生物多样性及其演化
海洋中的生物多样性和生态系统演化
海洋中的生物多样性和生态系统演化地球上71%的面积被水覆盖，其中97%是海洋。
海洋作为地球的重要组成部分，承载着极其丰富的生物多样性，其生态系统的演化也对人类生活和经济发展产生了深刻影响。
一、海洋中的生物多样性海洋中的生物多样性极为丰富，包括鱼类、海藻、海洋哺乳动物、虾、螃蟹、珊瑚、贝类、海星等众多物种。
这些物种分布在不同深度的水域中，从浅海到深海，从水表面到海底深处，各具特色。
同时，随着人类对海洋深度和海域面积的探索，越来越多的物种得以发现和记录。
海洋生物的多样性与海洋环境有密切关系。
海洋条件的复杂性导致海洋生物的适应性和竞争力也很强。
在浅海生态系统中，浮游植物和动物、海藻、珊瑚和浅海鱼类占主导地位。
海藻在生态系统中扮演着重要角色，它们提供了生境和食物，同时也是一种重要的生态系统建设者。
进入深海环境后，生物多样性也在相应地变得更加复杂。
这里的生物通常比浅海生物更稀有和独特。
例如，在深海中发现的生物种类，如大型螃蟹、温泉生物、水母等，它们有自己独特的特点和适应性。
其中，深海角蝎、深海鱼和水母等海洋生物，可以适应各种极端环境条件，甚至可以生存于黑暗、极度寒冷和高压等恶劣环境中。
二、海洋生态系统演化生态系统是指某一地区内生态群体以及与之相互作用的非生物性环境因素的总体。
海洋生态系统的演化包括生命周期的变化和生物协同演化的动态变化。
1. 海洋生态系统的生命周期变化海洋生态系统的生命周期变化包含以下几个方面：（1）水域的演变：水域的演变将会影响海洋生态系统的类型和变化速率。
当物种适应改变的水文条件时，海洋生态系统会进入一个新的状态，包括营养状态、水质和海底的拓扑结构；（2）物种的演变：海洋生物对其生境的适应性使其有望实现更好的空间分布或建立新的生态关系。
这意味着有些物种能够更好地适应水文条件的变化并定居在具有更高尺度空间分布的区域，同时新的物种也会进入生态系统；（3）生态系统的演化：海洋生态系统的演化也涉及其交互行为和空间关系，包括生物分布和种间关系的动态变化。
生物演化与生物多样性的形成机制
生物演化与生物多样性的形成机制生物演化是生物学中的一个重要领域，它研究的是生物体在时间上的长期变化和物种分化以及这些变化的原因和机制。
生物演化是指生物之间的特性、形态、结构、生理生化代谢等方面的差异。
生物多样性是指地球上所有生物的物种、族群和基因的多样性，是地球上所有生命的总和和生态系统的特征之一。
生物多样性是地球上所有生物和人类的生存和发展的重要基础。
它也是生命科学的重要研究对象之一。
生物演化和生物多样性的形成机制生物演化和生物多样性是紧密相连的，二者之间的联系是很多的。
它们的形成机制有很多，其中最常见的是自然选择、遗传漂变和基因流。
自然选择：自然选择是指生物体适应生存环境，能够更好地生存和繁殖的个体被保留下来，适应性差的个体被淘汰的过程。
随着时间的推移，适应性更强的遗传特征会逐渐积累在个体中，使得它们逐渐变得更加适应生存环境。
这样，生物体的性状和特征会随着时间的推移而发生改变。
遗传漂变：遗传漂变是指随机基因突变在群体中的分布频率上发生变化。
遗传漂变通常与小群体有关，具有一定的随机性和不可预测性。
当群体中某个特定的基因突变在某个时期出现的频率增加时，其他基因也会随之发生变化，因为突变的基因不断被选择，而且被排除出种群中。
基因流：基因流是指不同种群间基因的交换。
当不同种群间互相繁殖时，一部分基因会从一个种群流入另一个种群中。
在不同种群中的基因流动速度和大小不同，而且随着时间的推移会发生变化。
总结：从以上我们可以看出，生物演化与生物多样性的形成机制很复杂，涉及到遗传学、生物地理学、生态学等学科。
这些机制交织在一起，起着不可或缺的作用。
随着科学技术的不断发展和研究的深入，生物演化和生物多样性之间的联系也会越来越清晰和深入。
演化论解释生物多样性的起源和发展
演化论解释生物多样性的起源和发展生物多样性是指地球上所有生物的多样性，涵盖了从微生物到植物和动物的各个层次。
演化论是对生物多样性如何起源和发展的重要解释之一。
