生物的演化1.ppt

4-7 生物的演化 生物演化的學說 神創說 十九世紀初 拉馬克提出“用進廢退說” 十九世紀中 達爾文提出“天擇說” 用進廢退說 生物有適應環境的能力。 經常使用的器官漸趨發達，不用的器官逐漸退化。 後天的獲得性變化，可以遺傳給後代，並有累積性。 用進廢退的例子 非洲長頸鹿的祖先為了採食高樹的葉子，而不斷伸長頸部，頸部器官愈用愈發達。 用進廢退說的錯誤 伸腿、伸頸的動作使腿與頸漸次強健而拉長，但不會影響生殖細胞中的DNA。 →後天獲的性狀不會遺傳給下一代。 推翻用進廢退說 德國學者魏斯曼的實驗 內容：將老鼠尾巴逐代剪斷，連續 至21代。 結果：老鼠尾巴並未變短或消失 推測：演化的關鍵在生殖細胞。 達爾文的天擇說 天擇說是達爾文演化論的核心 物種原始 物種隨環境變化而改變，原有的物種漸趨滅絕，另有新物種崛起。 生物長期連續地進行演化。 同一類的物種係來自共同的祖先。 生物個體間有遺傳性『變異』產生。若發生『過度繁殖』時，個體彼此間就會有『生存競爭』，為適應環境者較能生存，故『適者生存』時為天擇說的中心思想。 比較 生物演化的機制 一、變異 二、天擇 三、適應 四、隔離 一、變異(演化首要條件) 發生在生殖細胞上，會遺傳給子代 產生遺傳變異的因素 突變 遺傳再組合 突變的起因 自然因素 物理因素－如輻射線 化學因素誘導－如亞硝酸 生物因素誘導－如感染HBV 突變的特性 機率很小，約十萬分之一 突變基因通常對個體有害，常以異基因合子的方式存在族群的基因庫 偶爾產生對個體有利的突變 不能造成新種，只能產生新的性狀 突變的利弊 突變的利與弊，由環境的改變來決定，不是絕對的。 長毛象 遺傳再組合 減數分裂 受精作用 天擇（演化次要條件） 天擇不能創造新的性狀，只能對已存在的性狀加以選擇、淘汰。 高溫、常溫、低溫 ↓冷 低溫 天擇決定生物演化的方向。 適應 形態的適應 生理的適應 行為的適應 形態的適應 有些生物演化出與棲息環境相似的體色或相似的形態 生理的適應 生物體藉由生理機能的調節(如改變消化、呼吸或排泄)，或是增加對某種毒物的抗力以利生存。 如：冬眠 行為的適應 沙漠動物以穴居與夜行性來適應亁熱環境。 鳥類、魚類以遷徙、洄游等行為尋找適合的溫度與產卵場所。 種 自然環境下可自由交配，產生具有生殖能力的生物體，為同種生物。 隔離 現代學者認為地理隔離與生殖隔離會造成新物種。 地理隔離 同一種的生物因地理的因素，如高山、海峽等的隔離，形成不同的族群，彼此間無機會相遇、交配，而長期分隔後各族群累積更多變異，性狀差異愈來愈多，終至不能交配，不能產生子代而演化為不同品種。 生殖隔離 季節 行為 生殖構造 生殖隔離 地理隔離無法確保新種形成(隔離的族若有機會再相遇、交配繁殖，則族群間的差異性狀將逐漸消失) 生殖隔離是必要的 種的形成 種源中心 → 遺傳變異 → 遷移 → 地理隔離 → 天擇 → 形成亞種 → 遺傳變異累積 → 生殖隔離 → 形成 新種 地球的六次大滅絕 生物演化的過程(46億年前) 原始大氣主成分為沼氣、氨、硫化氫、氫氣、水蒸氣。 缺乏氧氣與臭氧層，太陽的紫外線直射地面 閃電提供能量 ?生成簡單有機分子，如胺基酸、脂肪酸 生物演化的過程(46億年前) 溶於溫熱淺海的有機分子，繼續受到輻射線與閃電的作用，形成大分子有機物，如蛋白質、脂質、醣類、核酸等。 生物演化的過程(30億年前) 溫暖淺海首先出現單細胞異營生物 最早的生物是細菌 接著產生藍綠藻 ?氧氣增加、逐漸形成臭氧層 * * 拉馬克的學說 現有資料不支持 遺傳變異 過度繁殖 生存競爭 適者生存 達爾文的學說 現有資料支持 變異是自然發生 適者生存，不適者死亡。 變異分為遺傳性與非遺傳性，只有遺傳性變異可傳給子代。 變異由環境造成 生物均有適應環境能力。 後天獲得性的變異可遺 傳給子代，並且具有累積性。 天擇說 用進廢退說