[生物学]第十章 物种形成.ppt

第十章 物种和物种的形成 一、人类对物种问题认识的发展过程 1、林奈时代 认为物种是永恒的、不变的、特创的和独立(孤立)的。 2、拉马克、达尔文时代 认为物种变化的、进化的，可产生、可绝灭的，以亲缘纽带相互联系的。 二、物种 （一）基本概念 1、非时向种 即不考虑时间因素，不涉及目前的物种是由哪些原始种演化而来，更不涉及历史上曾经存在过而现在已绝灭的种，只对现存的生物分门别类，这是非时间的物种概念。 2、时向种 即分类对象不仅仅是现存的生物，也包括地质历史上生存过的，从分类的目的上不仅仅是识别、鉴定和命名，还包括物种之间的历史联系，这就是时向种概念，时向种包括时间种和分支种。 古生物学中的时间种是指一个物种在其生存时间内所包含的所有生物个体。 （二）物种的标准 1、形态学标准 以表型特征为识别和区分物种的依据，即所谓的表型种。 4、生物地理学标准 不同物种的地理分布范围不同。 广布种(世界种):分布区很广 特有种:分布区很狭 残遗种:过去分布广，后来变狭了 (三) 现代物种的定义 由居群所组成的生殖单元（和其它单元生殖上隔离着），在自然界占有一定的生境，在宗谱线上代表一定的分支 （四）物种的结构 个体: 是物种组成中最基本的单位，物种由许多个体组成。同一种内的个体有性别、生长发育阶段的差异，有些还有群体分工 . 二、物种的形成 （一）物种形成的三个主要环节 1、可遗传的变异是物种形成的原材料 2、选择影响物种形成的方向 3、隔离是物种形成的必要条件 1 、渐进的物种形成 ②分化式物种形成 一个物种在其分布范围内，经由地理或生态隔离逐渐分化成两个或两个以上的物种 特点：起主要作用的因素是空间隔离 物种数目增加 发生在不同地区或同一地区不同生态条件 如猪蛔虫和人体蛔虫 2、骤变式(爆发式)物种形成(量子种形成) 进化并非总是匀速的，缓慢、渐变的进化，快速、跳跃式的进化也同时存在，通过个体变异实现，不经过亚种等级，又称量子种形成(线系分支是突发的). 三、人工控制下的物种形成 四、物种形成在生物进化中的意义 1、物种形成是生物对不同生存环境适应的结果，物种形成不但表示生物类型的增加，而且它为新生物类型提供新的进化起点。 2、物种因种间生殖隔离的存在，而能保持种群基因库的相对稳定。 3、物种的更替(种形成和绝灭)和种间生态关系的改变，可以使生态系统适应变化的环境，生物与环境之间从不平衡又达到新的平衡，从而推动整个生物界的进化。 4、物种是生态系统中物质与能量转移和转换的环节，是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。 五、绝灭 （一）绝灭的概念 绝灭就是物种的死亡，物种总体适合度下降到零，是种形成的负面。 （二）绝灭的种类及原因 1、常规绝灭 （1）概念：指在各个时期不断发生的绝灭，它以一定的规模经常发生，表现为各分类群中部分物种的替代。 （2）原因： ①物种的内在原因: 自身结构高度特化，限制了自身的发展; 小种群内的长期近交导致基因变异量降低。 ②生存斗争 ③隔离 2、集群绝灭 （1）概念 指生命史上发生的大范围，高速率的物种绝灭事件，即在较短的地质时期内，一些高级分类单元所属的大部分或全部物种的消失，从而导致生物圈多样性的显著降低。 （2）生命史中的集群绝灭事件 据古生物学和地质学的研究，大约每隔2600万-2800万年生物界就要发生一次大规模的物种绝灭. （3）集群绝灭与新灾变论 20世纪50年代，德国学者兴德沃夫把生物大的绝灭与宇宙间超新星爆发这种“天外横祸”联系起来，最先提出了“新突变论”。 80年代，美国科学家阿尔瓦雷兹等根据白垩纪地质层的铱(Ir)元素含量异常高的依据，推论出这是一个小行星撞击地球留下的化学记录。撞击后引起的热浪、尘埃、降温等一系列环境后果则直接导致了白垩纪末恐龙及其他生物的大规模集群绝灭。从此，“新灾变论”开始盛行并逐渐被人们所接受。 绝灭原因 物理因素 全球降温 海平面下降 火山活动 天体撞击 生物内因 遗传因素 生存斗争 隔离 小种群的随机灭绝 集群绝灭的区分性 地理纬度 栖息地 海洋与陆地 （三）绝灭的生物学意义 1、绝灭是生物圈在更大的时空范围内的自我调整，是生物在与环境相互作用过程中，生物不能适应环境的剧变而必然付出的代价。 2、只有旧的类型不断消