-第8章生物多樣性進化-2課件

1、生物多樣性進化第 八 章生命起源及原核和原生生物多樣性的進化1動物多樣性進化 39第八章生物多樣性進化 人類的進化 4 2植物和真菌多樣性的進化1.1 生命的起源1.2 原核生物多樣性及進化1.3 病毒1.4 原核生物多樣性及進化生命起源及原核和原生生物多樣性的進化1 1.1 生命的起源有關(guān)生命起源的假說神創(chuàng)論上帝創(chuàng)造萬物，最后造成人。宇生論地球上的生命來自宇宙空間別的星球。自然發(fā)生論生物是從非生物環(huán)境中自然發(fā)生出來的。如：腐草化螢、腐肉生蛆、淤泥生鼠生命進化起源說生命是宇宙進化的某一階段由無生命的物質(zhì)所產(chǎn)生的化學(xué)進化過程，經(jīng)歷了地球進化、生命的化學(xué)進化、生物進化。 地球進化宇宙誕生于1503

2、億年前的大爆炸，隨后產(chǎn)生星云。地球大約形成于45億年之前。原始的地球缺乏氧氣，大氣中存在著許多還原性氣體如H2, NH3, CH4, 水蒸氣(H2O)，也可能有CO2, H2S等。當(dāng)時地球缺乏臭氧層的保護，太陽的紫外線輻射很強?；?學(xué) 進 化無機小分子化學(xué)進化四階段 有機小分子生物大分子多分子體系原 始 細(xì) 胞甲烷、氨、硫化氫、氰化氫、水蒸汽有機酸、氨基酸、核苷酸、單糖、脂類蛋白質(zhì)，核酸，輻射，閃電，火山吸收熱能聚合混合，團聚蛋白質(zhì)核酸的團聚體原核細(xì)胞膜包裹 1.2 原核生物多樣性及進化原核生物界真五界分類系統(tǒng)細(xì)菌古生菌原生動物真核藻類粘 菌苔蘚植物蕨類植物裸子植物被子植物脊索動物無脊椎動物接

3、合菌子囊菌擔(dān)子菌原核生物 真細(xì)菌泉古生菌界細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、放線菌、螺旋體、衣原體、立克次氏體、衣原體硫還原球菌硫化葉菌古生菌古生古菌界廣古生菌界極端嗜熱、酸、堿、鹽菌超嗜熱古生菌菌16S rRNA古細(xì)菌（產(chǎn)甲烷細(xì)菌）細(xì)菌（耶爾森鼠疫桿菌）藍(lán)細(xì)菌（魚腥藻）球菌桿菌藍(lán)細(xì)菌（螺旋藻）35億年前出現(xiàn)原核生物藍(lán)細(xì)菌， 16億年后即19億年前真核單細(xì)胞生物出現(xiàn)特點：個體小（1-10um）、結(jié)構(gòu)簡單、 繁殖快、分布廣、數(shù)量多真細(xì)菌進化趨勢： 厭氧化能有機營養(yǎng)型 厭氧化能、光能自養(yǎng)型 好氧化能有機營養(yǎng)型光能自養(yǎng)型（放氧型）古細(xì)菌進化：早期地球高熱、高鹽、低pH等極端環(huán)境的自然選擇結(jié)果。物質(zhì)循環(huán)有機物礦化污水治理

4、有機物降解工農(nóng)業(yè)醫(yī)藥食品、抗生素、有機酸等致病性傷寒、霍亂、痢疾、腦膜炎、 百日咳、白喉原核生物的重要性 1.3 病 毒病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)HIV病毒 腺病毒 流感病毒 煙草花葉病毒 T4 噬菌體 T2 噬菌體 RNARNARNA雙鏈DNA DNADNA病毒的核酸不僅有單練和雙鏈，線狀和環(huán)狀，還有正鏈和負(fù)鏈之分。 病毒的增殖吸附侵入合成裝配釋放病毒?。?人類傳染病大約有70以上是由病毒引起的。如：乙肝、天花、流行性感冒、麻疹、狂犬病、登革熱、艾滋病。類病毒： 裸露的環(huán)狀RNA，專性寄生植物。病毒起源（仍需研究）： 生物細(xì)胞不斷進化和逃脫出來的核酸片段。1.4 原生生物多樣性及進化真核細(xì)胞的進化膜內(nèi)折

