内容正文:
第四章 生物的进化
第二节 生物的多样性和适应性是进化的结果
积极思维:鸟类是从古代爬行类进化来的吗?
通过对孔子鸟化石的研究,我们发现孔子鸟身体结构既有和爬行动物相似之处,又有和鸟类相同之处,孔子鸟是目前已知的最早拥有角质喙且无齿的鸟类。
那么,通过对各种化石的研究,就能证明生物是进化的吗?除化石外,还有哪些生物进化的证据呢?
一、生物进化的证据越来越多
(一)生物进化的古生物证据
1、化石:
是指经过自然界的作用,保存在地层中的古生物的遗体、遗物和它们的生活痕迹;
注:化石是研究生物进化的最直接、最重要的证据;
2、对化石年龄的研究发现生物进化的历程
34亿-18亿年前:
地球上生物的主要类群是:细菌、蓝细菌等;
古生代早期:
进入真核藻类和海洋无脊椎动物时代;
古生代进程中:
原始裸子植物和原始爬行类等陆生生物出现并进一步发展;
中生代:
又称裸子植物和爬行类的时代,原始的哺乳类和原始鸟类的出现是该时代在动物进化史上的重大事件;
新生代:
鸟类、哺乳类和被子植物得到了更大的发展;
第四纪:
诞生了现代人类;
原始海洋中的古生物复原图
侏罗纪恐龙繁盛复原图
古生代早期
中生代
(裸子植物和爬行类的时代)
少女露西骨骼化石模型及复原图
小知识:在东非大裂谷地带,科学家发现了许多早期古人类化石,其中有318万年前的少女露西的骨骼化石,其上肢骨的结构与黑猩猩的相似,适于攀援,下肢骨与现代人类接近,适于直立行走。
3、已经发现大量化石证据证实:生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的;
生物的进化顺序:
简单→复杂
低等→高等
水生→陆生
(二)生物进化的其他证据
(1)比较解剖学证据
①研究的对象:
②同源器官的概念:
③同源器官的存在表明:
动物同源器官;
起源相同,结构和部位相似,而形态和功能不同的器官;
具有同源器官的生物是由共同的祖先进化而来的,只是在进化过程中,由于生活环境的不同,同源器官逐渐出现了形态和结构的差异;
蝙蝠的翼手
鲸的鳍
猫的前肢
人的上肢
(1)比较解剖学证据
(2) 比较胚胎学证据
②揭示了不同生物是由同一祖先进化而来的事实,亲缘关系相近的生物在胚胎发育中有相同的发育阶段。
①研究的对象:
不同生物胚胎发育的过程;
③比较胚胎学证据表明:
脊椎动物具有共同的祖先,人类是从曾经有尾、有鳃裂的祖先进化来的;
(2) 比较胚胎学证据
(3) 细胞生物学证据
在真核生物中,每个物种细胞内的染色体数量和每条染色体的形态结构都是恒定的。通过比较不同物种的染色体组型和核型,可以研究不同物种间的亲缘关系。
对细胞代谢等方面的研究发现,当今生物都具有共同特征。例如,细胞呼吸方式多为细胞有氧呼吸或细胞无氧呼吸。
(4) 分子生物学证据
①一些科学家利用分子生物学技术对不同生物的生物大分子进行组成分析,或利用分子杂交方法,来判断生物之间的亲缘关系和进化顺序。
黑猩猩 3' T C C G G G G A A G G T T G G C T A A T 5'
人 5' A G G C A T A A A C C A A C C G A T T A 3'
大猩猩 3' T C C G G G G A A G G T T G G T C C G G 5'
②分子生物学证据也说明,当今生物具有共同的特征。例如,几乎所有生物都共用一套遗传密码,遗传信息的传递都遵循中心法则。
生物多样性是生物进化的结果,而生物的多样性和适应性与生物进化的方式有关。
二、生物进化导致生物的多样性和适应性
1、生物进化的方式
(1)分歧进化:
分歧进化也可以称为趋异进化,由一个原始物种经过漫长的地质年代,因适应不同的环境而向不同的方向进化,逐渐形成新物种的方式,称为分歧进化;
(1)分歧进化:
(2)趋同进化
由于相似或相同生活环境,一些不同种类的生物在自然选择下出现形态结构向着同一方向进化的方式,称为趋同进化。
例:
趋同进化现象说明:
鸟和蝙蝠因适应飞翔生活而趋同进化,形成具有相同功能的翼和翼手;
不同种类的生物发生适应相似或相同环境的进化,是自然选择的结果;
(3)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,这被称为协同进化或共同进化。
小样,没有我你跑不了这么快!
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“精明的捕食者
”策略
协同进化的现象在自然界普遍存在,彼此关系密切的生物,如:绿色开花植物和传粉动物、寄生虫和寄主,捕食者和被捕食者,双方相互选择,协同进化,能更好地适应生存环境。
特别提醒:对协同进化的理解
①不同物种之间相互影响:生物生活在复杂的环境中,任何一个物种都不是单独进化的,必然要和其他生物发生关系。在捕食与被捕食、相互帮助等关系下,它们相互选择,协同进化,增加了