動物進化基本原理

第一節(jié)關(guān)于生命起源的問題第二節(jié)動物進化的例證第四節(jié)：動物進化型式與種系發(fā)生第五節(jié)物種與物種的形成第三節(jié)．進化原因的探討—進化理論第二十二章動物進化基本原理第1頁，共53頁。第一節(jié)關(guān)于生命起源的問題一、生命起源的理論1、特創(chuàng)論（神創(chuàng)論）：2、自然發(fā)生論（自生論）：生命可以隨時從非生命物質(zhì)直接產(chǎn)生出來?！靶伦陨摗钡?頁，共53頁。3、泛種論：生物只能來源于生物；生命早就存在。（含教材的生源論和宇宙生命論）“新泛種論”4、化學進化學說：生命由非生命物質(zhì)產(chǎn)生、進化而來。第3頁，共53頁。二、早期生命進化的過程

（化學進化學說）1、無機分子到有機小分子Miller試驗1953年第4頁，共53頁。2、有機小分子到有機大分子Fox試驗：無氧20種氨基酸多肽180°C第5頁，共53頁。3、有機大分子到前細胞型生命體Fox試驗：加熱多肽+水類蛋白微球特點：A直徑不超過2微米B有壁，具滲透和選擇擴散能力C以出芽方式增長D可以從溶液中積累糖和氨基酸第6頁，共53頁。結(jié)論：過渡類型？第7頁，共53頁。4、前細胞型生命體到原核生物

？？？？第8頁，共53頁。5、原核生物到真核生物

（1）內(nèi)共生起源假說

A、假說內(nèi)容；a真核細胞是一個復合體b真核生物起源于原核生物與真核生物祖先的胞質(zhì)共生B、支持的證據(jù)：a自然界有許多細胞內(nèi)共生的事實b真核細胞的細胞器相對獨立c細胞器DNA中有與原核生物DNA相同的序列d已經(jīng)證實，細胞質(zhì)和細胞器的來源是不同的第9頁，共53頁。

C難以解釋的幾個問題a對核的起源問題b質(zhì)體中的DNA也包含真核生物特有的核基因和內(nèi)含子序列c真核細胞核DNA中也包含有與原核細胞DNA相同的部分第10頁，共53頁。(2)膜進化理論

themembraneevolutiontheory1主要內(nèi)容：用膜分化導致代謝分隔來解釋細胞器和核的起源。主張從原核細胞到真核細胞是漸進的、直接的進化過程。2證據(jù)：A有中間類型的存在

B真核生物的有氧呼吸可能是通過原核生物發(fā)酵途徑的重復、改造而建的

C某些行光合作用的原核生物具有復雜的膜內(nèi)結(jié)構(gòu)第11頁，共53頁。(3)Fox的早期生物界系統(tǒng)發(fā)生圖第12頁，共53頁。三、對外星生命存在的探索1、地球之外是否有生命存在？推測：火星上，是否有？無？探測：1976年，海盜號繼續(xù)研究：有？（1）隕石（2）彗星（3）星際塵埃第13頁，共53頁。星際塵埃第14頁，共53頁。2、為什么只有地球具有生物圈？

？？？？？？第15頁，共53頁。四、關(guān)于生命起源的幾個重要突破1、生命起源研究的時空大大擴展：生物有機合成38億年前就有了；有細胞結(jié)構(gòu)的生命至少在35億年前就已經(jīng)存在。2、生命與非生命的界限縮?。鹤晕覐椭疲荒づc分隔；進化的概念已不再是生物的專利。3、生命極限的傳統(tǒng)觀念被大大突破第16頁，共53頁。五、幾個令人費解的問題1、地球生命起源的時間和環(huán)境2、單細胞歷史之長和多細胞分異如此之晚和“突然”3、光合作用的起源時間問題4、寒武紀大爆炸之謎5、地球歷史上幾次慘烈的大絕滅的原因第17頁，共53頁。本節(jié)焦點1、生物大分子的出現(xiàn)2、DNA-RNA-蛋白質(zhì)秩序的建立3、細胞的形成期待你們的加盟back第18頁，共53頁。第二節(jié)動物進化的例證一、比較解剖學的例證（自學）注意幾個名詞解釋同源器官同功器官痕跡器官第19頁，共53頁。二、胚胎學的例證注意：生物發(fā)生律（biogeneticlaw)又稱為重演律（reeapltulationtheory)第20頁，共53頁。三、古生物學的例證1、地質(zhì)年代表太元古中新震旦紀；寒武紀；奧陶紀；志留紀；泥盆紀；石炭紀；二疊紀；三疊紀；侏羅紀；白堊紀；第三紀；第四紀2、著名例子：馬的進化第21頁，共53頁。四、動物地理學的例證自學第22頁，共53頁。五、生理、生化、遺傳的例證1、生理學的例證2、免疫學的例證原理：A抗體的制備

