第9章 演化.pptVIP

第九章 演化 第一節 演化是怎麼發生的 地球上的生物，在過去漫長的時間裡，一直在改變；這種改變就稱為生物演化。 討論生物演化的科學，稱為演化論，是集生物學所有理論之大成，也是一切生物學說的根本。 生物演化的趨勢 由低等演化為高等； 由構造簡單演化為構造複雜； 由少數同種演化為多數不同種； 由單細胞生物演化為多細胞生物。 演化論的始祖~達爾文(Darwin) 1831-1836年乘坐小獵犬號進行環球航海，全球性的收集物種的資料後，整理並歸納了各類型類似物種的相似性，並且解釋了為什麼物種會逐代改變的原因。 達爾文的小獵犬號之旅 加拉巴哥鷽鳥 達爾文的演化論~天擇說 遺傳變異~相同物種生物的性狀彼此之間有 差異。 過度繁殖~族群的個體數若過多時，其生活 所需的食物、水或空間便感不足。 生存競爭~個體為了求生存，彼此間會競爭， 以獲得足夠維持生活的資源。 適者生存~競爭的結果，使較能適應環境的 個體生存下來，並有較高的機會 產生後代子孫。 英國的胡椒蛾 天擇說的迷思 現今地球上的物種都是經過大自然的選擇而得以適應下來的；而經此過程而存在的物種其性狀會隨時間和環境而演變。 現今地球上的物種並非是最高等的，只能說是最適合目前的生活環境而得以生存下來的。 天擇會決定生物演化的方向，但是天擇不能創造任何新的性狀，只能就現有的性狀加以選擇。 天擇與人擇 人類選拔培育家禽、家畜或農作物，使其產生可供人類利用或觀賞的種類；這種人為選擇生物種類的方式，稱為人擇。 天擇的進行十分緩慢，生物經過數十億年的天擇作用，才演變為目前各式各樣的種類。天擇的作用會使族群中的性狀產生改變，若將族群中的改變累積起來，就是各物種中生物體形態的改變。 第二節 演化的證據 能說明生物演化的現象並不少，其中最直接的物證是埋藏在地層中的化石。 常見的化石是生活於過去生物體的堅硬部分，如骨骼、牙齒、細胞壁等所形成。 另外，也有其他種類的化石，如空模、足跡、冰凍化石和琥珀中的生物遺跡等。 化石的形成 化石會說話 經由化石出土時，它在地層中所處的岩層位置，可了解該化石所代表生物體的生存年代。 經比較一系列相關化石的型態差異，可明瞭相關物種的演化過程。 透過形態、生理的相關性，可推測當時的生活概況。 化石系列 一系列完整的化石最能說明生物的演化過程。 在北美洲，古生物學家層挖掘到一系列馬的化石。根據這些化石系列，可以發現：馬在演化的過程中，前肢的趾由四趾變為單趾，體型由小漸漸變大。 科學家依據馬腳趾的變化而推測：早期的馬生活在叢林中，長有適合抓地慢走的四趾，後來由於逐漸遷移至草原，因而演化成適合跳躍奔跑的單趾。 馬前肢的演化示意圖 第三節 生物的演化 最早的化石是３０多億年前的藍綠藻。 大部分的化石，都出現在６億年前之後。 科學家將６億年前之後的地球歷史時期分為古生代、中生代和新生代三個代。 古生代(5.5~2.4億年前) 海洋中以有多種構造簡單的生物群集存在，但陸地上則未有生物出現。 約在４億年前，維管束植物發展出許多適應陸地生活的構造，而在陸地繁衍。 動物中也出現了能適應陸地生活的種類~具有四肢的兩生類和有翅的昆蟲。 根據化石的證據推測，兩生類的四肢是由魚的胸鰭和腹鰭演化而來的。 古生代的海洋群集 中生代(2.4~0.65億年前) 陸地上的植物主要為裸子植物。 動物主要是爬蟲類，尤其以恐龍最具有生存競爭的優勢。 在恐龍大繁衍之前，哺乳動物早已存在，但並沒有演化出具生存優勢的種類，以和恐龍一爭長短。 中生代的陸地群集—恐龍 新生代(0.65億年前至今) 從恐龍滅絕以後就是新生代。 鳥類是恐龍的後裔，在恐龍滅絕之後發生大繁衍。 恐龍消失後，在生態上的位置就由鳥類和哺乳類取代了。 植物包括蘚苔、蕨類、裸子植物和被子植物。 新生代的陸地群集 脊椎動物在地球上演化的次序 鳥類 ? 魚類?兩生類?爬蟲類 ? 哺乳類 哺乳類比鳥類更早出現。 第四節 討論 目前我們所稱的狗均為同一物種。何以它們有如此驚人的外觀差異？這些性狀上的變異是人類創造出來的呢？還是各種