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1、物種起源與生物多樣性演化燕帥國2010.3.19內(nèi)容1物種與物種的形成2生物多樣性進(jìn)化的主要?dú)v程3生物進(jìn)化與環(huán)境因素4進(jìn)化系統(tǒng)與生物分類1物種與物種的形成1.1物種的概念17世紀(jì)，約翰·雷18世紀(jì)，林奈達(dá)爾文近代學(xué)者美國杜布贊斯基蘇聯(lián)M.C.斯里亞洛夫中國陳世驤1物種與物種的形成1.1物種的概念大多數(shù)學(xué)者認(rèn)同：物種是占有一定分布區(qū)域，具有極其相似的形態(tài)特征和生理、生態(tài)學(xué)特性，個(gè)體間可以自然交配產(chǎn)生正常后代的生物類群。1物種與物種的形成1.1物種的概念1.2物種的形成物種形成觀點(diǎn)有兩種：a達(dá)爾文的物種形成觀點(diǎn)b現(xiàn)代達(dá)爾文主義的物種形成觀點(diǎn)自然選
2、擇突變和基因重組隔離現(xiàn)代達(dá)爾文主義的物種形成觀點(diǎn)1物種與物種的形成1.1物種的概念1.2物種的形成1.3物種形成的方式漸變式聚變式繼承式分化式雜交染色體結(jié)構(gòu)變化多倍體繼承式分化式歐亞馬鹿向北美擴(kuò)散后的體型變化(Geist1986)a梅花鹿;bbangul鹿;cBuchara公鹿;dIzubr;e馬鹿;f東歐馬鹿聚變式雜交染色體結(jié)構(gòu)變化多倍體1物種與物種的形成1.1物種的概念1.2物種的形成1.3物種形成的方式1.4生物進(jìn)化的規(guī)律a進(jìn)化的方式b進(jìn)化趨勢c進(jìn)化速率d集群滅絕a進(jìn)化的方式線性漸變與間斷平衡進(jìn)化適應(yīng)輻射進(jìn)化趨同與平行進(jìn)化重演律與異時(shí)發(fā)
3、生重復(fù)進(jìn)化協(xié)同進(jìn)化b進(jìn)化趨勢線系進(jìn)化趨勢譜系進(jìn)化趨勢C進(jìn)化速率形態(tài)學(xué)進(jìn)化速率V形=(lnX2-lnX1)/(t2-t1)分類學(xué)進(jìn)化速率S=R+ER=(lnN-lnN0)/td集群滅絕常規(guī)滅絕集群滅絕1物種與物種的形成1.1物種的概念1.2物種的形成1.3物種形成的方式1.4生物進(jìn)化的規(guī)律1.5生物進(jìn)化的原因1.5生物進(jìn)化的原因遺傳變異自然選擇隔離2生物多樣性進(jìn)化的 主要?dú)v程地質(zhì)年代2.1太古代2.2元古代2.3古生代2.4中生代2.5新生代化石化石化石化石化石化石化石化石化石化石化石活化石活化石元古代20002.1太古代38.5億年——20億
4、年前原始生命誕生并艱難發(fā)展2.2元古代20.0億年——5.7億年前真核單細(xì)胞生物開始出現(xiàn)，動(dòng)植物亦從此分道揚(yáng)鑣。2.3古生代5.7億年——2.48億年前寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)化石三葉蟲化石——古生代2.4中生代2.48億年——0.65億年前三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)化石恐龍化石——中生代2.5新生代0.65億年——至今第三紀(jì)、第四紀(jì)3生物進(jìn)化與環(huán)境因素3生物進(jìn)化與環(huán)境因素3.1生物與環(huán)境的關(guān)系3.2生物物種間關(guān)系3.3大陸漂移與生物多樣性3.4第四紀(jì)冰川及其對生物多樣性的影響3.5青藏高原隆升對高原生物多樣性影響3.1生物
5、與環(huán)境的關(guān)系光、水、溫度、土壤、大氣生物圈3.2生物物種間關(guān)系共生、共棲、協(xié)作、競爭、寄生、捕食3.3大陸漂移與生物多樣性大陸板塊的漂移和碰撞不但改變了古地理，而且影響了古氣候。3.4第四紀(jì)冰川及其對生物多樣性的影響第四紀(jì)冰川在第四紀(jì)，冰期的周期約10萬年；其中著名的冰期有4次：Nebraskan冰期、Kansan冰期、Illinoian冰期和Wisconsin冰期；冰期形成的原因地球軌道偏心率的變化影響了地球表面所接受的太陽輻射量，進(jìn)而影響了氣候，產(chǎn)生冰期（BroeckerandDenton,1990）；通過對海洋有孔蟲化石的氧同位素分析，
6、發(fā)現(xiàn)古溫度曲線與米蘭科維奇曲線吻合（右圖），因此米蘭科維奇理論已經(jīng)為進(jìn)化生物學(xué)家所接受（Vrab,1992）。冰期形成的原因（續(xù)）美國氣象學(xué)家辛普森指出，冰川是由于太陽輻射強(qiáng)度的周期變化引起了地球上降水、氣溫的相應(yīng)變化而形成；第三紀(jì)的造山運(yùn)動(dòng)加上太陽輻射量的變化引起了第四紀(jì)冰川的形成（Flint,1971）；第四紀(jì)冰期的周期性與大西洋中海脊上的宇宙塵埃的周期性相似，因此，第四紀(jì)洋期與宇宙塵埃有關(guān)。圖在一個(gè)假想的橫跨赤道的大陸中氣候周期變化對植被的影響（Vrba1992）冰期對動(dòng)植物區(qū)系的影響以美洲五大湖區(qū)為例，1.6萬年至1.8萬年，該地區(qū)曾
7、經(jīng)密布冷杉，在最后一次冰期中，該地區(qū)為冰川所覆蓋，1.2萬年前，冰川開始北退，冷杉林重新回到該地區(qū)；由于海平面下降，海底陸橋的形成，為陸棲動(dòng)物的擴(kuò)散提供了通道，如化石證明白令海峽曾形成了連接西伯利亞與北美的陸橋，這對于現(xiàn)代生物多樣性格局有特別的意義（蔣志剛，1997）；3.5青藏高原隆升對高原生物多樣性影響青藏高原的形成與特征青藏高原：形成前中古地中海的海底；在白堊紀(jì)晚期，印度板塊與歐亞板塊全面碰撞，在印度板塊的推擠下，現(xiàn)在的青藏高原及相鄰地區(qū)逐漸隆升；青藏高原：192.2萬Km2，平均海拔約為4000m。南緣為喜馬拉雅山，全長2400Km，
8、寬約200-300Km，主峰為珠穆朗瑪峰（8848m）；北緣是阿爾金山，東線是祁連山；高原上由南至北依次排列著岡底斯山、喀喇昆侖山、唐古拉山和昆侖山等山脈。高原上大
