《物种灭绝及其机制》.ppt

第四章 物种灭绝及其机制
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一 物种的概念
物种概念一直是生物学领域中关键问题之一。在学习物种灭绝之前，首先要了解物种的概念和物种的形成。在达尔文发表著名的《物种起源》后100 多年来，关于物种的定义仍然存在非的积累。随着足够的基于遗传的表型变化的增加，生殖将变得不可能。生殖的表型属性变化可以由下列因素引起：时间的和地理的分异；外部阻障；遗传漂变或者选择。
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二、 物种的形成
2 物种形成模型
4） 物种形成通过在特异配偶识别系统中遗传漂变和中性选择而发生。
物种形成基本上是特异配偶识别系统的破碎，这样导致生殖非连续性的起因强烈地不同于模式3 ：即特异配偶识别系统和其他的表型属性被期望独立变化。
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二、 物种的形成
2 物种形成模型
5）表型的变化部分与特异配偶识别系统一致
如果表型变化作为特异配偶识别系统的部分被选用，则表型变化可以直接导致特异配偶识别系统的变化。换个说法，如果因为由表型的一些适应变化引起外貌上的变化，则上述物种形成的两种亚类型，即上述3 和4 之间的区别达到某种程度的模糊，构成Eldredge 所谓的这种结合模型。
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二、 物种的形成
3 渐进的物种形成
在一个相当长的时间内旧的物种逐渐演变成为新的物种，这是物种形成的主要方式。
渐变式又可分为两种方式：即继承式和分化式。
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二、 物种的形成
3 渐进的物种形成
继承式：指一个物种通过漫长的地质年代的演变，由一系列的中间类型，逐渐积累微小变异而发展形成新物种 。
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5000万年前
4000万年前
2000万年前
1000~300万年前
马的进化
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三趾马
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二、 物种的形成
3 渐进的物种形成
分化式：指一个物种的两个或多个群体，由于隔离作用而逐渐分化成两个或多个亚种，然后再发展出生殖上的隔离，形成两个或多个新的物种。
又可分为异域式物种形成和同域式物种形成。
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异域式物种形成
加帕戈斯群岛上发现的13种地雀的进化过程
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自然选择的实例
达尔文曾描述过加拉帕戈斯群岛达尔文地雀的适应进化，但仍有人持怀疑态度。
1973年 格兰特（） 加拉帕戈斯群岛达夫涅主岛
强壮地雀（Geospiza fortis）：喙小，适于食小坚果。
前提：格兰特证明喙形及喙的大小是可遗传的特征。
1977－1978年， 达夫涅岛持续干旱——食物短缺——种群数量剧烈下降
原因：
种群内有喙形大小显著变异的个体
——死亡率的差异 喙小的类型 > 喙大的类型
食物中的小坚果减少，大坚果的比率上升
——有利于大喙类型个体——造成下一代喙的尺寸增大。
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具体变化：
1978年出生的个体 喙的尺寸增大4％。
后期变化：
1982年，厄尔尼诺现象——气候逆转
——1983年，食物充足：
小坚果比例增大
——％！
上述逆转进化恰恰验证了格兰特对1977－1978年干旱引起的喙形进化的解释：
气候改变了食物组成，食物组成使地雀的喙形进化。
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二、 物种的形成
4 快速的物种形成
一般不经过亚种阶段，而是通过染色体数目或结构的变异、远缘杂交、大的基因突变等，在自然选择的作用下逐渐形成新物种。在高等植物，特别是种子植物的形成过程中，是一种比较普遍的形式。
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二、 物种的形成
5 物种形成的三个主要环节
变异、选择、隔离
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种形成方式－图解
渐进的种形成：线系分支是渐进的，新种（B）的形成是通过亚种（B1、B2）等中间阶段达到与老种（A）的生殖隔离。
量子种形成：线系分支是突发的，新种（B）快速地达到与老种（A）的生殖隔离，不通过任何中间形式。
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现代达尔文主义认为， 是生物进化的基本单位； __________提供了进化的原材料； 决定了进化方向；____ 是新物种形成的重要条件。
种群
可遗传的变异
自然选择
隔离
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最常见的一类物种形成过程
种 群
地理隔离
小的种群
自然选择
基因频率产生改变
生殖隔离
新物种
经过长期的地理隔离而达到生殖隔离
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三、物种灭绝
达尔文学说和综合进化论都主张生物进化是渐变的。渐变进化学说包含一个前提，即地球的历史也是渐变的。
急剧的灾难性的变化呢？
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三、物种灭绝
在生物进化的漫