第二十二章動物進化基本原理

1、22 動物進化基本原理,關(guān)于生命起源的問題動物進化的例證進化原因的探討——進化理論動物進化型式與種系發(fā)生物種與物種形成,內(nèi)容提要,學(xué)習(xí)的重點： 1、生命本質(zhì)的理解及其化學(xué)起源的途徑 2、動物進化的比較解剖學(xué)證據(jù) 3、達爾文的自然選擇進化理論；學(xué)習(xí)的難點： 1、脊椎動物各綱呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的比較解剖； 2、生物進化的中性學(xué)說 3、動物系統(tǒng)演化樹的理解,本章學(xué)習(xí)指導(dǎo),22.1 生命起

2、源,生機論：機械論：現(xiàn)代形態(tài)學(xué)的生命觀：現(xiàn)代分子生物學(xué)的生命觀：生態(tài)學(xué)家的生命觀：生物物理學(xué)家的生命觀：,一、什么是生命？,特創(chuàng)論（神創(chuàng)論）：自生論（自然發(fā)生論）：生源論（生生論）：天外胚種論（宇宙生命論、生命永恒論）：化學(xué)起源說：無機物 簡單有機物 生物大分子 多分子體系（前細胞型生命體） 單細胞生物（原核細胞 真核細胞） 多細胞生物,二、生命是怎樣起源的？

3、,,,,,,,22.1 關(guān)于生命起源的問題,原始氣體冷凝匯流成海洋,火山爆發(fā)和閃電的能量使氣體合成簡單有機物,濺到巖石上的氨基酸聚合成肽鏈又重新回到水中,各種大分子進化成原核細胞和真核細胞,生命化學(xué)起源的歷程,比較解剖學(xué)的例證胚胎學(xué)的例證古生物學(xué)的例證動物地理學(xué)的例證生理、生化的例證遺傳學(xué)的例證,22.2 動物進化的例證,1、同源器官（homologous organ） ：形態(tài)功能不同，但其基本結(jié)構(gòu)和胚胎發(fā)

4、育來源卻相同的器官。 如：脊椎動物的前肢；哺乳類的3塊聽骨（鐙骨、砧骨和錘骨）與其祖先的部分咽弓（舌頜骨、方骨和關(guān)節(jié)骨）；甲狀腺與內(nèi)柱；肺與鰾等。,22.2.1 比較解剖學(xué)的例證,,A、新翼魚（古魚類）B、引龍（古兩棲類）C、鳥類D、人E、蝙蝠F、狗G、鯨,2、同功器官（analogous organ）：功能相同，形狀相似，但其基本結(jié)構(gòu)和來源都不同的器官。 如：蝶翼與鳥翼；魚鰓（鰓絲外胚層來源）和

5、七鰓鰻的鰓（鰓絲內(nèi)胚層來源），陸生脊椎動物的肺也是內(nèi)胚層來源；3、痕跡器官（rudimentary organ）： 動物體上殘留的已經(jīng)退化失去功能的一些器官。這些器官在其祖先身上是有用的。 如：鯨殘存的腰帶；蟒蛇泄殖孔兩側(cè)的一對角質(zhì)爪和退化的腰帶；人的瞬膜、動耳肌、犬牙、體毛、闌尾、男性的乳頭等。,22.2.1 比較解剖學(xué)的例證,22.2.2 胚胎學(xué)的例證,生物發(fā)生律（重演論）：生物個體發(fā)育的歷史是系統(tǒng)發(fā)育歷史的簡單而迅速

6、的重演。如: 形態(tài)結(jié)構(gòu)的重演：蛙的個體發(fā)育； 生理生化的重演：雞胚早期排氨,稍后排尿素,最后排尿酸； 行為或生活習(xí)性的重演：魚類的生殖洄游；,22.2.2 胚胎學(xué)的例證,為動物進化提供直接的化石證據(jù)。不同地質(zhì)年代地層中發(fā)現(xiàn)的化石是有一定規(guī)律的。動物是從低等到高等，從簡單到復(fù)雜，從水生到陸生漸次進化的。同一類生物在不同地層中的化石證明，生物在演化過程中存在著廣泛的適應(yīng)輻射。如馬的進化經(jīng)歷以下歷程： 始新

