协同进化与生物多样性的形成课件高一下学期生物人教版必修2

第6章生物的进化

第4节协同进化与生物多样性的形成

达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距，其底部储存着花蜜。达尔文推测，这种花的形成绝不是偶然的，肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花距中吸到花蜜。大约50年以后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。问题探讨某种兰花和专门给它传粉的蛾1.达尔文作出上述推测的理由是什么？

兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫，这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。2.如果后来未发现这样的蛾类昆虫，是否说明达尔文的推测是错误的？

如果后来未发现这样的蛾类昆虫，达尔文的推测就仅仅是一种猜测，不能被证实。当然，未发现这样的蛾类昆虫，不等于这样的昆虫一定不存在，因此并不能说明达尔文的推测一定是错误的。在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见。想一想，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？任何一个物种都不是单独进化的。

①不同物种间的协同进化（生物与生物）捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。实际上，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。猎豹追捕羚羊在自然界，捕食者和被捕食者都面临生存压力。在自然选择的作用下，它们也相互选择，协同进化。

①不同物种间的协同进化（生物与生物）“收割理论”美国生态学家斯坦利提出：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，捕食者的存在有利于增加物种的多样性。“精明的捕食者”策略：

捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。②生物与环境间的协同进化地球上的原始大气中是没有氧气的，因此，最早出现的生物都是厌氧（进行无氧呼吸）的；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。环境变化生物进化出现臭氧层有氧环境产生氧气无氧环境厌氧生物需氧生物陆生生物光合生物一、协同进化1、举例生物与生物之间生物与无机环境之间2、概念：不同_______之间、________与_____________之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。3、通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性。物种生物无机环境二、生物多样性的形成1.生物多样性的内容：遗传多样性（基因多样性）：生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性：动物，植物和微生物等生物种类的丰富性。生态系统多样性：生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程2、生物多样性的形成的进化历程

化石——埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物，石化后形成的。是研究生物进化最直接的证据46亿年前

地球形成30多亿年前生命的起源5.4亿年前前寒武纪寒武纪2.45亿年前6600万年前古生代中生代新生代最早的生物化石－－古细菌化石（距今35亿年前）蓝藻和细菌-原核生物两极生态系统寒武纪大爆发真核生物有性生殖出现消费者出现4亿年前，造山运动生物登陆煤炭形成蕨类植物原始两栖类爬行类恐龙时代侏罗纪白垩纪鸟类哺乳类被子植物裸子植物2、生物多样性形成的进化历程时间生物类型特点46亿年前地球诞生38亿～37亿年前诞生最早的原始生命35亿年前发现最早的生物化石35亿～15亿年前主要是种类不多的蓝藻和细菌两极生态系统15亿年前出现真核生物有性生殖使进化速度加快5.4～5亿年前海洋无脊椎动物爆发式形成；寒武纪大爆发生态系统结构更复杂4亿年前海洋植物登陆，形成陆生植物；随后出现陆生动物之后裸子植物和被子植物扮演生产者的主角；鸟类、哺乳类成为优势的动物类群逐渐形成复杂多样的陆生生态系统进化过程中许多物种由于不适应环境的变化而绝灭；一种生物的绝灭能为另一种生物的兴盛腾出空间。最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年）在此之后大约20亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中种数不多的蓝藻和细菌，它们都是原核生物。

古细菌化石（放大3万倍）约15亿年前：真核生物出现，生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，进化明显加快，多细胞生物种类增多。前寒武纪（至5.4亿年前）：生态系统是简单的两极生态系统，只有生产者和分解者。②寒武纪之前（前寒武纪），地球上的生命都是非常低级的，主要是一些单细胞生物、环节动物、节肢动物等前寒武纪（至5.4亿年前）34亿年前的古细胞化石13亿年前真核生物的红藻化石前寒武纪地层的水母化石澄江动物化石群澄江动物化石群位于澄江县城以东5公里的帽天山，这一化石群的发现，轰动了国际科学界，被誉为“世界近代古生物研究史上所罕见”、“20世纪最惊人的科学发现之一”，堪称国宝，是云南乃至全国的宝贵财富，是揭示寒武纪“生命大爆炸”奥秘的金钥匙。2011年1月14日中国政府向联合国教科文组织世界遗产的申报材料，标志着澄江化石地正式成为中国2011年世界遗产申报项目。2012年7月1日，在俄罗斯圣彼得堡召开的第36届世界遗产委员会会议宣布，将中国澄江化石地列入《世界遗产名录》。③、古生代的寒武纪（5.4亿~5.0亿年前）海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成，这就是著名的寒武纪大爆发。大量的动物构成了生态系统的第三极——消费者，使生态系统由最早期的只有生产者和分解者的两极生态系统具有更加复杂的结构。生产者、分解者两极生态系统→生产者、消费者、分解者三级生态系统寒武纪时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。大约在4亿年前由于造山运动使海洋缩小，陆地扩大，一些海洋植物开始适应陆地生活，形成了原始的陆生植物，随后才出现了适应陆地生活的动物——原始的两栖类。生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台，复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。水生、简单、低等→陆生、复杂、高等④、最早登陆的植物

一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。晚古生代生物

泥盆纪生物登陆，蕨类植物、总鳍鱼；石炭纪裸子植物，到处是绿色的世界，是煤炭形成的主要地质年代；二叠纪以生物大量灭绝为特征，可能是由于环境的变迁。

⑤、中生代生物三叠纪，开始出现水生爬行动物，如鱼龙、蛇颈龙等；侏罗纪，是恐龙的天下，发现始祖鸟、中华龙鸟等；昆虫类也开始繁盛；白垩纪，末期是生物的灭绝时期，但开始出现被子植物新生代少女化石和复原图人类也是生物进化的产物大约300万年前，森林古猿的一支离开森林，告别树栖生活，走上了向现代人类进化的漫漫长路。在自然界的生存斗争中，人类凭借非凡的大脑、灵巧的双手和群体的力量，已经拥有了其他生物无可比拟的生存优势，并且对其他物种的进化产生了重要影响，不少物种由于人类活动的影响走向绝灭。我们须臾不能忘记的是，包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的，人类的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是保护人类自己。原始生命：古细菌(35亿年前)↓原核生物：细菌(含蓝细菌)↓真核生物：有性生殖植物海洋植物↓裸子植物↓被子植物动物海洋动物↓原始的两栖类↓爬行动物恐龙时代↓鸟类、哺乳类寒武纪大爆发小结：生物进化的方向原核生物→真核生物单细胞生物→多细胞生物无性生殖→有性生殖水生生物→陆生生物低等生物→高等生物在进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。绝灭的物种为其他的物种的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。陆生生物地球形成寒武纪中生代新生代古生代（1）生物进化的总体趋势：从结构上看：简单→复杂（原核生物→真核生物；但细胞生物→多细胞生物）从功能上看：低等生物→高等生物从生存环境上看：水生生物→陆生生物（2）代谢的进化：厌氧型→好氧型、异养型→自养型（3）生殖方式的进化：无性生殖→有性生殖（4）生态系统结构的进化：两极生态系统（无消费者）→三极生态系统（生产者、消费者、分解者）(1)有性生殖的出现，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。(2)生态系统第三极——消费者的出现，使生态系统具有更加复杂的结构。(3)生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。分析生物多样性的形成1、最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中?最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在原始海洋中。2.陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后？前者为后者提供了什么条件？先出现植物，后出现动物，否则动物登陆后就会饿死。3.同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。4.恐龙大约是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？恐龙是在中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。思考与讨论：三、生物进化理论在发展

1、以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化