6-4 協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成

生物的進(jìn)化第6章第4節(jié)

協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成本節(jié)聚焦什么是協(xié)同進(jìn)化？怎樣理解生物多樣性是進(jìn)化的結(jié)果？生物進(jìn)化理論仍然在發(fā)展嗎？問題探討達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長著細(xì)長的花距，其底部儲(chǔ)存著花蜜。達(dá)爾文推測，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲，它們生有同樣細(xì)長的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。1.達(dá)爾文作出上述推測的理由是什么？2.如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，是否能說達(dá)爾文的推測是錯(cuò)誤的？問題探討蘭花的生殖離不開傳粉昆蟲。如果沒有與這種蘭花結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的傳粉昆蟲（靠細(xì)長的口器獲取花距底部的花蜜），這種蘭花就難以完成傳粉受精，這個(gè)物種也就不存在了。如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，達(dá)爾文的推測就僅僅是一種猜想，不能被證實(shí)。當(dāng)然，未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，不等于這樣的昆蟲一定不存在，因此并不能說明達(dá)爾文的推測一定是錯(cuò)誤的。1.達(dá)爾文作出上述推測的理由是什么？2.如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，是否能說達(dá)爾文的推測是錯(cuò)誤的？閱讀教材P119頁獵豹追捕羚羊的內(nèi)容，并結(jié)合下面的情景分析下列問題【情景】動(dòng)物學(xué)家對非洲大草原奧蘭治河兩岸的羚羊群進(jìn)行過研究，發(fā)現(xiàn)東岸羚羊群的繁殖能力比西岸強(qiáng)，奔跑速度也比西岸的快。為何兩岸的羚羊差異如此之大？研究發(fā)現(xiàn)，原來東岸羚羊附近生活著一個(gè)狼群。1.捕食者的存在是否對羚羊有害無益？2.捕食者是否可以“高枕無憂”？活動(dòng)1一

協(xié)同進(jìn)化

1.捕食者的存在對被捕食者是有害無益的嗎？捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到了促進(jìn)種群發(fā)展的作用。捕食者的存在有利于增加物種多樣性。收割理論

美國生態(tài)學(xué)家斯坦利提出：捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者在進(jìn)化中的作用一般來說，只有動(dòng)作敏捷、跑得快的捕食者才能獲得食物，從而生存下來，繁育更多的后代。因此，羚羊?qū)Σ妒痴叻N群的進(jìn)化也起到了促進(jìn)作用。2.捕食者是否可以“高枕無憂”？一

協(xié)同進(jìn)化

不僅不同種生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān)，生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的變化也是相互影響的。大氣無氧有氧無氧呼吸的生物出現(xiàn)好氧生物光合作用的生物最初不同種生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān)，生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的進(jìn)化是否也有關(guān)系呢？資料2：地球上的原始大氣中是沒有氧氣的，因此，最早出現(xiàn)的生物都是厭氧(進(jìn)行無氧呼吸)的；最早的光合生物的出現(xiàn)，使得原始大氣中有了氧氣，這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。這說明生物與無機(jī)環(huán)境之間也存在協(xié)同進(jìn)化。一

協(xié)同進(jìn)化協(xié)同進(jìn)化：不同物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。通過漫長的協(xié)同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，也就是形成了生物的多樣性。二

生物多樣性的形成生物多樣性010203物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物體內(nèi)決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性。動(dòng)物、植物和微生物等生物種類的豐富性。生物圈內(nèi)生物環(huán)境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性。生物多樣性形成的原因：協(xié)同進(jìn)化（1）生物多樣性的內(nèi)容：(三個(gè)層次)遺傳多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性根本

原因組成變異的不定向性蛋白質(zhì)多樣性無機(jī)環(huán)境的多樣性組成直接原因決定導(dǎo)致直接選擇（2）形成生物多樣性的原因：長期自然選擇、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果基因多樣性1、生物多樣性的內(nèi)容遺傳多樣性（基因多樣性）生物多樣性形成的根本原因和直接原因分別是什么？提示根本原因：遺傳(基因)的多樣性。直接原因：蛋白質(zhì)的多樣性。思考·討論：分析生物多樣性的形成結(jié)合圖，對P122問題進(jìn)行討論：2、生物多樣性形成的進(jìn)化歷程二

生物多樣性的形成思考·討論：分析生物多樣性的形成1.最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中?最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活在原始海洋中。2.陸生植物和陸生動(dòng)物的出現(xiàn)誰先誰后？前者為后者提供了什么條件？先出現(xiàn)植物，后出現(xiàn)動(dòng)物，否則動(dòng)物登陸后就會(huì)餓死。二

生物多樣性的形成思考·討論：分析生物多樣性的形成3.同今天你所看到的地球相比，寒武紀(jì)時(shí)地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？當(dāng)時(shí)陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。4.恐龍大約是什么時(shí)候絕滅的？物種絕滅對生物多樣性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？恐龍是在中生代后期絕滅的。物種絕滅對生物多樣性的影響是復(fù)雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛。

(1)最早的生物化石是35億年前的古細(xì)菌化石，此后20億年地球上的生物主要是海洋中的原核生物，形成只由生產(chǎn)者和分解者構(gòu)成的兩極生態(tài)系統(tǒng)。2、生物多樣性形成的進(jìn)化歷程

(2)真核生物出現(xiàn)后，有性生殖也隨之出現(xiàn)，這大大加快了生物進(jìn)化的速度，多細(xì)胞動(dòng)植物大量出現(xiàn)。在5.4億~5.0億年前的寒武紀(jì)，海洋中有大量的無脊椎動(dòng)物物種爆發(fā)式地迅速形成，這就是著名的寒武紀(jì)大爆發(fā)。消費(fèi)者登場(三極生態(tài)系統(tǒng))生產(chǎn)者、分解者兩極生態(tài)系統(tǒng)→生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者三級生態(tài)系統(tǒng)二

生物多樣性的形成（3）大約在4億年前，生物的登陸改變著陸地環(huán)境，陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物的進(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái)。種子植物（裸子植物和被子植物）逐漸成為陸地上生產(chǎn)者的主角，鳥類、哺乳類和昆蟲則成為優(yōu)勢動(dòng)物類群。水生、簡單、低等→陸生、復(fù)雜、高等

人既是進(jìn)化的產(chǎn)物，也參與進(jìn)化的過程。我們和其它生物以及無機(jī)環(huán)境之間相互依存、相互制約。保護(hù)生物多樣性就是保護(hù)我們自己。三

生物進(jìn)化理論在發(fā)展

（1）適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；（2）種群是生物進(jìn)化的基本單位；（3）突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過隔離形成新的物種；（4）生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程；（5）生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對自然界生命史作出了科學(xué)的解釋：三

生物進(jìn)化理論在發(fā)展

中性進(jìn)化理論：

自然選擇對中性突變不起作用，中性突變經(jīng)過積累也可以導(dǎo)致種群間的遺傳差異，決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累。“間斷平衡說”理論：物種形成并不都是漸變的結(jié)果，而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。在這些理論中，以自然選擇學(xué)說為核心的進(jìn)化理論比其他學(xué)說的影響要廣泛和深遠(yuǎn)。生物進(jìn)化理論不會(huì)停滯不前，而是在不斷發(fā)展。1.協(xié)同進(jìn)化不同物種間的協(xié)