6.4 协同进化与生物多样性的形成 （教学课件）-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

问题探讨 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。 讨论 1.达尔文作出上述推测的理由是什么? 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 2.如果后来未发现这样的蛾类昆虫，是否 说明达尔文的推测是错误的? 如果后来未发现这样的蛾类昆立，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山，不等于这 样的昆生一定不存在，因此并不能说明达 尔文的推测一定是错误的。 3、一种植物专门由一种昆虫传粉有什么意义? 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。 4、昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意 义? 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 或保护等好处。但这种一对一的关系建立在 不受影响的环境条件下，如果环境遭受破坏， 一种生物的灭绝就会导致另一种相关生物的 一、协同进化 没有我。你跑不 了这么快! 没有我，你以跑 不了这么快! ▲图 G-12 猎豹追捕羚羊 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” 思考 捕食者的存在是否都对被捕食者有害无益? 捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病 弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者 种群发展的作用。 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，有 利于增加物种多样性。 没有我，你跑不 了这么快! 没有我，你也跑 不了这么快! ▲图6-12猎豹追捕羚羊 斯坦利——收割理论 一 、协同进化 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 一、不同种生物之间在进化上密切相关 例如：羚羊奔跑的速度在猎豹的选择下越来 越快，所以也只有动作敏捷、跑的快的 猎豹 才能获得食物，从而生存下来，繁育更多的 后代。由此可见，生物的进化并非孤立进行， 而是协同并进的。 二、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 1、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的，进行无氧呼吸；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。氧气的 产生也促使臭氧及臭氧层的形成，臭氧层吸收了 大量的紫外线，为陆生生物的出现创造了条件。 46亿年前，地球形成 32亿年前?生命的起源 前寒武纪 5.7亿年前 寒武纪 古生代 2.45亿年前 中生代 6600万年前 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 二 、生物多样性的形成 生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性(基 因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物 多样性的形成经历了漫长的进化历程 1、遗传多样性：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。 湿地生态系统 海洋生态系统 草原生态系统 森林生态系统 山地生态系统 沙漠生态系统 思考与讨论 1、最早出现的生物是哪一类生物?它们生活 在什么环境中? 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、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? 植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死。 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? 当时陆地上还是一片荒芜生物，都生活在海洋 中。 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? 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。 生物进化的过程 1、结构上：单细胞生物——多细胞生物 2、呼吸方式：无氧呼吸——有氧呼吸 3、生殖方式：无性生殖——有性生殖 4、生态系统结构：两极生态系统(生产者、 分解者)——三级生态系统(生产者、消费者、 分解者 生活方式：水生——陆生 三 . 生物进化理论在发展 1、现代生物进化理论 以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然 界生命中作出了科学的解释： 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。 上面所概述的是现代生物进化理论的要点， 尽管已被学术界广为接受，却不意味着生物 进化的一切奥秘都真相大白，而是仍有争论 和疑点。 争议一：中性突变说 有些学者的研究表明，基因突变对生物适应 性的影响并不是非益即害的，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。 争议二：间断平衡理论 根据许多物种是在短时间内迅速形成的现 象，有人提物种形成并不都是渐变的过程， 而是物种长期稳定与迅形成新种交替出现 的过程，其原因仍在探索中。 总之，生物的进化是如此复杂，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。在这些理论中，以自然选择学说为核 心的进化理论比其他学说的影响要广泛和深 远，它仍然是以后各个方面研究的基础。同 其他科学理论一样，生物进化理论不会停滞 不前，而是在不断发展。 当堂检测 1.新物种形成最显著的标志是(C ) A.具有一定的形态结构 B.具有一定的生理功能 C.产生了生殖隔离 D.改变了基因频率 人 的优势，这说明 (D ) A.自然选择不起作用 B.生物为生存而进化 C. 双方在斗争中不分胜负 ,D.双方相互选择，协同进化 2.昆虫的保护色越来越逼真，它们的天敌的视 觉也越来越发达，结果双方都没有取得明显 3、在生物进化过程中，下列几种生物类型出 现的排列顺序，可能性最大的是(D ) A.自养、厌氧异养、需氧异养 B.需氧自养、厌氧自养、自养 C.厌氧自养、需氧异养、光能合成自养 D.厌氧异养、光能合成自养、需氧异养 $$