生态学生物种及其变异与进化PPT.ppt

* 6.3 物种形成 (speciation) * ??物种形成（形成新物种）是选择进化的关键。关于物种形成的过程多数学者接受“地理物种形成说”。形成过程如下： 1. 地理隔离：地理屏障将两个种群隔开，种群间个体和基因流受阻。 2. 独立进化：地理隔离的种群各自独立地进化，适应各自的特殊环境。 3. 生殖隔离机制的建立：由于长期的地理隔离和种群的变异，假如地理隔离屏障消失，两个种群之间建立了生殖隔离，使得基因流受阻，形成了两个物种。 ? 6.3.1 物种形成及其过程 * 基 因 流 基因流描述的是基因在种群内通过相互杂交、扩散和迁移进行的运动。高基因流使种群遗传上彼此相似。受到限制的基因流使种群间发生分化。 物种间不发生基因流。 * 种群生态学 * 6.3.2 物种形成的方式 异域性物种形成 邻域性物种形成 同域性物种形成 适应辐射 * 异域性物种形成： 与原来种由于地理隔离而进化形成新种，为异域性物种形成。 （1）通过大范围的地理分割，两个种群各自演化，形成生殖隔离机制。 （2）通过种群中少数个体从原始种群中分离出去，到达他地并经地理隔离和独立演化而成新种。 * 巴西亚马逊河流域西部的Rio Jurua河两岸，绢猴的两个种群被分隔形成遗传差异 * 扩展 分布区 地理隔离 独自 进化 生殖隔离 形成2个 物种 即使相遇 已经不能 相互配育 异域性物种形成A 大范围地理隔离 * 扩展 分布区 地理隔离 独自 进化 生殖隔离 形成2个 物种 即使相遇 已经不能 相互配育 异域性物种形成B 处于分布区边缘的小种群因建立者效应产生差异 * 2. 邻域性物种形成： 分布区很广的物种，边缘地区环境不同引起种群分化、独立，虽然没有隔离屏障，也能成为基因流动的障碍，经自然选择，逐渐形成生殖隔离的新种。如在环布种（银鸥中的小黑背鸥和更小黑背鸥）中那样，可发现中间杂种，但包括的很大的距离使两种类型不能完全混合。 * 第六章 生物种及其变异与进化 6.1 生物种的概念 6.2 物种的遗传变异与选择 6.3 物种形成 * 6.1 生物种的概念 1、 传统生物学家的物种(species)概念(如林奈) 真实存在、形态相似、自由交配、产生可育后代。 物种不变、种间无亲缘关系 2、 达尔文的物种概念 人为分类单位，亲缘关系密切的个体群。 物种可变，种间存在亲缘关系，强调个体差异和种间的连续性。 * 3、 近代的物种概念 形态和遗传结构相似的种群构成，种类个体间存在差异 4、 现代的物种概念(Mayr,1982) 由许多群体形成的生殖单元(与其他单元生殖上隔离)，占有一定的生境位置。 （物种是生物分类学的基本单位。物种是互交繁殖的相同生物形成的自然群体，与其他相似群体在生殖上相互隔离，并在自然界占据一定的生态位）。 * 生物种的特点 由个体联系起来的的集合，物种是自然界中真实存在，不同于种以上的分类单位（人为） 可随时间进化改变的个体的集合 生态系统的功能单位， 不同物种有不同的生态位，物种是维持生态系统能流、物流、信息流的关键。 * 种群的含义 种群是分布在特定区域、由彼此能交配产生的有生育能力后代的个体组成的。种群是一个遗传单位，种群中所有个体的基因组合构成了种群的基因库，迁入和迁出可以引起基因库的变化。 变异（遗传漂变）和自然选择是种群进化（基因库变化）的两个动力。新物种的形成是种群进化的质的飞跃。 * 基因的频率、基因型的频率 决定特定性状的同源染色体上的基因组合称为基因型，种群内每个基因型所占的比例为基因型频率，种群内每个基因所占比例称为基因频率。 * 如在二倍体个体染色体某一座位上有一对等位基因Aa，是从亲代AA,aa,而来，基因频率各为50%。 Aa*Aa---F代，A、a基因频率也为50%。基因型频率为 25% AA，50% Aa ，25% aa. 如果基因平衡不受干扰，种群的基因型频率将稳定为： 25% AA，50% Aa ，25% aa * 在一个巨大的、随机交配、无其它因素干扰的种群基因频率和基因型频率世代保持稳定，称为哈-温定律（Hardy-Weinberg law）。这种状态，称种群的遗传平衡状态 哈-温定律 * 6.2.2 变异、自然选择和遗传漂变 遗传物质的变异 基因突变、染色体突变(结构/数量) 基因表达的蛋白质(酶)的变异 表现型数量性状的变异 形态、结构、功能的差异 地理变异 渐变群 (cline) 地理亚种 (subspecies) 变异 * 测定遗传变异 种群和物种内的遗传变异可直接由DNA或蛋白（别构酶）变异来估计。蛋白或DNA片段可通过凝