生物对环境的适应--进化生物学研究的核心
进化生物学-概要
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一、名词解释生物进化:自然界中的一种特殊现象,它是通过传代即遗传过程中的变化实现的,生物进化的结果的导致生物对环境的适应。
进化生物学:研究生物进化的科学,不仅研究进化的过程,更重要的是研究进化的原因,机制,速率和方向,是追求事物或过程的因果关系的科学。
中性突变:指不影响蛋白质功能的突变,也即既无有利也无有害的突变。
团聚体:不同的溶液混合后使原本澄清的液体变得浑浊了,在显微镜下观察发现了许多大小不一的小滴。
类蛋白质微球体:把许多氨基酸干热聚合形成的酸性类蛋白质放到稀薄的盐溶液中冷却,或将其溶于水使温度降低到0摄氏度,在显微镜下观察到大量的直径为0.5-3um的均一球状小体。
超循环组织模式:由自催化或自我复制的单元组织起来的超级循环系统的一种模式。
阶梯式过度模式:原始生命的起源是一个由多种原始的生物大分子协同驱动的,动力学系统有序的自组织过程,该系统的各主要阶段都受内部的动力学稳定和对外环境的适应等因素的选择。
内共生起源学说:主张真核生物的线粒体和叶绿体起源于细胞内共生的学说。
化石:经过自然界的作用保存于地层中的古生物遗体,遗物和它们生活的遗迹。
标准化石:存续时间相对较短,以致可用其作为所在地质年代标志的物种化石。
硅化木:木头中的生物成分被二氧化硅填充取代而形成的化石。
五界说:将生物界分为动物界,植物界,真菌界,原生生物界和原核界的学说。
行为:指动物体感受信息后的有规律的适应性活动。
信号:指能引起动物发生行为反应的任何符号,姿态和标志等。
进化稳定对策:自然选择总是倾向于使动物最有效地传递它们的基因,因而也是最有效地从事各种活动,包括使它们在时间分配和能量利用方面达到最适状态的一种对策。
亲缘选择:有产者原则:指争斗中资源占有者往往处于优势。
性选择:指与性别相联系的动物的形态结构与行为特征等方面的进化压力来自异性之间的相互选择。
微观进化:指种内的个体和种群层次上的进化改变。
种群:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。
生物学中的进化和适应性
![生物学中的进化和适应性](https://img.taocdn.com/s3/m/920f8bf8c67da26925c52cc58bd63186bdeb9241.png)
生物学中的进化和适应性生物学是研究生命的起源、演化和发展规律的科学。
其中,进化和适应性是生物学中重要且基本的概念。
进化指的是物种在长时间内适应环境的过程,从而导致了物种的多样性。
适应性则指的是生物在特定环境条件下的适应能力和调适机制。
本文将深入探讨生物学中的进化和适应性。
一、进化的基本原理1.1 自然选择自然选择是达尔文进化论的核心概念之一,也是进化的主要驱动力之一。
自然选择是指在自然界中,适应环境的个体更容易生存并繁殖,从而传递其适应性基因给下一代的过程。
通过自然选择,适应环境的特征逐渐积累在个体中,导致物种的进化。
1.2 突变和遗传变异突变是基因组发生突然而随机的变化,是进化的重要源泉。
突变可以增加物种的遗传变异性,为自然选择提供了可塑性。
遗传变异是指物种内部个体之间及代际之间的基因差异。
遗传变异增加了个体对环境的适应能力,也是进化的基础。
1.3 基因流动和基因漂变基因流动指的是物种之间基因的交换和转移。
基因流动可以增加遗传变异性,促进物种的进化。
基因漂变则是指小种群由于随机性事件引起的基因频率的改变。
基因漂变也是推动物种进化的一个因素。
二、进化中的适应性2.1 形态适应性形态适应性是指生物在进化过程中对外部环境的形态结构上的适应。
例如,长颈鹿的颈部延长就是为了能够获得树叶等食物。
形态适应性使得生物能够更好地适应各自的生存环境。
2.2 生理适应性生理适应性是指生物在进化过程中对环境的生理功能和代谢过程上的适应。
例如,高原动物具有更高的氧气利用效率,适应高海拔的低氧环境。
生理适应性使得生物可以在特殊的环境条件下生存和繁衍。
