(共28张PPT)
第4节 协同进化与生物多样性的形成
高一—人教版—生物学必修2—第6章
问题探讨:
达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距,其底部储存着花蜜。达尔文推测,这种花的形成绝不是偶然的,肯定存在这样的昆虫,它们生有同样细长的吸管似的口器,可以从花距中吸到花蜜。大约50年以后,研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。
某种兰花和专门给它传粉的蛾
协同进化
某种兰花和专门给它传粉的蛾
如果后来未发现这样的蛾类昆虫,达尔文的推测就仅仅是一种猜想,不能被证实。当然,未发现这样的蛾类昆虫,不等于这样的昆虫一定不存在,因此并不能说明达尔文的推测一定是错误的。
达尔文作出上述推测的理由是什么?理由是兰花的生殖离不开传粉昆虫。
如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫(靠细长的口器获取花距底部的花蜜),这种兰花就难以完成传粉受精,这个物种也就不存在了。
如果后来未发现这样的蛾类昆虫,是否能说达尔文的推测是错误的?
协同进化
没有我,你跑不了
这么快!
没有我,你也跑不了这么快!
自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、
动作敏捷的个体,也有利于猎豹种群中跑
得快的个体。这两个物种的进化过程宛如
一场漫长的“军备竞赛”。
猎豹追捕羚羊
协同进化
捕食者的存在是否对被捕食者有害无益?实际上,捕食者所吃掉的大多是捕食者
中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用。
协同进化
收割理论:
美国生态学家斯坦利提出:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。
捕食者的存在有利于增加物种多样性。
不同生物之间在进化上密切相关,生物的进化与无机环境的变化也是相互影响的。地球上的原始大气中是没有氧气的,因此,最早出现的生物都是厌氧(进行无氧呼吸)的;最早的光合生物的出现,使得原始大气中有了氧气,这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。
协同进化
通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统,也就是形成了生物的多样性。
生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、
生态系统多样性。
生物多样性的形成
46亿年前
地球形成
30多亿年前 生命的起源
5.4亿年前 前寒武纪寒武纪
古生代
2.45亿年前
中生代
6600万年前
新生代
生物进化历程示意图
1.最早出现的生物是哪一类生物?它们生活在什么环境中?
最早出现的生物是厌氧的单细胞生物,它们
生活在原始海洋中。
2.陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后?前者为后者提供了什么条件?
植物先登陆,否则动物登陆后就会饿死。
教材P122 思考与讨论:
教材P122 思考与讨论:
3.同今天你所看到的地球相比,寒武纪时地球上的生态系统有什么特点?
当时陆地上还是一片荒芜,生物都生活在海洋中。
4. 恐龙是什么时候灭绝的?物种灭绝对生物多样性会产生怎样的影响?
恐龙是在中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物
多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。
原始生命:古细菌(厌氧异养)
原核生物:蓝藻 细菌(自养)
真核生物:出现了有性生物(实现了基因重组,生物进化速度加快)
生物多样性的形成
(35亿年前)
在5.4亿---5.0亿年前的寒武
纪,海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成,这就是著名的寒武纪大爆发。大量的动物构成了生态系统的第三极——消费者。
寒武纪的海洋生物类群想象图
生产者、分解者两极生态系统 → 生产者、消费者、分解者三极生态系统
生物多样性的形成
4亿年前陆地景观想象图
生物多样性的形成
大约在4亿年前
原始的陆生植物(主要是蕨类植物)
原始的两栖类
裸子植物和被子植物先后扮演了生产者的主角,鸟类、哺乳类等成为地球上占优势的动物类群,复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。
生物多样性的形成
46亿年前
地球形成
30多亿年前 生命的起源
5.4亿年前 前寒武纪寒武纪
古生代
2.45亿年前
中生代
6600万年前
新生代
生物进化历程示意图
生物的进化历程可概括为:
从原核生物到真核生物;从无性生殖到有性生殖;由简单到复杂;
