生命的多样性.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,*,生命的多样性,何为生命多样性？,根据1992年联合国环境与发展大会通过的生物多样性公约，生物多样性(Biodiversity)是指“所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其所构成的生态综合体；这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。”包括：,1.物种多样性,2.遗传（基因）多样性,3.生态系统多样性,物种多样性,物种一级生物分类单元，代表一群形态上、生理上、生化上与其他生物有明显区别的生物。通常这群生物之间可以交换遗传物质，产生可育后代。,物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，指一定区域内物种的多样化及其变化，是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。,物种多样性的测度有多种方法，但一般多采用物种丰度指数（species richness index）,即用一定区域内物种的数目来度量。,种是客观存在的，又是进化发展的。一个种通过遗传、变异和自然选择，可能发展成另一个新种。现在地球上众多的物种，就是又共同祖先演化而来,。,物种的命名,双名法瑞典植物学家林奈在1735出版的自然系统（Systema Naturae,1768年）中制定了生物学名的双名法（binomial nomenclature），即属名+种名。属名在前，种名在后。属名是名词，第一个字需大写；种名是形容词，是限制属名的，故小写。在种名之后还应加上定名者的姓氏或其缩写。如：,Homo sapiens,Linne,人,Ailuropodo melanoleucas,大熊猫,Canis lupus Linne,狼,Canis familiaris,Linne,狗,物种的生物学名是用拉丁文书写的，因为拉丁文是当时欧洲文化界流行的书面文字，变化小，较固定。,Linnaeus,1707-1778,已发现和命名,植物,昆虫,脊椎动物,共有,2000000 种,260000 种,750000 种,500000 种,5000000-30000000 种,生态系统多样性,生态系统是生物群落与其环境形成的生态复合体，是生命系统中重要的组织层次，是自然界的基本单位。这一概念强调的是系统中各成员间功能上的统一。,生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。,生态系统多样性的研究具有有十分重要的意义。一方面，生态系统类型多样，其组成、结构、分布和动态等特征极富变化；另一方面，生态系统多样性研究又为其他水平的生物多样性研究提供有用的资料，遗传和物种多样性是生物多样性研究的基础，而生态系统多样性则是生物多样性研究的重点。,生态系统的综合性,生态系统多样性充分体现了生物多样性研究的最突出的特征，即高度的综合性。主要表现在：,它是基因到景观乃至生物圈的不同水平研究的综合：例如濒危物种的保护已经不再仅仅局限于在物种水平上保护有限的个体，而是从基因、细胞、种群等不同水平上去探索物种濒危机制，从生境或生态系统水平上考虑保护措施；,不同类群或不同学科研究的综合：例如生态系统多样性维持机制的研究不仅注重生态环境对系统稳定性的影响，更注重不同生物类群的作用及其相互之间关系对系统稳定性的影响。,我国是生物多样性最丰富的国家之一，其生物多样性居世界第8位，居北半球首位。我国的生物多样性不仅表现在物种极其丰富，生态系统类型多样，而且特有性程度高。我国特有种超过一万种，如银杏、银杉、水杉、金钱松、珙桐、鹅掌楸都属中国特有的珍稀孑遗植物；珍稀动物如大熊猫、金丝猴、褐马鸡、扬子鳄、白唇鹿等。,我国的生命多样性,生物多样性的价值,生物多样性是地球生命的基础。对于人类来说，生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。,（1）直接价值：生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料及其他生活、生产原料。如：,药用价值：许多野生生物能为人类提供重要的药材。,工业原料：食品、医药、化工及制造等许多工业都要以生物为原料。,科研价值：仿生学、动植物品种的改良都需要野生生物。,美学价值：色彩纷呈的花木及神态各异的动物都能给人以美的享受。