厦门大学进化生物学第8章生物的宏观进化.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 生物的宏观进化,宏观进化的概念,宏观进化的型式,宏观进化的趋势,生物进化的速度,灭绝,宏观进化与微观进化的关系,宏观进化的概念及型式,定义：是硕士物物种及种以上高级分类群在长时间尺度上的演变过程。宏观进化的基本单位是物种。,宏观进化类别,1.,复式进化,2.,特化式进化,3.,简化式进化,（一）复式进化（全面进化）,生物体形态构造、生理机能综合地、全面地进化，由简朴到复杂，由低等到高等；,原生生物,（二）特化式进化（特异适应）,定义：由于生物对不一样环境的适应，从而出现的多方向的分化，表目前生物体的形态构造、生理功能等方面没有质的提高和变化，其进化水平属于同一等级.,类型：分歧、辐射、平行和趋同等。,1.,分歧进化,(divergence evolution),定义：又称趋异进化，由一种共同祖先经突变发展出适应两个环境的进化过程；,A,A1,A2,2.,辐射进化,(radiation evolution),定义：由一种共同祖先经突变发展出适应多种环境的进化过程。,A,A1,A2,A3,An,定义：属于不一样单源群的组员各自独立地进化出相似的表型，以适应相似的生存环境；不一样来源的线系因同向的选择作用和同向的适应进化趋势而导致表型的相似，这就是趋同。趋同进化与适应辐射恰恰相反，后者也可以叫作趋异。,3.,趋同进化,(convergent evolution),A,B,S,同功器官:指功能相似而来源不一定相似的器官。如鸟的翼是爬行动物的前肢演化成的，昆虫的翅是由昆虫的表皮分化形成，但他们的功能都是飞行。,腔肠动物珊瑚,甲壳类藤壶,棘皮动物海百合,同源器官：指不一样生物的某些器官在基本构造、各部分和生物体的互相关系以及胚胎发育的过程彼此相似，但在外形上有时并不相似，功能上也有差异。,定义：指由共同祖先分出来的后裔有关进化方面显有同样趋势的现象.,4.,平行进化,(Parallel evolution),A,A1,T,R,S,A2,N,L,M,土拨鼠,袋熊,狼獾,袋獾,巴塔哥尼亚豚鼠,Lake Tanganyika,Lake Malawi,平行进化与趋同进化的区别,一般地说，两条线系比较，若后裔之间的相似程度不小于祖先之间的相似程度，则属趋同；若后裔之间的相似程度与祖先之间相似程度大体一致，则属平行。,平行进化所导致的相似性既是同源的，又是同功的；而趋同进化导致的相似性仅仅是同功的。,定义：两个互相作用的物种在进化过程中发展的互相适应的共同进化。一种物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。,5.,共进化（,coevolution,）,（三）简化式进化,退化,生物复杂的构造转变为简朴构造的进化方式，又称为退化；如寄生、固着生活等；,简化式进化的生物在形态生理上是退化的，但在生物学上是进化的,二,.,宏观进化的型式,线系：物种随时间世代的延续在物种进化坐标图中构成的向上延伸的线；,进化速率：表型随时间变化的参数。,时间,表型变化量,宏观进化型式：在一定的时间内一组线系内物种形成和绝灭过程所体现出的谱系特性；,新种重要通过线系进化产生；,新种以渐进的方式匀速、缓慢形成；,适应进化是在自然选择作用下的线系进化；,宏观进化型式,I,：渐变型式,时间,表型变化,新种只能通过线系分支产生，古生物学中的“时间种”是不存在的；,新种只能以跳跃的方式迅速形成，新种形成后其表型变化处在保守、停滞状态；,进化是跳跃与停滞相间，不存在匀速、平滑、渐进的进化；,适应进化只能发生在物种形成过程中，物种在长期的稳定期不发生表型变化；,宏观进化型式,II,：间断平衡型式,时间,表型变化,渐变与间断并存,化石登记表明，在生物进化史中，大量的种系在长时间里形态保持稳定，只在相对较短的时间里物种发生急剧变化，出现新物种；,间断平衡学说也许是对达尔文进化学说的补充和发展；,三 进化趋势,线系进化趋势：一种线系在其生存期间表型进化变化的趋势；,谱系趋势：亲缘关系相近的一组线系或一种单源群在其生存期间的谱系分支及其后裔的平均表型变化的趋势。