12.4 协同进化与生物多样性的形成-【大鹏生物】2024高考生物一轮复习讲义

第4节 协同进化与生物多样性的形成 一、协同进化 （1）概念：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。 （2）原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。 ①不同物种之间的共同进化 a.种间互助型共同进化：如花矩细长的兰花有专门给它传粉的蛾； b.种间斗争型共同进化：如捕食者吃掉被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。此外捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存。 （3）生物与无机环境之间的共同进化 无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来也会影响无机环境。例如：最早的生物是厌氧的，光合生物的出现，使大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了前提条件。 任何物种在进化中都不可能脱离无机环境 环境的变迁并不完全是由其自身造成的，而是在很大程度上受到不同物种的影响；生物与环境相互作用，使得生态系统也在进化。这样，协同进化这一概念就包含了物种之间、生物与无机环境之间的相互关系的变化。 （4）生物进化的历程（主要依据是化石） 时间 出现的生物种类 35亿年前 古细菌 15亿年前 真核生物 5.7亿~5.0亿年前 海洋中大量的无脊椎动物(寒武纪大爆发) 4亿年前 原始陆生植物(蕨类)、原始两栖类 2亿年前 裸子植物、被子植物、鸟类、哺乳类 （5）生物进化的总趋势 ①从结构上看：由简单→复杂（由原核细胞→真核细胞，由单细胞→多细胞）。 ②从功能上看：由低等→高等（如：无性生殖→有性生殖）。 ③从生存环境上看：由水生→陆生。 （6）代谢的进化 ①同化作用类型进化：异养→自养（包括光合作用、化能合成作用）→异养。 ②异化作用类型进化：厌氧→需氧。 ③总趋势：厌氧异养→光能（和化能）自养→需氧异养。 （7）收割理论 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。 关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利(s.M. Stanley)提出了“收割理论”：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。 （8）协同进化类型 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。例如，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。 协同进化类型 协同进化类型 包含类型 举例 不同物种间 互利共生 豆科植物与根瘤菌 捕食 猎豹与斑马 寄生 黏液病毒与兔子 竞争 作物与杂草 生物与无机环境之间 生物影响环境、环境影响生物 地球最早是无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中出现氧气→好氧性生物 二、生物多样性的形成 1. 生物多样性 （1）生物多样性的内容：三个层次——遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。（2）生物多样性的形成——共同进化是物种多样性和生态系统多样性形成的原因。 （3）生物多样性的内涵与三个层次间的关系： 三、生物进化理论在发展 1.现代生物进化理论的主要内容 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； （1）中性学说：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，会导致种群间遗传物质出现较大的差别。因此，有人主张，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。 （2）间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程。 2.生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。 本章小结 理解概念 ● 有许多证据支持生物是不断进化的，当今生物来自共同祖先，其中化石是直接的证据，比较解剖学和胚胎学证据也给生物进化论提供了有力的支持；随着生物科学的发展，来自细胞生物学和分子生物学方面的证据也越来越多。 ● 关于适应是如何形成的，多种多样的物种是如何起源的，达尔文的自然选择学说作出了科学的解释：在生存斗争中，某些可遗传的有利变异将赋予个体在特定环境中生存和繁殖的优势，通过自然选择，这些可遗传的有利变异逐渐积累，导致生物更好地适应特定的环境，不断出