1、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
2、化、生物进化。,地球进化,宇宙诞生于1503亿年前的大爆炸，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,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
3、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,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
4、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
5、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。,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
6、。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
7、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,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1
8、969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,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
9、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
10、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，
11、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（
12、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
13、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
14、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,
