进化生物学chapter-1-1692
进化生物学教学大纲

《进化生物学专题》课程教学大纲Evolutionary Biology一、课程的性质和目的课程性质:《进化生物学专题》是野生动植物保护专业硕士研究生学位课。
课程目的:进化论是生命科学中最大的统一理论,是在生命科学的基础上进行生物种类、种群及生物类群的演化及进化研究的一门学科,对于生命科学各个分支学科和各个水平层次的学习和研究均具有指导意义。
通过对生物进化的历史过程、进化原因、进化机制、进化速率、进化趋向、物种的形成和绝灭、系统发生以及适应的起源机制等内容的学习,使学生认识生命进化的基本历程,进化的动力机制,同时融会贯通各分支学科知识,在已有的各学科领域知识的基础上学会对生物的进化现象进行正确的理论分析,从而培养学生的创新意识和创新思维。
二、预修课程进化理论是生物学中最大的统一理论。
因此,植物学、动物学、动植物生理学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等课程是进化生物学的预修课程。
三、课程内容及学时分配专题一概论(4学时)1、进化、生物进化、生物进化论与进化生物学等基本概念;2、进化思想与进化学说的产生与发展;3、当代进化生物学的研究领域和研究方法。
专题讨论:生活中的生物进化现象。
专题二生物发展史――多细胞生物的进化历史(4学时)1、地球上生命的起源2、地质年代和生物化石3、生物界的系统进化历史及其规律专题讨论:澄江动物群和寒武纪生命大爆发专题三小进化――生物的微观进化(4学时)1、微观进化的概念及对象——无性繁殖系和种群2、种群的遗传结构及改变基因频率的因素(1)突变对基因频率的影响;(2)在选择作用下基因频率的变化;(3)迁移(基因流动)对基因频率的影响;(4)遗传漂变引起基因频率的变化。
3、自然选择的作用(1)自然选择的概念及类型;(2)自然选择的意义。
4、自然选择下的适应进化。
专题四大进化――生物的宏观进化(4学时)1、宏观进化的概念及对象2、宏观进化的型式及规律3、生物的大规模绝灭现象专题讨论:生物发展史上的几次集群灭绝专题五物种与物种的形成(4学时)1、物种的概念、标准及结构2、物种的形成(1)物种形成的主要环节;(2)物种形成的一般过程;(3)物种形成的方式;(4)人工控制下的物种进化;(5)物种灭绝专题六分子进化和分子系统学(4学时)1、分子进化的一般概念2、分子进化中性论3、分子进化的机制4、分子系统学和分子系统树5、分子进化工程及其应用专题讨论:中性论与自然选择说是对立的吗?—关于中性论的问题讨论专题七生物行为的进化(4学时)专题八生物进化与地球环境(4学时)7.1 生物与环境7.2 生物与环境关系研究的历史回顾7.3 生态系统是随时间而进化的信息系统7.4 生态系统内的物种进化7.5 海陆变动与生物地理区系分布7.6人类影响和控制下的生态系统的进化趋势专题讨论:地球可供人类消费的底线与环境伦理观专题九动物消化及循环系统生理进化(4学时);(1)无脊椎动物消化及循环系统生理进化;(2)脊椎动物消化及循环系统生理进化。
进化生物学-概要

一、名词解释生物进化:自然界中的一种特殊现象,它是通过传代即遗传过程中的变化实现的,生物进化的结果的导致生物对环境的适应。
进化生物学:研究生物进化的科学,不仅研究进化的过程,更重要的是研究进化的原因,机制,速率和方向,是追求事物或过程的因果关系的科学。
中性突变:指不影响蛋白质功能的突变,也即既无有利也无有害的突变。
团聚体:不同的溶液混合后使原本澄清的液体变得浑浊了,在显微镜下观察发现了许多大小不一的小滴。
类蛋白质微球体:把许多氨基酸干热聚合形成的酸性类蛋白质放到稀薄的盐溶液中冷却,或将其溶于水使温度降低到0摄氏度,在显微镜下观察到大量的直径为0.5-3um的均一球状小体。
超循环组织模式:由自催化或自我复制的单元组织起来的超级循环系统的一种模式。
阶梯式过度模式:原始生命的起源是一个由多种原始的生物大分子协同驱动的,动力学系统有序的自组织过程,该系统的各主要阶段都受内部的动力学稳定和对外环境的适应等因素的选择。
内共生起源学说:主张真核生物的线粒体和叶绿体起源于细胞内共生的学说。
化石:经过自然界的作用保存于地层中的古生物遗体,遗物和它们生活的遗迹。
标准化石:存续时间相对较短,以致可用其作为所在地质年代标志的物种化石。
硅化木:木头中的生物成分被二氧化硅填充取代而形成的化石。
五界说:将生物界分为动物界,植物界,真菌界,原生生物界和原核界的学说。
行为:指动物体感受信息后的有规律的适应性活动。
