动物生物学5章动物的遗传和进化

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1、第五章进化理论与动物演化地球上至少生存着50万到3000万个物种千姿百态、多种多样、令人眼花缭乱的多样性，却都起源于共同的微生物祖先。这个共同的祖先在大约38亿年前扎根于地球，并开始遵循着由简单向复杂，由低等向高等的规律进化。在漫长而又曲折艰险却充满希望的进化历程中，不断有新的物种产生，也不断有物种被残酷淘汰地球生命共同的祖先是如何进化出今天地球上如此多样的动物类群的?新物种是如何产生的?它们最终的命运又是如何来被决定的呢?理解生物进化理论第五章进化理论与动物演化5·1达尔文的进化理论和生物进化证据5·2小进化5·3种和种形成5·4

2、大进化5·5早期动物演化和寒武纪大爆发5·6人类的起源与进化5·1达尔文的进化理论和生物进化证据5·1·1进化思想的演绎5·1·2达尔文及其进化理论5·1·3生物进化的证据十八世纪以前，人们对进化论的认识一片空白，如《圣经》里的[或创世说、特创论]在西方学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。查尔斯·达尔文（CharlesDarwin，1809-1882），1859年发表了《物种起源》一书，用大量的事实证明了生物变异的普遍性、变异与遗传的关系，提出了生存竞争和自然选择学说，证明了生命是有历史的，而且是从简单到复杂，从低等到高

3、等的进化历史。5·1·1进化思想的演绎5·1·2达尔文及其进化理论达尔文对进化论的贡献是多方面的，最重要的是在《物种起源》中提出了两个主要理论:共同由来学说(theoryofcommondescent)和自然选择学说(theoryofnaturalselection)。5·1·2·1共同由来学说现今地球上的各种生物都起源于古老的祖先。随着最古老的生物经过几百万年的历史变迁逐渐扩散进入各种栖息地，它们积累起了不同的适应性，并衍生出多种多样的生命形式。生命进化的历史就好比一棵巨大的进化树，大树顶部的绿色枝叶代表着现在生存的所有生物种类，

4、年复一年枯萎凋落的枝叶代表着在地球生命进化的漫长岁月中由于进化失败而走向绝灭的种类。进化树上的每一个分支点就代表了由此而衍生出的所有进化分支的共同祖先。密切相关的物种，比如亚洲象和非洲象，它们的共同祖先出现在进化树最末的分支处，因此它们具有许多共同的特征(图5一l)。5·1·2·2自然选择学说达尔文的自然选择理论主要基于两点观察。第一点，所有的物种都趋向于产生大量后代.(自然资源的限制)在大多数情况下，每一代中只有一小部分的后代能够存活下来，并产生自己的后代，而其余的则由于饥饿、捕食、寒冷或不能交配、繁殖以及其他原因而被淘汰。第二点

5、是一个种群的个体之间存在变异。大多数的变异是可遗传的。子代和亲代之间的相似性高于与其他成员的相似性。自然选择的定义:任何生物产生的生殖细胞或后代的数目要远远多于可能存活的个体数目(繁殖过剩)，而在所产生的后代中，那些具有适应环境条件的有利变异的个体有更多的生存和繁殖机会，从而使得有利变异可以被世代积累，不利变异被淘汰。5·1·3生物进化的证据地球生物的共同祖先进化出今天地球上所有生物的过程是一个漫长的，而且至今也末见终止的过程。这个过程已被古生物学、生物地理学、比较解剖学、胚胎学以及分子生物学等生物学各分支学科的研究证明为事实。古生

6、物学：化石记录为生物进化提供了最直接的证据。年代越久远的生物化石，就保存在岩层的越底层。生物地理学：是研究动物和植物地理分布的学科。比如澳大利亚的袋狼、袋猫、袋飞鼠、食蚁袋兽分别与欧亚大陆上的狼、豹猫、鼯鼠、食蚁兽相互对应，是由于澳大利亚的有袋类与欧亚大陆的有胎盘类具有共同的祖先，双方从第三纪以来就长期在地理上隔离，因此发生了各自独立的进化，也就是说它们来自于一个共同的祖先，有一个共同的由来，它们之间具有一定的亲缘关系。比较解剖学：就是比较不同物种之间的身体构造的学科。物种之间特定的解剖学相似性蕴含着进化史的证据。例如大家所熟知的人

7、的手臂、鸡的翅、海豚的鳍和蝙蝠的翼手，都是由共同的解剖学原型为适应不同的功能而产生的变异形式。分子生物学：通过比较两个物种之间某些基因序列的相似性可以判断它们是否来自于同一个祖先。黑猩猩和人类的总DNA序列差异不到2%，两者DNA序列有98%以上是匹配的，反映出黑猩猩和人类由一个共同的祖先进化而来，有着密切的亲缘关系。比较胚胎学：是对不同生物体发育过程中所出现的结构进行比较的学科，亲缘关系相近的生物体在胚胎发育阶段形态相似。因此也为生物进化提供了重要证据。5.2小进化（microevolution）5·2·1种群是小进化的基本单位5

8、·2·2种群内的遗传与变异5·2·3Hardy-Weinberg平衡定律5·2·4小进化的机制5·2·5自然选择5·2·1种群是小进化的基本单位1、概念小进化与大进化:小进化是指种内的个体和种群层次上的进化改变，大进化是指种和种以上分