动物生态学（郑成洋）第08讲 动物进化与适应.ppt

第七讲动物进化与适应
生命的起源与进化
神创论
源于巴勒斯坦用希伯莱文编写的《圣经》:上帝用了6天时间创造天地,第7天休息
人创论
盘古开天:天高一丈,地厚一尺。所有日、月、星辰、风云、山川、田地、草木、金石都是他身体一部分变化而来
进化论
进化论思想起源
-Charles Darwin (1809-1882), British Naturalist, in the Origin of Species, published 1859.
Charles Lyell
Alfred Russel Wallace
进化证据
课本上说:
鳍、足、翅同源进化而来
早期动物胚胎图像
始祖鸟
达尔文雀
马的化石
猿到人
生命进化树:大量的不断增加化石记录
《物种起源》论证了两个问题
第一,物种是可变的,生物是进化的。当时绝大部分生物学家都相继接受了这个事实,进化论从此取代神创论,成为生物学研究的基石
第二,自然选择是生物进化的动力。对于这一重要思想, 当时的生物学家和地质学家都心存疑虑,所以,适者生存是进化机制的思想,只吸引了少数追随者
现代进化论产生
20世纪30年代,英国费歇(1890-1962)、荷尔登(1892-1964)和美国莱特(1889-1988)将基因学说与自然选择学说有机结合,创建“群体遗传学”
某个基因突变能使生物体具有生存优势,在自然选择的作用下,会逐渐累积下来,会逐渐扩散到群体
从理论上证明了达尔文主义和孟德尔定律互不冲突
20世纪40年代初,英国人霍尔丹和美籍苏联生物学家杜布赞斯基,创立“现代进化论”
摒弃达尔文把个体作为生物进化进化基本单位的说法
把群体作为进化的基本单位
突变本身是物种的一种适应性状,它既是进化的动因,也是进化的结果
自然选择的不是通过对优胜个体的挑选,而是以消灭无适应能力的个体这一方式而实现的
生物进化三个层次
“微进化”:物种内部的微小变化
“大进化”:新种生成和种以上类群产生
现代进化论(现代达尔文主义):群体内基因频率的改变,这种改变不仅产生了微进化,也导致新种的产生。“大进化”即新种产生并没有特别的进化机制,而是“微进化”缓慢累积结果。
但这种渐变观似乎与化石记录并吻合,化石记录表明,新种、新类群往往是突然出现的。现代达尔文主义解释是“化石记录不完全”,是过渡类型物种没能遗留化石而导致的假像
自然选择-几个问题的思考
达尔文找不到一个合理的遗传机理来解释自然选择
一个优良的变异在众多的劣等变异中很快被融合,而无法象达尔文所说的那样在后代保存、扩散开来
孟德尔基因分离定律的发现并没有被用来支持达尔文学说,当时被遗传学家宣告达尔文学说的死亡。到了上世纪30年代,科学界才把达尔文学说和孟德尔的遗传理论有机地结合起来,代表作是美国学者杜布赞斯基1937年出版的《遗传学与物种起源》
“群体选择”:自然选择的结果往往被认为导致产生对生物物种或群体有好处的适应性。“群体选择”很可能并不存在,自然选择产生的只是对个体有益的适应性,生物个体不会因为为了物种或群体的利益而放弃传递属于自己的基因
达尔文进化论最沉重打击是地球曾发生五次影响遍及全球的生物大灭绝事件,物种在短时间内集群绝灭,构成了生命史上大规模的物种替换,新的集群取代了老的集群,这种明显的变化是渐进、缓慢式生物进化难于实现的
胡氏耀龙:2008的发现于内蒙古宁城侏罗纪晚期的湖泊相地层中
“进化论思想”的凝问?
20世纪初流行的“跃变论”:代表人物德裔美国人,Richard Goldschmidt,每一个新种产生、每一个大进化都来源于一次跃变,有希望产生一个发育有重大影响的“潜在怪物”
20世纪初,这一观点很快没有市场,对有重大影响的突变,几乎无一例外是灾难性,无法存活
20世纪70年代,提出“间断平衡”说:古生物学家们觉得把新物种化石突然出现归结为记录的不完全难以令人信服,跃变化可能真的存在
长时间只有微小变化的稳定或平衡,被短时间内发生大变化所打断
“大变化”与“微变化”有着不同机制,“大变化”机制不是自然选择。重要因素是“发育制约”,胚胎发育模式按构建好“蓝图”进行,胚胎发育沿着新的途径进行下去。跃变的原因不归于大突变,而是归结于调控基因发生突变。即使基因突变非常微小,但能产生发育大突变。
新性状的产生不是随机的,而是有一定的方向性,这个方向性被胚胎发育的“篮图”决定。
胚胎发育时的微小突变可以导致成体的巨大变化。最近发育生物学的研究似乎证明了这一点:如果在胚胎发育过程中,某种基因的表达速度变慢,就会使鱼鳍变成肢、足
(续上)
“历史偶然性决定”:创立者(奠基者)效应,频率高的基因变少开丢失,而稀少基因增多。这一新性状产生也不是“自然选择”结果
20世纪20年代,摩尔根(1866-1945)遗传