本文将探讨演化论对生物多样性的解释，并进一步讨论生物多样性的起源和发展。
演化论是指生物通过遗传变异和适应性选择，逐渐适应环境并产生新的物种。
根据演化论，生物多样性的起源和发展主要受到两个主要的过程驱动：遗传变异和自然选择。
遗传变异是生物多样性的基础。
遗传变异是指在基因组水平上的遗传信息的改变，包括基因突变、基因重组和基因流动等。
这些变异可以导致个体之间的差异，并通过遗传传递给后代。
遗传变异是生物多样性的基础，因为它为物种演化提供了多样性的基因池。
自然选择是指环境对个体适应性的选择。
在自然选择的过程中，环境中存在的资源和压力会导致不同个体之间的竞争。
那些对环境更适应的个体在竞争中生存下来，繁殖更多的后代，而不适应环境的个体则往往被淘汰。
通过这种方式，适应性的特征会逐渐在种群中累积，从而形成新的物种。
自然选择可以导致适应环境的物种数量和多样性的增加，从而推动生物多样性的起源和发展。
演化论解释了生物多样性的起源和发展，但它也面临一些挑战和争议。
首先，演化论无法解释一些生物现象，例如物种起源的急剧变化和一些复杂的进化特征。
这些现象可能需要通过其他机制来解释，例如基因突变或基因重排。
其次，演化论无法解释一些观察到的生物多样性的模式，例如物种在某些地理区域的集中分布。
这些模式可能需要考虑其他过程，如生态博弈和地质变化等因素。
然而，作为一种科学理论，演化论仍然被广泛接受并广泛应用于生物学研究中。
生物多样性的起源和发展是一个复杂且多样的过程。
除了演化论的解释之外，还有其他因素影响了生物多样性的形成。
例如，地理因素、气候变化、生境破碎化以及人类活动等因素都对生物多样性的分布和发展产生了影响。
这些因素可以通过影响物种间的迁移、繁殖和适应性来改变生物多样性。
总结起来，演化论解释了生物多样性的起源和发展。
生物多样性第三章生物多样性的形成与演化
• 多倍体生物是细胞内含有三套或三套以上 染色体组的生物，即有三至多套染色体组 的个体、种群或物种。
• 虽然杂交在自然界物种形成中的作用十分 有限，但是杂交及随后出现的染色体多倍 化，可以克服杂种有性生殖中进行减数分 裂时染色体配对的难题，从而成为生物界， 特别是植物界物种起源的重要方式。
• 现在生活于地 在后来的演化过程中，各个门类才演化出 各自固定的形态模式。
• 例如，今天所有昆虫的头部体节数量是一 样的，
• 而澄江动物群中原始节肢动物头部体节的 数量变幅则相当大，从1节到7节。
• 从形态学的观点看，早寒武纪动物的演化 要比今天快得多。
• 其后，当其他大陆演化出真兽亚纲动物时， 澳大利亚则为有袋类等原始、低等哺乳动 物的演化发展提供了特殊条件。
• 云南省是中国生物多样性最丰富的省份，动物和 植物种类均占全国30％以上，这与云南省具有丰 富的地貌、气候、生态环境类型密切相关。
• 横断山区南北走向的高山和深谷构成了物种交流 的地理和生态屏障；
• 通过染色体多倍化，与其祖先种之间产生 生殖隔离，并进一步演化成为新的物种。
• 多倍化起源是鱼类演化的一条重要途径。
• 通过生物种间杂交及染色体多倍化， • 可以在不经过地理隔离的情况下， • 在原来的地理分布区域内产生新种的分化， • 这样的物种形成方式称为同域成种。
• 同域成种与异域成种相比，所需的时间较 短，有时被看作瞬间的成种事件（迈尔， 2019）。
• 由于基因突变、偶然性基因丢失、遗传重 组等作用，不同的小种群内独立形成了表 型和基因型的多样性。
生物学中的多样性与进化
生物学中的多样性与进化生命在地球上的漫长历程中，经历了不断的变化和演化，因而产生了繁多多样的生物。
这些生物具有不同的形态、生活习性和生物水平，形成了生物多样性，是地球上最引人瞩目且不可或缺的自然财富之一。
而在漫长的进化历程中，生物通过自然选择、基因突变和基因重组等方式逐渐适应环境的变化，不断进化和演化。
1. 生物多样性生物多样性是指地球上不同种类生命体的多样性和生命体系的多样性，涵盖了遗传多样性、物种多样性和生态多样性三个方面。
（1）遗传多样性遗传多样性是指在基因组水平上，同一物种中不同个体之间的基因差异，其来源主要来自基因突变、基因重组、基因漂变和基因转移等因素。