2.3 行为适应性行为适应性是指生物在进化过程中对环境的行为和习性上的适应。
例如,候鸟会根据季节迁徙,以寻找更适合的生存环境和繁殖地。
行为适应性使得生物能够更好地适应环境的变化。
三、进化和适应性的重要意义3.1 物种的多样性进化和适应性导致了物种的多样性。
物种的多样性对生态系统的平衡和稳定有着重要影响,维持了生态系统的功能和生物圈的稳定。
生物的进化与环境的相互作用
![生物的进化与环境的相互作用](https://img.taocdn.com/s3/m/a2d31931178884868762caaedd3383c4ba4cb442.png)
生物的进化与环境的相互作用生物的进化是指物种在漫长的时间中,适应环境变化而产生的遗传和形态结构的改变。
环境是指生物所处的各种自然条件,包括气候、地理、生态环境等。
生物的进化与环境之间存在着密切的相互作用关系,本文将探讨这种关系对生物进化的影响。
1. 进化理论的基础生物进化的理论基础是达尔文的进化论。
达尔文认为,生物种群中个体之间存在差异,在环境选择的作用下,只有适应环境的个体才能生存下来繁殖后代,从而逐渐形成适应环境的特征。
这一理论是进化生物学的基石,对现代生物学的发展具有重要的指导作用。
2. 自然选择与进化自然选择是指环境对个体的选择作用,只有适应环境的个体才能生存下来。
在一定的时间范围内,适应环境的个体会逐渐积累起来,最终形成新的物种。
例如,植物在不同的环境条件下,逐渐形成了生长形态和代谢特征的差异,以适应不同的生存环境。
3. 环境变化与生物进化环境的变化是驱动生物进化的重要因素之一。
当环境发生变化时,对生物种群的选择压力也会发生变化。
如果环境变化对个体的适应性产生负面影响,那么可能导致某些特征的消失或减弱;反之,则会促使一些有利特征的产生和积累。
例如,气候变暖导致极地动物栖息地减少,它们可能面临适应新环境的挑战,进而产生相应的进化适应。
4. 生物进化对环境的影响生物的进化也对环境产生着重要的影响。
进化过程中,生物通过适应环境的变化改变了自身的特征,从而可能改变了这个环境。
例如,植物通过进化适应了陆地环境,同时它们的光合作用释放氧气,丰富了大气中的氧气含量,对地球的生态系统和气候产生了重要影响。
综上所述,生物的进化与环境之间存在着紧密的相互作用关系。
环境是生物进化的驱动力和选择器,而生物的进化也会对环境产生重要的影响。
通过对这种相互作用关系的深入研究,我们可以更好地理解生物的多样性和适应性,为环境保护和生物资源利用提供科学依据。
2022年人教版高中生物总复习第二部分考点培优训练 考点二十一生物的进化
![2022年人教版高中生物总复习第二部分考点培优训练 考点二十一生物的进化](https://img.taocdn.com/s3/m/6fa9bf6f2f3f5727a5e9856a561252d380eb2092.png)
8.如图为测定生物体内细胞色素c的氨基酸序列差异比较,有关叙述正确的是( ) A.这是生物进化在比较解剖学方面的证据 B.该序列比化石更能直接表示出生物之间的亲缘关系 C.响尾蛇与人之间亲缘关系比其与猴之间亲缘关系远 D.人与猴亲缘关系最近 【解析】选D。这是生物进化在分子生物学方面的证据,A错误。化石是生物进化最直接的 证据,B错误。生物之间氨基酸序列差异越小,生物之间的相似性越大,亲缘关系越近;生 物之间的蛋白质分子的差别越大,生物之间的相似性越小,亲缘关系越远。可见响尾蛇与人 之间亲缘关系比其与猴之间亲缘关系近,C错误。图中人与猴之间氨基酸序列差异最小,亲 缘关系最近,D正确。
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4.(2022·临沂模拟)《物种起源》出版已有100多年,但依然深深影响着现代科学研 究,达尔文( ) A.提出了适者生存,不适者被淘汰的观点 B.提出了用进废退的理论 C.认为种群是生物进化的基本单位 D.否定了变异广泛存在并能遗传给后代的说法 【解析】选A。达尔文的自然选择学说认为通过自然选择,适者生存,不适者被淘 汰,A正确;用进废退是由法国博物学家拉马克提出来的,B错误;达尔文的自然选择学 说认为生物进化的基本单位是个体,C错误;达尔文认为通过选择作用,变异的性状得 到了积累并遗传下来,D错误。