5、、內(nèi)共生膜內(nèi)折內(nèi)膜系統(tǒng)（如核膜，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）的起源。 高爾基體等則由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)再內(nèi)折形成。內(nèi)共生線粒體、葉綠體的起源。 “內(nèi)共生學(xué)說”的實驗支持生物細(xì)胞間的內(nèi)共生現(xiàn)象是存在的。好氧細(xì)菌與線粒體，藍(lán)細(xì)菌與葉綠體在大小、膜的組成及膜蛋白的運轉(zhuǎn)作用等方面具有相似性。繁殖時，線粒體和葉綠體分裂方式與好氧細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌的二分裂基本相同。線粒體與葉綠體內(nèi)部含有環(huán)狀DNA，這一點也與好氧細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌相同。線粒體與葉綠體核酸序列的分析結(jié)果也為內(nèi)共生學(xué)說提供了支持。有的行光合作用，是海洋或湖泊中的原初生產(chǎn)者，有的是古代石油來源等作用或用途草履蟲小球藻代表生物原生動物真核藻類粘菌類別為真核細(xì)胞，單細(xì)胞或多細(xì)胞群體，大部分生

6、活在水中特征原生生物原生動物：水生態(tài)系統(tǒng)、吞噬取食、運動。真核藻類： 多數(shù)光能自養(yǎng)，少數(shù)化能異養(yǎng)。吞噬食物或腐生。多數(shù)單細(xì)胞，少數(shù)群體。 分類6個門： 金藻門、裸藻門、甲藻門（單細(xì)胞） 綠藻門（單細(xì)胞、群體、多細(xì)胞） 紅藻門、褐藻門（多細(xì)胞）粘菌類生物 其生長期或營養(yǎng)期為裸露的無細(xì)胞壁多核的原生質(zhì)團，又叫變形體。繁殖期形成多細(xì)胞的孢子囊構(gòu)造，并產(chǎn)生具有纖維質(zhì)細(xì)胞壁的孢子。2.1 植物多樣性的進化 2.2 真菌多樣性的進化2植物和真菌多樣性的進化 2.1 植物多樣性的進化 植物的生活史世 代 交 替：在植物生活史中，產(chǎn)生孢子的孢子體世代（2n） 與產(chǎn)生配子的配子體世代（n）有規(guī)律地交替出現(xiàn)的現(xiàn)象

7、。同型世代交替：在生活史上孢子體和配子體外表形狀、大小、構(gòu)造和顯著性完全一樣，沒有區(qū)別，并且都能獨立生活，只是兩個個體的細(xì)胞中染色體數(shù)量上有二倍體和單倍體的區(qū)別，稱為同型世代交替或等世代交替，這種類型只見于藻類植物。 異型世代交替：在生活史上孢子體和配子體外表懸殊。或稱不等世代交替。 苔 蘚 型：配子體占優(yōu)勢，孢子體寄生在配子體上。 蕨 類 型：孢子體占優(yōu)勢，配子體和孢子體皆能獨立生活。 種子植物型：孢子體占優(yōu)勢，配子體（由幾個細(xì)胞組成）寄生在 孢子體上。 苔蘚植物生活史種子植物生活史植物的類群植物的進化植物可能由綠藻進化而來。植物的進化遵循由簡單到復(fù)雜、由水生到陸生。植物陸地生活的進化特征：

