生物2多样性原理

1、物 种 多 样 性BIODIVERSITY生命科学技术学院 褚建君 生物多样性公约之后国内的相关文件中国21世纪议程中国生物多样性保护行动计划中国21世纪议程林业行动计划中国湿地保护行动计划中国农业生物多样性保护行动计划中国海洋生物多样性保护行动计划中国环境保护21世纪议程生物多样性的几个层次物种多样性：代表物种演化和生态适应基因多样性（遗传多样性）：广义-所有生物遗传信息的总合；狭义-种内不同群体之间，或一个群体内不同个体之间遗传变异的总合。生态系统多样性：生物圈内生境、生物群落、生态系统的差异及其过程变化。境观多样性：一、 分类学基础 分类学的任务：将自然界的生物分门别类，鉴别到种。-“人

2、们只有认识生物种类的基础上，才能进一步深入研究它们在其它方面的问题。”-资源、农业、工业、医药、军事、其它相关学科的研究。1 植物分类的方法 人为分类法（1830年以前）： 我国 食物、药用植物。淮南子：“神农尝百草，一日而遇七十毒。”本草纲目收药物1892种，其中植物1195种。将植物分为草、谷、菜、果、木5部。草又分山草、芳草、湿草、青草、蔓草、水草等11类；木部分乔木、灌木等6类。1659年国外拉丁文出版的时候称Flora sinensis分类的方法西洋 希腊人Theo-Phrastus（前370-285）有植物的历史Historia Plantarum和植物的研究Enquiry int

3、o Plants二书。记载植物480种，分为乔木、灌木、半灌木和草木；并分为一年生、二年生和多年生；还知道有限花序和无限花序、离瓣花和合瓣花；同时注意到了子房的位置-这是很了不起的。因此，后人称他为“植物学之父”。植物形态学基础 多年生植物二年生植物一年生植物水稻甘蓝牡丹单子叶和双子叶13世纪时，日耳曼人A. Magnus创立双子叶和单子叶两大类的分类法。以后有人又提出属Genera和种Species的概念。分类的方法 18世纪，欧洲资本主义发展，为了寻找原料和基地，不断扩张，收集了世界各地的大量植物标本，原来的分类系统根本无法归类。这时，瑞典的Linna进行了大量的研究工作，于1737年发表

4、自然系统Systema Naturae，根据花的构造特点和花各部分的数目(尤其是雄蕊)，将植物分为24纲又称性系统Sexual system。分类的方法 1859年，达尔文物种的起源发表。认为，物种是变化的各类生物之间有或远或近的亲缘关系。 自然分类法：体现植物之间亲缘关系的分类方法。100多年来，提出了数十个系统： 旋花科矮牵牛茄科牵牛 旋花科一大清早我们就吹奏起喇叭：“太阳出来了，快把干劲放大！”万只喇叭齐奏，雷霆都喑哑，吹起六亿人民有如奔腾万马。倒海排山，不要怕把天弄垮，人们有补天能力，赛过女娲。天下已是劳动人民的天下，提早建成呵社会主义的中华！红薯（学名：Ipomoea batatas

5、），又名番薯、甘薯、山芋、地瓜、红苕、线苕、白薯、金薯、甜薯、朱薯、枕薯等木薯大戟科“土豆番茄”“白菜甘蓝” 2 分类学的发展经典分类学：形态方法实验分类学：结合生态学和遗传学细胞分类学：染色体分类学化学分类学：植物碱，黄酮类，萜烯类血清鉴别法：沉淀反应；氨基酸排列顺序（如细胞色素C）数量分类学：计算相似性DNA共有祖征，共有衍征3 生物分类的等级动物界 Animal 脊索动物门 Chordata 脊椎动物亚门 Vertebrata 鱼纲 Pisces 鲤形目 Cypriniformes 鲤科 Cyprinidea 鲤属 Cyprinus 种 鲤鱼 Cyprinus carpio 4 生物的命

6、名 双名法国际植物命名法规规定：植物新种的刊布，须有拉丁文的描述。否则无效。 Oryza sativa L. 水稻； Oryza sativa L. var. glutinosa Matsum 糯稻； Solanum tuberosum L.； Sina, China; Asia; folium (一片叶); Folium viride (叶绿色)；Cruciferae (十字花科)；Rosaceae (蔷薇科); Vitaceae (葡萄科)5 物种的概念 是一个没有真正解决的问题。原因：种本身的多样性、变异式样的复杂性、各学科之间了解不够充分。 生物学种 ：美国Dobzhansky首先提出