7、馬 漸新馬 上新馬 現(xiàn)代馬,22.2.3 古生物學(xué)的例證,,,,1861年，德國考古人員發(fā)現(xiàn)了一種奇特的生物化石。這種化石殘留有翅膀，嘴里有牙齒，翅膀前段有爪，并有像蜥蜴一樣的、由多節(jié)尾椎骨組成的長尾。人們稱它為始祖鳥。 因為它界于爬行類和鳥類之間，所以它是證明鳥類是同爬行類進化面來的重要證據(jù)。,22.2.4 動物地理學(xué)的例證,,,,泥盆紀（3.8億年前）,二疊紀（2.5億年前）,白堊紀（

8、1億年前),始新紀(5000萬年前）,兔抗人血清免疫試驗,免疫學(xué)的例證,22.2.5 免疫學(xué),蛋白質(zhì)分子進化例證,22.2.6 分子生物學(xué),各種動物與人血紅蛋白質(zhì)ß鏈氨基酸組成差異數(shù),22.2.6 分子生物學(xué),核酸分子進化的例證,根據(jù)DNA雜交估計核苷酸差異的百分比,,22.2.7 遺傳學(xué)的例證,拉馬克學(xué)說達爾文學(xué)說達爾文以后的進化論發(fā)展 1、新拉馬克主義 2、新達爾

9、文主義 3、綜合進化論（現(xiàn)代達爾文主義） 4、分子進化的中性學(xué)說,22.3 進化原因的探討—進化理論,拉馬克學(xué)說,用進廢退,獲得性遺傳,22.3.1達爾文的自然選擇學(xué)說,生物變異,自然選擇,新種形成,遺傳積累變異,生殖隔離,,,,,達爾文的著作物種起源動物和植物在家養(yǎng)條件下的變異人類起源及性的選擇人類和動物的表情,達爾文的學(xué)說物種形成學(xué)說共同祖先學(xué)說漸進化學(xué)說自然選擇學(xué)說,達爾文

10、以后的進化論新拉馬克主義新達爾文主義綜合進化論中心學(xué)說,中性學(xué)說,1.中性突變：生物分子水平的突變大多是中性的；2.隨機漂變：中性突變通過遺傳漂變在群體中固定下來；3.分子進化速率：生物進化速率由中性突變速率決定。,22.4.1 進化型式線系進化（前進進化）趨同進化平行進化停滯進化趨異進化適應(yīng)輻射：漸變模式，斷續(xù)模式進化的不可逆性,22.4 進化形式與系統(tǒng)發(fā)育,,動物進化型式,22.4.2 絕滅：表現(xiàn)為

11、線系的終止，即物種的滅亡。絕滅影響著進化的速率和進化的趨向。地質(zhì)史上的大絕滅往往伴隨著大的適應(yīng)輻射。如白堊紀末恐龍的集群絕滅隨之而來的是哺乳類的適應(yīng)輻射。22.4.3 種系發(fā)生：將現(xiàn)時生存的與曾經(jīng)生存過的動物類群按它們的祖裔親緣關(guān)系互相連接起來而組成的一個動物進化系統(tǒng)，這就是種系發(fā)生，或稱系統(tǒng)發(fā)育。因其形似一株樹，也稱進化樹、演化樹或稱種系發(fā)生樹。進化樹的設(shè)計，在各研究人員間并不一致。,動物進化樹,生物進化樹,22.5 .1 物種

12、：物種是生物在自然界中存在的一個基本單位，以種群的方式存在，占有一定生境，同一物種個體的形態(tài)基本一致，如有差別，其差異在遺傳上是連續(xù)的，個體間可以雜交并產(chǎn)生能育的后代，它們享有一個共同的基因庫，與其他物種間由生殖隔離分隔開。亞種：是指一個物種內(nèi)具有相同變異特征的個體組成的一個群體。亞種是種下唯一的分類單位，一般可稱為地理亞種或生態(tài)亞種。,22.5 物種與物種形成,,,,從原有物種形成一個新的物種，就是物種形成。換言之，當一個物種內(nèi)的

13、變異從“連續(xù)”發(fā)展至“不連續(xù)”時，就是新物種形成。 隔離在物種形成中起了非常關(guān)鍵的作用。,地理隔離,生殖隔離,合子前的生殖隔離,生殖器官的隔離,繁殖季節(jié)的隔離,合子后的生殖隔離,性行為的隔離,合子不能發(fā)育,合子能育但雜交種不育,隔離,,22.5.2 物種形成：,鞏固與評價,1、人類與 親緣關(guān)系很近，他們有著共同的祖先 。 2、拉馬克學(xué)說的兩個著名法則是 和 。 3、達爾文進化