物种的形成与灭绝

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1、物种的形成与灭绝物种的形成与灭绝问题：问题：有人说把我国动植物保护红皮书的有人说把我国动植物保护红皮书的物种保护好，就不会有物种灭绝的现象物种保护好，就不会有物种灭绝的现象发生，对此加以评论。发生，对此加以评论。 1 1 物种的概念物种的概念 2 2 理解物种的形成机制理解物种的形成机制 3 3 掌握物种灭绝概念掌握物种灭绝概念 4 4 引起物种灭绝的因素引起物种灭绝的因素 重重 点点 内内 容容什么是物种？什么是物种？一、有关物种的概念一、有关物种的概念 1 1 一般的物种的概念一般的物种的概念: : 物种指的是基本特征相似并能在彼此物种指的是基本特征相似并能在彼此间相互交配产生可育后代的个

2、体群。间相互交配产生可育后代的个体群。2 形态学物种（形态学物种（Morphospecies）通常是根据生物体的通常是根据生物体的形态、生理、行为形态、生理、行为特征按特征按照一定的标准进行归类的，所以也叫做物种的照一定的标准进行归类的，所以也叫做物种的形态标准。形态标准。问题问题:形态学标准是否存在局限性形态学标准是否存在局限性? 形态学标准局限性：形态学标准局限性：彼彼此此间间形形态态上上差差异异较较大大的的同同种种个个体体有有可可能能归归入入不不同物种。同物种。形态结构上形态结构上相似的异种个体相似的异种个体有可能归入同一物种。有可能归入同一物种。物物种种不不是是个个固固定定的的静静止止

3、的的单单位位，而而是是进进化化过过程程中中的一个动态实体的一个动态实体( (随着环境变化的渐变群随着环境变化的渐变群) )。 生物学物种概念的局限性生物学物种概念的局限性?3 生物学物种（生物学物种（Biological species）将生殖隔离作为区分物种的重要标准将生殖隔离作为区分物种的重要标准生物学物种定义的局限性生物学物种定义的局限性 仅适用于进行有性生殖的异交生物仅适用于进行有性生殖的异交生物。它既不适。它既不适用于单纯无性繁殖的生物，也不适用于雌雄用于单纯无性繁殖的生物，也不适用于雌雄同体自交的生物。同体自交的生物。 没有提出区分物种的形态学标准。没有提出区分物种的形态学标准。

4、对于从事保对于从事保存标本和分类工作的古生物学家或分类学家存标本和分类工作的古生物学家或分类学家来说，生物学物种定义没有用。来说，生物学物种定义没有用。小结：小结：1 1 物种是客观存在的生命单位物种是客观存在的生命单位 2 2 物种分类有形态学和生物学等标准，而各类标准在实物种分类有形态学和生物学等标准，而各类标准在实际应用中都具有局限性际应用中都具有局限性3 3 物种问题的复杂性，物种问题的复杂性，是在进化过程中逐渐变化、形成是在进化过程中逐渐变化、形成一个连续演变的渐变群，一个连续演变的渐变群，导致目前在定义和分类上的导致目前在定义和分类上的困难困难。4 4 物种的定义物种的定义: :物

5、种指的是基本特征相似并能在彼此间相物种指的是基本特征相似并能在彼此间相互交配产生可育后代的个体群。互交配产生可育后代的个体群。物种是怎样形成的，物种是怎样形成的，形成的机制是什么？形成的机制是什么？物种形成的含义物种形成的含义*l概念：概念：一个物种一个物种内部分异而产生内部分异而产生新种的过程，称新种的过程，称为物种形成为物种形成。 二二 物种形成物种形成 （Speciation）物种形成的机制是什么？物种形成的机制是什么？（一）物种形成机制（一）物种形成机制 1 1 隔离机制隔离机制（Isolation） （1 1） 隔离机制的提出：隔离机制的提出： “隔隔离离机机制制”一一词词首首先先是

6、是由由Dobzhansky(1937) (1937) 提提出的。出的。 2 隔离的种类隔离的种类 地理隔离（大尺度、小尺度）地理隔离（大尺度、小尺度） 生殖隔离生殖隔离 （主要为地理隔离的结果）（主要为地理隔离的结果）存在地理隔离是否就能存在地理隔离是否就能够形成新的物种呢？够形成新的物种呢？3 地理隔离地理隔离由于所栖居的地理区域不同而导致群体间彼由于所栖居的地理区域不同而导致群体间彼此发生隔离的现象叫地理隔离。此发生隔离的现象叫地理隔离。（1 1）合子前隔离机制）合子前隔离机制 （2 2）合子后隔离机制）合子后隔离机制 4 生殖隔离生殖隔离 季节隔离在动物界和植物界都普遍存在。季节隔离在动