信号:指能引起动物发生行为反应的任何符号,姿态和标志等。
进化稳定对策:自然选择总是倾向于使动物最有效地传递它们的基因,因而也是最有效地从事各种活动,包括使它们在时间分配和能量利用方面达到最适状态的一种对策。
亲缘选择:有产者原则:指争斗中资源占有者往往处于优势。
性选择:指与性别相联系的动物的形态结构与行为特征等方面的进化压力来自异性之间的相互选择。
微观进化:指种内的个体和种群层次上的进化改变。
种群:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。
进化生物学-江苏生物教育学自考

02081 进化生物学江苏教育学院编(高纲0879)第一章绪论一、进化生物学研究的对象识记斯宾塞对进化的定义和张昀对生物进化的定义,理解进化与进步的区别,了解生物进化论与进化生物学的相互关系。
二、进化科学的产生和发展了解拉马克进化学说的要点及其科学意义;识记达尔文进化论的要点及其科学意义;识记现代综合进化论的要点,能够用之解释相关的现象;识记分子进化中心论的要点(在第十一章将进一步理解该要点);了解严复、马君武、陈桢和裴文中对进化论在中国传播与发展的贡献;了解进化生物学发展的三大新方向,理解化石DNA对分子古生物学的重要意义;了解分子进化工程的三个基本环节,了解比较基因组学对进化生物学的意义。
三、学习和研究进化生物学的意义和方法了解学习和研究进化生物学的科学意义及方法。
第二章生命及其在地球上的起源一、生命的本质理解生命的物质基础和生命活动的基本特征,能够用以解释相关现象;了解熵和耗散结构与生命运动的关系。
二、生命在地球上的起源了解关于地球起源的康德- 拉普拉斯星云假说;了解地球生命起源的几种假说;了解化学演化学说关于生命起源的四个主要阶段理论及其依据;了解蛋白质-核酸孰先起源问题三大学派的主要观点及其科学依据;了解陆相起源说、海相起源说及深海(烟囱)起源假说的要点及其科学依据。
三、遗传密码的起源与进化了解遗传密码起源、进化的Dayhoff 假说的要点。
四、有关生命起源问题的探讨(不作要求)第三章细胞的起源与进化一、原始细胞的起源了解原始细胞起源的超循环组织假说和阶梯式过渡假说的要点。
二、细胞的进化识记古细菌、真细菌和真核生物的主要异同,了解早期生物三分支进化的观点;了解真核细胞起源的内共生假说的要点及其科学依据;了解真核细胞起源的渐进说的要点及其科学依据;了解de Duve 关于真核细胞起源的假说的要点。
三、真核细胞起源的意义理解真核细胞起源的进化意义,能正确阐述之。
第四章生物发展史一、化石和地质年代的划分识记化石、遗体化石、模铸化石、遗迹化石、标准化石、指相化石、标记物化石、半衰期等名词概念;了解化石的种类,理解化石形成的条件与原因。
进化生物学chapter-1-1692

♣ The discipline within evolutionary biology that studies
changes in allele frequencies is known as population genetics
Figure 1.2 Mendel‘s discovery lies : ★ in creating a method for investigating the centuries-old enigma (古老神秘东西) of heredity ; ★ in proving the existence of heredity units transferred through the reproductive cells ★ in explaining the basic laws governing the transfer of traits from parents to progeny, which from 1900 began to be generalized as Mendel's Laws of
1.4 进化生物学中的重大事件
♣ 18世纪初,普遍认为上帝创造了现有的动植物以及人类等所
有物种,这就是特创论。
♣ 在创世纪初,大约4,000~10,000年前,有位显示神迹的造物 主存在。 ♣ 特创论与物种不变论相关联,后者认为各种生物物种经过多 次繁衍之后仍然固定不变。特创论与物种不变论的观点,得到
列) (秋海棠)
in an array (排
that graphically represents the type of inheritance patterns Mendel obtained
with peas.
