生命的多樣性 我國是生物多樣性最豐富的國家之一，其生物多樣性居世界第8位，居北半球首位。我國的生物多樣性不僅表現在物種極其豐富，生態系統類型多樣，而且特有性程度高。我國特有種超過一萬種，如銀杏、銀杉、水杉、金錢松、珙桐、鵝掌楸都屬中國特有的珍稀孑遺植物；珍稀動物如大熊貓、金絲猴、褐馬雞、揚子鱷、白唇鹿等。但是，隨著經濟的發展，由于自然資源（包括生物資源）和能源過度消耗，生態環境日益惡化，生態系統遭到破壞，生物多樣性日漸喪失。保護生物多樣性已是當務之急。1、生命多樣性與物種（1）生命多樣性按照1992年聯合國環境與發展大會通過的生物多樣性公約生命的多樣性(Biodiversity)包括物種多樣性、遺傳（基因）多樣性和生態系統多樣性。物種多樣性地球上的生命是豐富多彩的：從非常小的一個病毒到重達150噸的大鯨魚；從慢性子的蝸牛到每小時能奔跑90公里的獵豹；植物借助于風、水和動物的遷移把自己的后代送向遠方；僅苔癬植物就有13000種之多.,大自然中每一樣生命都是獨特的，不可替代的。已發現和命名的物種有 1,500,000 種植物 260,000 種昆蟲 700,000 種脊椎動物 500,000 種共有 5,000,000 -30,000,000 種遺傳多樣性世界上所有生命既能保持自己物種的繁衍，又能使每一個個體都表現出差別，這要歸功于其體內遺傳密碼的作用和基因表達的差別。在組成生命的細胞中，DNA是遺傳物質，由4種堿基在DNA長鏈上不同的排列組合，決定了基因及生命的多樣性。在人類DNA長鏈上就有10萬個基因，它記錄了我們祖先的密碼。大自然用了幾十億年的時間，建造起如此浩繁、精致和復雜的基因，任何一個物種的絕滅，都會帶走它獨特的基因，令我們永遠地遺憾。生態系統多樣性在地球的表面，到處都有生命在游蕩。為適應在不同環境下生存，各種植物、動物和菌類與環境又構成了不同的生態系統，這就是生命的家園。在不同的生態系統中，各種生命通過一張極其復雜的食物網來獲取和傳遞太陽的能量，同時完成物質的循環。生態系統的結構、功能、平衡及調節機制千差萬別是生物多樣性的重要內容。保護生物多樣性的意義人口增長，生物資源不合理利用 自然環境遭破壞，生物多樣性正在以前所未有的速度被減少或喪失。一個基因可能關系到一種生物的興衰，一個物種可能影響一個國家的經濟命脈，一個生態系統可能改變一個地區的面貌。在人類還沒有來得及開發應用的眾多物種便如此大量和快速的滅絕了，從此，我們不知道，而且將來永遠也不可能知道這些已經滅絕物種的寶貴價值，全球生物多樣性正在迅速喪失，這不僅意味著我們正失去大量以后可資利用的資源；更重要的是，那將最終導致我們人類自己，也像其他生物一樣，從這個星球上消失！從這個意義上說，保護生物多樣性就是保護人類自己！(2)物種的概念及其命名法物種的概念物種即種（Species）。不同專業的生物學家對物種的概念有不同的理解。分類學是依據表型特征識別和區分生物的基本單位。現代遺傳學則把物種定義為：物種是一個具有共同基因庫、與其他類群有生殖隔離的群體。生態學家則認為，物種是生態系統中的功能單位，不同物種占有不同的生態位。 對物種問題爭論的焦點歸納起來主要有兩點：一是把種定義為形態結構相似的個體群，把物種分為形態學種和分類學種；二是強調種間生殖隔離的機制。種的命名瑞典植物學家林奈在他的自然系統（Systema Naturae,1786年）中制定了生物學名二命名法（binomial nomenclature），即屬名加種名。屬名在前，種名在后。屬名是名詞，第一個字需大寫；種名是形容詞，是限制屬名的，故小寫。在種名之后還應加上定名者的姓氏或其縮寫。 （2） 分類方法和等級在自然分類系統中，分類學家將生物劃分為自高而低的7個階元，它們的順序是：界（kingdom）、門（phylum）、綱（class）、目（order）、科（family）、屬（genus）和種（species）。 每一種生物都可以通過分類系統，依不同的分類階元，表示出它在生物界的分類地位，反映該種生物的分類屬性以及與其他生物之間的親緣關系。如人（Homo sapiens,L）：動物界(Animalia)脊索動物門(Chordata)脊椎動物亞門(Vertebrata)哺乳動物綱(Mammalia)真獸亞綱(Eutheria)靈長目(Primates)類人猿亞目(Anthropoidea)人科(Homonidae)人屬(Homo)人種(sapienes)(3)生物的分界1、分界的演化古希臘Aristotle首次把生物分為動物和植物兩大界。 