第8章 生物多样性进化-2

87,生物多样性进化,第 八 章,生命起源及原核和原生生物多样性的进化,1,动物多样性进化,3,9,第八章生物多样性进化,人类的进化,4,2,植物和真菌多样性的进化,1.1,生命的起源,1.2,原核生物多样性及进化,1.3,病毒,1.4,原核生物多样性及进化,生命起源及原核和原生生物多样性的进化,1,1.1,生命的起源,有关生命起源的假说,神创论,上帝创造万物，最后造成人。,宇生论,地球上的生命来自宇宙空间别的星球。,自然发生论,生物是从非生物环境中自然发生出来的。如：腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生鼠,生命进化起源说,生命是宇宙进化的某一阶段由无生命的物质所产生的化学进化过程，经历了地球进化、生命的化学进化、生物进化。,地球进化,宇宙诞生于,150,3,亿年前的大爆炸，随后产生星云。地球大约形成于,45,亿年,之前。,原始的地球缺乏氧气，大气中存在着许多还原性气体如,H2, NH3, CH4,水蒸气,(H2O),，也可能有,CO2, H2S,等。当时地球缺乏臭氧层的保护，太阳的紫外线辐射很强。,化 学 进 化,无机小分子,化学进化四阶段,有机小分子,生物大分子,多分子体系,原 始 细 胞,甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽,有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类,蛋白质，核酸，,辐射，闪电，火山,吸收热能聚合,混合，团聚,蛋白质核酸的团聚体,原核细胞,膜包裹,1.2,原核生物多样性及进化,原核生物界,真,五界分类系统,细菌,古生菌,原生动物,真核藻类,粘 菌,苔藓植物,蕨类植物,裸子植物,被子植物,脊索动物,无脊椎动物,接合菌,子囊菌,担子菌,原核生物,真细菌,泉古生菌界,细菌、蓝细菌、放线菌、螺旋体、衣原体、立克次氏体、衣原体,硫还原球菌硫化叶菌,古生菌,古生古菌界,广古生菌界,极端嗜热、酸、碱、盐菌,超嗜热古生菌菌,16S rRNA,古细菌（产甲烷细菌）,细菌（耶尔森鼠疫杆菌）,蓝细菌（鱼腥藻）,球菌,杆菌,蓝细菌（螺旋藻）,35,亿年前出现原核生物,蓝细菌,，,16,亿年后即,19,亿年前真核单细胞生物出现,特点：个体小（,1-10um,）、结构简单、,繁殖快、分布广、数量多,真细菌进化趋势：,厌氧化能,有机营养型,厌氧化能、,光能自养型,好氧化能,有机营养型,光能自养型,（放氧型）,古细菌进化：,早期地球高热、高盐、低,pH,等极端环境的自然选择结果。,物质循环,有机物矿化,污水治理,有机物降解,工农业医药,食品、抗生素、有机酸等,致病性,伤寒、霍乱、痢疾、脑膜炎、,百日咳、白喉,原核生物的重要性,1.3,病 毒,病毒的形态结构,HIV,病毒,腺病毒,流感病毒,烟草花叶病毒,T4,噬菌体,T2,噬菌体,RNA,RNA,RNA,双链,DNA,DNA,DNA,病毒的核酸不仅有单练和双链，线状和环状，还有正链和负链之分。,病毒的增殖,吸附,侵入,合成,装配,释放,病毒病：,人类传染病大约有,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、登革热、艾滋病。,类病毒：,裸露的环状,RNA,，专性寄生植物。,病毒起源（仍需研究）：,生物细胞不断进化和逃脱出来的核酸片段。,1.4,原生生物多样性及进化,真核细胞的进化,膜内折、内共生,膜内折,内膜系统（如核膜，内质网）的起源。,高尔基体等则由内质网再内折形成。,内共生,线粒体、叶绿体的起源。,“,内共生学说,”,的实验支持,生物细胞间的内共生现象是存在的。,好氧细菌与线粒体，蓝细菌与叶绿体在大小、膜的组成及膜蛋白的运转作用等方面具有相似性。,繁殖时，线粒体和叶绿体分裂方式与好氧细菌和蓝细菌的二分裂基本相同。,线粒体与叶绿体内部含有环状,DNA,，这一点也与好氧细菌和蓝细菌相同。,线粒体与叶绿体核酸序列的分析结果也为内共生学说提供了支持。