进化生态学概要

蚜虫的无性生殖和有性生殖
蝎子的交配方式
蝎子的交配方式
昆虫的交配方式
昆虫的交配方式
昆虫适应环境的生理基础昆虫适应环境的生理基础•
躯体与外骨骼
躯体与外骨骼•翅与飞翔
翅与飞翔•气管系统与呼吸
气管系统与呼吸•变态
变态•性与生殖
性与生殖•神经系统与感觉器官
神经系统与感觉器官•口器与食性
口器与食性
如何演化的。
概念:适应
•生物界普遍存在的现象,也是生命特有的。
•一般包含两方面的含义:
•生物的各层次的结构(从分子到群体组织)都适合于一定功能的实现。
•生物结构与相关的功能(包括行为、习性)适合于该生物在一定环境条件下的生存和延续。
适应的衡量标准
学者们提出三种不同的标准:
•生存
•繁殖或基因延续
•生物对环境资源的利用效率:能利用其它个体不能利用的物质资源及能源者是最适者;对物质和能源的利用率提高意味着适应程度的提高;任何这样的特征就是适应!适应就是特化,最特化的就是最适应的。
蝗虫
甲虫
蝴蝶
蜻蜓飞行动作解析
昆虫的飞翔
果蝇的翅
飞行的夜蛾
昆虫适应环境的生理基础昆虫适应环境的生理基础•
躯体与外骨骼
躯体与外骨骼•翅与飞翔
翅与飞翔•气管系统与呼吸
气管系统与呼吸•变态
变态•性与生殖
性与生殖•神经系统与感觉器官
神经系统与感觉器官•口器与食性
口器与食性
昆虫的呼吸系统
结构:表皮的衍生--气管系统
•在不丧失水分的情况下获得氧气:气门
•氧气在空气体中的移动比在水中快300,000倍
昆虫适应环境的生理基础昆虫适应环境的生理基础•
进化生物学

第一章绪论一、进化生物学研究的对象(一)广义进化(二)生物进化(三)生物进化论与进化生物学二、进化科学的产生和发展(一)进化思想的产生(二)进化论的形成(三)进化论的发展(四)进化论在我国的发展(五)进化生物学发展的新方向三、学习和研究进化生物学的意义和方法(一)意义(二)基本方法第二章、生命及其在地球上的起源一、生命的本质(一)生命的物质基础;生物体化学成分的同一性、结构的有序性和功能的复杂性(二)生命活动的基本特征:自我更新、自我复制、自我调控、自我突变(三)生命和熵二、生命在地球上的起源(一)人类对生命起源的几种认识:自生论、天创论、生生论与天外胚种论、新自然发生论(二)生命起源的条件:地球的诞生、早期地球条件(初生大气烟消云散、次生大气的形成、原始海洋的诞生)、早期地球可以利用的资源(热能、太阳能、放电)(三)生命起源的过程---生命起源的化学演化学说三、遗传密码的起源与进化(一)最早的遗传密码子(二)密码进化的方向(三)密码的进化过程(四)病毒的起源与裸基因学说四、有关生命起源问题的探讨(一)陨击作用与生命起源(二)其他天体上是否有生命第三章、细胞的起源与进化一、原始细胞的起源(一)超循环组织模式(二)阶梯式过度模式二、细胞的进化(一)原核细胞的出现(二)古细菌的发现和早期生物三分支进化观点的形成(三)真核细胞的祖先可能是古细菌(四)真核细胞起源的途径:内共生起源说、渐进说三、真核细胞起源的意义(一)为生物性分化和有性生殖打下基础(二)推动生物向多细胞化方向发展第四章、生物发展史一、化石和地质年代的划分二、生物界系统发展概况(一)生物界系统发展(二)生物界系统发展的规律:进步性、阶段性、多样性三、几种生物的进化史:象、马四、生物的分界:二、三、四、五界说第五章、生物表型的进化一、形态结构的进化(一)新构造的起源及其在进化中的意义(二)形态结构进化的两个方向:复杂化和简化(三)形态结构进化的总趋势:复杂性的提高和多样性的增长二、生物功能的进化(一)新功能的起源及其在进化中的意义(二)新功能起源的基本方式:强化、扩大、更替(三)功能进化的实例:代谢途径、营养方式、免疫功能的进化(四)结构和功能进化的统一性三、行为的进化(一)行为进化的基本环节:趋性、反射、本能、低级学习行为、高级学习行为(二)通讯行为、争斗行为、利他行为、性行为的进化(三)行为进化的研究方法;比较推理法、观察实验法、第六章、生物遗传系统的进化一、染色体的进化:数目、结构、功能的进化二、基因与基因组的进化:基因、基因组的进化三、蛋白质和蛋白质组的进化:蛋白质、蛋白质组的进化第七章、生物的微观进化一、微观进化的概念:微观进化是无性繁殖系或种群在遗传组成上的微小差异导致的微小变化,是进化的基础,多种微观进化汇集的结果即表现为宏观进化二、生物微观进化的单位----无性繁殖系和种群三、种群的遗传结构(一)种群遗传基础的杂合性(二)基因频率和基因型频率(三)群体遗传平衡-----Hardy-Weinberg定律四、改变基因频率的因素:突变、选择、迁移(基因流动)、遗传漂变五、自然选择的作用(一)自然选择的概念:在下列情况下会发生选择:种群内存在突变和不同基因型的个体、突变影响表型,影响个体的适合度、不同基因型个体之间适合度有差异。
