第六章

生物的進(jìn)化

第4節(jié)

協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性【資料1】達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)的花距，其底部?jī)?chǔ)存著花蜜。達(dá)爾文推測(cè)，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲，它們生有同樣細(xì)長(zhǎng)的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。達(dá)爾文作出上述推測(cè)的理由是什么？

蘭花的生殖離不開(kāi)傳粉昆蟲。如果沒(méi)有與這種蘭花結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的傳粉昆蟲（靠細(xì)長(zhǎng)的口器獲取花距底部的花蜜），這種蘭花就難以完成傳粉受精，這個(gè)物種也就不存在了。某種蘭花和專門給它傳粉的蛾討

論：?jiǎn)栴}探討

特定昆蟲給特定的植物傳粉，這樣可以提高傳粉的效率，并且昆蟲

也可以得到較多的食物或保護(hù)。在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形并不少見(jiàn)。

想一想：1、昆蟲傳粉的專門化對(duì)植物繁衍后代有什么意義？蟲媒花與傳粉昆蟲在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展2、蟲媒花的進(jìn)化與傳粉昆蟲的進(jìn)化有怎樣的關(guān)系？——協(xié)同進(jìn)化（1）不同物種之間：（2）生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間①種間互助②種間斗爭(zhēng)1.概念：2.類型：不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。作用對(duì)象作用結(jié)果協(xié)同進(jìn)化【資料2】自然選擇有利于羚羊種群中肌肉發(fā)達(dá)、動(dòng)作敏捷的個(gè)體，也有利于獵豹種群中跑得快的個(gè)體。這兩個(gè)物種的進(jìn)化過(guò)程宛如一場(chǎng)漫長(zhǎng)的“軍備競(jìng)賽”。該資料說(shuō)明了什么？思考不同種生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān)。沒(méi)有我，你也跑不了這么快！沒(méi)有我，你跑不了這么快！獵豹追捕羚羊不同物種之間的協(xié)同進(jìn)化種間斗爭(zhēng)1.捕食者的存在是否對(duì)羚羊有害無(wú)益？2.捕食者的存在促進(jìn)被捕食者種群發(fā)展的理由是什么？3.根據(jù)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”，食性廣的捕食者的存在有利于增加物種多樣性，在這個(gè)過(guò)程中，捕食者使物種多樣性增加的方式是什么？“精明的捕食者”策略：

捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無(wú)法生存。小樣！沒(méi)有我，你也跑不了這么快！沒(méi)有我，你跑不了這么快！獵豹追捕羚羊?qū)嶋H上，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到了促進(jìn)種群發(fā)展的作用。小樣！沒(méi)有我，你也跑不了這么快！沒(méi)有我，你跑不了這么快！獵豹追捕羚羊捕食者是不是就可以“高枕無(wú)憂”呢？解釋美國(guó)生態(tài)學(xué)家斯坦利提出了“收割理論”：捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的形成騰出空間。意義捕食者的存在有利于增加物種多樣性

一般來(lái)說(shuō)，只有動(dòng)作敏捷、跑得快的捕食者個(gè)體才能獲得食物，從而生存下來(lái)，繁殖后代。因此，羚羊?qū)Σ妒痴叻N群的進(jìn)化也起到了促進(jìn)作用。

在自然界，捕食者和被捕食者都面臨生存壓力。在自然選擇的作用下，它們相互選擇，協(xié)同進(jìn)化。由此可見(jiàn)，任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。小樣！沒(méi)有我，你也跑不了這么快！沒(méi)有我，你跑不了這么快！獵豹追捕羚羊【資料3】世界上已知的榕樹有800種，98%的榕樹種類中，一種榕樹只讓一種榕小蜂傳粉，而一種傳粉榕小蜂也僅給一種榕樹傳粉，它們有著嚴(yán)格的一對(duì)一的關(guān)系。在漫長(zhǎng)的歲月里，榕樹和傳粉榕小蜂為了彼此的種群繁衍，在結(jié)構(gòu)、行為等方面做出適應(yīng)性改變。榕果傳粉榕小蜂雄雌種間互助不同物種之間的協(xié)同進(jìn)化

