进化生物学 生物的宏观进化
微观进化和宏观进化：
辐射：某一类群向着辐射状的多种不同方向发展， 以适应不于不同的环境条件，如哺乳动物动物的辐射 适应。
平行：来自共同祖先的类群由于生活在不同的环 境条件先产生趋异，进而又由于生活在相似的环境条 件下而产生相似的适应现象，如袋狼（后兽亚纲）与 狼（真兽亚纲）相似。
宏观进化与微观进化只是观察的尺度、层次不同。 只有将两者结合起来，才能对生物进化有更为全面 和准确的认识。
宏观进化进化的模式：
间
断
渐
平
变
衡
式
式Байду номын сангаас
复式进化（全面进化）
这是宏观进化的主要趋势，一种由简单到复杂， 由低等到高等的进化，是生物体形态结构、生理机能 的综合地、全面地进化过程，其结果是生体各个主要 方面比原有的水平都要复杂和高级，其核心是生物体 代谢水平的不断提高。
特化式进化（特异适应）
特化式进化是指由于生物对各种不同生活环境的 适应，从而出现的多方向的分化，表现在生物体形态 结构、生理功能等方面并没有质的提高和改变，其进 化水平属于同一等级，其核心是向不同方向进化。
特化式进化包括趋异、趋同、辐射和平行。
趋异：同一祖先的后代向着不同的方向发展的过 程，如棕熊与北极熊的分歧。
微观进化和宏观进化：
微观进化：随着种群遗传学的发展，人们用基因频 率和基因型频率等概念从量化的角度来说明自然选 择是如何起作用的。这样进化论的研究就过渡到了 微观水平，即从微观角度来探讨种群内的生物进化 机理。
宏观进化：但20世纪40年代，美国遗传学家哥德 施密特提出了宏观进化的概念。宏观进化所研究的 是种以上的高级分类群在长时间（地质时间）尺度 上的变化过程。
对生物进化的理解
对生物进化的理解
生物进化是指生物种群基因频率随时间而发生改变的过程。
这个过程通常由自然选择和遗传漂变等机制引起，导致生物种群的基因频率发生变化，进而影响生物的适应性、形态和行为等方面。
生物进化可以从微观和宏观两个层面理解。
在微观层面，生物进化涉及基因突变、基因重组和自然选择等过程。
基因突变是指基因序列中的随机变化，可以产生新的等位基因。
基因重组则是在有性生殖过程中，来自父本和母本的染色体上的基因进行重新组合，形成新的基因型。
自然选择是指那些适应环境的个体更容易生存和繁衍后代，使得适应性的基因在种群中逐渐增多。
在宏观层面，生物进化表现为物种的形成和灭绝。
随着时间的推移，生物种群之间的遗传差异逐渐积累，导致生殖隔离的出现，最终形成新的物种。
同时，由于环境的变化和种间竞争等原因，一些物种可能会走向灭绝。
生物进化的机制非常复杂，涉及到多个学科领域的知识。
现代生物学已经通过大量的实验和观察证实了生物进化的存在，并且提出了许多关于生物进化的理论和模型。
这些理论和模型不仅有助于我们更好地理解生物进化的机制和过程，还有助于我们预测生物种群的未来变化，为保护生物多样性和生态系统的稳定提供科学依据。
生物的进化知识点总结
生物的进化知识点总结生命在地球上的存在已有数十亿年的历史，而生物的进化也一直是生物学家们关注的重要领域。
进化是生物多样性的基础，也是生物学的核心内容之一。
本文总结了一些关于生物的进化知识点，以帮助读者更好地理解和掌握这一重要领域的知识。
1. 进化的本质进化是生物种群在长期的演化过程中，由于自然选择、基因突变和遗传漂变等因素作用下所经历的适应环境变化的过程。
进化可以分为宏观进化和微观进化。
宏观进化是指物种的形态、生态、分布和其他方面的变化，例如新种的形成、物种灭绝、生态位的改变等；微观进化则是指种群水平上的基因频率的变化，例如突变的产生、基因的选择、基因交换等。
2. 自然选择自然选择是进化历程中的重要机制，它基于对环境的适应和对基因频率的遗传变异。
自然选择分为三种形式：稳态选择、方向选择和暴发选择。
稳态选择指的是种群中一定类型的个体能够获得更高的生存优势，从而生存下来的个体比例增加，不利类型的个体比例降低；方向选择则是指环境变化导致某种类型的生存率相较稳态选择有了更高的概率，这个过程是没有明显方向性的，而是随机性的；暴发选择则是指某一类型的特定变异，因为某种原因而在短期内得到了极高的繁殖成功率。
3. 遗传漂变遗传漂变是进化历程中的随机机制，是指个体的遗传变异与种群基因频率之间的差异。
遗传漂变有两种类型：瓶颈效应和创始者效应。
瓶颈效应指的是种群数量的骤减导致了基因频率的显著改变，而创始者效应则是指由于随机性的迁移和交配，可能会导致新的种群基因频率变化的效应。