遗传多样性是一种资源，可以为人们提供更广泛的选择，提高人类的食品安全、医疗保健和经济发展水平等。
（2）物种多样性物种多样性是指不同生物个体之间的种类差异，是生命体系中最基本和最直观的表现。
物种多样性直接影响着生态系统的结构和功能，维持着生态系统的平衡。
（3）生态多样性生态多样性是指生物群落中植物、动物、微生物和非生物组分的多样性，反映了生态系统的稳定性、动态和演替历程。
不同种类的生物能够共生共存，并形成生态系统中不同物种之间的相互作用，维持着生态系统的生态位和生态平衡。
2. 进化与生物多样性生物进化是指生物种类的演化和衍化过程，生命体系从简单结构到复杂结构，从单细胞到多细胞，从无机物质到有机物质的演变。
进化是由于内外部环境的变化导致的适应形态和功能的改变，生物通过基因突变和基因重组等方式，逐渐增加其遗传多样性和物种多样性。
（1）自然选择自然选择是指生物在不断变化的环境中所表现出的适应性变化能力，是生物进化和演化的关键因素。
适应性较佳的生物在竞争中生存和繁殖的机会更大，而适应性较差的生物则被淘汰。
透过自然选择，生物可以不断优化和进化。
（2）基因突变基因突变指的是基因序列中的缺失、插入、替换等的变化，是生物遗传多样性产生的重要原因。
基因突变可以是自然产生也可以是由人为活动导致。
生物多样性的演化机制例题和知识点总结
生物多样性的演化机制例题和知识点总结生物多样性是地球上生命的丰富表现，从微小的细菌到巨大的蓝鲸，从热带雨林的繁茂植被到沙漠中的耐旱植物，生物多样性无处不在。
了解生物多样性的演化机制对于我们理解生命的奥秘和保护地球上的生态系统至关重要。
接下来，让我们通过一些例题和知识点来深入探讨这一重要主题。
一、生物多样性的概念和层次生物多样性指的是地球上生物的多样化程度，包括三个主要层次：物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。
物种多样性是指地球上物种的丰富程度。
例如，热带雨林中拥有数以百万计的物种，而极地地区的物种相对较少。
遗传多样性则是指同一物种内基因的变异程度。
比如，不同品种的狗具有不同的外貌和性格特征，这就是遗传多样性的体现。
生态系统多样性涵盖了地球上各种生态系统的类型，如森林、草原、湿地、海洋等。
例题 1：以下哪种情况最能体现物种多样性？（）A 一片森林中有多种树木B 一个池塘中有多种鱼类C 一个农场里种植了多种农作物D 一座山上有不同的植被类型答案：B解析：A 选项中多种树木可能属于同一物种的不同品种，C 选项中农作物通常是经过人工选育的，物种多样性相对较低，D 选项体现的是生态系统多样性。
B 选项中不同的鱼类属于不同的物种，更能体现物种多样性。
二、自然选择与生物多样性的演化自然选择是生物进化的主要驱动力之一。
在自然环境中，具有更适应环境特征的个体更有可能生存和繁殖，将其基因传递给后代。
例如，长颈鹿的长颈是自然选择的结果。
在食物资源竞争中，长颈能够使长颈鹿吃到更高处的树叶，从而具有生存优势。
例题 2：在一个岛屿上，有一种昆虫主要以两种植物为食。
随着时间的推移，其中一种植物灭绝了。
以下哪种情况最有可能发生？（）A 昆虫灭绝B 昆虫的数量保持不变C 昆虫逐渐适应以另一种植物为食D 昆虫开始寻找新的食物来源答案：C解析：自然选择会促使昆虫逐渐适应以另一种植物为食，以保证其生存和繁衍。
如果昆虫无法适应，就可能面临灭绝，但通常在一定时间内会尝试适应变化。
生物演化特点
生物演化特点
1.生命多样性的增加：生物演化使生物种类的多样性不断增加。
从起初的单细胞微生物，到现今的各种生物形态，数量已经超过了几百万种，其中包括动植物、无脊椎动物等。
2.适应性的进化：生物在适应环境方面也会发生改变。
这种适应性的进化包括了形态、结构、行为等方面，它们不断演化，以适应不断变化的环境。
3.渐进性的演化：生物也演化出了一种渐进性的演化模式。
这种演化方式类似于长时间的沉积过程，不断地积累，一步步地演化出更复杂的生命形式。
4.分支式的演化：生命的演化也是呈现出一种分支模式的。