德國生物學家海克爾（E.Haeckel）于1886年提出三界學說：植物界（Plantae）、動物界（Animalia）和原生生物界(Protista）。 2、三主干學說 20世紀70年代以來多用保守的核糖體小亞單位（small subunit rRNA）ssrRNA（原核為16S，真核為18S）的序列進行比較，并將所得到的數據再用計算機分析，由此再建立起分子系統樹。 1980年生物學家提出了生物進化系的三主干學說。在三主干中，除了真核生物主群外，原本視為一個整體的原核生物被分為古細菌主群（Archaebacteria）和真細菌主群(Eubacetria）。 1990年，Woese進一步提出將古細菌的后綴去掉，稱之為Archaea（古核），擬與真核、原核相對應。這個研究結果和根據表型比較而建立的系統大部分是相符的，現在已被多數人所接受。以下是一些簡單的分類方法：三界系統：植物（plantae）動物（animalia）原生生物（protista）五界系統：原核生物總界真核生物總界：植物（plantae）動物（animalia）真菌（fungi）原生生物（protista）六界系統：無細胞生物總界、原核生物總界、真核生物總界2、生物類群（1）引言現在常用的生物分界系統是三主干六界的分界學說。三主干是真核生物、真細菌和古細菌。 （2）病毒1892年，俄國生物學家伊凡諾夫斯基(Dmitri Iwanovsky)發現煙草花葉病毒(tobocco mosaic virus, TMV)，1935年得到該病毒的結晶。1、病毒形態virus泛指成熟的或不成熟的各種病毒。病毒不具有細胞形態結構，它僅僅由核酸和蛋白質構成。 在自然界中病毒種類很多，已知約1000多種，形態多樣。 上圖為病毒形態2、病毒特征（1）體積微小 病毒的大小差異很大，絕大多數是介于10300nm之間，通常只能用電子顯微鏡才能觀察到。 （2）結構簡單 絕大多數病毒僅由核酸和蛋白質構成，核酸在內，蛋白質（衣殼）在外；核酸只能是RNA或DNA中的一種，不可兩者兼有。3、病毒結構病毒的蛋白質衣殼（capsid）由數量不等、相同或不相同的亞單位構成，每個亞單位即為衣殼體或粒子（capsomere），衣殼體按一定規律排列，使各種病毒具有不同的形態 。 圖為病毒的典型結構(3)真細菌界1.細菌細菌的形態細菌的形態大致上可分為球狀、桿狀和螺旋狀（弧菌及螺菌）三種。一般球狀細菌的直徑約0.5m，桿狀長約0.5-5m。細菌的結構細菌共有的結構稱一般結構，如細胞壁、細胞膜、細胞質、核區等；非共有的結構稱為特殊結構，如鞭毛、菌毛、莢膜、芽孢等。 細菌的細胞壁主要成分是含N-乙酰胞壁酸（N-acetylmuramic acid）的肽聚糖（peptidoglycan），成網狀結構。 細胞壁的主要功能有：固定細胞外形；協助鞭毛運動；細菌細胞壁可阻攔相對分子質量超過800的抗生素透入。 (3)細菌的繁殖細菌一般以無性二分裂方式進行繁殖。在適宜的條件下，大部分細菌繁殖迅速，如大腸桿菌在最合適的條件下，每分裂1次，只約需12.520min。2.藍細菌（藍藻）(1)藍細菌特點a、藍細菌與細菌有相似之處 。 b、藍細菌與真核藻類相似而與細菌有不同的特征 。 藍細菌的形態結構 藍細菌的基本類型 有單細胞體、群體類型。 (4)古細菌界1.嗜熱細菌嗜熱細菌只有在高溫下才能良好地生長。迄今為止已分離出50多種嗜熱細菌。在這些細菌中有一種最抗熱的菌株（Phyolobous fumarii），在105繁殖率最高，甚至在高達113也能增殖。 2.嗜鹽細菌它能在極端地鹽環境下生長和繁殖，特別是在天然地鹽湖和太陽蒸發鹽池中生存。而與環境中鹽類接觸的鹽桿菌，其細胞質中的蛋白質需要有高濃度的氯化鈉才能發揮作用。(5)真菌界真菌大多數是由分支或不分支地菌絲、菌絲體構成。 藻菌門 子囊菌門 擔子菌門 半知菌門地衣門 （6）植物界低等植物這是一類沒有根、莖、葉分化和沒有胚的植物類群，以藻類（algae）為主。裸藻裸藻多數是無細胞壁，有鞭毛，能自由運動的單細胞植物，約1000種。 甲藻約2000種，大多有纖維素外殼，光合作用產物為淀粉。染色體上有組蛋白。 褐藻和紅藻它們分別由于色素體是褐色和紅色而得名。除淡水中有少數紅藻外，褐藻和紅藻均是海生，它們的體型、生殖方式均類似，但紅藻生殖細胞無鞭毛。 綠藻分布范圍廣，大多數生于淡水，海生種類較少。綠藻約有8000種，350個屬。 