4. 基因漂移基因漂移也属于进化过程中的随机机制，是指种群的随机遗传事件，例如突变、等位基因的新进入等等。
基因漂移往往在较小的种群中出现，会导致基因频率的剧烈变化，并可能影响到繁殖成功率。
5. 突变突变是生物进化发展的基础，是基因遗传变异的基本原始来源。
突变可以分为四种类型：点突变、缺失和插入突变、反转和重复突变和组合突变。
突变产生了新等位基因和新变异后代，为物种遗传多样性的增加提供了基础。
生物进化的时空尺度
生物进化的时空尺度生物进化是指生物种群在时间和空间尺度上发生的遗传变化，以适应环境变化和适应性选择。
生物进化的过程是一个漫长而复杂的过程，涉及到多种因素和机制。
本文将从时间和空间尺度两个方面探讨生物进化的相关内容。
一、时间尺度1. 宏观进化宏观进化指的是几百万年甚至几亿年的时间尺度上的进化变化。
通过化石记录和生物地理学研究，我们可以了解到地球上的生命从简单的单细胞生物逐渐演化出复杂的多细胞生物，并形成了各种各样的物种。
大规模的物种灭绝和物种起源事件也是宏观进化的重要特征。
2. 中观进化中观进化主要是以物种为单位进行研究，关注物种之间的演化关系和亲缘关系。
通过分子遗传学等方法，中观进化揭示了不同物种之间的亲缘关系、进化速率以及物种形成和物种演化的机制。
3. 微观进化微观进化是指在相对较短的时间尺度上，群体内个体基因型和表型的遗传变化。
微观进化的主要机制包括基因突变、基因漂变、基因交流和自然选择。
在微观进化的过程中，适应性优势的基因会逐渐在群体中传播，从而导致群体的适应性变化。
二、空间尺度1. 生物地理分布生物地理学研究了不同物种在地理空间上的分布规律。
物种的地理分布受到多种因素的影响，包括环境条件、地质变化和人类活动等。
物种对环境的适应性也会影响它们的地理分布范围。
2. 迁移和基因流动迁移和基因流动对于物种的进化和适应性具有重要意义。
迁移可以增加物种之间的基因流动，促进基因交流和变异的积累。
迁移还可以使得物种在新的环境中重新适应，推动进化的发生。
3. 生物互作和共生生物之间的互作和共生关系在空间尺度上也对生物进化产生重要影响。
例如，共生微生物可以为宿主提供营养或增强其适应性，而寄生生物可以给宿主带来负面影响。
这些互作关系对于生物的进化和生态系统的稳定性至关重要。
总结：生物进化是一个综合性的体系，涉及到时间尺度和空间尺度上的复杂变化。
在不同的时间和空间尺度上，生物通过适应性选择、基因流动、突变和迁移等机制不断演化和适应环境的变化。
生物的宏观进化
（一）什么是宏观进化 宏观进化是种和种以上的高级分类群在长时 间（地质时间）尺度上的变化过程。
微观进化是通过自然选择积累的微小变异，只能在物 种范围内进行。对于整个生命史来说，具有决定意义的不 是微观进化，而是宏观进化。 宏观进化的基本单位是物种。
（二）宏观进化的类型
埃迪亚卡拉动物群 布尔吉斯动物群 澄江动物群
•7亿年左右
•“寒武纪大爆发” •“三叠大爆发” •“早第三纪大爆发”
埃迪亚卡拉（Ediacaran）动物群是Sprigg于1947年在澳 大利亚中南部Ediacara地区的庞德砂岩层中发现，年龄为6.7亿 年。埃迪卡拉动物群包含三个门：腔肠动物门，环节动物门和 节肢动物门。 埃迪亚卡拉的生物似乎是一些漂浮的胶状生物，生活在沙 滩边的浅水中, 是结构复杂、形状不一的一类生物体。这些生物 的身体中似乎没有形成坚硬的部分，它们也许是大型原生生物 或动物，是布尔吉斯页岩中寒武纪动物的祖先。
复式进化（全面进化） 特化式进化（特异适应） 简化式进化 1、复式进化（全面进化） 复式进化也称全面进化或上升进化，是生物体形态、结 构和生理机能的全面复杂化、高级化。主要表现在代谢水 平不断提高。 多细胞动物：无脊椎动物→鱼类→两栖类→爬行类→鸟 类或哺乳类→人类。 藻类植物→蕨类植物→裸子植物→被子植物。
（2）辐射 由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种，以适 应不同环境或生态位，从而形成一个同源的辐射状进化系 统。
哺 乳 动 物 的 辐 射 适 应
羚 羊 松 鼠 鲸 蝙 蝠 鼹 鼠
原始 哺乳 类
1 2 3 4 5
披 蒜针 毛 宽茛 瓣 毛毛 茛茛 石 龙 芮 3 4 5 茴 茴
1 水 毛 茛 2 6
生物学中的进化理论
生物学中的进化理论进化理论是生物学中的核心理论之一，它解释了生物多样性的起源和演变过程。
根据这一理论，生物种类的产生与消失，并非是偶然的、无序的事件，而是通过适应环境和遗传变异的过程逐渐发展而来的。