7、物界和植物界都普遍存在。 例如，蟾蜍例如，蟾蜍 繁殖季节差异，繁殖季节差异， 植物花粉成熟期差异能导致物种间的隔离。植物花粉成熟期差异能导致物种间的隔离。行为隔离（行为隔离（behavior isolation behavior isolation ） 行为隔离有时也叫做心理隔离行为隔离有时也叫做心理隔离，或者有性隔离或者有性隔离。这种类型的隔离仅限于动物界这种类型的隔离仅限于动物界。 骡骡 子子合子后隔离合子后隔离合子后隔离合子后隔离物种形成的种类与物种形成的种类与过程是怎样的？过程是怎样的？（二）物种形成模式（二）物种形成模式1 新物种发生有两种主要方式新物种发生有两种主要方式渐变式物种形

8、成渐变式物种形成 (Gradual speciation) (1) 线系物种形成线系物种形成 (2) 物种增殖（物种增殖（Multiplication of species）或真正物）或真正物种形成种形成爆发式物种形成爆发式物种形成 (Sudden speciation) 2 物种形成的步骤l地理隔离地理隔离 生物在原分布区是没有阻止个体间交流的障生物在原分布区是没有阻止个体间交流的障碍。生物有不断扩展其分布区的趋势，可能碍。生物有不断扩展其分布区的趋势，可能在进入新分布区形成地理上的阻隔在进入新分布区形成地理上的阻隔l独自进化独自进化 环境的差异可能导致生物环境的差异可能导致生物独自进化独自

9、进化l生殖隔离生殖隔离 形成的特定形成的特定生殖隔离机制生殖隔离机制使得新种形成使得新种形成捕鼠蛇物种分化捕鼠蛇物种分化达尔文雀是大约达尔文雀是大约1亿年前从南美亿年前从南美大陆迁到大陆迁到Galapagosis.,进化进化成成14种。种。人为影响所造成环境破碎人为影响所造成环境破碎化与地理隔离对于物种分化与地理隔离对于物种分化的影响有何不同？化的影响有何不同？三三 物种灭绝（物种灭绝（ExtinctionExtinction）（一）物种灭绝一）物种灭绝一）物种灭绝一）物种灭绝1 1、概念：、概念： 所所谓谓灭灭绝绝就就是是一一个个物物种种或或一一个个种种群群不不能能够够通通过过繁殖自我维持。

10、繁殖自我维持。 下列任一情况发生时即发生灭绝：下列任一情况发生时即发生灭绝： 一是一是 最后一个个体死亡；最后一个个体死亡；二是二是 当剩下的个体不能够产生有生命或有繁殖能力当剩下的个体不能够产生有生命或有繁殖能力 的后代。的后代。 2灭绝的种类：灭绝的种类： （1 1）常规灭绝）常规灭绝（Normal extinctionNormal extinction） ：在整个生命在整个生命史上，绝灭亦如种形成一样作为进化的正常过程，以一定的史上，绝灭亦如种形成一样作为进化的正常过程，以一定的规模经常发生，表现在各不同分类类群中部分物种的替代，规模经常发生，表现在各不同分类类群中部分物种的替代，即新种

11、产生和某些老种消失。这是常规灭绝即新种产生和某些老种消失。这是常规灭绝； （2 2）集群灭绝（集群灭绝（mass extinctionmass extinction） ：在生命史上在生命史上发生过的非正常的大规模的灭绝事件，在相对较短的地质时发生过的非正常的大规模的灭绝事件，在相对较短的地质时间内，一些高级分类类群整体消失了，这是所谓的集群灭绝间内，一些高级分类类群整体消失了，这是所谓的集群灭绝。 3 3 目前对于灭绝概念的认识目前对于灭绝概念的认识（1 1）一般意义的灭绝）一般意义的灭绝（2 2）野生灭绝）野生灭绝（3 3）局部灭绝）局部灭绝（4 4）生态灭绝）生态灭绝野生灭绝野生灭绝: :

12、 一个物种的个体是被养殖一个物种的个体是被养殖(In captivity)(In captivity)或在人或在人工控制条件下存活。在野生条件无个体存在。工控制条件下存活。在野生条件无个体存在。 如中国的麋鹿等如中国的麋鹿等. .局部灭绝：局部灭绝： 一个物种在其栖息过的某些分布区无个体或繁殖一个物种在其栖息过的某些分布区无个体或繁殖一个物种在其栖息过的某些分布区无个体或繁殖一个物种在其栖息过的某些分布区无个体或繁殖种群存在，但在其他地区有发现。种群存在，但在其他地区有发现。种群存在，但在其他地区有发现。种群存在，但在其他地区有发现。（长臂猿、湾鳄）（长臂猿、湾鳄）（长臂猿、湾鳄）（长臂猿、湾

13、鳄） 生态灭绝：生态灭绝： 如果一个物种的种群数量减少到对于生物群落其如果一个物种的种群数量减少到对于生物群落其他物种以及生态系统结构和功能及动态的影响很小他物种以及生态系统结构和功能及动态的影响很小甚至可以忽略。甚至可以忽略。( (二二) ) 引起物种灭绝的因素引起物种灭绝的因素 1 1 生物因子（内在机制）竞争生物因子（内在机制）竞争 与捕食与捕食海南岛为何缺乏海南岛为何缺乏大型动物呢大型动物呢? ?( ( ( (三三三三) ) ) ) 引起物种灭绝的因素引起物种灭绝的因素引起物种灭绝的因素引起物种灭绝的因素 1 1 1 1 生物因子生物因子生物因子生物因子寄生与疾病寄生与疾病寄生与疾病寄