,生物多样性的价值,（2）间接使用价值：生物多样性具有重要的生态功能。在生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。提供了人类生存的基本条件（如：食物、水和呼吸的空气），保护人类免受自然灾害和疾病之苦（如，调节气候、洪水和病虫害）。野生生物一旦减少了，生态系统的稳定性就要遭到破坏，人类的生存环境也就要受到影响。,（3）潜在使用价值：野生生物种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定，这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生，它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此，对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物，同样应当珍惜和保护。,生物多样性的价值,生物多样性研究的深入和发展，不仅可以搞清楚现存物种的相对遗传关系，而且可以解释物种形成与灭绝的机制，有利于揭示保持生态系统功能稳定性和弹性的规律，确保制定各种法规、政策的科学性，使经济、社会与自然资源、生态环境得到协调发展。,生物的分界,二界系统人类很早就注意到生物可区分不动的植物和能行动的动物。林奈也将生物分为动物和植物二界，即植物界(P1antae)和动物界(Animalia)。,三界系统,德国生物学家,海克尔于1886年提出一个力求反映生物亲缘关系的新分类系统。他把生物分成三界，在动物界和植物界外，增加一个原生生物界。原生生物界包括单细胞生物和一些简单的多细胞动植物。,四界系统随电子显微镜的发现,科学家发现细菌与蓝藻细胞结构差异很大,1956年柯培兰德(Copeland)提出把生物界分为原核生物界、原始有核界（藻类、原生动物和真菌等）、植物界、动物界。,五界系统1969年、R.Whittaker根据细胞结构和营养类型将生物分为五界，即,1.,原核生物界,(Kingdom,Monera,),：无核膜,2.,原生生物界,(Kingdom,Protista),：有核膜，单细胞或简单多细胞,3.,植物界,(Kingdom,P1antae),：有核膜，多细胞，光合自养,4.,真菌界,(Kingdom Fungi),:,有核膜，多细胞，腐生异养,5.,动物界,(Kingdom,Animalia,),：有核膜，多细胞摄食异养,五界系统,三主干六界,由16S和18S ssrRNA 序列比较得出,沃尔斯（C.R.Woese）和福克斯（G.E.Fox）于1980年提出了生物进化系的三主干学说。在三主干中，除了真核生物主群外，原本视为一个整体的原核生物被分为古细菌主群（Archaebacteria）和真细菌主群(Eubacetria）。,三主干,古细菌 细菌 真核生物,古细菌界 细菌界 原生生物界 真菌界 植物界 动物界,六界,生物分类等级,在自然分类系统中，分类学家将生物划分为自高而低的7个阶元，它们的顺序是：界（kingdom）、门（phylum）、纲（class）、目（order）、科（family）、属genus）和种（species）。上述7个阶元是最基本的，必要时还可以在某一等级之前增设一个“超级”（super-）或在之后增加一个“亚级”（sub-），如超纲（superclass）、亚纲（subclass）等。人的分类等级如下：,(总)界 动物界,门(亚)脊索动物门 脊椎动物亚门,纲(亚)哺乳动物纲 真兽亚纲,目(亚)灵长目 类人猿亚目,科(亚)人科,属(亚)人属,种(亚)人种,病毒,（virus）,1892年，俄国生物学家伊凡诺夫斯基(Dmitri Iwanovsky)发现了烟草花叶病毒(tobocco mosaic virus,TMV)。1935年，美国人Stanley得到该病毒的结晶,从此人们才完全肯定，病毒和细菌是截然不同的。病毒能成为结晶，说明病毒不是细胞，而是比细胞小的多的不具备细胞形态的颗粒。,在自然界中病毒种类很多，已知约1000多种，形态多样，有球形、杆状、蝌蚪状、弹状等。,病毒特征,体积微小病毒的大小差异很大，绝大多数是介于10300nm之间，通常只能用电子显微镜才能观察到。最大的病毒如牛痘病毒，体积为300nm 250nm 100nm，可勉强用光学显微镜观察。,结构简单绝大多数病毒仅由核酸和蛋白质构成，核酸在内，蛋白质（衣壳）在外；核酸只能是RNA或DNA中的一种，不可两者兼有。,寄生性严格的专性细胞内寄生，不能在一般培养基中生活。,对抗生素不敏感。