,定义：在相对比较长的时间尺度上，一种线系或一种单源群的组员表型进化变化的趋向；,进化趋势,表型趋异：后裔的平均表型偏离其祖先表型的趋势；,谱系趋异：一种单源群内代表不一样进化方向的线系之间，因种形成速率和绝灭速率的差异而导致的谱系不对称性；,种形成速率,种数净增率,绝灭速率,S,=,R,+,E,表型趋异和谱系趋异的四种状况,既无表型趋异，也无谱系趋异；,只有表型趋异，没有谱系趋异；,没有表型趋异，只有谱系趋异；,既有表型趋异，也有谱系趋异；,表型趋异与谱系趋异,示意图,无表型趋异也无谱系趋异,有表型趋异，没有谱系趋异,没有表型趋异，有谱系趋异,有表型趋异，也有谱系趋异,四,.,生物进化的速度,镶嵌进化：指进化过程中生物体性状的各个部分独自地进行变化。镶嵌进化是由于生物在身体构造、机能等方面的发展、进化不平衡引起的。,不一样物种进化速度的不平衡性,低速进化：活化石；,中速进化：马；,高速进化：人；,活 化 石,海豆芽 鲎,文昌鱼,铁树,矛尾鱼,马的进化速度：从始祖马到现代的马大概有6千万年的历史，没250万年(或者25万代)出一种新种。,人类进化速度加紧与古人类基因差异7%,美国科学家宣称，自4万年前(冰河末期人类)到现今，人类的进化速度迅速增长，现今人类与50前的人类已存在很大进化差异，估计未来人类的进化速度将更快。,现代人类生活过于安逸，人类进化速度放慢，甚至停止人类适应性进化发展,？,影响生物进化速度的原因,生物自身原因,生物体的构造水平、繁殖方 式及种群大小；,2.环境原因,五,.,灭绝,常规灭绝：各类群部分物种在各时期不停发生的新种诞生、旧种消失的现象；,物种内在原因：过于特化，长期近交；,种间剧烈的生存竞争；,被隔离的物种长期生活在合适环境中；,集群灭绝,在相对较短的地质时期内，某些高级分类单元所属的大部分或所有物种都消失了，生物多样性明显减少；,灾变说“球内事件”：磁极倒转、海平面升降、火山爆发、地球板块运动等；,灾变说“球外事件”：太阳耀斑爆发、小行星或彗星撞击地球等；,6500,万年前,小行星,撞击墨西哥尤卡坦半岛示意,智利南部Chaitend火山爆发（5月）,灭绝的生物学意义,“只有旧的类型不停消失，新的物种才能不停的产生”；,“灭绝对生物进化既是必然的，也是必需的”；,推进生物进化；,失去平衡的生态系统必将带来劫难性的后果；,微观进化与宏观进化相辅相成,微观进化是宏观进化的基础，微观进化在一定程度上可以解释宏观进化的现象；,微观进化通过突变、自然选择、多种隔离同样可以导致生物高速率进化；,与否存在大突变,大突变是也许的：,染色体反复；,染色体易位；,染色体加倍；,大突变的几率是很低的；,大突变产生的“有但愿的怪物”（hopeful monster）是也许留下后裔的；,？,个体发育不一定反应系统发生,个体发育过程的重演性只是简朴、迅速、不完全的重演；,个体发育阶段并不重演它们祖先的成体形态；,高等脊椎动物的胚胎不是与低等脊椎动物的成体形态相似，而只是与低等动物的胚胎相似；,几种脊椎动物胚胎发育比较,思索题,你是怎样理解进化的不平衡性；,“物种灭绝是以一定规模常常发生的，对生物进化有巨大推进作用。因此人类对既有生物的保护是徒劳的或者是违反大自然规律的。”谈谈对上述观点的认识及保护野生动植物均有那些价值？,每种物种从产生到灭亡平均大概经历500万年的历史。人类会不会也经历类似同样的从产生到灭亡的过程？,