进化理论的基本观点是：所有生物都具有共同的祖先，而生物体的变异与适应是生物多样性的基石。
进化过程既包括微观层面上的基因变异和遗传漂变，也包括宏观层面上的物种演化和生态演化。
因此，进化理论既涉及微观进化，也涉及宏观进化。
从微观进化的角度看，进化理论主要关注基因水平的变异和传递。
在生物体繁殖过程中，基因会发生复制错误，导致基因组的变异。
这些变异可能是有害的、无害的或有益的，后者对生物体的适应环境产生积极影响。
有益的基因变异将更有可能在后代中得以传递，随着时间的推移，这些变异会在整个群体中逐渐累积，从而推动物种的进化。
宏观进化则关注物种水平的演化和多样性的形成。
演化的过程可以通过物种间的分化和物种间的交流来实现。
物种分化是指一个物种在不同的地理区域或生态位上分裂、变异和适应形成的新的物种。
物种交流则是指不同物种之间的基因流动，可以通过迁徙、杂交和共生等方式实现。
这些过程共同推动了生物多样性的形成和演化，从而促进了不同物种在不同环境中的适应和生存。
除此之外，进化理论还提供了对生物形态、行为和生态位等现象的解释。
进化理论认为，物种进化是一种动态的过程，具有方向性和连续性。
生物体的形态特征和行为习性可以根据物种适应环境的需求而发生变化。
例如，在食物稀缺的环境中，适应于寻找和获取食物的特征和行为将更有利于生物体的生存和繁衍。
进化理论在生物学研究中具有广泛的应用价值。
它不仅能够解释物种的多样性和起源，还能帮助我们理解生物体的形态结构、行为习性和生存策略等方面的变化。
此外，进化理论也对人类健康、农业发展和资源管理等领域有着重要的指导作用。
通过对进化过程的深入研究和实践应用，我们可以更好地保护和利用生物资源，提高生物产能，并为人类社会的可持续发展做出贡献。
进化生物学名词解释
【自生论】：自然发团聚体学说：蛋白质和核酸等生物大分子聚合在团聚体内并具有类似于膜那样的边界，其内部的化学特征显著区别于外部的溶液环境。团聚体是一种多分子体系，它具有一定的生命现象。
【古生界】：（不考）
【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（ESS）】：如果种群中的大多数成员都采取这一对策，则任何个体的举止异常的行为无法与之抗衡。
【“有产者”原则】：指斗争中资源（食物、领域、配偶）占有者往往处于优势。如：招潮蟹。
【特化】：特化式进化简称特化，它是从一般到特殊的进化方式。
【退化】：简化式进化简称退化。它是由结构复杂变为结构简单的进化方式。
【低速进化】：
【南方古猿】：简称南猿。南猿在分类上是人科的一属，即南方古猿属，南猿的进步类型能制造工具，是人类形成阶段的代表。
【直立人】：是晚期猿人(也称猿人)的学名。头骨似猿，但大腿骨很像直立行走的人。
名词：
【进化】 ：(evolution)包括广义和狭义两方面的含义。
广义进化,包含了宇宙的演化即天体的消长，生物的进化，社会的发展。
狭义的进化，是指生物进化，是生物种群多样性和适应性的变化。
【进化论】：（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。
【进化生物学】：（evolutionary biology）是研究生物进化的过程及其原理、机制、速率和方向的科学。
【亲缘选择】：亲缘关系越近，动物彼此合作倾向和利他行为也就越强烈；亲缘越远，则表现越弱。
进化生物学期末总复习
进化生物学绪论一、名词解释1.进化：广义进化指的是事物的变化发展。
它包含了宇宙的演化即天体的消长，生物的进化，以及人类的出现和社会的发展。
2.生物进化：生物在与其生存环境相互适应作用过程中，其遗传系统随时间而发生一系列不可逆的改变，并导致相应的表型改变，在大多数情况下这种改变导致生物体对其生存环境的相对适应。
（张昀）3.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。
它的主要研究对象是生物界的系统发展，当然也包括某一物种或某一完整的生物类群的发展。
其重点是研究生物如何由简单向复杂，由低等向高等的发展过程。
4.进化生物学就是研究生物进化的科学，不仅包括进化的过程，更重要的是研究生物进化的原因、机制、速率和方向，是回答为什么的科学，是追究事物或过程的因果关系的科学。
进化生物学是在生物进化论随着分子生物学的发展由推论走向验证，由定性走向定量的过程中应运而生的科学。
