第十一章 生物的宏观进化--讲课.ppt

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1、第十一章生物的宏观进化一、宏观进化的概念宏观进化:是种以上的高级分类群在长时间（地质时间）尺度上的变化过程。宏观进化的基本单位是物种。微观进化是通过自然选择积累的微小变异，只能在物种范围内进行。对于整个生命史来说，具有决定意义的不是微观进化，而是宏观进化.微观进化与宏观进化的区别1.这两种进化是在不同的时间尺度里发生的。微观进化----以代为单位；宏观进化----少则几千年，多则几百万年，地质时间尺度；2.研究两种进化的方法不同。微观进化----实验的方法探索其进化的机制与规律；宏观进化----化石记录，经典的形态解剖学比较，和分子生物学（DNA大

2、分子）等。分子生物学是研究宏观进化的有力工具遗传密码的通用性说明，自然界所有生命形式都是相互关联的。亲源关系近的生物，其DNA或蛋白质有更多相同性。反之亦然。例：人类与其他几种脊椎动物血红蛋白多肽链的氨基酸序列差别人—猴子：8人—鼠：30人—八目鳗：125进化趋势是如何产生的？二、宏观进化的趋势1.复式进化（全面进化）；2.特化式进化（特异适应）；3.简化式进化（退化）；（一）.形态生理上的进化趋势：是一种由简单到复杂、由低等到高等的进化方向，是生物体形态结构、生理机能的综合地、全面地进化过程，其结果是生物体各个主要方面比原有的水平都要高级和复杂。

3、1．复化式进化(全面进化)多细胞动物→无脊椎动物→鱼类→两栖类→爬行类→鸟类或哺乳类→人类。藻类植物→蕨类植物→裸子植物→被子植物。2.特化式进化（特异适应）指由于生物对各种不同生活环境的适应，而出现的多方向的分化，但在生物体形态结构、生理功能等方面并没有质的提高和改变，其进化水平属于同一等级。（1）趋异（又称分歧）进化由一个祖先物种适应于不同的环境，向着两个或两个以上方向发展的进化过程.指亲缘关系较远的生物在条件相同的环境中，在同样的选择压力下，可能产生功能相同或十分相似的形态结构，以适应相同的环境条件，这种现象称为趋同。（2）趋同进化仙人掌（仙

4、人掌科）仙人笔（菊科）霸王鞭（大戟科）海星花（萝藦科）爬行类和哺乳类的趋同进化趋同：三种类型的翅膀1翼龙2鸟类3蝙蝠动物的趋同1鲨鱼2鱼龙3海豚（3）辐射由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种，以适应不同环境或生态位，从而形成一个同源的辐射状进化系统。2鼹鼠3羚羊4蝙蝠5鲸6松鼠哺乳动物的辐射适应毛茛属植物的辐射适应1水毛茛2披针毛茛3毛茛4石龙芮5茴茴蒜6宽瓣毛茛一个单源群的许多成员在某些表型性状上发生显著的歧异；它们具有较近的共同祖先、较短的进化历史、不同的适应方向,因而能进入不同的适应域，占据不同的生态位；在系统树上则表现为从一个线系向不

5、同的方向密集的分支，形成一个辐射状枝丛——辐射由于辐射分支产生新的分类群通常是向不同的方向适应进化的——故又称适应辐射非洲东部维多利亚大湖区>500种丽鱼（Cichilid）短短的约1万年的时间内由共同祖先分支形成——爆发式种形成。丽鱼Cichilid（4）平行指源于一个共同祖先，但后来适应不同条件产生分歧，之后又遇到了相同的条件，产生了对相似环境的相同适应。澳大利亚有袋类与其他大陆地区真兽类的平行进化3.简化式进化（退化）指生物由复杂的结构转变为简单结构的进化方式.华枝睾吸虫海鞘菟丝子列当（二）营养方式上的进化方向1．吸收---是微生物（细菌、真

6、菌）的营养方向。2．光合作用---是植物主要的营养方向，也即是植物获得营养的主要方式。3．摄食---是动物的营养方向。三、进化的不可逆性生物进化，不论是前进的进化，或是退步的进化，凡进化了的生物，就不会复原了。这是一个规律性的现象。如：鳍脚类的鳃；鸟类的齿其一，为什么至今仍有大量的单细胞生物和其他低等生物呢？其二，对所谓返祖现象作何解释呢？四、宏观进化的型式（一）物种进化的描述通常以时间为纵坐标,以进化的表型改变量为横坐标来描述物种的进化。物种----------坐标中的一个点世代延续----线系线系的倾斜度----进化速率（二）宏观进化的型式（p

7、atternofmacroevolution）----是指一定时间，一组线系进化、种形成和绝灭过程所表现出来的谱系特征；a:渐变型式b:间断平衡型式渐变型式（gradualisticmodel）：表型进化是匀速的、渐进的，进化改变主要是由线系进化造成而与种形成无关，种形成（分支）本身只是改变了进化的方向（Darwin）。渐变型式的主要观点包括：1.新种主要通过线系进化产生。线系分支是线系进化的副效应，在进化中是次要的现象。2.新种只能是以渐进的方式形成，进化是匀速的，缓慢的。3.适应进化是在自然选择作用下的线系进化。间断平衡型式（punctuate

8、dequilibriamodel）强调进化速率的不均匀，即跳跃与停滞交替发生，表型的进化改变主要发生在相对较短的种形成期间