,有的行光合作用，是海洋或湖泊中的原初生产者，有的是古代石油来源等,作用或用途,草履虫,小球藻,代表生物,原生动物,真核藻类,粘菌,类别,为真核细胞，单细胞或多细胞群体，大部分生活在水中,特征,原生生物,原生动物：,水生态系统、吞噬取食、运动。,真核藻类：,多数光能自养，少数化能异养。吞噬食物或腐生。多数单细胞，少数群体。,分类,6,个门：,金藻门、裸藻门、甲藻门（单细胞）,绿藻门（单细胞、群体、多细胞）,红藻门、褐藻门（多细胞）,粘菌类生物,其生长期或营养期为裸露的无细胞壁多核的原生质团，又叫变形体。繁殖期形成多细胞的孢子囊构造，并产生具有纤维质细胞壁的孢子。,2,.1,植物多样性的进化,2.2,真菌多样性的进化,2,植物和真菌多样性的进化,2,.1,植物多样性的进化,植物的生活史,世 代 交 替：,在植物生活史中，产生孢子的,孢子体,世代（,2n,） 与产生配子的,配子体,世代（,n,）有规律地交替出现的现象。,同型世代交替：,在生活史上孢子体和配子体外表形状、大小、构造和显著性完全一样，没有区别，并且都能独立生活，只是两个个体的细胞中染色体数量上有二倍体和单倍体的区别，称为同型世代交替或等世代交替，这种类型只见于藻类植物。,异型世代交替：,在生活史上孢子体和配子体外表悬殊。或称不等世代交替。,苔 藓 型：配子体占优势，孢子体寄生在配子体上。,蕨 类 型：孢子体占优势，配子体和孢子体皆能独立生活。,种子植物型：孢子体占优势，配子体（由几个细胞组成）寄生在,孢子体上。,苔藓植物生活史,种子植物生活史,植物的类群,植物的进化,植物可能由绿藻进化而来。,植物的进化遵循由简单到复杂、由水生到陆生。,植物陆地生活的进化特征：,藻类：水生,苔藓植物：角质层，气孔，假根，有性生殖离不开水,蕨类植物：出现维管组织，细胞壁木质化，有性生殖离不开水,裸子植物：有性生殖摆脱了水，风媒传粉，出现种子,被子植物：虫媒传粉，胚珠包在子房中，双受精,Cenozoic,Mesozoic,Paleozoic,Charophyceans (a group of green algae),Bryophytes (e.g., mosses),Seedless vascular plants (e.g., ferns),Gymnosperms (e.g., conifers),Angio-sperms,Origin of plants,Early vascular plants,First seed plants,Diversification of flowering plants,2.2,真菌多样性的进化,五界分类系统，由美国生物学家魏泰克（,R.H.Whittaker,）在,1969,年提出。,9,亿年前出现真菌，约,12,万种,吸收式异养,寄生或腐生,，分解者,除单细胞真菌,(,酵母,),外，绝大多数真菌的生物体由,菌丝,构成，有隔或无隔；,多核,有性,生殖类型：接合菌、子囊菌、担子菌,无性,生殖方式：菌丝顶端产生单倍体孢子。,真菌多样性,特征,类别,代表生物,作用或用途,真核，,无叶绿素，,寄生或,腐生,接合菌,子囊菌,担子菌,黑根霉,青霉，酵母,冬虫夏草,蘑菇灵芝,木耳,降解有机物，,致病，,作物病害，,制药，,食品，酿酒等。,无性繁殖,接合菌纲,黑根霉（面包霉）,有性繁殖,冬虫夏草,酵母菌出芽生殖,子囊菌纲,青霉菌,青霉菌的无性繁殖,子囊菌纲,青霉菌,担子菌纲 （极少有无性生殖）,3.1,无脊椎动物,3.2,脊索动物,3.3,动物界的系统进化,动物多样性进化,3,3.1,无脊椎动物,根据动物是否有脊索，分为两大类：,无脊椎动物（约,3,个门）,脊索动物 （脊索动物门）,动物可能起源于原生动物，因此将多细胞动物称为后生动物。动物界包括,3,多个门，,70,多个纲，,350,多个目，全世界已知动物约有,150,万种。