14、生与疾病 五彩蟾蜍（五彩蟾蜍（harlequin toadharlequin toad），生活在哥斯达黎加和），生活在哥斯达黎加和巴拿马，因为真菌性疾病，现在已经处于灭绝的边缘巴拿马，因为真菌性疾病，现在已经处于灭绝的边缘 2 2 2 2 大时间尺度灭绝环境因素大时间尺度灭绝环境因素大时间尺度灭绝环境因素大时间尺度灭绝环境因素 （1 1 1 1）物种灭绝与缓慢的地质变化）物种灭绝与缓慢的地质变化）物种灭绝与缓慢的地质变化）物种灭绝与缓慢的地质变化 （2 2 2 2）物种灭绝和气候变迁）物种灭绝和气候变迁）物种灭绝和气候变迁）物种灭绝和气候变迁 （3 3 3 3）物种灭绝和灾变事件）物种灭绝和灾

15、变事件）物种灭绝和灾变事件）物种灭绝和灾变事件 （4 4 4 4）海退现象对生物影响）海退现象对生物影响）海退现象对生物影响）海退现象对生物影响 （5 5 5 5）火山爆发和造山运动所引发的生物大灭绝）火山爆发和造山运动所引发的生物大灭绝）火山爆发和造山运动所引发的生物大灭绝）火山爆发和造山运动所引发的生物大灭绝 （6 6 6 6）来自太阳系的灾变事件和地球生物的大灭绝）来自太阳系的灾变事件和地球生物的大灭绝）来自太阳系的灾变事件和地球生物的大灭绝）来自太阳系的灾变事件和地球生物的大灭绝 生物进化史中的生物进化史中的 6 次物种大灭绝事件次物种大灭绝事件渡渡鸟的灭绝原因？渡渡鸟的灭绝原因？3

16、3 人类活动对生物区系的巨大冲击人类活动对生物区系的巨大冲击 首先表现直接影响首先表现直接影响l过渡捕猎过渡捕猎l对地球生态系统的巨大改变对地球生态系统的巨大改变人类的间接影响也是巨大的人类的间接影响也是巨大的生境丧失、退化与破碎生境丧失、退化与破碎 盲目引种盲目引种 环境污染环境污染 物种灭绝的现状物种灭绝的现状（1 1）世界物种灭绝现状）世界物种灭绝现状 IUCN最近的统计表明，最近的统计表明，5%20%5%20%的脊椎动物和树的脊椎动物和树木物种面临绝灭的威胁木物种面临绝灭的威胁 1960196019601960年以来地球上有记录的动植物灭绝的数目年以来地球上有记录的动植物灭绝的数目年以

17、来地球上有记录的动植物灭绝的数目年以来地球上有记录的动植物灭绝的数目动物动物植物植物海岛海岛367219大陆大陆124380动动物物界界的的辛辛德德勒勒名名单单4 4 中国物种灭绝现状中国物种灭绝现状 中国动植物种类中有总物种数的中国动植物种类中有总物种数的15%20%15%20%受到威胁，受到威胁，高于世界高于世界10%15%10%15%的水平。的水平。 近近5050年来，约有年来，约有200200种种植物灭绝，高等植物中濒危和植物灭绝，高等植物中濒危和受威胁的高达受威胁的高达4000500040005000种，占总数的种，占总数的10%20%10%20%。 近百年来，约有近百年来，约有10

18、10余种余种动物绝迹，大熊猫、金丝猴、动物绝迹，大熊猫、金丝猴、东北虎等东北虎等2020余种余种珍惜物种又面临灭绝的危险。珍惜物种又面临灭绝的危险。当地球上最后一只老虎在林中孤独当地球上最后一只老虎在林中孤独地寻找配偶地寻找配偶, , 当最后一只没有留下后代的雄鹰从当最后一只没有留下后代的雄鹰从天空望向大地天空望向大地, , 当鳄鱼的最后一声哀鸣当鳄鱼的最后一声哀鸣 在沼泽上空回荡在沼泽上空回荡. 人类，也就看到了自己的结局！人类，也就看到了自己的结局！灭灭绝绝动动物物墓墓志志铭铭思考题：思考题：1 1 概念：物种形成、物种灭绝、野生灭绝、生态灭绝概念：物种形成、物种灭绝、野生灭绝、生态灭绝 局部灭绝局部灭绝2 2 物种灭绝的因素是什么？物种灭绝的因素是什么？3 3 有人说把我国动植物保护红皮书的物种保护好，就有人说把我国动植物保护红皮书的物种保护好，就 不会有物种灭绝的现象发生，对此加以评论不会有物种灭绝的现象发生，对此加以评论? ?下一节课下一节课 遗传变异与物种保护遗传变异与物种保护