进化生物学总结
进化生物学总结进化生物学是一门研究生物进化过程和机制的学科,它试图解释生命在地球上如何从简单到复杂、从单一到多样的发展历程。
这门学科对于我们理解生命的本质、物种的起源和多样性,以及人类自身的起源和发展都具有极其重要的意义。
进化的基础是遗传变异。
遗传物质的改变是生物进化的原材料。
基因突变、基因重组和染色体变异等方式都能够导致遗传物质的变化。
基因突变是指基因在复制过程中发生的碱基对的替换、增添或缺失,它是产生新基因的主要途径。
基因重组则发生在有性生殖过程中,通过亲本基因的重新组合产生新的基因型。
染色体变异包括染色体结构变异和数目变异,这也会带来遗传信息的改变。
自然选择是进化的主要驱动力。
在一个特定的环境中,具有更适应环境特征的个体更有可能生存下来并繁殖后代,将其有利的基因传递下去;而那些不适应环境的个体则更容易死亡,其基因在种群中的比例逐渐减少。
例如,在一个寒冷的环境中,毛发更浓密、保暖性能更好的动物可能更容易生存和繁衍,经过长期的自然选择,这个种群中具有浓密毛发特征的个体比例就会增加。
除了自然选择,还有其他一些因素也会影响生物的进化。
比如,遗传漂变。
在小种群中,由于偶然的因素,某些基因可能会突然增加或减少其频率,从而影响种群的基因库。
基因流则是指不同种群之间的基因交流,如果两个种群之间能够自由交配,那么它们之间的基因差异就会逐渐减小。
物种形成是进化的重要结果。
物种形成的方式主要有地理隔离和生殖隔离。
地理隔离是指由于地理障碍,如山脉、河流、海洋等,使得一个物种的不同种群无法进行基因交流。
长期的地理隔离会导致不同种群在遗传、形态和生理等方面产生差异。
当这些差异积累到一定程度,即使地理障碍消除,两个种群之间也不能交配或交配后不能产生可育后代,这就形成了生殖隔离,标志着新物种的产生。
进化的模式多种多样。
渐变式进化是一种常见的模式,生物的特征逐渐发生改变。
例如,马的进化就是一个典型的渐变式进化的例子,从始祖马到现代马,体型逐渐增大,四肢变长,牙齿也发生了相应的变化。
进化生物学论文
进化生物学论文进化生物学是一门研究生物进化的科学,它试图解释生物多样性的起源和发展,以及生物如何在漫长的时间里适应不断变化的环境。
这门学科不仅关注物种的形态、生理和行为特征的演变,还深入探讨了进化的机制和驱动力。
进化生物学的核心概念之一是自然选择。
自然选择是指在生存斗争中,具有有利变异的个体容易生存下来并繁殖后代,而具有不利变异的个体则容易被淘汰。
例如,在一个昆虫群体中,如果某些个体因为基因突变而产生了更有效的防御机制,使它们能够更好地抵御天敌的攻击,那么这些个体就更有可能存活下来并将其有利的基因传递给后代。
随着时间的推移,这种有利的变异会在种群中逐渐扩散,导致整个种群的特征发生改变。
另一个重要的进化机制是遗传变异。
遗传变异为自然选择提供了原材料。
基因突变、基因重组和染色体变异等过程都会导致遗传物质的改变,从而产生新的性状和特征。
如果这些变异能够赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势,它们就有可能被保留下来,并在种群中逐渐积累。
物种形成是进化的一个关键过程。
当一个种群由于地理隔离、生态隔离或生殖隔离等因素而与其他种群分开时,它们会在不同的环境中独立进化。
随着时间的推移,这些隔离的种群可能会积累足够的差异,以至于无法再进行交配和产生可育的后代,从而形成新的物种。
例如,加拉帕戈斯群岛上的达尔文雀就是物种形成的一个经典例子。
由于岛屿之间的隔离和不同岛屿上食物资源的差异,这些雀类在形态和食性上发生了显著的分化,形成了多个不同的物种。
进化生物学还关注生物的适应性进化。
适应性进化是指生物为了适应其所处的环境而发生的形态、生理和行为上的改变。
例如,北极熊厚厚的皮毛和白色的外表是对寒冷北极环境的适应;沙漠植物发达的根系和保水的结构是对干旱环境的适应。
这些适应性特征的形成是自然选择长期作用的结果。
在研究进化生物学的过程中,化石记录是非常重要的证据之一。
通过对化石的研究,我们可以了解到生物在过去的形态和结构特征,以及它们随时间的变化。
进化生物学-整理