B沉淀反應第23頁，共53頁。3、蛋白質(zhì)分子進化的例證（1）原理同源蛋白質(zhì)：指在不同的生物體中實現(xiàn)同一功能的蛋白質(zhì)。不變殘基和可變殘基：不變殘基表示有共同祖先，可變殘基與種屬在系統(tǒng)進化上的位置密切相關(guān)。（2）研究實例（3）優(yōu)點（4）不足第24頁，共53頁。4、核酸分子進化例證根據(jù)核酸含量來分析動物的進化。第25頁，共53頁。5、染色體例證根據(jù)對染色體組研究來分析動物的進化和親緣關(guān)系。例子：大熊貓的分類地位問題back第26頁，共53頁。第三節(jié)進化原因的探討—進化理論一.拉馬克學說（1809）中心論點：物種可變；生物進化（緩慢式，漸進式）進化原因：環(huán)境對生物的影響。進化機制：1.用進廢退（第一定律）2.獲得性遺傳（第二定律）第27頁，共53頁。對于拉馬克學說的評價：1.反神創(chuàng)論的先鋒，進化論的起始，對于進化論的發(fā)展起到了很大的作用。2.其學說缺乏有利的論據(jù)支持，現(xiàn)代生物學的研究表明其諸多論點的不科學性。第28頁，共53頁。二.達爾文學說（1859）

核心內(nèi)容：自然選擇學說。

第29頁，共53頁。不定向變異變異可遺傳

定向選擇

積累有利變異第30頁，共53頁。對達爾文學說的評價：1．科學中的一次大革命，極大的完善了進化論的思想體系，對特創(chuàng)論的致命打擊。2．不足：承認“獲得性遺傳”，其學說演繹推理多于提供證據(jù)（一種假說）強調(diào)生物進化的“漸進性”，完全否定“跳躍式”進化：現(xiàn)代所熱衷討論的問題第31頁，共53頁。達爾文以后進化論的發(fā)展：(1).新拉馬克主義：代表人物：科普，居諾，帕卡德、李森科，米丘林觀點：用進廢退，獲得性遺傳作用大于自然選擇；環(huán)境因素作用大于生物自身作用；突變是畸形和退化的變化。第32頁，共53頁。（2）.新達爾文主義（遺傳進化學派）代表人物：

魏斯曼、約瀚森（基因型和表現(xiàn)型的定義）孟德爾（遺傳學的鼻祖）經(jīng)典遺傳學定律：獨立分配、自由重組德弗里弗斯、摩爾根（遺傳學巨匠）：基因定義的提出以及遺傳連鎖理論第33頁，共53頁。觀點及評價：1.強調(diào)自然選擇，否認獲得性遺傳。2.對基因的研究揭示了遺傳變異的機制，為達爾文進化論提供了有力論據(jù)。3.從個體水平研究進化，對自然選擇在進化中的作用無統(tǒng)一認識。第34頁，共53頁。（3）綜合進化論（現(xiàn)代達爾文主義）代表人物：杜布贊斯基《遺傳學和物種起源》完成了對現(xiàn)代進化論的綜合。第35頁，共53頁。1.綜合多個層次對進化的研究結(jié)論，綜合了基因論與進化論的成果。2.群體概念：一定地區(qū)的一群可以進行交配的個體，這些個體享有共同的基因庫。一個物種是有一個最大的群體組成3.基因突變（提供生物進化的材料）、自然選擇（定向改變基因頻率）、生殖隔離是物種形成和生物進化的機制。4.1947年大會結(jié)論：徹底否認獲得性遺傳；肯定了自然選擇壓倒一切的重要性；進化是群體現(xiàn)象；物種是一個生殖隔離的種群；強調(diào)進化的漸進性。主要觀點：第36頁，共53頁。評價：

