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绪论进化 生物学..ppt

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(一)地球是一个特殊的星体 生物进化-导论 生物进化-导论 (一)地球是一个特殊的星体 地球表层几乎所有物质都是生物来源物质。 地球内、外的生物体物质: 每年约有3×109t(30亿吨)的地球内部物质从火山口喷出,还有大量的宇宙尘埃、陨石进入地球,都很快进入生物地球化学循环。但这约是地球表层总物质的十几万分之一。 地球表层物质的生物转移速率:地球活生物的总个体数为5 ×1022个(Fisher,1984),其中微生物(占98%)忽略不计;占总数2%的宏观体积生物,若按具体平均体重1克,平均寿命20天算,则自7亿年前后动植物有确凿化石记录以来的累计总质量达到6.7×1030g,是地球总质量(5.9763×1027g)的1000倍。实际转移量还很大,如一个人一生消耗约60-75t水和20-25t食物,而通过微生物转移和作用的物质量比其自身质量要大许多倍。 生物进化-导论 (二)地球生物圈的形成 三点:建立生物圈的条件;生物是关键;生物圈何时形成。 生物圈的含义: (1) 生物种类多样、数量达到一定程度,分布到星球的主要部分; (2)生物育肥生物环境相互作用,形成一个能够可持续利用的能源(如太阳辐射热能,并在星球表层进行物质能量和循环。 行星建立生物圈的3个条件: (1)必须具有化学进化和生命起源的条件:(液态水、碳化物、氮化物、稳定的球壳) (2)有生命进化出可持续利用的能源和物质资源的生物,并建立起相对稳定的巨大开放系统。 (3)星体表面被生物占据。要有很高的生物多样性。地球生命通过“垂直进化(生物结构复杂化)”和水平进化阿(种类分异、多样性增长)而达到极高多样性水平。 三、 地球生命与生物圈 生物进化-导论 (二)地球生物圈的形成 2.生物是地球生物圈形成和发展的关键 有3类生物在地球生物圈建立和发展中起过关键作用: (1)蓝藻(Cyanophyta):占据时间长(约35亿年—7亿年,占统治地位约28年),经过了元古宙期间的巨大繁荣。它是光合自养生物,用水作电子供体,利用日光能将CO2还原为有机碳化合物,并释放O2蓝藻改造了岩石圈,也改造了大气圈,为真核生物的起源和高等生物进化发展创造了条件。 (2)维管植物(Tracheophyta):利用微观植物系统输送水分与营养物质,提高了生产系统的生产力,进而获得对各类陆地环境的高度适应,扩大了对陆地的占据并创造出各种小生境,为陆地动物登陆提供了栖所和能量供应。 (3)人类。 四、学习进化论应明确的观点 《生物进化论》 一、导论 第一个问题 第二个问题 第三个问题 进化论是生物科学的最大统一理论 进化论是生物学对自然科学最重要的理论贡献 地球生命与地球环境协同进化的概念是进化理论的新发展 (一) 进化论是生物科学的最大统一理论 生物进化论——导论 研究方向与目标 1.1 进化论替代创始论是人类文明史上的重大思想革命,是自然观的大转变。 “创世说”认为:世界是上帝有目的地设计和创造的,被上帝制定的法则而主宰,是协调有序的、合理安排的、完善美好的、永恒不变的。 进化思想认为:世界没有预定的目的、没有预先的设计、没有超自然的创造。是变化无穷的、充满竞争的、由过去漫长的演变历史,又有不可预测的未来世界。 进化论与“创世说”的本质区别 (一)进化论是生物科学的最大统一理论 生物进化-导论 1.2 达尔文进化论引起的争论 ●物理学家不太接受进化理论。原因是进化论不完全符合物理科学所要求理论标准,例如生物进化过程不能在实验室里重复并得到验证。 ●一些学者对进化的原因和进化机制提出质疑。例如:进化是随机的还是决定的?如果是后者,哪么先是内因(生物本身)决定的还是外因(环境)决定的? ●“中性论”认为:在分子层次上的生物进化是即无利也无害的(中性)突变的随机固定过程。如果突变是随机的,突变在种群内的固定过程也是随机的,则整个进化过程也是随机的。 进化论与“创世说”的本质区别 (一)进化论是生物科学的最大统一理论 生物进化-导论 进化论自身的弱点: ●到目前为止,实际上对进化的原因、机制、驱动因素方向,以及适应的起源等还是没有完全弄清。 ●这并不影响作为生物学最重要的理论基础的进化论在生物学乃至整个自然科学中的地位。 进化论与“创世说”的本质区别 (一)进化论是生物科学的最大统一理论 生物进化-导论 2.1 进化论发展的两个阶段: 第一阶段:进化论替代创世说(特创论)的过程。 第二阶段:进化论自身的发展过程,即从生物组织的各个层次逐步揭示进化原因、机制和归路的过程。 如早期着重生物个体的进化研究,以后扩展到种群和种,以及种上单元;在微观层次上深入到细

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