第一章绪论第二章生命及其在地球上的起源第三章细胞的起源与进化第四章生物发展史第五章生物表型的进化第七章生物的微观进化第八章物种与物种的形成第九章分类系统与进化谱系第九章生物的宏观进化第十章生态系统的进化第十一章分子进化和分子系统学1.1生物进化2进化生物学3趋同进化(convergent evolution)4趋异进化(divergent evolution)5用进废退6获得性状遗传:3.1真细菌2古细菌4.1新泛种论2寒武爆发3显生宙4隐生宙5绝对地质时间6相对地质时间7化石(fossil)8硅化木6.1致同进化(concerted evolution):2、假基因(Pseudogene)3、基因的水平转移:4、蛋白质的结构域(structural domain):7.1微观进化(小进化,microevolution):2、适应:3、适合度(fitness)也称适应值(adaptive value),4、选择系数(selective coefficient)5、遗传漂变(genetic drift):6、先适应(aptation):7、前适应(preadaptation)8、联适应(exaptation)9、正常化选择normalizing selection:10、平衡选择:11、稳定选择(stable selection):12、分离选择(diversity selection):13、定向选择(direction selection):14、多态现象(polymorphism)15、性二型16、性选择(sexual selection)17、集团选择(group selection)18、遗传平衡(哈代温伯格定律):9.1 Ma=100万年2、线系、线系进化、线系进化斜率3、时间种4、灭绝、假灭绝5、枝丛或线系丛6、谱系进化、线系进化7、垂直进化8、水平进化 9、停滞进化 10、大进化型式(pattern of macroevolution)13、常规绝灭14、集群绝灭15、生物个体发育的重演16、异时(heterochrony)17、幼态持续(neoteny)29.1系统学( Systematics )2系统分类学(phylogeny)3系统发生系统学(phylogenetic systematics)4分支5姊妹群6共祖近度7单源群8近缘群:9多源群:包括亲缘关系较远的表型趋同的类群10祖征11衍征12外群(outgroup13表型特征14基因型特征:15分子特征:11.1分子系统树(molecular phylogenetic tree):2、分子钟(molecular clock):12.2、种族(人种)二、问答题1.1试述达尔文进化认的主要思想和形成过程2拉马克的进化学说:3、论述进化生物学与生态学、分子生物学、遗传学、生理学、植物学之间的关系?4、生物进化研究的主要内容。
进化生物学
进化生物学大纲一.什么是进化生物学生物进化论是关于生物界历史发展一般规律的科学。
进化这个概念指的是事物的演化或发展。
它的含义极其广泛,包括天体的消长、生物的演变、社会的发展等等。
狭义的说,指生物的进化。
生物进化是指生物种群多样性和适应性的变化,或一个群体在长期内遗传组成上的变化。
生物是进化的。
地球上原来并不存在生命。
大约35~31亿年前才出现了生命。
任何生物体都与其生活环境相联系。
进化论的提出者是法国博物学家拉马克,英国博物学家达尔文为之奠定了科学的基础。
生物进化论与进化生物学生物进化论是研究生物界进化发展的规律,以及如何运用这些规律的科学。
进化论随着生命科学的发展逐步由推论走向验证、由定性到定量,于是产生了进化生物学。
进化生物学是研究生物进化的过程及其原理、机制、速率和方向的科学。
生物进化论是进化生物学的理论基础,是生物学中最大的统一理论。
二.学习进化论生物学的意义首先,进化论和遗传学一样,是生物科学的核心理论。
通过这门课程的学习,不仅使我们能了解生物进化的一般规律,还可以加深对所学的生物学各门其它分支学科的理解。
其次,进化论也是哲理性很强的一门学科,它所包括的进步观念已经远远超出生物学的范围,并成为人类共同的财富。
生物进化论从生物界自身及其与环境的相互关系中揭示了生命自然界辨证发展的过程,在这门学科中,唯物主义和辨证法的思想是相当丰富的。
此外,进化论所揭示的原理,也有助于人类控制和改造生物的实践活动。
如动植物养殖与育种。
三.学习进化生物学的方法首先,进化论是一门历史性的学科,它叙述了生物界的系统发展及其规律性,学习时应与观察,实验相结合。