5.灾变论：认为地球在不同时期，不同地点发生了巨大的“灾难”，毁灭了当时的动植物，以后由其他地方迁来的新的类型，所以不同地层有不同化石的类型。
（多次创造，每次均不同。
认为生物的改变是突然发生的，是整体地消灭和整体地重新被创造的。
反对一个物种从另一个物种演变而来的思想。
）6.新灾变论：认为在宇宙和地球演化过程中发生过一系列剧烈而突发的灾变事件，从地球演化历史来看，这些事件发生的时间是相对短促的，但能量极高，影响面广，同时引起地球上的生物集群绝灭。
发生灾变的原因主要归因于地球外来因素，如超新星爆发，小行星撞地球等。
7.中性突变：中性突变是指不影响蛋白质功能的突变，也即既无利也无害的突变，如同工突变和同义突变。
二、比较拉马克学说和达尔文学说的异同。
相同点：两人都认为生物是可变的，并支持进化论；遗传法则上，拉马克提出“用进废退”和“获得性状遗传”；由于历史的局限，达尔文也认为，生物性状符合“用进废退”和“获得性状遗传”的规律。
不同点：起源上不同：拉马克主张，最原始的生物源于自然发生，生物进化是多元的；达尔文主张物种具有共同起源（一元论）对于进化的机制两人见解不同，拉马克主张“用进废退和获得性状遗传”，强调了环境变化在生物变异方面所起的“诱导”，但却主张变异是以生物本性即内因（一种趋于完善的需求）为主因。
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趋同
?不同的生物，甚至亲缘关系相当疏远的生物，如果生活在 条件相同的环境中，在同样的选择压长期作用下，有可能产 生功能相同或十分相似的形态结构，以适应相同环境条件。 ?功能相似的器官为同功器官。 ?同源器官和同功器官分别是适应辐射和趋同进化的结果。
8
9
2、辐射（适应辐射） ?辐射： 在生物进化和物种形成过程中 ，由一个祖先物种
蛔虫
15
（五）协同进化
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二、进化的速度
进化的加速度现象 进化的不平衡性
低速进化：活化石 中速进化：马科 高速进化：哺乳类
三、多细胞生物进化的总特点：讲义814
17
四、宏观进化的型式
渐变型式
型
间断平衡型式
式
渐变与间断并存
18
?线系：以时间为纵坐标,以进化的表型改变量为横坐标 来描述物种的进化。
2
? 在宏观进化中，物种是一个基本单位。 ? 物种和种以上的分类群的起源可以看作种和种以上分类群
的分类学特征的起源。 ? 分类群（Taxon）：泛指由亚种(subspecies)到门
(division)之任一分类层级，如一个种、一个科都是一个 分类群，同一分类群中的成员具有类似的特征 ,有别于其 他分类群。 ? 高级类群的分类特征是该分类单元所有成员的共有特征， 也就是与其他高级分类单元区分的特征。
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（三）渐变与间断并存
渐变式和间断平衡式只是代表了两种极端的观 点。两者并不对立 ,而可能是同时存在的。
快速的种形成和长期的进化停顿交替出现。
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五、进化趋势
TE1XT
TE2XT
TEX3T
生物的宏观进化
Evolutionary Biology
一、宏观进化的概念
? 宏观进化（macroevolution）是研究种以上的高级分 类群在长时间（地质时间）尺度上的变化过程。
? 宏观进化和微观进化只是观察的尺度和层次不同 ，只 有将宏观进化和微观进化结合起来，才能对生物进化 有更全面和准确的认识。
3
(一) 复化式进化（全面进化）
?复式进化 又称为全面进，使生物体形态结构、生理
机能的综合地、全面地进化过程，其结果是生物体各个 主要方面比原有水平都要复杂和高级。
? 复式进化使生物从低级到高级，由简单到复 杂，不断地提高其对环境的适应能力。 ? 体现在纲以上的进化。发生少，只有在强烈 变动时，但为进化中的主干。
要点（ 4点）： ?认为新种只能通过线系分支产生 ,古生物学中的
“时间种” (即通过线系进化产生的表型上可区别 的分类单位 )是不存在的。 ?新种只能以跳跃的方式快速形成 ,新种一旦形成就 处于保守的或进化停滞状态 ,直到下一次种形成事 件发生之前 ,表型上不会有明显变化。
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?进化是跳跃与停滞相间 ,不存在匀速、平滑、渐进 的进化。