,种类多每种生物都有病毒，而且往往不止一种。人中至少有病毒近百种，烟草中有病毒至少24种。,数量多据估计：每毫升海水含病毒颗粒：一千万个。,病毒病,病毒的种类根据所含核酸不同，可将病毒分为DNA病毒和RNA病毒两类。如果根据病毒所寄生的细胞不同，又可将病毒分为动物病毒、植物病毒和噬菌体（微生物病毒）三类。,约5060的人类和动、植物疾病由病毒引起，如乙型肝炎、天花、流行性感冒、麻疹、狂犬病、登革热、艾滋病等。,目前，只有干扰素等少数药物能对付某些病毒。干扰素是细胞感染病毒后所释放的一种糖蛋白，干扰素可以和周围健康细胞表面的受体相结合而使这些细胞具有了抵制病毒入侵的能力。同时干扰素还可促使体内的杀伤细胞（淋巴细胞等）活化而有能力杀伤感染了病毒的细胞。,类病毒,类病毒没有蛋白质外壳，只是裸露的246375个核苷酸组成的单链环状RNA分子，能整合到植物的细胞核内进行复制，为专性寄生植物的病原体。类病毒通常通过种子或花粉传播。相对分子质量0.51051.2x105，比最小的病毒还小80倍。,类病毒最早于1971年由瑞士学者迪纳(Theodor O.Diener)在马铃薯纺锤块茎病中发现。,已发现近20种类病毒可引起马铃薯、番茄、黄瓜、柑橘及椰子树等患病减产。,黄瓜白果类病毒,海绵状脑病,1986年英国首次爆发疯牛病，已有17.7万头牛 染病，上百万头牛被屠杀，损失400多亿美元。已有112人死亡，潜在感染人数超过50万。,研究发现，疯牛病、羊骚痒病、人克雅氏病、震颤病(海绵状脑病)的致病因子是一种称之为朊病毒(Prion)的感染性蛋白粒子(Prion Protein，PrP)。,朊病毒(Prion),Prion存在于正常脑神经细胞表面的，称细胞型蛋白粒子(PrPc)，它的正常功能尚不清楚。,PrPc的空间结构主要是螺旋构成，为水溶性蛋白质，能被蛋白酶水解，不具有感染性。,一旦PrPc的空间结构由螺旋转变为折叠，PrPc就变为致病型蛋白粒子(PrPsc)。PrPsc既不能自发地再转变成PrPc，同时也不易被蛋白酶水解，而在细胞内沉积，最后导致细胞破裂，造成组织出现无数空洞，状如筛子故称海绵状脑病。破裂细胞释放出的PrPsc又使邻近的PrPc变为PrPsc。,生物与病毒,病毒无完整的酶系统，不能制造ATP和独立生活，但确有控制特定活细胞代谢的遗传信息。所以多数学者认为，病毒不可能是“前细胞”生物，而是细胞出现后的产物。,又因发现某些病毒的核酸与其宿主细胞核苷酸顺序近似，由此认为，病毒可能是一类起源于细胞中的某些能独立存在的核苷酸片段，并高度进化为具有一系列基本生物性状、能独立存在的遗传因子。,病毒、细菌、酵母菌中独立于染色体外的质粒和生物细胞中的转座子相似。即病毒是生物细胞中不断进化和逃脱出来的基因片段。故现今所有生物几乎都有其相应的一种或多种病毒。,病毒起源之谜尚待继续研究。,古细菌界,古细菌目前被分为3大类：嗜热细菌、产甲烷细菌和嗜盐细菌。,古细菌种类数量少，只有数十种到数百种，多生活在极端环境中（与地球形成早期的情况相似），如嗜热细菌和产甲烷细菌生活在深海，有的嗜热细菌在105下繁殖率最高；嗜盐细菌能在天然的盐湖和太阳蒸发盐池中生存。,研究发现，产甲烷球菌中存在在原核和真核细胞中没有的基因序列。同时，编码遗传信息传递过程各要素的基因与真核细胞同源性较高，而编码参与代谢过程的蛋白基因与原核细胞同源性较高。,对氧气的需求,嗜热/嗜盐,营养方式,产甲烷细菌,厌氧,利用二氧化碳和氢气生产甲烷,嗜热细菌,厌氧,嗜热,-SH化能自养；利用有机碳源和能源,嗜盐细菌,嗜盐,光合作用,三类古细菌特征比较,细菌界,细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）三种。一般球状细菌的直径约0.5m，杆状长约0.5-5m。,细菌的一般结构包括：细胞壁、细胞膜、细胞质和核区。,细菌的特殊结构包括：荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢等。,细菌荚膜（capsule）,荚膜某些细菌细胞壁外厚度不定的胶状物质。,荚膜的主要成分为多糖，包括纯多糖（葡萄糖、纤维素）、杂多糖、肽多糖、多肽和蛋白质。其具体组分因细菌种类而有差异。,荚膜的主要功能是保护细菌免受严重缺水的损害；对某些致病细菌而言，可保护自身免受寄主白细胞吞噬；贮存营养物，以备营养缺乏时利用；通过荚膜或有关构造可以使菌体附着于适当的物体表面。,鞭毛（flegellum）,鞭毛是细胞质膜的衍生物，其数目从一根到菌体周身均有。,鞭毛具有运动功能。