7、。“假如是有性的物种，其后代是生殖社会，在此生殖社会里能自由交配，并与血统相联系。此社会的基因组相同，此社会即生物学种。”因为应用的不便而不被大多数分类学者所接受：有无性繁殖的种怎么处理（半夏）；人工交配分类学种 形态学种：以形态性状作为分类的主要依据，加上地理分布和生化指标。（蜡叶标本、群体取样、连续、间断）有人认为，（分类学种）与其说分类是科学，倒不如说是艺术。*大种与小种 无患子科Sapindaceae中的异木患属Allophyllus曾被人划为170种，后被荷兰分类学家Leenhouts归并为一个种。前者叫“细分”，后者为“归并派”。北美悬钩子属蜡叶标本送不同专家鉴定，结果不一：Bai

8、ly分380种、 Fernald分205种、Gleason分24种。都对种的大小问题。 *好种、坏种 好种是理想的种，无论是形态上还是生殖隔离上都有明显的特征。 不能说坏种不是种！ 材料种数好种松属 Pinus181267栎属 Quercus17741马利筋属 solepias108108100克拉克花属 larkia33412亚种、变种、变型 subspecies：种内的类群，形态上有区别，分布上、或生态上、或季节上有隔离。Variety：一个种有形态变异，变异比较稳定，它的分布范围（地区）比亚种小得多。Form：有形态变异，但看不出有一定的分布区，是零星分布的个体。若干其它“种”一些提法同

9、形种与半同形种：在多倍体中发生。形态上无区别或区别甚微，但染色体倍性不一。半种： 形态上区别明显而地理分布广，生殖上是连续的。我国与美国之间半种最多。如：中国鹅掌楸与美国鹅掌楸是同属2种，但能杂交。 化学种： 形态上不明显或根本无区别，但化学成分有明显差异的。（次生代谢产物如生物碱等）以上种与分类学种是有一定区别的。只是在讨论某些问题的时候提出的名词，不作分类的依据。 *半种鹅掌楸美国鹅掌楸*薯蓣，山药、怀（淮）山药*群体种群 ：有个体所没有的质 蜡叶标本有几个很大的缺陷：局部性，一些重要的性状被丢弃了；压制过程中有的性状变化了；少数标本很难表达群体的变异幅度；营养生长的部分不能表达出来；采集

10、与研究往往是不同的人；采集的范围往往是特殊的地区，其变化往往是间断的。 群体能把握种的变异幅度。 要强调群体的方法，摒弃个体的方法。5 模式标本与植物标本室 天南星模式标本 6 检索表 7 生物的分界二界分类植物动物微生物的发现荷兰人列文虎克（1632-1723）并非职业科学家。十分热衷制造显微镜，能放大300倍。 观察河水、人的精液等，发现了一个新的世界列文虎克把自己的发现仔细记录下来。并把观察结果寄给了当时的权威科学机构英国皇家学会，从此名扬天下，被誉为细菌学的开创者裸藻：微生物？裸藻门又称眼虫藻门。为单细胞生物，绝大多数无细胞壁，有13条鞭毛，能游动。 微生物？植物？微生物？ 植物界真菌

11、界动物界原生生物界原核生物界五界分类1987年Carl R Woese在大量16S rRNA序列分析的基础上，描绘出生物系统发育树，由真细菌（Eubacteria）、古细菌（Archaebacteria）和真核生物（Eukaryote）共同构成并列的生物三原界。三界分类真细菌与古细菌真细菌指比较常见的细菌（bacteria）。古细菌生存在极端环境（高温、高盐、低pH）中，细胞壁无肽聚糖，蛋白质合成起始甲硫氨酸不需甲酰化，tRNA基因中有内含子，含有多种依赖于DNA的RNA多聚酶，蛋白质合成对白喉毒素的抑制敏感，而对氯霉素的抑制不敏感，这些特性与真核生物相同，而与真细菌不同。目前，尚未在古细菌中发现病原菌。病毒：非细胞结构人类在自然界中的位置 在生物分类学中，人属于哺乳动物纲（Mammalia)真兽亚纲（Eutheria