【資料3】地球上的原始大氣中是沒(méi)有氧氣的，因此，最早出現(xiàn)的生物都是厭氧（進(jìn)行無(wú)氧呼吸）的；最早的光合生物的出現(xiàn)，使得原始大氣中有了氧氣，這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。

氧氣的產(chǎn)生也促使臭氧及臭氧層的形成，臭氧層吸收了大量的紫外線，為陸生生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。原始地球藍(lán)細(xì)菌生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間地球上氧氣的出現(xiàn)與代謝類型的進(jìn)化有氧進(jìn)化變化最初共同演變環(huán)境變化生物進(jìn)化產(chǎn)生氧氣無(wú)氧原始大氣光合生物出現(xiàn)好氧生物厭氧生物該資料說(shuō)明了什么？思考生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中也會(huì)不斷進(jìn)化和發(fā)展。協(xié)同進(jìn)化類型包含類型實(shí)例不同物種之間某種蘭花和專門給它傳粉的蛾獵豹和羚羊T2噬菌體和大腸桿菌作物和雜草生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間地球早期無(wú)氧環(huán)境→厭氧型生物→光合生物出現(xiàn)→空氣中有氧氣→需氧型生物種間互助種間斗爭(zhēng)捕食寄生競(jìng)爭(zhēng)生物影響環(huán)境,環(huán)境影響生物.濕地生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)凍原生態(tài)系統(tǒng)

通過(guò)漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫(kù)，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。意

義：什么是生物多樣性，具有哪些層次呢？形成了生物多樣性。協(xié)同進(jìn)化的意義1.內(nèi)容遺傳多樣性（基因多樣性）、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生態(tài)系統(tǒng)多樣性根本

原因組

成導(dǎo)致直接原因組成直接

選擇決定基因多樣性物種多樣性變異的不定向性蛋白質(zhì)多樣性無(wú)機(jī)環(huán)境的多樣性2.關(guān)系協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成46億年前地球形成30多億年前生命的起源5.4億年前前寒武紀(jì)

寒武紀(jì)2.45億年前6600萬(wàn)年前古生代中生代新生代通過(guò)漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫(kù)，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，也就是形成了生物的多樣性。生物多樣性形成的進(jìn)化歷程生物多樣性形成的進(jìn)化歷程（1）生物的結(jié)構(gòu)：（2）生物的等級(jí)：（3）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：（4）生物的細(xì)胞組成：（5）生殖方式：（6）呼吸方式：（7）生活環(huán)境：簡(jiǎn)單→復(fù)雜低等→高等原核細(xì)胞→真核細(xì)胞單細(xì)胞→多細(xì)胞無(wú)性生殖→有性生殖無(wú)氧呼吸→有氧呼吸水生→水陸兩棲→陸生生物多樣性形成的進(jìn)化歷程長(zhǎng)期自然選擇、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果

生物多樣性的形成是多種多樣的環(huán)境對(duì)生物不定向變異進(jìn)行選擇的結(jié)果。基因多樣性是形成物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎(chǔ)，反過(guò)來(lái)物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性又影響基因多樣性。研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)化石生物多樣性的形成原因1.有性生殖的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了