其次,进化论又是一门综合性的学科,它所涉及的方面极其广泛,学习时要联系过去学过的知识进行思考;在可能的条件下进行实验研究或与观察联系。
第三,进化论也是一门理论性的学科,它叙述的是生物学中的一般规律性问题。
第四,进化论是一门发展中的学科,学派林立,见仁见智。
学习时要特别注意吸取各派的长处。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
♣ The discipline within evolutionary biology that studies
changes in allele frequencies is known as population genetics
Figure 1.2 Mendel‘s discovery lies : ★ in creating a method for investigating the centuries-old enigma (古老神秘东西) of heredity ; ★ in proving the existence of heredity units transferred through the reproductive cells ★ in explaining the basic laws governing the transfer of traits from parents to progeny, which from 1900 began to be generalized as Mendel's Laws of
体上。(动物学的哲学1809)。
西方主要宗教的公开支持,特别是天主教教会。因为这些观点
与《圣经》首卷《创世纪》中上帝用六天创造了所有生物的内 容相符。
♣ 自启蒙时代初始,西方博物学家发表了第一手的观察资料, 试图证明大自然并非如同中世纪以来认为的那样恒古不变。
♣ 1809年,拉马克的《动物哲学》一书出版,首次系统提出生
物进化论。
列) (秋海棠)
in an array (排
that graphically represents the type of inheritance patterns Mendel obtained
with peas.
♣ 达尔文进化学说确实有一些缺点和错误,包括著作 中的含糊其辞,而且还留下大量悬而未决的问题。
自然选择
reproducing than others. In populations where all four factors operate, the relative abundance words, the population evolves.
(丰度,密度)
of the population’s
immediately recognized its importance and began a 30-year
effort to reconcile (使和解,使和谐,使顺从) Mendel’s concept of genes and alleles with the theory of evolution. In a key insight,
境,同时,生物自身在进化中不断地创造出新的环 境。新环境又作用于生物,并促进其发生新的变异
而进化,其结果是地球表面始终保持着适应于生物
生存的环境条件。
★ 应该说,盖尔假说是协同进化理论的一个雏形。
♣ 进化生物学
Evolutionary Biology
★ 对生物进化的过程、原因、机制、速率、趋
向、物种形成与灭绝、系统发生、适应起源等诸 方面的研究,逐渐构成了一个新的学科领域,即 进化生物学,其基本理论基础就是进化论。
1.2 进化论是生物学对自然科学 最重要的理论贡献
1.3 协同进化的概念是进化理论的新发展
♣ 均变原理
James Hutton (1726 ~ 1797)
★ 今天地球上一切发生着的地质过程和历史上
的相同;制约这些过程的原理和规则,过去与 现在一样。
♣ 盖尔假说
Gaia Hypothesis
Lovelock and Margulis (1974)
different phenotypes changes across generations. In other
Ω deferent survive 差别存活 Ω deferent reproduce 差别繁殖
Figure 1.1 Charles Darwin , circa 1854, founder of the modern theory of biological evolution.