不同的生物在相同的生态环境中，不断地演化，从而产生了许多分支，最终形成大约350万的生物种类。
5.多样化的群体演化：生物不仅发生单体的演化，还发生着群体的演化。
在漫长的演化过程中，生物不断以群体为单位进行进化，从而产生了一些巨大而有趣的生命现象。
例如，非洲草原上的角马和牛群之间的互动关系，就是大群体演化的经典案例。
总之，生物演化特点是多样性的增加、适应性的进化、渐进性演化、分支式的演化和多样化的群体演化。
这些特点均是生命在漫长的演化过程中逐步形成和发展的结果，反映了生命的多样性和群体行为。
《生物多样性与进化》课件
生物多样性为人类提供了食物、药物和其他资源。同时，生物多样性也对人类的心理健康和 文化传承具有重要影响。
生物多样性对生态系统的意义
生物多样性维持了生态系统的稳定性和可持续性发展，对土壤保持、水循环和气候调节等生 态功能至关重要。
生物多样性的维持机制
1
遗传漂变
2
遗传漂变是指基因频率在不同代际之间
发生随机变化的过程，可以导致新的基
因型和形态出现，促进生物多样性的产
3
生。
突变
4
突变是指基因序列发生的突然变异，可 以导致新的基因表达和功能变化，从而
推动物种的进化和多ห้องสมุดไป่ตู้性的产生。
自然选择
自然选择是指适应环境的优势基因在繁 殖过程中的积累，逐渐影响物种的形态 和特征，从而维持生物多样性。
基因流
基因流是指不同种群之间的基因交流， 通过基因的传递和混合，促进物种间的 遗传多样性。
生物多样性保护
1
生物多样性的威胁
人类的活动导致了生态系统的破坏、物种灭绝和基因资源的丧失，给生物多样性 带来了严重的威胁。
2
生物多样性的保护措施
制定保护措施，包括建立保护区、野生动植物保护、繁育和监测等，以保护和维 护生物多样性。
3
生物多样性保护的未来展望
在全球范围内加强国际合作，提高公众意识和法律法规，致力于可持续发展和生 物多样性保护。
人类的进化历史
人类的进化历史及分 类
人类的进化历史包括早期人类 起源、进化和现代人类的分化， 根据化石和遗传证据，我们可 以了解人类族群之间的关系。
人类智力进化
智慧是人类的重要特征之一， 人类智力的演化和进化与大脑 结构、文化发展和社会进化密 切相关。
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44
青
霉
45
霉菌菌落：
46
蘑菇
木耳
灵芝 插图
等大型食用菌
47
自然进化 1
眼 睛
45分钟
48
真菌和动物可能来自共同原生生物祖先。 植物可能起源于绿藻系谱中的一个分支。
35
团 藻
36
3.真菌的多样性：
酵母菌：单细胞
霉菌：多细胞，由菌丝组成。
覃菌：（大型食用真菌）由菌丝组成。
37
38
二、用固体培养基分离纯培养
酵母菌的有性生殖产生子囊孢子
39
40
霉菌菌丝
41
毛
霉
42
根 霉
43
曲霉
24
1.原生生物的特征：
单细胞或单细胞群体
有细胞核和细胞器（真核生物）
细胞大小： 10微米以上，一般10-100微米
真核生物的诞生是生命史上一个重大的
历史转折。
25
2. 真核细胞的进化
真核细胞的进化包括两个过程：
膜内折和内共生。
膜内折是指原核细胞的质膜内折形成 真核细胞的内膜系统——细胞器膜和核 膜，从而产生内质网、高尔基体、细胞 核等。
衣原体 立克次氏体 古细（生）菌
10
形态：
球形
杆形
螺旋形
11
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幽 门 螺 旋 菌
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杆 菌
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放 线 菌
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蓝藻
18
细 菌 菌 落
菌落的形态是鉴定菌种的重要特征
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古生菌