8、 藻類：水生 苔蘚植物：角質(zhì)層，氣孔，假根，有性生殖離不開水 蕨類植物：出現(xiàn)維管組織，細(xì)胞壁木質(zhì)化，有性生殖離不開水 裸子植物：有性生殖擺脫了水，風(fēng)媒傳粉，出現(xiàn)種子 被子植物：蟲媒傳粉，胚珠包在子房中，雙受精CenozoicMesozoicPaleozoicCharophyceans (a group of green algae)Bryophytes (e.g., mosses)Seedless vascular plants (e.g., ferns)Gymnosperms (e.g., conifers)Angio-spermsOrigin of plantsEarly vascular

9、 plantsFirst seed plantsDiversification of flowering plants 2.2 真菌多樣性的進化五界分類系統(tǒng)，由美國生物學(xué)家魏泰克（R.H.Whittaker）在1969年提出。 9億年前出現(xiàn)真菌，約12萬種吸收式異養(yǎng),寄生或腐生，分解者除單細(xì)胞真菌(酵母)外，絕大多數(shù)真菌的生物體由菌絲構(gòu)成，有隔或無隔；多核有性生殖類型：接合菌、子囊菌、擔(dān)子菌無性生殖方式：菌絲頂端產(chǎn)生單倍體孢子。真菌多樣性特征類別代表生物作用或用途真核， 無葉綠素，寄生或腐生接合菌子囊菌擔(dān)子菌黑根霉青霉，酵母冬蟲夏草蘑菇靈芝木耳降解有機物， 致病，作物病害，制藥，食品，釀酒等。

10、 無性繁殖接合菌綱黑根霉（面包霉） 有性繁殖冬蟲夏草酵母菌出芽生殖子囊菌綱 青霉菌 青霉菌的無性繁殖子囊菌綱青霉菌 擔(dān)子菌綱 （極少有無性生殖） 3.1 無脊椎動物3.2 脊索動物3.3 動物界的系統(tǒng)進化動物多樣性進化3 3.1 無脊椎動物 根據(jù)動物是否有脊索，分為兩大類： 無脊椎動物（約3個門） 脊索動物 （脊索動物門）動物可能起源于原生動物，因此將多細(xì)胞動物稱為后生動物。動物界包括3多個門，70多個綱，350多個目，全世界已知動物約有150萬種。無脊椎動物的多樣性進化1、海綿動物門多細(xì)胞側(cè)生動物，2、腔腸動物門兩胚層輻射對稱，簡單器官3、扁形動物門三胚層無體腔兩側(cè)對稱，寄生4、線蟲動物門三

11、胚層假體腔兩側(cè)對稱，有寄生5、軟體動物門真體腔動物，出現(xiàn)循環(huán)系統(tǒng)呼吸器官6、環(huán)節(jié)動物門身體同律分節(jié)的動物7、節(jié)肢動物門異律分節(jié)有附肢、外骨骼，蛻皮，常有變態(tài)8、棘皮動物門成體五輻對稱，具內(nèi)骨骼和水管系統(tǒng)多孔紅海綿海綿動物海 葵水 母腔腸動物扁形動物渦蟲豬帶絳蟲 血吸蟲 扁形動物線蟲動物蛔蟲鉤蟲軟體動物鸚鵡螺大紅蝸牛歐洲橫紋烏賊章魚環(huán)節(jié)動物蚯 蚓螞蟥（水蛭）節(jié)肢動物動物界最大的一門多足綱 蜈蚣肢口綱 中國鱟hu 三葉蟲 甲殼綱昆蟲綱蛛形綱棘皮動物海參 3.2 脊索動物三大特征: 脊索（支撐作用） 背神經(jīng)管（中樞神經(jīng)） 鰓裂（魚呼吸器官）分類: 頭索動物亞門 尾索動物亞門 脊椎動物亞門脊索動物門背