在进化过程中,a基因的频率与基因型频率之间的关系如图所示。以下叙述错误的 是( ) A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA、aa、Aa的频率 B.a基因控制的性状表现类型更适应环境 C.A基因的频率为0.25时,Aa的基因型频率为0.75 D.能使种群基因频率发生改变的因素有突变、 自然选择、迁入和迁出等
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普通生态学考试必背习题集
![普通生态学考试必背习题集](https://img.taocdn.com/s3/m/a4e8a71b591b6bd97f192279168884868762b844.png)
普通⽣态学考试必背习题集1、⽣态学的定义及其内涵。
定义:⽣态学是研究有机体(⽣物)与其周围环境相互关系的科学。
内涵(3⽅⾯):(1)环境对⽣物的决定和塑造作⽤(2)⽣物对环境的适应(3)适应环境的⽣物对环境的改善作⽤2、⽣态学的研究对象分⼏个层次,分别是什么?分七个层次:分⼦,个体,种群,群落,⽣态系统,景观,⽣物圈3、⽣态学的研究⽅法分为⼏类?三类:野外的,实验的,理论的4、为什么要研究⽣态学?⽣态学是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
⽣物的⽣存、活动、繁殖需要⼀定的空间、物质与能量。
⽣物在长期进化过程中,逐渐形成对周围环境某些物理条件和化学成分,如空⽓、光照、⽔分、热量和⽆机盐类等的特殊需要。
各种⽣物所需要的物质、能量以及它们所适应的理化条件是不同的,这种特性称为物种的⽣态特性。
任何⽣物的⽣存都不是孤⽴的:同种个体之间有互助有竞争;植物、动物、微⽣物之间也存在复杂的相⽣相克关系。
⼈类为满⾜⾃⾝的需要,不断改造环境,环境反过来⼜影响⼈类。
随着⼈类活动范围的扩⼤与多样化,⼈类与环境的关系问题越来越突出。
因此近代⽣态学研究的范围,除⽣物个体、种群和⽣物群落外,已扩⼤到包括⼈类社会在内的多种类型⽣态系统的复合系统。
⼈类⾯临的⼈⼝、资源。
环境等⼏⼤问题都是⽣态学的研究内容。
有机体与环境⼀、名词解释1.环境、环境:某⼀特定⽣物体或⽣物群体周围⼀切因素的总和,包括空间及直接或间接影响该⽣物体或⽣物群体⽣存的各种因素。
2.⽣态因⼦⽣态因⼦:环境要素中对⽣物起作⽤的因⼦3.⽣境特定⽣物个体或群体的栖息地的⽣态环境4.⽣态幅每⼀种⽣物对每⼀种⽣态因⼦都有⼀个耐受范围,即有⼀个⽣态上的最低点和最⾼点。
在最低点和最⾼点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围叫⽣态幅5.限制因⼦当⽣态因⼦接近或超过⽣物的耐受性极限⽽影响其⽣存、⽣长、繁殖或扩散时,这个因⼦成为该⽣物限制因⼦6.密度制约因⼦环境因⼦中,对⽣物作⽤的强度随⽣物的密度⽽变化的因⼦7.⾮密度制约因⼦环境因⼦中,对⽣物作⽤的强度与⽣物密度变化⽆关的因⼦8.黄化现象⼀般植物在⿊暗中不能合成叶绿素,⽽形成胡萝⼘素,导致叶⼦发黄,称为黄化现象。
6.2 自然选择与适应的形成 教案
![6.2 自然选择与适应的形成 教案](https://img.taocdn.com/s3/m/5173ae678f9951e79b89680203d8ce2f00666540.png)
6.2自然选择与适应的形成教学设计讨论:1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶,这有什么适应意义?2.从进化的角度,怎样解释这种适应的形成?3.同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶,这与你刚才作的解释有矛盾吗?如果有,又怎样解释?枯叶蝶在停息时,它的翅很像一片枯叶,这是枯叶蝶对环境的一种适应(adaptation)。
同枯叶蝶一样,所有的生物都具有适应环境的特征。