生活在极端环境中
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3.原核生物进化：
厌氧化能有机营养性：
原始梭菌类、原始脱硫弧菌类
厌氧化能和光能自养型：
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1. 原核生物的特征：(统称细菌）
单细胞，无细胞核和细胞器， 细胞大小：一般10微米以下。 蓝细菌：8微米*50微米 巨大芽孢杆菌：1.5*4微米 大肠杆菌：1*3微米 肺炎球菌：0.8微米 嗜血流感菌：0.25*1.2微米 纳米细菌：50纳米
9
2. 原核生物多样性：
真细菌
放线菌
蓝细菌
支原体
《生命的进化》
马沛勤
生命科学系
1
第五章 低等生物多样性及其演化
一、概述 二、原核生物多样性及其演化 三、原生生物多样性及其演化 四、真菌多样性及其演化
2Leabharlann 、概述生物种类：现存200万种左右 原核生物界：没有细胞核膜的单细胞生物
原生生物界：有细胞核的真核单细胞生物
真菌界：进行吸收式异养的多细胞（个别单 细胞）生物 ————低等生物
3
植物界：能够进行光合作用的多细胞生物。 动物界：能运动捕食的异养多细胞生物。 ————高等生物 病毒：无细胞结构的生物。 只含有DNA和核酸，进行活细胞寄生。
是最简单的生物，但不是最早出现的生 物（因为寄生）。对病毒的起源尚无定论。
4
5
6
二、原核生物的多样性及其演化
原核生物在地球上独领风骚15亿 年。在地球上占优势的时间达近30 亿年。太古宙和元古宙时期，是原 核生物的世界。
26
真核细胞的线粒体和叶绿体是以内共生 方式发展来的。 线粒体的祖先是进行有氧呼吸、较小 的化能异养原核生物。 叶绿体的祖先则是较小的光合原核生物。 他们在较大的化能异养原核细胞中寄生 或被较大的化能异养原核细胞吞噬。
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3. 原生生物的多样性
呼吸：绝大多数原生生物都进行有氧 呼吸（体表呼吸）。一些寄生种类是 厌氧呼吸。
原始产甲烷菌、原始光合细菌
光能自养型：放氧型： 原始蓝细菌 好氧化能有机营养型： 原始假单胞菌、原始球菌。
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三、 原生生物的多样性及其演化
原生生物是从原核生物祖先进化来的第 一种原始真核生物。
原生生物是最简单的真核生物，单细胞。
原始的原生生物是多样化的现代原生生 物的祖先，也是继续出现的多细胞真核生 物——真菌、植物和动物的祖先。
类似动物的原生动物类 ：吞噬大食物而 为异营的营养方式。有鞭毛、能运动。
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原生生物多样性：
黏 菌（像动物又像真菌）
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单细胞藻类
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四、真菌的多样性及其演化
1.真菌的特征：
大多是多细胞
结构简单的多细胞生物
吸收式异养生物
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2.多细胞生物的起源
多细胞生物的出现是生物进化史上又一次 重大事件。 进化过程：由单细胞原生生物——群体原生 生物——多细胞生物。
营养方式：他们的营养方式也是真核 生物中变异最大的，有些为自养 ， 有些为异养 ，还有些为混合营养 的， 可行光合作用和异养 (如眼虫) 。
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类群：用营养方式将原生生物分为三类群 :
类似植物的藻类 ：含有叶绿体， 能进行 光合作用的自营营养方式。
类似菌类的原生菌类： 吞噬有机物或分 泌酵素，分解并吸收有机分子的异营营 养方式。