12、神經(jīng)管：位于脊索背面的中空管狀的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在脊椎動物中分化為腦和脊髓兩部分。咽鰓裂：位于消化道前端咽的兩側(cè)，左右成對的裂縫直接或間接與外界相通。是一種呼吸器官。脊椎動物（除圓口綱，魚類）的鰓裂僅在胚胎期存在。頭索動物文昌魚脊索：位于身體背部，消化道上方，神經(jīng)管下面，是一條棒狀的堅韌有彈性的結(jié)締組織，支撐身體。尾索動物脊索僅在尾部，頭索動物脊索貫穿全身。高等脊索動物脊索只在胚胎期出現(xiàn)，以后被脊柱所代替。 脊椎動物亞門神經(jīng)管分化成腦和脊髓脊索為脊柱代替（除圓口類外）具有上下頜完善的循環(huán)系統(tǒng)：1房1室2房2室6 綱：圓口綱、魚綱、兩棲綱、 爬行綱、鳥綱、哺乳綱。 無上下頜的圓口動物 圓口動物無上

13、下頜而具口吸盤，只有奇鰭而無偶鰭，背神經(jīng)管分化為腦和脊髓，有頭，心臟一心房一心室，脊索終身存在，有雛形的脊椎骨，單個鼻孔。日本七鰓鰻 有頜并適應(yīng)水生生活的魚類 終生在水中生活，有頜，體被鱗片，用鰓呼吸，偶鰭（附肢），變溫動物。 軟骨魚類，內(nèi)骨骼為軟骨；硬骨魚類（占90%以上），骨骼由硬骨構(gòu)成。軟骨魚鯊硬骨魚鯉魚 從水生向陸生轉(zhuǎn)變的兩棲動物 變態(tài)發(fā)育，幼體在水中生活，用鰓呼吸；大多數(shù)成體生活在陸地，用肺呼吸；皮膚裸露，能夠分泌粘液，有輔助呼吸的作用；心臟有二心房一心室，不完全雙循環(huán)；體溫不恒定。具五指（趾）型四肢，脊柱分化為四部。約有3種。中國大鯢（娃娃魚）中國林蛙 適應(yīng)陸地生活的變溫動物爬行動

14、物 卵生，卵具有堅硬的卵殼或堅韌的卵膜（羊膜卵），保證了陸上繁殖。變溫動物。大多數(shù)爬行動物全身覆以角質(zhì)鱗片，脊柱進一步分化為分5部分，肺呼吸，血液不完全雙循環(huán)。約3種。揚子鱷 百色閉殼龜西域林虎 羊膜卵的結(jié)構(gòu)保證了爬行類在陸地上可以正常繁殖，而不必一定依賴水環(huán)境。 適應(yīng)飛翔的恒溫動物鳥類 有喙無齒、被覆羽毛、前肢變成翼、恒溫、卵生的高等脊椎動物。心臟分四腔。高等脊椎動物哺乳動物 胎生、哺乳,體表被毛，體溫恒定，骨骼靈活，大腦發(fā)達(dá)。約有種。吸血蝙蝠袋鼠鴨嘴獸鯨魚刺猬穿山甲海豹松鼠大熊貓人類：脊索動物門脊椎動物亞門哺乳綱靈長目人科人屬 3.3 動物界的系統(tǒng)進化人類的進化44.1 人類與靈長目4.2 人類的進化過程 4.1 人類與靈長目人類屬于靈長目人屬于靈長目、類人猿亞目、狹鼻猴次目、人猿超科、人科。猿是我們的近親 在外表形態(tài)、解剖學(xué)、生理學(xué)、血液的生物化學(xué)等方面，都存在著極其相似的特征：抗原抗體試驗表明，類人猿即猩猩、大猩猩、黑猩猩的血清蛋白與人類十分接近。人與黑猩猩的血紅蛋白氨基酸序列完全相同，而與大猩猩和獼猴分別有2和15個氨基酸不同。人與黑猩猩的線粒體DNA較其他猴接近。 各種證據(jù)表明，人與黑猩猩的關(guān)系最近。人與猿在解剖形狀上的差別直立行走腦容量大另外，在頭、股骨、腳、手 的結(jié)構(gòu)上與猿有所不同。 4.2 人類的進化過程人類進化可分為兩大階