《生物进化》PPT课件.ppt

上章要点,生物分类阶元物种概念（现代物种和化石种）物种命名法则（二名法、优先率、拉丁化）可用名,第三章 生命起源 与 生物进化,第一节 生命起源与动物体 基本结构,1 地球上为什么有生命-什么是生命,自我复制新陈代谢,生命的动力能量 来自太阳地球有极好的位置冥王星距太阳太远金星距太阳太近，星表温度400度,1 地球上为什么有生命?,1 地球上为什么有生命,生物链植物（1%被转换）食草动物食肉动物,1 地球上为什么有生命,地球提供了良好的生物场所具有大气圈（可防止陨石、可防止紫外线、可稳定温度）地球的铁质核心在旋转中产生磁场，可防止太阳电离层（电子风暴）,2 生命起源,对生命起源的识：神创论：地球上一切生命都是上帝设计和创造的宇宙论：生命宇宙固有，地球上的生命来自地球之外自然起源论：地球上的生命是在特殊的条件下，通过化学的途径实现,2 生命起源-地外生命的证据,40年前开始流行有生源说（胚种说），认为生命之源来源宇宙在陨石中发现有遗传物质主要成分-糖类化合物墨、西天文学家在以恒星上发现有生命元素 水蒸汽和强力磁场细菌能够生活在超高压环境中18.6T/cm2,生命起源的阶段,有机化合物阶段（化学汤）大分子阶段生命阶段,细胞起源与进化,最早的生命体并不是以细胞的形式出现，如现代病毒。细胞的出现使生命有了自我保护的功能细胞分为原核细胞（最早记录为35亿年）和真核细胞（最早记录为13亿年）,原核细胞和真核细胞,核物质,生命史研究中的新进展,最早的生命可追溯到35亿年前光合作用可能发生在35亿年前真核细胞发生在19-20亿年前多细胞生物在6-7亿年第一次出现在地质历史中发生过多次大规模 物种绝灭事件,2 有机体的组成,细胞 组织 器官 系统细胞：具有利用能力量、转化能量和分裂繁殖的 能力，分为细胞膜、细胞核和细胞质组织：形态、机能相似的细胞群，有一定机能器官：具有一定的形态和一定功能系统：由一系列密切关系的器官，完成一个过程,3 有机体的发展,(1)原生动物：最低等的生物-单细胞生物 侧生动物（演化中的旁支）(2)原生动物 后生动物（演化中的主支）(3)后生动物中最原始的是二胚层腔肠动物,3 有机体的发展,4 三胚层的形成5 从原口动物到后口动物6 真体腔的形成,3 有机体的发展,如果发育过程到此为止便形成了动物个体的话，那么我们称它为双胚层动物，因为它们身体只由内、外两层构成，如水母（jellyfish）。其中央的空腔当消化的肠子用，因而叫腔肠动物。,三胚层动物中的 两大分支,原口动物,（新）后口动物,第二节 生物进化,生物进化的含义,进化 泛指事物从低级到高级、从简单到复杂的形式转变。生物进化 指生物与其环境之间的相互作用导致部分或整体生物种群遗传组成的一系列不可逆的变化。,1 生物进化的证据,古生物学的证据胚胎学的证据比较解剖学的证据生物地理学的证据,古生物学的证据,古生物不同种类出现顺序反映了生物的进化顺序，主要表现在：生物不断的从低级到高级、水生到陆生、简单到复杂的方向发展资料表明，在生物的发展中有大量过渡环节的存在生物进化与环境密切相关,古生物学证据图解(1),古生物学证据图解(2),胚胎学的证据,在胚胎发育中，共性特征先出现，特殊性状后出现不同动物的胚胎发育起初经过相似的阶段，以后才愈来愈分歧高等动物的胚胎发育经过了低等动物的胚胎发育阶段生物的重演律,胚胎学证据图解,重 演 律,个体发育 生物个体的终生发育过程系统发生 生物种族的发展史重演律 个体发育是系统发生的迅速重演,重演律图解,重演律只是一种简单、迅速的过程；可推测进化过程中的原始性状，可绘出系统发育树,比较解剖学证据,通过不同类别动物的解剖，比较各种器官构造，确定生物的进化同源器官起源相同、构造和部位相似而形态、机能不同的器官（如手、肢、鳍）同功器官生物的形态、功能相似而起源不同的器官（如鸟和昆虫的翅膀）痕迹器官生物体已基本无作用但仍存在的器官（如人类的毛发），可追溯起源,比较解剖学证据图解,2 生物进化的学说,进化学说的形成主要进化学说达尔文学说以后进化理论的发展,进化学说的形成,任何进化学说得以成立的前提是:：承认物种可变承认原有的和变异的特征都是通过从亲代获得并传给后代必须排除超自然原因的情况下，解释生物进化的原因和适应起源,主要进化学说,进化论的萌芽及早期思想达尔文进化论的提出及其主要思想达尔文学说以后的进化理论与发展,早期进化论的地位,进化论的萌芽和早期思想,布丰，法国人，认为物种是可变的，特别强调环境对生物的影响，其进化的中心思想是：生存环境的改变，特别是气候和食物的改变可以引起生物机体的改变。