,G+和G-菌鞭毛结构不同，主要表现在鞭毛基体（basal body）结构上，如大肠杆菌（G-菌）的鞭毛基体是由四个盘状物构成，分别为L环、P环、S环和M环；而G+菌却只有S环和M环。,菌毛（pillus）,G-菌多有菌毛，G+菌中仅少数有。菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两种。,普通菌毛长约0.31.0m，细菌通过菌毛可牢固地粘附在寄主器官细胞的受体上，如淋病奈氏球菌（Neisseria gonorrhoeae）是淋病的病原菌。,性菌毛即F菌毛，F+菌可与F-菌结合，通过性菌毛F+菌携带的性因子（质粒）复制的副本可以进入F-菌中。,芽孢（endospore）,芽孢某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体称为芽孢（endospore，内孢子）。,芽孢具有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压的能力。肉毒梭菌的孢子在100沸水中，经过5.09.5h才被杀死；到121时，平均要经过10min才能被杀死。,少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringensis）在形成芽孢过程中同时形成伴孢晶体。伴孢晶体属碱溶性蛋白晶体，为内毒素，该毒素对200多种昆虫有毒杀作用。,细菌的繁殖,细菌一般以无性二分裂方式进行繁殖。在适宜的条件下，大部分细菌繁殖迅速，如大肠杆菌在最合适的条件下，每分裂1次只需约12.520min。,人体细菌-共栖细菌,共栖细菌人体消化道内栖息着大量细菌群落，这些细菌只是借人体中温暖而有丰富食物的环境繁衍后代，对人无害。人的粪便几乎干重的一半都是消化道中的细菌。,有些肠道细菌对人甚至有所贡献，能合成多种B族维生素和维生素E、K(互利共生)；这些细菌的存在还起着防止或排斥外来有害细菌入侵的作用。外来细菌初起时，在数量上处于劣势，无力和正常的细菌群落竞争。正常群落中有些细菌还能分泌一些毒素不利于入侵者的生存，例如，大肠杆菌能分泌大肠菌素(colicine)对外来的细菌有毒害作用；妇女阴道中的乳酸菌分泌乳酸，造成阴道的酸性环境，使性病病原，淋球菌(Neisseriagonorrhoeae，一种双球菌，革兰氏阴性)不能生存。,人体细菌致病细菌,致病细菌致病的细菌很多。人、家畜、家禽以及多种植物的疾病的病原很多都是细菌，如鼠疫(plague)、霍乱、白喉、猩红热、破伤风、结核、伤寒、百日咳、细菌性肺炎等。,吸附和侵入能力,侵袭力 繁殖和扩散能力,对寄主防御机能的抵抗力,毒力,病原菌,内毒素,致病力,毒素,外毒素,侵入数量：不同的病原菌有不同的致病剂量,侵入门径：呼吸道，消化道，皮肤伤口，多种途径,细菌病的防治,对于多种细菌病，可用疫苗(vaccines)、抗毒素或抗血清预防或治疗。,疫苗是死的病菌，或弱化(钝化)的不再能致病的活病菌。疫苗起抗原的作用，能使受体产生抗体，所以属于主动免疫。霍乱疫苗是死的霍乱孤菌，伤寒疫苗是弱化的活的伤寒杆菌。,抗毒素来自细菌的外毒素，临床上最常用的是白喉抗毒素和破伤风抗毒素。培养白喉杆菌，将白喉毒素(或制成类毒素)注射到马血液中，几次注射后，马血中即含有了白喉抗毒素。抗毒素没有杀菌的功能，它的作用是中和细菌释放的毒素。,抗血清也是抗体，属被动免疫。将病菌注射到受体动物如马、兔中，受体动物血清中就含有抗体，成为抗血清，如肺炎球菌抗血清。注射抗血清可立即发生杀菌效果，但因是被动免疫，故效果不能持久。,磺胺药和抗生素磺胺药是20世纪30年代开始使用的，是40年代最重要的化学治疗剂。直到现在，磺胺药还在一再改进使用。抗生素是20年代发现的但直到二次大战时，才迅速发展起来。磺胺药及抗生素的使用，使人们对细菌病已能有效控制。,细菌的耐药性,耐药性细菌多次与药物接触后，对药物的敏感性减小甚至消失，致使药物对耐药菌的疗效降低甚至无效。自然界中有,10,-12,10,-10,的细菌会发生突变成耐药菌。耐药性还可以通过质粒使敏感菌获得耐药性。,耐药菌对付抗生素的方式包括：改变细胞膜的通透性，阻止青霉素类药物的进入绿脓杆菌；改变原来的代谢途径-链霉素抗性菌；改变体内蛋白质的结构阻止抗生素与其结合结核杆菌；用水解酶水解青霉素和头孢霉素,G,-,先锋生物蓝细菌,蓝细菌曾被称为蓝藻或蓝绿藻，是一类含有叶绿素a，能够在光合作用时释放氧气的原核微生物。,蓝细菌分布极广，普遍生长在淡水、海水和土壤中，并且在极端环境（如温泉、盐湖、贫瘠的土壤、岩石表面或风化壳中以及植物树干等）中也能生长，故有“先锋生物”的美称。