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1、進化生物學,物種和物種的形成,主要內(nèi)容 生物學物種的概念 物種形成的三個環(huán)節(jié) 生殖隔離的機制 物種形成的地理學分類,地球生物的多樣性,如何定義物種,物種具有較明顯的表型差異,如何定義物種,物種內(nèi)表現(xiàn)出有較明顯的表型差異,物種是指在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生出可育后代的個體組成的群體。 不同物種間一般是不能交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，這稱為生殖隔離。,生物學物種的概念,物種的形成,物種形成的三個主要環(huán)節(jié) 可遺傳的變異是物種形成的原材料 基因突變和染色體畸變等遺傳物種改變所造成的可遺傳的變異為物種形成提供原材料。,物種形成的三個主要環(huán)節(jié) 2. 選擇影響物種形

2、成的方向 環(huán)境條件或其他因素會使某些基因型的個體現(xiàn)出生存優(yōu)勢，從而發(fā)生方向性選擇。,物種形成的三個主要環(huán)節(jié) 3. 隔離是物種形成的必要條件 隔離導致遺傳物質(zhì)交流中斷，使歧化不斷加深，直至新物種形成。,生殖隔離產(chǎn)生是物種形成的重要標志。,生殖隔離的機制,根據(jù)生殖隔離作用于生殖過程的階段不同，可將生殖隔離區(qū)分為： 受精前生殖隔離，妨礙種間交配發(fā)生或者在不同物種之間試圖交配時阻止卵子受精。 受精后生殖隔離，在種間發(fā)生交配并生成雜交合子之后起作用的隔離機制。,地理（空間）隔離,,受精前生殖隔離,同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，阻礙了生物的自由遷移、交配、基因交流，最后形成為獨立的

3、物種的現(xiàn)象。海洋、大片陸地、高山和沙漠等都可以成為地理屏障。,大約1萬年前，科羅拉多河流經(jīng)亞利桑那州的凱巴布高原時形成的科羅拉多大峽谷將羚羊松鼠分成兩個種群。南岸的演化成哈里斯羚羊松鼠（Ammospermophilus harrisi），北岸演化成白尾羚羊松鼠（Artmospernwphilis leucurus）。,Epilachna nipponica 生活在薊屬植物上,Epilachna yasutomii 生活在類葉牡丹屬植物上,生態(tài)（生境）隔離,受精前生殖隔離,生存在同一地域內(nèi)的不同生境的群體所發(fā)生的隔離。 多數(shù)是由于不同種群所需要的食物和氣候條件有所差異而形成的。,季節(jié)（時間）隔離

4、,受精前生殖隔離,動物發(fā)情期不同 植物花期不同,行為（性別）隔離,由于求偶動作、求偶信號（聲、光、性信息素）的發(fā)放和接受等行為上的不同所造成的隔離。,受精前生殖隔離,居住在加拉帕戈斯群島上的藍腳海鵝只有在一種特殊的求偶表態(tài)行為之后才會交配。“行為展示”的一部分要求雄性走高步，這是一種顯示其種內(nèi)特有的亮藍腳的舞蹈。,形態(tài)（機械）隔離,指不同物種的生殖器官結(jié)構(gòu)不同，因而它們的不同性別個體無法發(fā)生交配行為而造成的生殖隔離。,配子隔離,指的是一個物種的精子或花粉不能被吸引到達卵或胚珠，或者它在另一個物種的生殖器內(nèi)不能存活而產(chǎn)生的隔離。,受精前生殖隔離,合子不活,是指即使雌雄配子有時能受精，但受精卵不能

5、正常發(fā)育或孵化。 水牛Bubalusbubalis與家牛Bostaurus的受精卵在8細胞期就會死亡。 挪威鼠Rattusnorvegicus與檐鼠Rattusrattus不能交配，在極少數(shù)情況交配后會產(chǎn)下死胎或在很短時間內(nèi)就會死亡。 老虎與豹雜交后往往只會流產(chǎn)或死胎。,受精后生殖隔離,雜種不育,馬的染色體是32對 驢的染色體是31對 騾子的染色體是63條 在性細胞成熟過程中減數(shù)分裂不正常，很難形成能育的配子,受精后生殖隔離,是指兩個物種雜交后的后代雖然能夠正常存活，但其無法進一步繁殖后代。,受精前生殖隔離： 地理隔離 生境隔離 季節(jié)隔離

6、 行為隔離 形態(tài)隔離 配子隔離 受精后生殖隔離： 合子不活 雜種不育,生殖隔離的機制,,,受精前生殖隔離是更為高效的隔離機制，當受精前生殖隔離形成時，物種分化也就基本完成了； 而當受精后生殖隔離足夠強時，受精前生殖隔離也會不斷增強，阻止臨界物種間的基因流動； 物種分化過程通常是多種隔離機制共同作用的結(jié)果。,生殖隔離與物種分化過程,物種分化的地理學分類,異域物種分化（allopatric speciation） 由地理隔離造成的物種種群間形成遺傳交流上的生殖隔離 動物中最常見的種化方式,同域物種分化（sympatri

7、c speciation） 發(fā)生在同一地理區(qū)域內(nèi)的物種分化，實際上多為生態(tài)位隔離造成的分化。 不同物種的生態(tài)位是隔離的，對競爭的避免促使物種隨生態(tài)位分化而分化。,物種分化的地理學分類,鄰域物種分化（parapatric speciation） 地理環(huán)境的差異導致漸變?nèi)海╟line）的形成，沿梯度形成不同亞種，分布于兩端的亞種已經(jīng)不能交配。隨環(huán)境變化，如中間亞種消失，則兩端亞種逐漸成為不同物種。,,,,,,,,,,,,,,,,亞種A,,亞種B,,亞種C,,,,,物種分化的地理學分類,課后思考： 基于生殖隔離的物種劃分只適用于有性繁殖生物，而對于無性繁殖生物來說，它們的后代只是它本身的克隆，且在繁殖過程中，沒有兩性個體或兩性細胞的交流和融合，因此其無法適用。 故這一概念遭到微生物學家、植物學家和對象為孤雌生殖的分類學家反對。 請查閱資料，了解科學家在物種劃分上提出的其它觀點及依據(jù)。,