[理学]第七章物种的形成.pptVIP

第七章 物种和物种的形成 一、人类对物种问题认识的发展过程 1、林奈时代 认为物种是永恒的、不变的、特创的和独立(孤立)的。 2、拉马克、达尔文时代 认为物种变化的、进化的，可产生、可绝灭的，以亲缘纽带相互联系的。 二、物种 （一）基本概念 1、非时向种 即不考虑时间因素，不涉及目前的物种是由哪些原始种演化而来，更不涉及历史上曾经存在过而现在已绝灭的种，只对现存的生物分门别类，这是非时间的物种概念。 2、时向种 即分类对象不仅仅是现存的生物，也包括地质历史上生存过的，从分类的目的上不仅仅是识别、鉴定和命名，还包括物种之间的历史联系，这就是时向种概念，时向种包括时间种和分支种。 古生物学中的时间种是指一个物种在其生存时间内所包含的所有生物个体。 （二）物种的标准 1、形态学标准 以表型特征为识别和区分物种的依据，即所谓的表型种。 优点: 应用上方便 缺点: 理论依据不足 4、生物地理学标准 不同物种的地理分布范围不同。 广布种(世界种):分布区很广 特有种:分布区很狭 残遗种:过去分布广，后来变狭了 （四）物种的结构 个体: 是物种组成中最基本的单位，物种由许多个体组成。同一种内的个体有性别、生长发育阶段的差异，有些还有群体分工 . 二、物种的形成 （一）物种形成的三个主要环节 1、可遗传的变异是物种形成的原材料 2、选择影响物种形成的方向 3、隔离是物种形成的必要条件 1 、渐进的物种形成 ②分化式物种形成 一个物种在其分布范围内，经由地理或生态隔离逐渐分化成两个或两个以上的物种 特点：起主要作用的因素是空间隔离 物种数目增加 发生在不同地区或同一地区不同生态条件 如猪蛔虫和人体蛔虫 三、人工控制下的物种形成 四、物种形成在生物进化中的意义 1、物种形成是生物对不同生存环境适应的结果，物种形成不但表示生物类型的增加，而且它为新生物类型提供新的进化起点。 2、物种因种间生殖隔离的存在，而能保持种群基因库的相对稳定。 3、物种的更替(种形成和绝灭)和种间生态关系的改变，可以使生态系统适应变化的环境，生物与环境之间从不平衡又达到新的平衡，从而推动整个生物界的进化。 4、物种是生态系统中物质与能量转移和转换的环节，是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。 * A．非时向种：物种S1、S2和S3是同时存在的物种，它们之间存在生殖隔离，种间有明显的表型差异. B．分支种：物种S1～S4是在进化谱系中有关联的物种，是由分支（种形成）事件区分的有时向的种. C．时间种：时间种S1、S2和S3代表一个物种在时间向度上的连续进化改变. 2、遗传学标准 从遗传学的角度，物种被定义为：互交繁殖的群体，共有一个基因库, 生殖隔离成为识别和区分物种的最重要的标准（生殖种或生物学种）。即能自由交配且可产生正常能育后代的个体类群。 优点: 揭示了物种的遗传学特征，使分类学与遗传学结合 缺点: 1）应用有局限性 2）对无性生殖的生物不适用 3）生殖隔离并非区分物种的决定性指标 一球悬铃木、三球悬铃木；中国梓树、美国梓树 3、生态学标准 从生态学看，物种是生态系统中的功能单位，每一物种在生态系统中均占有一个生态位，处于其所能达到的最佳适应状态即适应峰。 种间杂交所产生的中间型个体，其适应值降低(掉进 适应谷)，因而被自然选择所阻止。 现代一些生物分类学家希望能将表型标准与生殖标准结合起来，以表型距离(形态差异程度)作为生殖隔离是否存在的指标。在绝大多数情况下，两个群体之间生殖隔离的存在同时意味着它们之间的形态差异也明显。但生殖隔离与形态差异往往并不完全平行，例如一些存在着生殖隔离，但形态差异很小的姐妹种。 (三) 现代物种的定义 1983年迈尔提出:物种是由种群所组成的生殖单元(与其他单元在生殖上是隔离的)，在自然界占有一定的生境地位, 在宗谱线上代表一定的分支，是一个进化的单元。( 1987年，陈世骧补充) 种群组成、生殖隔离、生态地位、宗谱分支 生物在进化后转移到新的生态位和适应峰。如果一个物种的种内发生分异，占据多个生态位，从生态学角度而言，这意味着有新种形成。 种群(group of species): 居群(local population)，指生活在一定群落里的一群同种个体。种群是物种的基本结构单元。 亚种(subspe