但后来经不起宗教势力的压迫公开发表声明，放弃了进化学说。,林奈，伟大的生物家，现代绝大多数物种和 生物命名的建立者。一个长期认为物种 不变论者，后来在事实面前思想发生了 重大改变。当他将人、猿和猴归到哺乳 动物纲的同一个属时，无奈的叹到，“这些下贱的畜生是多么像我们呀”。,进化论的萌芽和早期思想,拉马克，法国人。早达尔文50年提出进化论，伟大的博物学家。其理论观点为：传衍理论（生物可变、遗传、自然发生）进化等级（承认生物从低级向高级发展，但不承认物种的绝灭）进化原因（强调内因，用进废退，获得性遗传）,进化论的萌芽和早期思想（3）,法国博物学家拉马克是生物进化论的先驱，他比达尔文还早半个世纪。1809年 他将整个动物界分为脊椎动物和无脊椎动物。,达尔文，1809-1882，英国人,达尔文进化论的主要思想,变异与遗传（变异的稳定与可变性）自然选择（天择物竟，适者生存）性状分歧，物种形成与绝灭（新种不断产生，旧种不断绝灭，性状变异 自然选择 适者生存 新种形成 旧种绝灭）,自然选择的特点,保存有利性状，淘汰无利性状自然选择通过生存斗争实现自然选择能使适应环境的生物得以衍生，不适应者淘汰,An early tree of life drawn in 1874 by the German biology,Ernst Haeckel.,接着不久，进化论的拥护者、德国的E.Haeckel首次提出了一个完整的动物演化树。,达尔文学说以后进化理论的发展,第一次修正-新达尔文主义第二次修正-现代综合论第三次修正-现代达尔文主义,新达尔文主义-魏斯曼,修正了进化论中除自然选择以外的内容，如获得性遗传，外界对进化的直接影响等，将自然选择强调为进化的主要原因,现代综合论-孟德尔,随着遗传学的成熟，人们对进化的原因有了新认识，综合论主要修改了“自然选择”理论，用“繁殖或基因传递的相对异”(强调内因)代替了生存斗争，适者生存的概念。,现代达尔文主义-现代古生物学家的贡献,新资料证实，进化过程并非匀速，快速进化和 进化停滞并存，如寒武纪生命大爆发进化有随机性，自然选择非进化主因素遗传学研究证实，遗传本身具有某种进化功能，进化过程中可能有内因的驱动和导向性。,几种有关进化的图解,有关进化论的争论,进化的动力是什么进化是否有一定的方向进化的速度是否恒定，是渐进还是跳跃,本节重点生物演化的主要证据主要进化观点要点,第三节 生物的演化方式和规律,1 演化方式2 演化规律3 生物演化总貌,1 演化方式,进化 生物体由低级向高级的进化水平的提高分化 生物对不同环境的适应而向多方向的分化，生物进化水平没有提高，分为趋异和趋同 趋异 分类位置相近的生物，由于适应不同的环境而发生的形态分化，也称为辐射 趋同 分类位置较远的生物，由于适应相同或相似和环境，而使形态相似起来,趋异（辐射发展）,爬行动物1鱼龙 2剑龙 3跃龙 4翼龙,肢骨的辐射,趋同,分类位置较远的生物，由于适应相同或相似和环境，而使形态相似起来,1 演化方式,特化 生物对某种条件特殊适应，使其形态、生理上发生局部变化，但生物整体进化水平没有提高退化 生物体形态及生理的简单化，但进化水平没有退步,特化-脊椎动物肢骨对环境的适应特化,1 演化方式,平行演化 亲缘关系比较近的生物分化后，分别在相似和环境中发展，它们对应的器官因适应相似的环境而产生相似的性状，如旧大陆的有胎盘类和新大陆的有袋类,平行演化-奇蹄类肢骨,绝灭 既生物的灭亡，分为真假绝灭两种类型。生物绝灭认识的建立是生物演化思想建立的重要标志。有资料表明，由于人类的干涉，物种的绝灭比形成速度快1000倍，即每小时一个物种绝灭。,1 演化方式,2 演化规律,不可逆性 生物无论整体还是部分（器官）都不可能返回到它们祖先已有过的状态，即已消失的性状不会再出现(鲸不会再出现鳃和鳍)，已绝灭的物种不会再复生相关律 当生物的某一器官发生变异而产生新的适应，必然会引起相关器官发生变异(翼龙的翅引起骨头变轻),生物演化的不可逆性,相关律-马科进化的相关表现,3 生物演化总貌,进步性 从低级到高级、从简单到复杂的发展分枝性 从少到多的发展阶段性 多次绝灭，多次复苏，,一份日文杂志“Newton”形象地表达寒武大爆发事件:在短短的几百万年的一瞬间,突然快速产生了地球上目前已知的绝大多数动物门类。,本节要点：演化方式演化规律生物演化总貌,下节课前讨论,进化总貌产生的原因,