生物人教版（2019）必修2 6.4协同进化与生物多样性的形成（共27张ppt）

(共27张PPT)
第4节
协同进化与生物多样性的形成
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。
1. 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。
2. 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？
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。
3.在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化有什么意义？
特定昆虫给特定植物传粉，可以提高传粉效率，昆虫也可得到较多的食物和保护。
任何一个物种都不是单独进化的。
（1）东岸存在狼群捕食，这种环境有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体生存下来。
（2）东岸狼群一直存在，自然选择使得东岸的羚羊肌肉更发达、动作更敏捷，而迁入西岸的狼群由于比较容易捕到羚羊，其捕食能力几乎停留在原有水平。因此，迁回东岸后就很难捕到羚羊了。
（3）捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。
动物学家对非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊群进行过研究，发现东岸羚羊群的繁殖能力比西岸强，奔跑速度也比西岸的快，同时发现东岸羚羊附近生活着一个狼群。
（1）分析为什么东岸羚羊奔跑速度比西岸快。
（2）如果某个时期把东岸的狼群引入一部分到西岸，狼群比较容易就捕到了羚羊。若干年后又把西岸的狼群迁回到东岸，发现其很难捕到羚羊了，试分析可能的原因。
（3）试从上述狼群和羚羊实例中分析捕食者和被捕食者共同进步的意义。
捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？
说明：生物生活于复杂的环境中，必然要和其它生物发生营养关系。在捕食与被捕食、相互帮助等关系下，共同发展，协同进化，增加了物种多样性。
根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，请分析捕食者使物种多样性增加的方式是什么？
捕食者往往捕食数量多的物种，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。
不同物种间存在
协同进化
说明：生物能够适应一定环境，也能够影响环境。
3. 地球上的原始大气没有_氧气_，最早出现的生物细胞呼吸类型是_无氧呼吸_。进行_光合作用_（生理过程）生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这为好氧生物的出现创造了条件。
生物和无机环境间也存在协同进化
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。
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．
结果
生物多样性的内容：
物种多样性
基因多样性
生态系统多样性
上述实例中的不同物种之间，生物与_无机环境_之间在相互影响中不断进化和发展，其结果使生物种类逐渐增多，体现了_物种_多样性。不同生物的遗传物质各不相同，体现了_基因_多样性，形成的多种多样生态系统体现了_生态系统_多样性。所以说，生物多样性是_协同进化_的结果。
生物多样性的形成
关系：
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境的多样性
根本 原因
组 成
导致
直接原因
组成
直接 选择
决定
生物进化的历程：
研究生物进化的主要依据：
化石
化石——埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物，石化后形成的。
是研究生物进化最直接的证据
最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年）
最早出现的生物是哪一类生物？
它们生活在什么环境中？
厌氧的单细胞生物
-----古细菌，
它们生活在原始海洋中。
13亿年前真核生物的红藻化石
34亿年前的古细胞化石
前寒武纪地层中的水母化石
前寒武纪生物
（至5.4亿年前）
寒武纪之前(前寒武纪)，地球上的生命都是非常低级的，主要是一些单细胞生物、环节动物、节肢动物等。
多细胞生物大约是什么时期出现的？它们生活在什么环境？
大约是在寒武纪，生活在海洋中。









早古生代生物 （寒武纪大爆发，至5.0亿年前）
进入早古生代，一些大型的古生物相继出现，如三叶虫、鹦鹉螺等。出现了生命演化史上的第一次繁荣景象。在中国云南澄江发现的寒武纪古生物是最有代表性的寒武纪生物群.
最早登陆的生物是植物还是动物？为什么？
植物，因为植物为动物提供栖息环境和食物。
一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。
陆地上还是一片荒芜，生物主要生活在海洋中。陆地面积比较小。生物主要是无脊椎动物，没有高等动物。
寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？
晚古生代生物（至2.45亿年前）
约4亿年前，由于造山运动，泥盆纪生物登陆，蕨类植物 、总鳍鱼；石炭纪裸子植物，到处是绿色的世界，是煤炭形成的主要地质年代；二叠纪以生物大量灭绝为特征，可能是由于环境的变迁。
造山运动，海洋缩小，陆地扩大 生物登陆 改变陆地环境 陆生生物进化更复杂：蕨类植物、裸子植物、两栖动物等 陆地生态系统形成
中生代生物（至6600万年前）
中生代三叠纪生物复苏,开始出现水生爬行动物，如鱼龙、蛇颈龙等；侏罗纪是恐龙的天下，发现始祖鸟、中华龙鸟等，昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期也是生物的灭绝时期，但开始出现被子植物 。
中生代陆地和海洋中的情况
始祖鸟
新生代少女化石和复原图
新生代生物（至今）
在生物进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。如：恐龙
在白垩纪全部绝灭。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛，使生物进化翻开了崭新的一页。
恐龙是什么时候绝灭的？恐龙的绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？
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。
形成生物多样性的原因：
长期自然选择、协同进化达到结果
总结以自然选择学说为核心的现代生物进化理论：
（1）适应是自然选择的结果；
（2）种群是生物进化和繁殖的基本单位；
（3）突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变（自然选择决定生物进化的方向），进而通过隔离形成新的物种（隔离导致物种形成，隔离是物种形成的必要条件）；
（4）生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；
（5）生物多样性是协同进化的结果。
生物进化是如此复杂的，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多。
中性进化理论：
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。中性突变，指那些对生存既无害也无益的变异性状。认为中性突变全凭偶然机会在群体中消失或被固定，与自然选择无关。在表现型水平上，有大量的性状是中性的，比如：眼睛的大小、鼻子的高低、毛发的深浅等，一般情况下很难说对生存有多少影响，但大都被保留下来，显然不存在自然选择的作用。
“间断平衡学说”理论：
生物进化理论在发展
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。