,蓝细菌是古老的生物，在约30亿前，地球本是无氧的环境，使地球由无氧环境转化为有氧环境是由于蓝细菌出现并产氧所致。,许多蓝细菌类群具有固氮能力。,蓝细菌是海洋生态系统的重要组成部分和海洋初级生产力的重要组成部分,蓝细菌,蓝细菌有单细胞体和群体2种类型。群体是由一条或多条单细胞排列成串的丝状体构成。,常见种类有蓝球藻、颤藻、念珠藻、鱼腥藻、螺旋藻等。,蓝细菌通过无性方式繁殖。单细胞类群以裂殖方式繁殖，包括二分裂或多分裂。丝状体类群可通过单平面或多平面的裂殖方式加长丝状体，还常通过链丝段繁殖。少数类群以内孢子方式繁殖。,真菌界,真菌低等的异养型真核生物，有细胞核和细胞器，多数由多细胞组成，分化简单，少数为单细胞。除黏菌外其细胞壁的主要成分为几丁质。约8万种。,营养方式有腐生和寄生两种。,生殖方式以无性孢子繁殖为主，有性生殖为辅。,分类根据形态结构、繁殖方式及细胞壁的化学成分，可将真菌分为：藻菌门、子囊菌门、担子菌门和半知菌门4个门。,藻菌门,藻菌门约有1500多种，菌体由单细胞或无隔多核的菌丝所组成。如常见的匍枝根霉和制腐乳的总状毛霉。,子囊菌门,子囊菌门是真菌中最大的一门，约35000种，绝大多数是由有横隔的菌丝组成的菌丝体。如酵母菌、红色面包霉、赤霉和冬虫夏草等。,担子菌门,担子菌门约有25000种，都是多细胞的有横隔菌丝体，主要特征是有担子，其上能产生担孢子。最常见的有各种蘑菇、木耳、灵芝和锈病菌等。,半知菌门,半知菌门约25000种，为由有横隔菌丝体，未发现有有性生殖，有些连分生孢子也未发现，只有菌丝。如曲霉、青霉、木霉等。,约有三分之一的半知菌寄生在人、动物和植物体内并引起疾病，如人的头癣、脚癣、灰指甲等均由其引起。,地衣门,地衣也称地衣植物或地衣原植体，是真菌和藻类共生的一类特殊植物，无根、茎、叶的分化。共生的真菌大多是子囊菌，少数是担子菌，能吸收水和无机盐，并包被藻体；共生的藻类主要是蓝藻和绿藻，能进行光合作用，制造有机物。它们是2者多年发展演化的结果。本门全世界约500多属，25000余种。,真菌在地衣体构造上占主要部分。地衣原植体的形态几乎完全是由共生的真菌决定的。藻类分布在地衣植物的内部，形成一层藻胞或若干团藻胞或分散在菌丝中。,地衣的形态,按生长型，地衣的形态基本上可分为3种类型：,1、壳状地衣：地衣体是一种具有色彩的多种多样的壳状物，菌丝与基质紧密相连，有的菌丝还伸入基质中。因此，地衣体与基质很难剥离。壳状地衣约占全部地衣的80%。,2、叶状地衣：地衣体扁平，有背腹之分，呈叶片状，四周有瓣状裂片，下方（腹面）以假根或脐固着在基物上，易与基质剥离。,3、枝状地衣：地衣体直立或下垂，呈树枝状或柱状，多数具分枝，仅基部附着于基质上。,地衣的价值,1、能分泌地衣酸，腐蚀岩石，促进风化，是岩石变土壤的先锋植物。,2、石蕊、松萝等可作医药用。,3、高山和极地的地衣群落是麋鹿的主要饲料，松萝地衣是滇金丝猴的主要食物。,4、有的地衣可提取天然染料和化学指示剂，如石蕊试纸。,5、喜光，要求空气清新，,对SO,2,特别敏感,，,可作为大气污染的监测指示植物。,植物界,植物界,低等植物（无胚植物）,藻类植物,裸藻门,绿藻门,金藻门,褐藻门,红藻门,甲藻门,高等植物（有胚植物）,苔藓植物门,（过渡性陆地植物）,苔纲,藓纲维管植物门,（陆地植物）,蕨类植物,种子植物,裸子植物,被子植物,双子叶植物,单子叶植物,植物胚,胚（embryo）由受精卵（合子）发育而成的新一代植物体的雏型（即原始体），已有初步的器官分化，包括胚芽、胚轴、胚根和子叶四部分。,藻类植物,低等植物是一类没有根、茎、叶分化和没有胚的植物类群，以藻类为主。主要有：,1.裸藻多数无细胞壁，有鞭毛，能自由运动的单细胞植物，约有1000种。裸藻的无色类型营腐生生活，或为动物营养方式，吞食固体食物。,2.甲藻因形似汉字“甲”得名，约有2000多种，大量繁殖后集中于海平面上，使海水变成红色或灰褐色，造成赤潮。不仅与海洋生物争夺氧气，还分泌毒素是海洋生物中毒。,3.褐藻和红藻因其色素体得名。褐藻中的海带、鹿角菜、裙带菜、马尾菜和红藻中的紫菜、石花菜都可食用。,4.绿藻其色素种类与比例与高等植物相似，约有8000种。绿藻中如石莼、礁膜、浒苔等历来是沿海人民广为采捞的食用海藻。,藻类植物的经济意义,食用藻类含蛋白质、多种氨基酸、维生素、,矿物质等营养成分丰富，在开发蛋白质等营养源方面受到人们的关注。,药用从上世纪60年代开始，提出“向海洋要药。近年来，科研人员正从海藻中寻找抗肿瘤、抗菌、抗病毒、降血压、抗放射性药物。,污染过量繁殖会对水产业造成危害,如:赤潮(甲藻、硅藻等),苔藓植物,苔藓植物是高等植物中最简单、最低等的一类，大多数生活在水边或阴湿之处。