，增強(qiáng)了生物變異的多樣性，

生物進(jìn)化的速度明顯加快，多細(xì)胞植物和動(dòng)物的種類不斷增多。2.生態(tài)系統(tǒng)第三極——

的出現(xiàn)，

使生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。3.生物的登陸改變著陸地環(huán)境，

陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物的進(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái)。基因重組消費(fèi)者生物進(jìn)化歷程中的幾個(gè)關(guān)鍵事件物種形成并不都是漸變的結(jié)果，而是種群長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過(guò)程。1.中性突變學(xué)說(shuō)決定生物進(jìn)化的方向是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。2.間斷平衡學(xué)說(shuō)以自然選擇為核心的進(jìn)化理論，更為大多數(shù)學(xué)者所接受。生物進(jìn)化論不會(huì)停滯不前，而是在不斷發(fā)展。現(xiàn)代生物進(jìn)化理論在發(fā)展一、概念檢測(cè)1．生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。判斷下列與進(jìn)化和生物多樣性有關(guān)的表述是否正確。（1）一個(gè)物種的形成或絕滅，會(huì)影響到若干其他物種的進(jìn)化。（）（2）物種之間的協(xié)同進(jìn)化都是通過(guò)物種之間的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的。（）（3）地球上的生態(tài)系統(tǒng)從古至今都是由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成的。（）（4）生物多樣性的形成是指新的物種不斷形成的過(guò)程。（）√XXX練習(xí)與應(yīng)用(P124)C2．基于早期地球的特殊環(huán)境推測(cè)，地球上最早出現(xiàn)的生物是（）A．單細(xì)胞生物，進(jìn)行有氧呼吸B．多細(xì)胞生物，進(jìn)行有氧呼吸C．單細(xì)胞生物，進(jìn)行無(wú)氧呼吸D．多細(xì)胞生物，進(jìn)行無(wú)氧呼吸二、拓展應(yīng)用1.用一位學(xué)者的話說(shuō)，協(xié)同進(jìn)化就是“生態(tài)的舞臺(tái)，進(jìn)化的表演"（Theecologicaltheaterandevolutionaryplay）。根據(jù)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容，談?wù)勀銓?duì)這句話的理解。【答案】生態(tài)指的是生物與環(huán)境的相互關(guān)系，進(jìn)化指的是生物界的歷史演變；如果把進(jìn)化看作由各種生物表演的一部歷史劇，那么，上演這部歷史劇的舞臺(tái)就是生物與環(huán)境之間復(fù)雜的相互關(guān)系。生物進(jìn)化的表演受舞臺(tái)背景的制約，舞臺(tái)背景也要與上演的內(nèi)容相協(xié)調(diào)。2.假如物種之間沒(méi)有一定的關(guān)系（如親緣關(guān)系和相互影響），也不隨時(shí)間而改變，那么我們的生物學(xué)觀點(diǎn)會(huì)發(fā)生怎樣的變化？生物學(xué)是更容易學(xué)習(xí)還是更難學(xué)習(xí)？【答案】假如那樣，生物界紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象就很難用統(tǒng)一的觀點(diǎn)和理論來(lái)解釋，作為生物學(xué)基本觀點(diǎn)之一的進(jìn)化觀點(diǎn)將難以建立，生物學(xué)就不可能形成現(xiàn)在這樣一個(gè)科學(xué)的框架體系，學(xué)習(xí)生物學(xué)將缺少基本觀點(diǎn)和方法的指導(dǎo)和統(tǒng)領(lǐng)。3.我國(guó)在修建青藏鐵路時(shí)，不惜耗資修建了許多高架橋和涵洞。這對(duì)保護(hù)生物多樣性有什么意義？這種做法適合在其他地區(qū)推廣嗎？請(qǐng)綜合運(yùn)用本章各節(jié)所學(xué)知識(shí)，從基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)方面來(lái)論證。感興趣的話，你還可以從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等角度提出自己的看法。【提示】這是一道開(kāi)放性問(wèn)題。基本要點(diǎn)是：種群是生物繁殖的基本單位，也是生物進(jìn)化的基本單位，一個(gè)種群就是一個(gè)獨(dú)特的基因庫(kù)；不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間是在相互影響中協(xié)同進(jìn)化的；生態(tài)系統(tǒng)是生物與環(huán)境相互作用形成的有機(jī)整體。修建