第1页：生物进化与分类
生物进化与分类
- 一、生物进化理论与证据
- 二、进化的遗传基础
- 三、物种起源和进化趋势
- 四、生物进化关系与分类
第2页：进化思想的源流
一、生物进化理论与证据 1、进化思想的源流和达尔文进化论的建立
朴素进化论
- 老子、庄子：世间万物由简单向复杂演变
- 古希腊Thales、Anaximander：万物由水产生
第3页：神创论
神创论
- 一次创造论
- 世界上各种各样的生物都是上帝在最初一次就造好放在地球上的，永远不变、代代繁衍。
- 连续创造论
- 生物是一次又一次不断被神创造的，因此造成过去物种与现代物种的差别。
19世纪中叶以前，神创论（特创论）一直占据生物学的主导地位；牛津大学副校长John Lightfoot甚至据旧约推算出上帝造地球和造人的时间为公元前4004年10月23日上午9时
第4页：进化思想的先驱
进化思想的源流
- 1776年，Buffon：不同物种可能有共同祖先，注意到高繁殖率与大量夭折死亡相关，后在宗教压力下放弃进化观点
- 1830年，苏格兰地质学家Lyell发表《地质学原理》第一卷，阐述古老地球形成与地质过程的缓慢渐进变化，古生物化石研究被引入地质学
- Darwin的祖父Erasmas Darwin也提出生物进化的可能性，但未拿出足够令人信服的证据
第5页：
第6页：进化论的确立
- 1858年，Darwin、Wallace各自发表自然选择学说的论文
- 1859年，Darwin《物种起源》
- 1860年6月30日，牛津大学图书馆神创论与进化论的辩论会：牛津大主教Wilberforce VS Huxley
- 进化论与神创论的斗争一直没有停止；美国神创论者要求教科书同时包含进化论和神创论
第7页：青年达尔文与贝格尔号
年青时代的Darwin和贝格尔号的航行
- 1809年出生，童年在山林和田野中度过
- 1825年，爱丁堡大学学习医学
- 1828年，剑桥大学学习神学，钻研博物学和自然史，结识了一些博学的教授学者
- 1831年，从剑桥毕业并获得学士学位；剑桥大学博物学教授Henslow推荐他到贝格尔号船上担任博物学专家
- 出发之前，Henslow教授特别向Darwin赠送了Lyell的《地质学原理》第一卷
第8页：加拉帕戈斯群岛的考察
- 1831年11月，贝格尔号探险船出发进行环球探险调查
- 1835年夏天，到达太平洋东部、离南美洲西海岸965 km的加拉帕戈斯群岛，考察一个多月，采集大量标本
- 岛上26种陆栖鸟类中25种是特有的；15种海栖鱼类全部是新种；25种甲壳虫中只有2～3种是南美洲也有的；185种显花植物中新种100种
- 不同岛屿上的海龟形态各不相同，说明物种是可变的，其变化明显受自然环境的影响和选择
第9页：自然选择学说的形成
- 1836年10月，经历长达5年的航海考察后Darwin回到英国，着手整理和收集资料
- 1838年阅读Malthus《人口论》，认识到生存竞争使各物种保持适当数量并逐渐向更适应环境的方向变化
- 1858年，年青博物学家Wallace从马来西亚群岛考察得出生物进化结论并致信Darwin，同年两人在英国Linnaean学会公布各自论文和摘要
- 1859年，Darwin《物种起源》终于问世
第10页：自然选择导致生物进化
自然选择导致生物进化
- 生物进化
- 地球上的生命从最初最原始的形式经过漫长岁月变异演化为几百万种形形色色生物的过程。
- 自然选择
- 自然环境导致生物出现生存和繁殖能力的差别，一些生物生存下去，另一些生物被淘汰。
Darwin主义的两方面基本含义：（1）现代所有的生物都是从过去的生物进化来的；（2）自然选择是生物适应环境而进化的原因
第11页：自然选择学说的要点
自然选择学说
- 遗传
- 变异：可遗传变异与不可遗传变异
- 繁殖过剩：家蝇1000卵/代，10 d/代，一年可将地球覆盖2.54 cm
- 生存竞争：种内、种间、环境
- 适者生存：生存下来的生物都具有适应性，适应性是在选择中形成的
生存斗争和适者生存的过程就是自然选择的过程，自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程
第12页：综合进化论
2、进化论的发展 综合进化论
- 进化体现在种群遗传组成的改变，进化改变的是整个群体而不是个体
- 生物之间的关系不仅有生存竞争，还有捕食、寄生、共生、合作等多种方式，只要影响基因频率的变化都具有进化价值
- 分析生物变异时应将可遗传的变异和非遗传的变异区分开来
第13页：分子进化的中性学说
分子进化的中性学说
- 中性突变和遗传漂变不会发生选择和适者生存的情况
- 渐变性进化之外还存在跳跃式进化，可解释眼等适应性器官尚未发展完成时如何逃脱自然选择压力
- 灾变后幸存的个体需要有更大的变异；跳跃式进化可以解释物种以上单元的起源与进化问题
第14页：
第15页：化石证据
（1）化石证据
化石记录显示，越老的地层，生物形态越简单；越新的地层，生物形态越复杂
第16页：地质历史与化石记录
地质历史及其中的化石记录雄辩地证明，生物是进化的，复杂的生物是从简单的生物进化来的，陆生生物是从水生生物进化来的
第17页：解剖学和胚胎学证据
（2）解剖学和胚胎学证据