,无脊椎动物的多样性进化,1,、,海绵动物门,多细胞侧生动物，,2,、,腔肠动物门,两胚层辐射对称，简单器官,3,、,扁形动物门,三胚层无体腔两侧对称，寄生,4,、,线虫动物门,三胚层假体腔两侧对称，有寄生,5,、,软体动物门,真体腔动物，出现循环系统呼吸器官,6,、,环节动物门,身体同律分节的动物,7,、,节肢动物门,异律分节有附肢、外骨骼，蜕皮，常有变态,8,、,棘皮动物门,成体五辐对称，具内骨骼和水管系统,多孔红海绵,海绵动物,海 葵,水 母,腔肠动物,扁形动物,涡虫,猪带绦虫,血吸虫,扁形动物,线虫动物,蛔虫,钩虫,软体动物,鹦鹉螺,大红蜗牛,欧洲横纹乌贼,章鱼,环节动物,蚯 蚓,蚂蟥（水蛭）,节肢动物,动物界最大的一门,多足纲 蜈蚣,肢口纲,中国鲎,hu,三叶虫,甲壳纲,昆虫纲,蛛形纲,棘皮动物,海参,3.2,脊索动物,三大特征,:,脊索（,支撑作用,）,背神经管（,中枢神经）,鳃裂（,鱼呼吸器官,）,分类,:,头索动物亚门,尾索动物亚门,脊椎动物亚门,脊索动物门,背神经管：,位于脊索背面的中空管状的中枢神经系统。在脊椎动物中分化为脑和脊髓两部分。,咽鳃裂：,位于消化道前端咽的两侧，左右成对的裂缝直接或间接与外界相通。是一种呼吸器官。脊椎动物（除圆口纲，鱼类）的鳃裂仅在胚胎期存在。,头索动物,文昌鱼,脊索：,位于身体背部，消化道上方，神经管下面，是一条棒状的坚韧有弹性的结缔组织，支撑身体。尾索动物脊索仅在尾部，头索动物脊索贯穿全身。高等脊索动物脊索只在胚胎期出现，以后被脊柱所代替。,脊椎动物亚门,神经管分化成脑和脊髓,脊索为脊柱代替,（除圆口类外）具有上下颌,完善的循环系统：,1,房,1,室,2,房,2,室,6,纲：圆口纲、鱼纲、两栖纲、,爬行纲、鸟纲、哺乳纲。,无上下颌的,圆口动物,圆口动物无上下颌而具口吸盘，只有奇鳍而无偶鳍，背神经管分化为脑和脊髓，有头，心脏一心房一心室，脊索终身存在，有雏形的脊椎骨，单个鼻孔。,日本七鳃鳗,有颌并适应水生生活的,鱼类,终生在水中生活，有颌，体被鳞片，用鳃呼吸，偶鳍（附肢），变温动物。,软骨鱼类，内骨骼为软骨；硬骨鱼类（占,90%,以上），骨骼由硬骨构成。,软骨鱼鲨,硬骨鱼鲤鱼,从水生向陆生转变的,两栖动物,变态发育，幼体在水中生活，用鳃呼吸；大多数成体生活在陆地，用肺呼吸；皮肤裸露，能够分泌粘液，有辅助呼吸的作用；心脏有二心房一心室，不完全双循环；体温不恒定。具五指（趾）型四肢，脊柱分化为四部。约有,3,种。,中国大鲵（娃娃鱼）,中国林蛙,适应陆地生活的变温动物,爬行动物,卵生，卵具有坚硬的卵壳或坚韧的卵膜（羊膜卵），保证了陆上繁殖。变温动物。大多数爬行动物全身覆以角质鳞片，脊柱进一步分化为分,5,部分，肺呼吸，血液不完全双循环。约,3,种。,扬子鳄,百色闭壳龟,西域林虎,羊膜卵的结构保证了爬行类在陆地上可以正常繁殖，而不必一定依赖水环境。,适应飞翔的恒温动物,鸟类,有喙无齿、被覆羽毛、前肢变成翼、恒温、卵生的高等脊椎动物。心脏分四腔。,高等脊椎动物,哺乳动物,胎生、哺乳,体表被毛，体温恒定，骨骼灵活，大脑发达。约有种。,吸血蝙蝠,袋鼠,鸭嘴兽,鲸鱼,刺猬,穿山甲,海豹,松鼠,大熊猫,人类：,脊索动物门,脊椎动物亚门,哺乳纲,灵长目,人科,人属,3.3,动物界的系统进化,人类的进化,4,4.1,人类与灵长目,4.2,人类的进化过程,4.1,人类与灵长目,人类属于灵长目,人属于,灵长目、,类人猿亚目、,狭鼻猴次目、,人猿超科、,人科。,猿是我们的近亲,在外表形态、解剖学、生理学、血液的生物化学等方面，都存在着极其相似的特征：,抗原,抗体试验表明，类人猿即猩猩、大猩猩、黑猩猩的,血清蛋白,与人类十分接近。,人与黑猩猩的,血红蛋白,氨基酸序列完全相同，而与大猩猩和猕猴分别有,2,和,15,个氨基酸不同。,人与黑猩猩的,线粒体,DNA,较其他猴接近。,各种证据表明，人与,黑猩猩,的关系最近。,人与猿在解剖形状上的差别,直立行走,脑容量大,另外，在头、股骨、脚、手 的结构上与猿有所不同。,4.2,人类的进化过程,人类进化可分为两大阶段：,南猿阶段（南方古猿阶段）：,直立行走,牙齿从猿型逐渐演变为人型,人属阶段：（能人直立人,智人）,脑容量增大、,牙齿缩小,使用工具、,语言、,抽象思维。,（能人）,人科,人属,人种,4,万年前,25,万年前,250,万年前,趋 势,脑容量扩大,直立行走,人类在进化中创造了不断发展的文化,人类文化发展的阶段：,1,、食腐,-,采集,-,狩猎,2,、农业的发展,3,、工业革命,4,、信息技术革命,人类在进化中创造了不断发展的文化，正是由于人类文化的发展，人与其他动物包括灵长类的差别越来越大，成为万物之灵。,THANK YOU,