Figure 1.5 Jean Baptiste Lemarck, 1744~1829
★ 拉马克,法国博物学家。生物学伟大的奠基人之一,生物学
一词是他发明的,最先提出生物进化的学说,是进化论的倡导 者和先驱。 ★ 拉马克在全面阐述生物进化思想的同时,力图理论给出生物 进化原因解释的第一人。两个世纪以来,他的观点被多次提及 和讨论,褒贬不一。
Heredity.
Figure 1.3 Mendel’s garden, as seen in the 1980s.
Figure 1.4 Gregor Mendel’s monastery. A statue of Mendel is visible in the background. Today, this part of Mendel’s monastery (修道院)is a museum, and the curators(监护人,管理人员) have planted red and white begonias
穷无尽的类型已经和正在进化。
Charles Darwin (1859)
达尔文进化论
达尔文自然选择学说
适应与分化 自然选择(适者生存) 生存竞争 进 化 无穷的个体 繁殖能力
环境多样性及变化 有限的资源
不同的个体
遗传变异
♣ Alfred Russel Wallace and Charles Darwin first identified natural selection as the mechanism (机制) of adaptive evolution
★ 他的主要理论结论是: Ω 第一定律:凡是没有达到其发展限度的动物,它的任何一
个器官经常操作的次数愈多,促使这个器官逐渐加强、发展
和增大,并且获得相当于它操作时期长短的力量,同时器官经常 不操作,渐渐的会使这个器官消弱和衰退,逐渐减少它的能 力,并且最后引起这器官的消灭。 Ω 第二定律:凡是在自然环境影响下--也就是某器官更多的 ,或者某部份经常不运动影响下--使个体获得或者失去的一切 ,只要所获得的变异是两性所共有的、或者是产生这两性个 性所共有的,那么这一切变异就由于繁殖而保持在新生的个
♣ 然而,对达尔文学说的非议并非坏事。达尔文学说
正是在非议中被后继者不断地修正、补充和发展,使
进化论一步一步地走向成熟;也正是在非议的过程中,
才确立了达尔文进化论的科学权威。达尔文进化论始
终像一座丰碑,屹立在人们的心中。
1.1
进化论是生物学中最大的统一理论
♣ 进化论是生物学中最大的统一理论。 Ernst Mayr (1977)
为突出。
♣ Nothing in biology makes sense
except in the light of evolution.
Dobzhansky(1973)
♣ 这种观点是宏伟壮丽的,生命及其若干威
力最初被赋予物种中或一种类型;而且,在
这颗行星依据引力的既定定律运行之时,从
如此简单的一个开端,最美丽和最奇妙的无
♣ Although Wallace and Darwin described how organisms
evolve by natural selection, there was no accurate model of the mechanisms responsible for variation and inheritance.
biologists realized that changes in the relative abundance of
different phenotypic traits in a population are tied to changes in the relative abundance of the alleles that influence the traits.
(适应进化)
in the mid-nineteenth century, based on a series of
observations of populations of organisms: ★ phenotypic variations (表型变异)exist among individuals within populations;
至可以说决定了现代人的思维。
Ernst Mayr (1982)
♣ 进化论的思想不仅深刻地影响了近代西方的
自然科学、社会科学以及哲学,对整个西方宗
教思想产生了巨大的冲击。并且,对中国近代
思想也产生了深刻的影响和冲击。
毛泽东一生最为推崇的译著
♣ 《天演论》的译进,标志着现代中国思想的 开始。它让中国知识分子纷纷受到进化论的影 响,它也是中国近代生存竞争思想的重要源头。 在狂飙突进的今天阅读《天演论》,其意义尤
♣ Gregor Mendel published his work on the inheritance of
traits in 1865, but it received little notice at the time. When Mendel’s work was rediscovered in 1900, biologists
1.4 进化生物学中的重大事件
♣ 18世纪初,普遍认为上帝创造了现有的动植物以及人类等所
有物种,这就是特创论。
♣ 在创世纪初,大约4,000~10,000年前,有位显示神迹的造物 主存在。 ♣ 特创论与物种不变论相关联,后者认为各种生物物种经过多 次繁衍之后仍然固定不变。特创论与物种不变论的观点,得到