為大多數(shù)學者所接受。繼承和發(fā)展了達爾文學說。第37頁，共53頁。評價：1.對古生物化石記錄的不連續(xù)性可以很好的解釋2.對達爾文的“漸進”進化模式提出了質(zhì)疑也引起了對進化論的許多爭論。back第38頁，共53頁。第四節(jié)：動物進化型式與種系發(fā)生大進化：定義：染色體組水平上的突變導致了新物種形成的進化過程。研究內(nèi)容：研究物種及其以上分類單元的起源、進化因素、形式、速度及滅絕規(guī)律。小進化：定義：種內(nèi)微小突變的積累導致的進化過程。研究內(nèi)容：個體及群體水平上的遺傳突變、自然選擇隨機漂變。第39頁，共53頁。一.進化形式1.線系進化：進化過程中，一個物種沿“直線”方式逐漸演變?yōu)榱硪粋€種第40頁，共53頁。二.趨同進化：兩個不同的物種和類群，由于生活環(huán)境極為相似，經(jīng)選擇作用，出現(xiàn)相類似的性狀例子：蝶翅與鳥翼鯨與魚類的流線型體形以及相似的附肢第41頁，共53頁。平行進化：兩個不同類群的動物生活于極為相似的環(huán)境中，且具有相似的一些生活習性，而造成一些對等的器官出現(xiàn)相似的性狀和行為。平行進化與趨同進化的區(qū)別：平行進化：后裔相似度=祖先相似度趨同進化：后裔相似度>祖先相似度第42頁，共53頁。停滯進化：一個物種的線系在一個很長的時間內(nèi)無前進進化和分支進化。例子（一些活化石種類）：腔棘魚等，在幾百萬年的時間內(nèi)只有輕微的改變第43頁，共53頁。趨異進化：同一祖先線系分支出2個或多個線系的進化型式。適應輻射：在較短時間內(nèi)，由一祖先線系經(jīng)輻射分支而形成的多支密集的線系從。第44頁，共53頁。適應輻射的兩種可能模式：1.漸進式：物種的形態(tài)改變勻速、恒定、漸進2.斷續(xù)式：物種的形態(tài)改變是不勻速、是穩(wěn)定與跳躍的統(tǒng)一第45頁，共53頁。絕滅：物種的消亡，進化線系的終止或替代第46頁，共53頁。三.種系的發(fā)生：

從進化的觀點來看，整個動物界可以回溯到一個共同祖先，而將現(xiàn)實生存的與曾經(jīng)生存過的種類按照其親緣關(guān)系的遠近互相連接起來組成一個動物進化系統(tǒng)即構(gòu)成了一個種系發(fā)生樹。不同的研究者對于種系發(fā)生樹的設(shè)計各有不同。back第47頁，共53頁。第五節(jié)物種與物種的形成物種的定義：1.生物在自然界中的一種存在基本單位，以種群的方式存在；2.同種生物具有基本一致的個體形態(tài)及遺傳特征3.個體之間可以雜交并產(chǎn)生能育的后代，它們享有一個共同的基因庫第48頁，共53頁。二.物種的形成：

一個物種內(nèi)的變異由“連續(xù)”到“不連續(xù)”的過程第49頁，共53頁。種內(nèi)變異地理隔離生殖隔離新種形成第50頁，共53頁。生殖隔離的幾種機制：1.合子前隔離：（1）不同的性行為方式與驅(qū)動條件：防止不同類群間異性成員相互雜交（2）季節(jié)隔離：不同的繁殖季節(jié)導致不同種類間的相互雜交（3）生殖器官的隔離：不同種類的生殖器官結(jié)構(gòu)不相匹配（4）生態(tài)隔離：不同的繁殖產(chǎn)卵環(huán)境。2.合子后隔離：不同種類間的雜交后代不育back第51頁，共53頁。思考題：復習題：如何從比較解剖的角度說明動物是進化的？試從胚胎學提出動物的進化例證。如何以古