属于过渡性的陆生植物，由于没有维管组织，缺乏长距离输送物质和水分的能力，所以植物体矮小。植物体由假根和类似茎、叶的分化。至少18,000种。,苔藓植物门可分为苔纲和藓纲2个纲。,苔藓植物的意义,拓荒者苔藓植物与蓝藻、地衣相似，是植物界的拓荒者之一。,吸水能力强苔藓植物的吸水量高时可达植物体干重的1520倍，而其蒸发量却只有净水表面的1/5。因此，在水土保持、湖泊和沼泽的陆地化及陆地的沼泽化方面起着重要作用。,环境指示植物苔藓植物对自然条件较为敏感，可以作为某一个生活条件下综合性的指示植物。,医药用途,蕨类植物,蕨类植物有明显的根、茎、叶分化，出现了较原始的维管组织。由于出现了物质运输系统因而进一步适应了陆地生活的环境，在地球上曾出现过高大的植物体，统治者地球，在二叠纪以后至三叠纪时，大都绝灭，大量遗体埋入地下形成煤层。现代生存的大部为草本，少数为木本。,蕨类植物广泛分布于世界各地，尤其是热带和亚热带最为丰富。现存的共约12000种，可分为裸蕨纲、石松纲、楔叶纲和真蕨纲4纲。,1.裸蕨纲没有真正的根、茎、叶，被认为是最原始的陆地植物，现存的只有松叶兰一属。,蕨类植物,2.石松纲与裸蕨纲几乎同时出现，现存的只有草本类型。有根、茎、叶分化，叶是小型叶片，茎多数为二叉分枝。,3.楔叶纲有根茎叶分化，茎有明显的节与节间之分，节间中空，节上轮生小叶成鞘状。孑遗的仅有木贼属，可入药，茎含硅质可用于磨光金属，是田间的重要杂草。,4.真蕨纲有根、茎、叶分化，根为不定根，多数类型的茎是根状茎，叶为大型叶。是现存蕨类植物中最发达的一个类群，约有2500种。,蕨类植物的意义,食用蕨、菜蕨、水蕨、紫萁及观音莲座等都可食用。满江红属蕨类通过与固氮蓝藻共生，能从空气中吸取和积累大量的氮，既是优质的绿肥，又是猪、鸭等畜禽的良好饲料。,药用海金沙可治尿道感染、尿道结石；骨碎补能坚骨补肾、活血止痛。已知可供药用的蕨类植物有39科300余种。,工业用途石松的孢子称石松子粉，含有大量油脂，可作冶金工业上的优良脱模剂，使铸件表面光滑，减少砂眼。木贼的茎含硅质较多，可作木器和金属的磨光剂。,观赏价值蕨类植物的生活对外界环境条件的反应具有高度的敏感性，不少种类可作为指示植物。蕨类植物枝叶青翠，形态奇特优雅，常在庭院、温室栽培或制作成盆景，具有较高的观赏价值。,种子植物与孢子植物,前面学过的藻类植物、苔藓植物、蕨类植物，在生殖过程中孢子显著，且脱离母体发育，称为孢子植物；,而裸子植物和被子植物在生殖过程中都能产生种子，称为种子植物。,孢子和种子都脱离母体发育，但孢子只是单细胞的生殖细胞，而种子则属于生殖器官，其结构远比孢子要复杂得多，加之种子有种皮保护，所以使它抗旱能力比抱子要强得多，这样就决定了种子植物比孢子植物更适于陆地生活。,种子植物,种子植物的结构已经完全适应了陆地干旱的生活环境，具有以下几个特征：,1.植物体（孢子体）发达。,2.精子通过花粉管输送到卵子附近，即受精过程已完全摆脱了对外界水环境的依赖。,3.都有种子，能抵御缺水干旱的环境。,4.都有胚乳，储存着供胚发育的营养。,种子植物可分为裸子植物和被子植物。,裸子植物与被子植物,裸子植物,裸子植物都是比较古老的植物类群，出现在34.5-39.5亿年前，现有800多种。可分为苏铁纲、银杏纲、松柏纲、紫杉纲和买麻藤纲5个纲。,裸子植物的意义,药用裸子植物除少数类群（如买麻藤属及松科的一些属）外，均具有双黄酮类化合物，常见的有穗花杉双黄酮、西阿多黄素、银杏黄素、枯黄素、榧黄素等。黄酮类化合物则普遍存在，常见的有懈皮素、山奈酚和杨梅树皮素等。生物碱仅在三尖杉科、麻黄科和买麻藤科中存在。,工业部分树种可割制松香和提取松节油。,木材类多为高大乔木，其树干通直，出材率高，材质较优良，供建筑、家具及工业用材，占世界木材供应量的50%以上；,环境保护和观赏部分树种为速生造林树种或园林绿化树种；生于江河上游的为水源林；生于高山陡坡的可防止雨水冲刷。苏铁科、红豆杉科和罗汉松科的部分属种可供观赏。,被子植物,被子植物是植物界中最高级的一类，自新生代以来便统治着地球，成为优势类群。现知被子植物有约20万种，占植物总数的一半。,被子植物的生殖器官结构和生殖过程高度进化，使之不断适应各种环境。主要表现在：,1.具有真正的花,2.有雌蕊，雌蕊包括子房、花柱和柱头。胚珠包藏在子房内，得到子房的保护。,3.具有双受精现象。,被子植物可分为双子叶植物纲和单子叶植物纲2个纲。根据粗略的估计，已描述的双子叶植物大约有165000种，单子叶植物55000种。,双子叶植物与单子叶植物,双子叶植物,单子叶植物,1.