在一些不同种群生物中，某些器官即使行使不同功能，解剖结构上仍具有相同或相似性，反映出这些生物之间的亲缘关系和从共同祖先进化来的轨迹；另有退化器官痕迹、反祖现象
第18页：胚胎发育的重演
亲缘关系相近的生物在它们发育过程中有相似的发育阶段（重演）
第19页：生态学证据
（3）生态学证据
- 例：各种有袋哺乳动物如袋鼠仅仅居住在澳大利亚
- 生物种群的进化一方面受环境选择的作用，另一方面在一定的区系内进行
第20页：分子生物学证据
（4）分子生物学证据
- 遗传密码的通用性说明，自然界所有生命形式都是相互关联的
- 亲缘关系近的生物，其DNA或蛋白质有更多相同性；反之亦然
第21页：血红蛋白氨基酸序列差别
例：人类与其他几种脊椎动物血红蛋白多肽链的氨基酸序列差别
人与几种脊椎动物血红蛋白氨基酸序列差异：下表列出相关内容。
人与几种脊椎动物血红蛋白氨基酸序列差异| 比较对象 | 氨基酸序列差异数 |
|---|
| 人—猴子 | 8 |
|---|
| 人—鼠 | 30 |
|---|
| 人—八目鳗 | 125 |
|---|
第22页：种群的遗传变异
二、进化的遗传基础 1、生物种群的遗传变异
- 基因库
- 一个种群的全部个体携带的所有等位基因。
遗传变异的来源：染色体变异、基因突变、基因重组
第23页：遗传平衡定律
（2）遗传变异在种群中的保存 遗传平衡定律（哈迪—温伯格定律）
在一个随机交配的大群体中，如果没有其他因素的影响，群体基因库中各种基因频率和基因型频率将代代相传保持不变
- 种群足够大
- 随机交配
- 无突变
- 无新基因加入（迁入和迁出）
- 无自然选择
遗传平衡以假定条件为前提；实际上基因频率和基因型频率常被打破，一定时间内群体基因库的变化即表现为生物种群的进化
第24页：影响种群进化的因素
2、影响生物种群进化的因素
- 基因突变和基因流动
- 突变可产生新的等位基因。
- 遗传漂变
- 在小群体中由于随机事件的影响，等位基因频率从上一代到下一代容易发生波动变化；包括瓶颈效应（如杀虫剂与昆虫）、建立者效应。
（3）非随机交配和选择性选择
第25页：
第26页：物种形成的必要条件
三、物种起源和进化趋势 1、物种的起源 （1）物种形成的必要条件——隔离
- 地理隔离
- 山川、沙漠或海洋等地理障碍造成的隔离。
- 生殖隔离
- 生物之间不能自由交配或交配后不能产生可育性后代的现象。
- 交配前生殖隔离：空间隔离（美国西方悬铃木与地中海东方悬铃木）、时间隔离（Pinus radiata二月散粉、P. muricata四月散粉）、行为隔离、形态隔离
- 交配后生殖隔离：配子隔离、发育隔离（绵羊与山羊）、杂种不活（烟草）、杂种不育（马、驴→骡）、杂种淘汰
第27页：地雀的进化
例：加拉帕戈斯群岛上发现的13种地雀的进化过程
地理隔离和生殖隔离形成新种的方式称为异地物种形成，它是生物进化过程中形成新物种的主要方式
第28页：物种和品种
- 物种（species）
- 具有一定的形态和生理特征、有一定自然分布范围的生物类群，能自然交配并产生正常能育的后代。
- 品种（cultivar，缩写cv.）
- 不是分类学单位，只用于栽培植物的分类，野生植物中不使用；是人类经培育选择形成、经济性状符合需要并成为商品的类型，否则只能叫品系。
药材中所称的品种，有时指分类学上的种，有时指栽培植物的品种
第29页：物种形成的方式
（2）物种形成的方式 渐变式
- 继承式
- 一个物种通过漫长的地质年代的演变，逐渐积累微小变异而发展形成新物种。
- 分化式
- 一个物种的两个或多个群体由于地理隔离逐渐分化成亚种，再发展出生殖隔离，形成新的物种。
爆发式
第30页：生物进化的趋势
2、生物进化的趋势
- （1）趋异进化和适应辐射
- （2）趋同进化和平行进化
- （3）协同进化
3、物种选择和灭绝
第31页：物种的命名：双名法
四、生物进化关系与分类 1、物种多样性的分类 （1）物种的命名：双名法
林奈1753年确立：属名 + 种加词 + 定名人（名词、形容词或名词）
- 例：水稻 Oryza sativa L.
- 现代人 Homo sapiens
第32页：生物分类的等级系统
（2）生物分类的等级系统——界、门、纲、目、科、属、种
第33页：两界系统与三界系统
2、生物界的划分及其进化关系
- Linnaeus 1753 两界系统：植物界、动物界
- Hogg 1860 三界系统：植物界、动物界、原生生物界
第34页：五界系统
1969 Whittaker五界系统
第35页：六界系统
1949 Jahn六界系统
第36页：八界系统
1989年，Cavalier-Smith的八界系统
- 原核生物超界：古细菌界、真细菌界
- 古真核生物超界：古真核生物界
- 后真核生物超界：原生动物界、动物界、藻界、真菌界、植物界
第37页：我国学者的分界意见
我国学者对生物分界的意见
- 1966年，邓叔群按营养方式划分：植物界——光合自养；动物界——摄食；真菌界——异养
- 1965年，胡先骕：始生总界——病毒界；胞生总界——细菌界、粘菌界、真菌界、植物界、动物界
- 1979年，陈世骧：非细胞总界——病毒界；原核总界——细菌界、蓝藻界；真核总界——植物界、真菌界、动物界
第38页：继承式物种形成
继承式物种形成
第39页：分化式物种形成
分化式物种形成
第40页：
