譽(yù)為“世界近代古生物研究史上所罕見(jiàn)”、“20世紀(jì)最驚人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一”，堪稱國(guó)寶，是云南乃至全國(guó)的寶貴財(cái)富，是揭示寒武紀(jì)“生命大爆炸”奧秘的金鑰匙。2011年1月14日中國(guó)政府向聯(lián)合國(guó)教科文組織世界遺產(chǎn)的申報(bào)材料，標(biāo)志著澄江化石地正式成為中國(guó)2011年世界遺產(chǎn)申報(bào)項(xiàng)目。2012年7月1日，在俄羅斯圣彼得堡召開(kāi)的第36屆世界遺產(chǎn)委員會(huì)會(huì)議宣布，將中國(guó)澄江化石地列入《世界遺產(chǎn)名錄》。③、古生代的寒武紀(jì)（5.4億~5.0億年前）海洋中有大量的無(wú)脊椎動(dòng)物物種爆發(fā)式地迅速形成，這就是著名的寒武紀(jì)大爆發(fā)。大量的動(dòng)物構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的第三極——消費(fèi)者，使生態(tài)系統(tǒng)由最早期的只有生產(chǎn)者和分解者的兩極生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)者、分解者兩極生態(tài)系統(tǒng)→生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)寒武紀(jì)時(shí)陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。大約在4億年前由于造山運(yùn)動(dòng)使海洋縮小，陸地?cái)U(kuò)大，一些海洋植物開(kāi)始適應(yīng)陸地生活，形成了原始的陸生植物，隨后才出現(xiàn)了適應(yīng)陸地生活的動(dòng)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(fù)雜的環(huán)境又為生物的進(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái)，復(fù)雜多樣的陸地生態(tài)系統(tǒng)逐漸形成。水生、簡(jiǎn)單、低等→陸生、復(fù)雜、高等④、最早登陸的植物

一些海洋植物開(kāi)始適應(yīng)陸地生活，主要是蕨類植物。晚古生代生物

泥盆紀(jì)生物登陸，蕨類植物、總鰭魚；石炭紀(jì)裸子植物，到處是綠色的世界，是煤炭形成的主要地質(zhì)年代；二疊紀(jì)以生物大量滅絕為特征，可能是由于環(huán)境的變遷。

⑤、中生代生物三疊紀(jì)，開(kāi)始出現(xiàn)水生爬行動(dòng)物，如魚龍、蛇頸龍等；侏羅紀(jì)，是恐龍的天下，發(fā)現(xiàn)始祖鳥(niǎo)、中華龍鳥(niǎo)等；昆蟲類也開(kāi)始繁盛；白堊紀(jì)，末期是生物的滅絕時(shí)期，但開(kāi)始出現(xiàn)被子植物新生代少女化石和復(fù)原圖人類也是生物進(jìn)化的產(chǎn)物大約300萬(wàn)年前，森林古猿的一支離開(kāi)森林，告別樹(shù)棲生活，走上了向現(xiàn)代人類進(jìn)化的漫漫長(zhǎng)路。在自然界的生存斗爭(zhēng)中，人類憑借非凡的大腦、靈巧的雙手和群體的力量，已經(jīng)擁有了其他生物無(wú)可比擬的生存優(yōu)勢(shì)，并且對(duì)其他物種的進(jìn)化產(chǎn)生了重要影響，不少物種由于人類活動(dòng)的影響走向絕滅。我們須臾不能忘記的是，包括人類在內(nèi)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(hù)生物多樣性就是保護(hù)人類自己。原始生命：古細(xì)菌(35億年前)↓原核生物：細(xì)菌(含藍(lán)細(xì)菌)↓真核生物：有性生殖植物海洋植物↓裸子植物↓被子植物動(dòng)物海洋動(dòng)物↓原始的兩棲類↓爬行動(dòng)物恐龍時(shí)代↓鳥(niǎo)類、哺乳類寒武紀(jì)大爆發(fā)小結(jié)：生物進(jìn)化的方向原核生物→真核生物單細(xì)胞生物→多細(xì)胞生物無(wú)性生殖→有性生殖水生生物→陸生生物低等生物→高等生物在進(jìn)化過(guò)程中，許多物種由于不適應(yīng)環(huán)境的變化而絕滅了。絕滅的物種為其他的物種的興盛騰出了空間，使生物進(jìn)化翻開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。陸生生物地球形成寒武紀(jì)中生代新生代古生代（1）生物進(jìn)化的總體趨勢(shì)：從結(jié)構(gòu)上看：簡(jiǎn)單→復(fù)雜（原核生物→真核生物；但細(xì)胞生物→多細(xì)胞生物）從功能上看：低等生物→高等生物從生存環(huán)境上看：水生生物→陸生生物（2）代謝的進(jìn)化：厭氧型→好氧型、異養(yǎng)型→自養(yǎng)型（3）生殖方式的進(jìn)化：無(wú)性生殖→有性生殖（4）生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)化：兩極生態(tài)系統(tǒng)（無(wú)消費(fèi)者）→三極生態(tài)系統(tǒng)（生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者）(1)有性生殖的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性，生物進(jìn)化的速度明顯加快，多細(xì)胞植物和動(dòng)物的種類不斷增多。(2)生態(tài)系統(tǒng)第三極——消費(fèi)者的出現(xiàn)，使生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。(3)生物的登陸改變著陸地環(huán)境，陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物的進(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái)。分析生物多樣性的形成1、最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中?最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活在原始海洋中。2.陸生植物和陸生動(dòng)物的出現(xiàn)誰(shuí)先誰(shuí)后？前者為后者提供了什么條件？先出現(xiàn)植物，后出現(xiàn)動(dòng)物，否則動(dòng)物登陸后就會(huì)餓死。3.同今天你所看到的地球相比，寒武紀(jì)時(shí)地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？當(dāng)時(shí)陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。4.恐龍大約是什么時(shí)候絕滅的？物種絕滅對(duì)生物多樣性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？恐龍是在中生代后期絕滅的。物種絕滅對(duì)生物多樣性的影響是復(fù)雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛。思考與討論：三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展

1、以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對(duì)自然界的生命史作出了科學(xué)的解釋：適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；種群是生物進(jìn)化的基本單位；突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過(guò)隔離形成新的物種；生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)際上是生物與生物、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程；生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化