胚有2片子叶（极少有1、3或4）,1.胚内仅有1片子叶,2.主根发达多为直根系,2.根多为须根系,3.茎内维管束环状排列，有形成层，可加粗,3.茎内维管束散生，常无形成层，不可加粗,4.叶具有网状脉,4.叶常具有平行脉或弧形脉,5.花部通常为5或4基数，极少为3基数,5.花部常为3基数，极少4-5基数,6.花粉具有3个萌发孔,6.花粉具有单个萌发孔,双子叶植物的代表植物,1.木兰科常见植物：白兰、荷花玉兰。,2.十字花科常见植物：菜心、萝卜、白菜、芥菜、西洋菜。,3.葫芦科常见植物：南瓜、冬瓜、西瓜、黄瓜、苦瓜、丝瓜。,4.山茶科常见植物：茶、油茶、山茶（茶花）。,5.锦葵科常见植物：棉花、苘麻、大红花、蜀葵。,6.大戟科常见植物：蓖麻、木薯、橡胶树、乌桕、油桐、木油树。,7.蔷薇科常见植物：麻叶绣球、玫瑰、月季、蔷薇、金樱子、苹果、梨、枇杷、桃、李、梅、杏。,双子叶植物的代表植物,8.豆科常见植物：含羞草、合欢、台湾相思、羊蹄甲、楹树、豆类（如豌豆、花生、大豆、蚕豆、豇豆、绿豆、菜豆、扁豆）、牧草和绿肥类（如草木樨、车轴草、田菁、紫云英）、药材类（如甘草、鸡骨草、葛）、木材类（如紫檀、花榈木、黄槐）。,9.芸香科常见植物：柑、橙、柚、柠檬、黄皮。,10.无患子科常见植物：龙眼和荔枝。,11.菊科本科是被子植物最大的一科，常见植物：向日葵、莴苣（及其变种莴笋和生菜）、茼蒿、苦荬菜、菊花。,12.茄科常见植物：烟草、马铃薯、番茄、茄、辣椒、枸杞、曼陀罗。,13.旋花科代表植物：番薯、蕹菜、五爪金龙、月光花、茑萝、菟丝子。,单子叶植物的代表植物,1.凤梨科 本科最重要的是热带名果菠萝（又称凤梨）。,2.芭蕉科常见植物：香蕉、大蕉、蕉麻。,3.百合科金针菜、百合、郁金香、石刁柏（嫩茎俗称芦笋）、麦冬。,4.石蒜科常见植物葱、洋葱、蒜、韭菜、石蒜、朱顶兰、水仙、君子兰。,5.莎草科常见植物：荸荠（俗称马蹄）、香附子（莎草）、蒲草、碎米莎草、萤蔺。,6.禾本科水稻、小麦、大麦、甘蔗、玉米、高粱、竹类。,7.棕榈科常见植物：棕榈、蒲葵、椰子、鱼尾葵、槟榔、假槟榔。,动物界,在所有生物中，大约有2/3以上的种类属于动物界。动物一般都具有运动能力并表现出各种行为，多细胞，细胞无细胞壁但有胞间连丝，异养，在体内消化食物。,绝大多数动物的个体是二倍体，只有卵和精子是单倍体。一些动物早期发育特化，常经历幼虫阶段，然后变形成为成年个体。,根据动物的主要形态和行为特征，特别是根据其是否有脊索，动物被明显地归入两大类：无脊椎动物和脊索动物（主要是脊椎动物）。,脊索（脊椎）,脊索是位于消化道和神经管之间的一条棒状结构，由富含液泡的脊索细胞构成。所有脊索动物的胚胎期具有脊索，但在以后的生活中或终生保留（尾索动物亚门、头索动物亚门），或退化并被脊柱代替。其功能主要表现在：,脊索（脊柱）构成支撑躯体的主梁，是体重的受力者，也是内脏器官得到有力的支持和保护。,运动肌肉获得坚强的支点，在运动时不致由于肌肉的收缩而使躯体缩短或变形，因而向“大型化”发展。同时，脊索的中轴支撑作用也能使动物体更有效地完成定向运动，对于主动捕食及逃避敌害都更为准确、迅速。,无脊椎动物,动物界中大多数门类属于无脊椎动物。主要门类如下：,1.原生动物门是最原始、最低等的动物类群，多为单细胞。营自由或寄生生活，可危害寄主健康。有些种类，如纤毛虫，生活在反刍动物（牛、羊）的瘤胃中，与宿主互利共生。,2.多孔动物门又称海绵动物，是多细胞动物中最低等的类群，无固定形，只有细胞分化，没有真正的组织，有入水孔和水沟系统，便于取食和排泄，一般营固着生活。,无脊椎动物,3.腔肠动物门辐射对称（有利于漂浮），有两胚层（形成中央腔），有组织分化（内皮肌细胞、腺细胞、感觉细胞、间细胞）。分为水螅纲（水螅）、钵水母纲（大型水母）、珊瑚纲（各种石珊瑚）。,4.扁形动物门两侧对称（身体有了前后背腹之分），三胚层出现（利用器官分化），器官系统分化（消化、生殖、神经、排泄）。分为涡虫纲（涡虫）、吸虫纲（血吸虫）和绦虫纲（猪肉绦虫）。,5.线形动物门出现了假体腔，如人蛔虫。,6.环节动物门身体分节，有真体腔，器官系统较完善。分为多毛纲（沙蚕）、寡毛纲（蚯蚓）、蛭纲（蛭或蚂蝗）。,无脊椎动物,7.软体动物门与环节动物亲缘关系较近，内脏结构较之复杂。包括各种螺类、蚌类、乌贼、章鱼等。经济意义较大。,8.节肢动物门异律分节高度发展（形成头胸腹三部分）、体被几丁质外骨骼、附肢分节并有关节、横纹肌发达、开管式血液循环、形成气管为呼吸器官、神经系统和感觉器官发达。是数量最多的无脊椎动物，占动物界总数的84%。其中昆虫占节肢动物总数的94%。