6.4 协同进化与生物多样性的形成 课件 (共22张PPT)2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修2

(共22张PPT)
协同进化与生物多样性的形成
第4节
人教版 必修2
1. 能够举例说明协同进化，说出协同进化与生物多样性形成的关系。
2. 能概述生物多样性及其形成的过程。
3. 能阐明现代生物进化理论的要点。
细长口器蛾类昆虫的发现
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。
大彗星兰和天蛾
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？
1. 达尔文作出上述推测的理由是什么？
问题探讨
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？
1. 达尔文作出上述推测的理由是什么？
【答案】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。
【答案】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。
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”。
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。
猎豹追捕羚羊
“精明的捕食者”策略：
捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
小样！没有我，你也跑不了这么快！
小样！没有我，你跑不了这么快！
一、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再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。
捕食者在进化中的作用
捕食者是不是就可以“高枕无忧”呢？
一般来说，只有动作敏捷、跑得快的捕食者个体才能获得食物，从而生存下来，繁殖后代。因此，羚羊对捕食者种群的进化也起到了促进作用。
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
2.45亿年前
6600万年前
古生代
中生代
新生代
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，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。
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。
不同物种之间的协同进化
类型：① 种间互助
动物取食花的花蜜，同时为植物传粉
不同物种之间的协同进化
丛林狼捕食老弱兔子，客观上促进了物种的发展
类型： ② 种间斗争
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。
原始地球
生物与无机环境之间的协同进化
1. 生物多样性主要包括三个层次的内容：
① 遗传多样性（基因多样性）
生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。
② 物种多样性
动物，植物和微生物等生物种类的丰富性。
③ 生态系统多样性
生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。
2. 生物多样性形成的原因：
长期自然选择、协同进化的结果
二、生物多样性的形成
1. 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. 植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死。
3. 当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
4. 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。
生态系统多样性
根本 原因
组 成
导致
直接原因
组成
直接 选择
决定
基因多样性
物种多样性
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境的多样性
就目前所掌握的证据来看，最早的生物化石是35亿年前的古细菌化石(图6-14)。在此之后大约20亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中种数不多的蓝藻和细菌，它们都是原核生物。这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。
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，使生态系统由最早期的只有生产者和分解者的两极生态系统具有更加复杂的结构。
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、分解者三级生态系统
4亿年前陆地景观想象图
大约在4亿年前，由于造山运动使海洋缩小，陆地扩大，一些海洋植物开始适应陆地生活，形成了原始的陆生植物，主要是蕨类植物，随后才出现了适应陆地生活的动物——原始的两栖类。生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台，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。
水生、简单、低等 → 陆生、复杂、高等
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。
以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：
① 适应是自然选择的结果；
② 种群是生物进化的基本单位；
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，进而通过隔离形成新的物种；
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。
三、生物进化理论在发展
生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。
核心：自然选择学说
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。
发展
现代生物进化理论
自然选择学说
遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性
生物多样性
进化结果
包含层次
理论核心
种群
基因库
基因库差异
基因频率改变
进化单位
全部基因
地理隔离
自然选择
导致
导致
进化实质
1.协同进化
不同物种间的协同进化
生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
2.生物多样性的形成
（1）生物多样性的内容
生态系统多样性
基因多样性
物种多样性
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。
（2）生物多样性的形成的进化历程
3.生物进化理论在发展
中性突变学说、间断平衡学说：