?在这个坐标系中,某一瞬时存在的物种相当于坐标中 的一个点,这个种随时间世代延续,则在坐标系中构成 一个由该点向上延伸的线系。 ?线系的倾斜度则代表了该线系的进化速率。 ?宏观进化的型式： 指一定时间、一组线系进化、种形成和绝灭过程所表 现出来的谱系特征。
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（一）渐变型式
线系的倾斜是均匀的，表明表型进化是匀速的、渐进的， 进化改变主要由线系进化造成，而与物种形成无关。种形 成(分支)本身只是改变了进化的方向。
4
5
（二）分化式进化
分化式进化 ：指由于生物对各种不同生活环境的适
应，从而出现的多方向的分化。表现在其形态结构和 生理机能等方面并没有质的提高或改变歧（趋异）
最初由一个共同的祖先适应于 不同的环境 ,向着两 个或两个以上方向发展的进化过程 ,也称为趋异。
北极熊
7
棕熊
? 现在生活在地球上的各个动物门类那时几乎都已存在，而 且都处于一个非常原始的等级，只是在后来的演化中，各 个不同类群才演化为一个固定模式。
? 现在，我们不仅能知道在寒武纪大爆发时产生了哪些动物， 还能初步了解不同动物的生活方式和食性。
? 澄江动物群或许还能帮助我们了解寒武纪生物大爆发中生 物演化的原因，以及诱发这种大爆发的理由。
?适应进化只能发生在种形成过程中 ,因为物种在其 长期的稳定时期不发生表型的进化改变。
间断平衡理论较合理地解释了化石记录。
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澄江动物化石群
? 在云南澄江一座小山上，中国 科学家们发现了大批距今5.3 亿年前的动物化石，门类之多、 保存之完整，令世界震惊，
云南澄江帽天山远景
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? 澄江生物群向人们展示了各种各样的动物在寒武纪大爆发 时的状态。
12
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（三）特化式进化
?特化式进化： 一般到特殊的进化
? 只适应特定的生活环境，有高度的稳定性。环境改 变时，容易灭绝。 ? 仙人掌的叶、岩洞中的盲螈、马的单蹄
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（四）简化式进化
?简化式进化： 生物复杂的结构转变为简单结构的 进化方式 ,又称为退化。 ? 形态生理上的退化表现在生物的大多数器官退化、 个别器官比较发达。 ? 与特化的区别是：形态结构、生理功能全面退化
进化产生各种各样不同的新物种 ,以适应不同环境或生态 位,从而形成一个同源的辐射状进化系统。
? 辐射常发生在物种开拓新的生活环境时。
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3、平行
当生物体从一个共同祖先产生后 ,生活在各种不同条件中 , 并且发生了分歧,而以后又遇到了相同环境,在这种情况 下,由于它们在后代中发展了对相似环境的相同适应 ,于 是产生了平行进化。
?渐变型式还主张生物个体在长时间的演化中，经 过自然选择，其 微小的变异积累为显著的变异 ， 是形成新的物种或新的亚科。
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(二)间断平衡型式
? 艾德里奇和戈尔德提出了间断平衡型式 ?线系的显著倾斜和几乎不倾斜交替发生 ,表 型进化是非匀速的 , 表型的进化改变主要发生 在相对较短的种形成期间。
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20
渐变型式的主要观点包括 :
(1)新种主要通过线系进化产生。线系分支是线系进化的 副效应，在进化中是次要的现象。 (2)新种只能以渐进的方式形成，进化是匀速的、缓慢的。 (3)适应进化是在自然选择作用下的线系进化。
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?渐变型式认为 生物个体都在一定的生存环境下发 生变异。
?那些具有有利变异的个体，则能适应环境存活下来， 并繁殖后代；而那些不具有有利变异的个体，则适应 不了新的环境,就被淘汰。