高等植物高等植物產生出了一系列適應陸地生活的特征。苔蘚植物門（Bryophyta）苔蘚植物是高等植物中最簡單、最低等的一類，大多數生活在水邊和陰暗之處。蘚類植物最常見的是葫蘆蘚（Funaria hygrometrica Hedw），為雌雄同株，雌雄生殖器官分別生長在不同的枝上。蕨類植物門（Pteridophyta）蕨類植物比苔蘚植物進化特征突出，孢子體發達，配子體退化，有明顯的根莖分化，出現了較原始的維管組織。種子植物門 裸子植物亞門（Gymnopermae）裸子植物的特征 孢子體特別發達，均為多年生木本，多數為單軸分枝的高大喬木。孢子葉集聚成球果狀，稱孢子葉球。 裸子植物的類群及代表種 裸子植物是比較古老的植物類群，出現在34.539.5億年前，歷經地史氣候的重大變化，裸子植物隨之發生變化和更替。現有800多種，我國約有236種。 被子植物亞門被子植物是植物界中最高級的一類，自新生代以來，它們便統治著地球，成為植物界的優勢類群。 被子植物的進化特征 具有真正的花。典型的被子植物的花由花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群構成。 被子植物的分類及代表種 被子植物分為兩個綱：雙子葉植物綱（Dicotyledoneae）和單子葉植物綱（Monocotyledoneae）。被子植物約有300多科，8000多屬，如桃、胡桃、蓮、楓楊等。 （7）動物界動物系統經歷了由簡單到復雜，由低級到高級的進化歷程，生活在今天地球上的動物大約有150萬種。 原生動物門（Protozoa）原生動物是最原始和最低等的動物類群。它們多數是單細胞生物，極少數是由幾個或多個細胞構成群體。 多孔動物門（Porifera）多孔動物又稱海綿動物（Spongia），是多細胞動物中最原始最低等的類群，一般營固著生活。 腔腸動物門（Coelenterata）腔腸動物是真正的二胚層多細胞后生動物，如水螅（Hydra）。腔腸動物的主要特征 第一，輻射對稱。 第二，有兩胚層。 第三，有組織分化。腔腸動物的生殖方式包括無性生殖和有性生殖。無性生殖最普遍的是出芽生殖。有性生殖在其生殖期產生精巢和卵巢，雌雄同體。 腔腸動物的分類腔腸動物約9000種以上，分為三個綱：水螅綱（Hydrozoa）， 缽水母綱（Scyphozoa）， 珊瑚綱（Anthozoa）。扁形動物門（Platyhelminthes）扁形動物包括渦蟲、日本血吸蟲、牛絳蟲等。扁形動物的進化特征第一，兩側對稱。第二，三胚層出現。第三，器官系統分化。扁形動物分類扁形動物約有7000種，分3個綱：渦蟲綱（Turbellaria）、吸蟲綱（Trematoda）和絳蟲綱（Cestoioda）。線形動物門（Nemathelminthes）線形動物是一大類群，在動物系統進化上，出現了一個進步性的特征，即假體腔（primarycoelom），如人蛔蟲（Ascaris lumbricoides）。 環節動物門（Annelida）環節動物包括各種蚯蚓、沙蠶、螞蟥等。環節動物在動物系統進化上具有重要意義。環節動物的進化特征第一，身體出現分節現象（metamerism），這是高等無脊椎動物的一個重要標志。然而環節動物的分節，仍屬原始分節現象。第二，環節動物出現了真體腔（coelom），真體腔是由中胚層分化出來的，由壁體腔膜和臟體腔膜圍繞而成，因而體壁和腸壁都有發達的肌肉。 第三，環節動物器官系統較完善。環節動物分類多毛綱（Polychaeta）， 寡毛綱（Oligochaeta）， 蛭綱（Hirudinca）。軟體動物門（Mollusca）軟體動物的數量僅次于節肢動物，約有10萬種。 節肢動物門（Arthropoda）節肢動物是動物界中數量最多的一類無脊椎動物，占動物界動物總數150萬種的84，約126萬種，其中昆蟲又占節肢動物的94，約118萬種，故以昆蟲的特征為例介紹節肢動物的主要特征。節肢動物（昆蟲）的特征 第一，異律分節的高度發展。 第二，體被幾丁質蛋白質復合體的外骨骼。 第三，附肢分節并有關節。節肢動物分類節肢動物分為3個亞門7綱：有鰓亞門（Branchiata） 有螯亞門（Chelicerata）， 有氣管亞門（Tracheata）。棘皮動物門（Echinodermata）棘皮動物門包括海星、海膽、海參、海百合等動物，這是一個相當特殊的類群，雖然數量不多，但在進化上有其獨特的意義。棘皮動物的進化特征 第一，首次出現由中胚層起