由水生到陆生;由低等到高等。
生物多样性的形成
中,人类凭借非凡的大脑、灵巧的双手和群体的力量,已经拥有了其他生
物无可比拟的生存优势,并且对其他物种的进化产生了重要影响,不少物种由于人类活动的影响走向绝灭。我们须臾不能忘记的是,包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的,人类的生存和发展始终受益于生物多样性,保护生物多样性就是保护人类自己。
与社会的联系
人类也是生物进化的产物。大约300万年前,森林古猿的一支离开森林,告别树栖生活,走上了向现代人类进化的漫漫长路。在自然界的生存斗争
生物进化理论在发展
以自然选择为核心现代生物进化理论
自然选择
种群
突变和基因重组
基因频率
生物
无机环境
协同进化
现代生物进化理论的核心:自然选择学说发展
中性突变理论:决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。
间断平衡学说:物种形成并不都是渐变的结果,而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
生物进化论不会停滞不前,而是在不断发展。
生物进化理论在发展
不同
生物与无机环境
遗传物种
生态系统
课堂小结
课堂练习
1.生物多样性是协同进化的结果。判断下列与进化和生物多样性有关的表述是否正确。
(1)一个物种的形成或绝灭,会影响到若干其他物种的进化。( √ )
(2)物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的。( X )
(3)地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的。( X )
(4)生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程。( X )
2.基于早期地球的特殊环境推测,地球上最早出现的生物是( C )
A.单细胞生物,进行有氧呼吸
B.多细胞生物,进行有氧呼吸
C.单细胞生物,进行无氧呼吸
D.多细胞生物,进行无氧呼吸
课堂练习
3.关于有性生殖在进化上的意义,下列说法错误的是(
)
A.实现了基因重组
B.提高了繁殖速率
C.加快了进化的进程
D.丰富了变异的原材料
B
课堂练习
我国在修建青藏铁路时,不惜耗资修建许多高架桥和涵洞。这
对保护生物多样性有什么意义?这种做法适合在其他地区推广么?请综合运用本章所学知识,从基因、物种和生态系统三个方面来论证。感兴趣的话,你还可以从经济和社会等角度提出自己的看法。
课后思考
《协同进化与生物多样性的形成》生物的进化PPT课件
《协同进化与生物多样性的形成》生物的进化PPT课件
1.协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
如果是生物与生物之间的协同进化,仅发生在不同物种之间,同种
生物不存在协同进化。
物种间的协同进化方式多种多样,有的通过生存斗争实现,有的通过种间互助实现。
生物与无机环境间的协同进化,表现在生物能够适应一定的环境,
也能影响环境。即无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率,导致生物朝着一定方向进化;生物的进化反过来又会影响无机环境。
【易错提示】
2.在进化地位上越高等的生物,不一定适应能力越强。进化过程
中出现的新物种,有些是靠开辟环境中新的生存空间来生存和繁衍的,不一定就比原来的物种适应能力更强。例如,海洋的生物登陆后,形成了许多新物种,开辟了新的生存空间,但是不能说这些新物种比海洋藻类的适应能力强。
【易错提示】
根据生态学家斯坦利的"收割理论",捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者通过什么方式使物种多样性增加的?
捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的生存提供机会,有利于增加物种的多样性。
【易错题】
3.用一位学者的话说,协同进化就是“生态的舞台,进化的表演"( 生e ecological 生eater and evolutionary play )。根据本节所学内容,谈谈你对这句话的理解。
生态指的是生物与环境的相互关系,进化指的是生物界的历史演变;如果把进化看作由各种生物表演的一部历史剧,那么,上演这部历史剧的舞台就是生物与环境之间复杂的相互关系。生物进化的表演受舞台背景的制约,舞台背景也要与上演的内容相协调。
【拓展应用】
4.假如物种之间没有一定的关系(如亲缘关系和相互影响),也不随时间而改变,那么我们的生物学观点会发生怎样的变化?生物学是更容易学习还是更难学习?
假如那样,生物界纷繁复杂的现象就很难用统一的观点和理论来解释,作为生物学基本观点之一的进化观点将难以建立,生物学就不可能形成现在这样一个科学的框架体系,学习生物学将缺少基本观点和方法的指导和统领。
【拓展应用】