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26张ppt）课件

(共26张PPT)
第六章 生物的进化
第四节 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。
达尔文作出上述推测的理由是什么？
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。
长距彗星兰
长喙天蛾
问题探讨
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。
一.协同进化
特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物或保护。
在自然界中，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？
一.协同进化
捕食者与被捕食者的“军备竞赛”
猎豹追捕羚羊
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！
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”。
捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？有什么作用？
思考
Thinking
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。
“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。
一.协同进化
捕食者在进化中的作用
“收割理论”
(1)提出者:
美国生态学家斯坦利
(2)内容:
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。
(3)意义:
②捕食者的存在有利于增加物种多样性。
①阐明了捕食者在进化中的作用；
一.协同进化
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。
由此可见，生物的进化并非孤立进行，而是协同并进的。
不仅不同种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。
有氧
进化
变化
最初
共同 演变
环境变化
生物进化
产生氧气
无氧
原始大气
光合生物出现
好氧生物
厌氧生物
一.协同进化
(1)概念:
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。
生物
无机环境
影响
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
形成了多种多样的生态系统
结果
兰花与
传粉的蛾
动物的捕食
物种1　　　 物种2
影响
地球上氧气的出现与代谢类型的进化
在进化过程中生物影响环境,生物适应环境的现象。
彼此关联的物种,在进化历程中既相互适应,又相互塑造的现象。
①种间互助
②种间斗争
一.协同进化
协同进化
(2)结果:
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，也就是形成了生物的多样性。
生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。
一.生物多样性的形成
(1)内容:
生物多样性
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
(2)原因:
长期自然选择、协同进化的结果
一.生物多样性的形成
(3)关系:
生物多样性
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
二.生物多样性的形成
时间：46亿年前
事件：地球形成
生物进化的历程
生物进化的历程
时间：30多亿年前
事件：发现35多亿年前(最早)的生物化石——古细菌化石。生命起源。
二.生物多样性的形成
生物进化的历程
时间：30多亿～5.4亿年前(前寒武纪)
事件：地球上的主要生物是海洋中种群不多的细菌(包括蓝细菌)。都是原核生物，只有生产者和分解者(两极生态系统)。
二.生物多样性的形成
生物进化的历程
时间：30多亿～5.4亿年前(前寒武纪)
事件：真核生物出现后，有性生殖出现，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，进化速度加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。
二.生物多样性的形成
生物进化的历程
时间：5.4～5.0亿年前（古生代——寒武纪）
事件：海洋中大量无脊椎动物物种爆发式出现（寒武纪大爆发），生态系统第三极—消费者出现，生态系统具有更加复杂的结构。
二.生物多样性的形成
生物进化的历程
时间：4亿年前（古生代）
事件：造山运动使海洋减小，陆地扩大，海洋植物开始适应陆地生活，形成了原始陆生植物，主要是蕨类植物；随后出现陆生动物——原始两栖类。
二.生物多样性的形成
生物进化的历程
时间：2.45亿～6600万年前（中生代）
事件：裸子植物、被子植物扮演生产者主角；恐龙从出现到繁盛到白恶纪绝灭。鸟类、哺乳类成为优势动物类群。复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。
二.生物多样性的形成
生物进化的历程
时间：6600万年～（新生代）
事件：哺乳动物、鸟类、被子植物趋向繁盛。人类出现。
二.生物多样性的形成
生物进化的历程
时间：6600万年～（新生代）
事件：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。
二.生物多样性的形成
二.生物多样性的形成
(4)进化内容:
古细菌化石
（单细胞生物，约35亿年前）
海绵
（原始多细胞生物，约6亿年前）
原核细胞
真核细胞
数目上的进化
1
结构上的进化
2
为功能复杂化提供结构基础
结构和功能更加完善
异养厌氧
自养需氧
光和细菌出现
代谢上的进化
3
能量供应更加充足
二.生物多样性的形成
(4)进化内容:
生殖方式的进化
4
生物通过有性生殖实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。
大肠杆菌的二分裂（无性繁殖）
甲藻的生活史（有性繁殖）
有丝分裂
融合
合子
减数分裂
有丝分裂
二.生物多样性的形成
(4)进化内容:
两极生态系统
（生产者、分解者）
三极生态系统
（生产者、消费者、分解者）
生态系统结构的进化
5
消费者的出现使生态系统的结构更加复杂，对植物进化更加有利
生活方式的进化
6
二.生物多样性的形成
(4)进化内容:
由简单到复杂
由水生到陆生
由低等到高等
陆地复杂的环境为生物进化提供了广阔的舞台
一.生物多样性的形成
分析生物多样性的形成
1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？
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？
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？
4.恐龙大约是什么时候灭绝的，物种灭绝对生物多样性会产生怎样的影响？
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。
植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死。
当时陆地上还是一片荒芜生物,都生活在海洋中。
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。
三.现代生物进化理论
现代生物进化理论
内容：以自然选择学说为核心，对自然界的生命史作出科学的解释：
适应是自然选择的结果；
种群是生物进化的基本单位；
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；
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；
生物多样性是协同进化的结果。
不足：生物进化过程复杂而漫长，已经发生的，研究者无法目睹；将要发生的，研究者很难预知。因此，上面所概括的现代生物进化理论的要点，仍有争论和疑点。
中性学说
间断平衡说
三.现代生物进化理论
内容：大量的基因突变是中性的，自然选择对这些基因突变不起作用，这些基因突变经过长期积累，导致种群间遗传物质出现较大的差别。
争议：更多学者则认为，基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。
物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程，其原因仍在探索中。
总 结
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。
自然选择学说为核心的进化理论比其他学说影响要广泛和深远。
生物进化理论在不断发展。