包括甲壳纲（虾、蟹）、蛛形纲（蜘蛛、婢螨和蝎）、多足纲（蜈蚣）、昆虫纲（蝗虫、蝴蝶、蛾、瓢虫、蜜蜂、臭虫、蝉、蚜虫、蚊、蝇、虱）。,9.棘皮动物门出现了真骨（形成棘）。包括海星、海胆、海参、海百合等。,脊索动物,1.脊索背部起支持作用的一条棒状结构,介于消化道和神经管之间。内部由液泡细胞组成，围以结缔组织鞘，韧而有弹性。脊索动物的胚胎期均具有脊索，以后或终生保留，或退化并被脊柱代替。,2.背神经管位于脊索背面的中空管状的中枢神经系统。背神经管发生时，由胚胎背中部的外胚层下陷卷褶而形成。原索动物不发达，脊椎动物的背神经管前部膨大形成脑。脑以后的神经管发育成为脊髓。,3.咽鳃裂 低等脊椎动物在咽部两侧有一系列左右成对排列、数目不等的裂缝为咽鳃裂，直接或间接与外界相通。低等水栖脊索动物的鳃裂终生存在，在鳃裂之间的咽壁上着生充满血管的鳃，作为呼吸器官。陆栖高等脊索动物仅在胚胎时期或某些种类的幼体期有鳃裂，成体时消失或变为其他结构。,脊索动物,脊索动物现有50000种，分为尾索动物亚门、头索动物亚门和脊椎动物亚门3个亚门，大部分是脊椎动物。尾索动物和头索动物统称为原索动物。,尾索动物只是在幼体的尾部有脊索，变态成为成体后，脊索消失。如海鞘。,头索动物是原始无头类，有口须的为前端。如文昌鱼。,脊椎动物亚门,脊椎动物亚门脊索动物门中最主要的也是最高级的一个亚门，因大多数都具有代替脊索、由脊椎连接组成的脊柱而得名。并以此区别于无脊椎动物。亦称有头动物。现存的约39000种。主要有以下几个特点：,1.神经系统发达，脑分化为大脑、间脑、中脑、小脑和延脑5部分，头部出现嗅、视、听等集中的感官。有了脑和感官，再加上保护它们的头骨，就构成了明显的头部。,2.脊柱代替了脊索，成为新的支持身体的中轴，脊柱是由一块块的脊椎骨组成。,3.出现了完善的口器，大都有能动的上下颌，消化道进一步分化，有消化腺。,4.附肢成对，并专司运动，扩大了活动范围，提高了摄食、求偶、避敌的能力。,5.内脏器官系统均很发达完善。,脊椎动物,脊椎动物根据进化地位分为下列几个纲：,1.圆口纲无颌，又称无颌类，无成对附肢。脊索终生存在，并出现雏形脊椎骨。如七鳃鳗。,2.鱼纲又分为软骨鱼亚纲、硬骨鱼亚纲。前者出现上下颌，体被盾鳞，出现成对的鳍，鳃裂直接开口于体外；后者骨骼一般为硬骨，体被硬鳞、圆鳞或栉鳞，鳃裂不直接开口于体表。,3.两栖纲由水上陆的过渡种类，幼体鱼形，以鳃呼吸，成体出现5指（趾）型四肢，皮肤裸露，以肺和皮肤呼吸。与其他更高等脊椎动物共称为四足类。,4.爬行纲完全陆生。皮肤干燥，被以角质鳞、角质骨片或骨板。肺呼吸。胚胎发育中出现羊膜，与鸟类、哺乳类共称为羊膜类。其他各纲脊椎动物称为无羊膜动物。,5.鸟纲全身被羽，前肢变为翼，适应空中飞翔生活。血液循环为完全双循环，恒温，卵生。与哺乳类共称为恒温动物。其他脊椎动物均为变温动物。,6.哺乳纲体外被毛，恒温，胎生（单孔类除外），哺乳（具乳腺）。,三主干,古细菌 细菌 真核生物,古细菌界 细菌界 原生生物界 真菌界 植物界 动物界,六界,生物多样性的价值,生物多样性是地球生命的基础。对于人类来说，生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。,（1）直接价值：生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料及其他生活、生产原料。如：,药用价值：许多野生生物能为人类提供重要的药材。,工业原料：食品、医药、化工及制造等许多工业都要以生物为原料。,科研价值：仿生学、动植物品种的改良都需要野生生物。,美学价值：色彩纷呈的花木及神态各异的动物都能给人以美的享受。,生物多样性的价值,（2）间接使用价值：生物多样性具有重要的生态功能。在生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。提供了人类生存的基本条件（如：食物、水和呼吸的空气），保护人类免受自然灾害和疾病之苦（如，调节气候、洪水和病虫害）。野生生物一旦减少了，生态系统的稳定性就要遭到破坏，人类的生存环境也就要受到影响。,（3）潜在使用价值：野生生物种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定，这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生，它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此，对于目前尚不清楚其潜在使