适应是如何形成的?这是生物进化理论研究的核心问题之一。
问题。
学生观看枯叶蝶图片,理解这是枯叶蝶对环境的适应,并思考适应是如何形成的?平,且图片能吸引学生兴趣与注意力。
用枯叶蝶举例进一步说明事物对环境的适应,从而引出生物进化理论研究的核心问题之一。
新课讲授一、适应的普遍性和相对性思考:适应的含义是什么?适应作为一个生物学术语,包括两方面的含义:一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能;二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
适应是普遍存在的,你能举出适应的实例吗?学生理解适应的概念,阅读课本并分析适应的两层含义。
学生思考并尝试举例。
通过对适应的含义及特点的学习,学生奠定了基本概念的知识,为下一步学习打好了基础。
结合举例,这些适应是不是绝对的、完全的适应呢?1.上网查查枯叶蝶的天敌有哪些。
枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗?2.雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的,这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。
这种适应现象有没有局限性?3.在进行以上分析的基础上,请你用自己的话概括适应相对性的原因。
二、适应是自然选择的结果各种生物的适应性特征是如何形成的呢?物种不变论认为,各种生物都是自古以来就如此的。
法国博物学家拉马克(marck,1744-1829)彻底否定了物种不变论,提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的,而是在进化过程中逐渐形成的。
不过他认为适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传:器官用得越多就越发达,比如食蚁兽的舌头之所以细长,是长期舔食蚂蚁的结果。
七年级上生物集体备课教案
![七年级上生物集体备课教案](https://img.taocdn.com/s3/m/cd77776066ec102de2bd960590c69ec3d5bbdbd1.png)
七年级上生物集体备课教案一、教学目标1. 知识与技能:使学生掌握生物学的基本概念,了解生物的多样性,培养学生对生物学的兴趣和好奇心。
2. 过程与方法:通过观察、实验、调查等方法,培养学生的生物学探究能力,提高学生的科学思维能力。
3. 情感态度价值观:培养学生热爱生命、关爱生物的情感,增强学生的环保意识,培养学生的团队合作精神。
二、教学内容第一章:生物与环境1. 生物与环境的关系2. 生物的适应与进化第二章:生物多样性1. 生物多样性的概念与价值2. 生物多样性的保护第三章:生物的基本特征1. 生物的生活需要营养2. 生物能进行呼吸3. 生物能排出身体内产生的废物4. 生物能对外界刺激作出反应5. 生物能生长和繁殖6. 生物都有遗传和变异的特性7. 除病毒以外,生物都是由细胞构成的第四章:绿色植物1. 植物的结构与功能2. 植物的生长与发育3. 植物的生殖与繁衍第五章:动物1. 动物的结构与功能2. 动物的生长与发育3. 动物的生殖与繁衍三、教学重点与难点1. 教学重点:生物的基本特征,植物和动物的结构与功能,生物的适应与进化。
2. 教学难点:生物的基本特征的理解与应用,植物和动物的生长与发育,生物的适应与进化。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究生物学知识。
2. 运用案例分析法,让学生通过具体实例理解生物学概念。
3. 利用实验观察法,培养学生的观察能力和实验操作能力。
4. 采用小组讨论法,培养学生的团队合作能力和沟通能力。
五、教学评价1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
2. 作业评价:检查学生作业的完成情况,了解学生的学习效果。
3. 测试评价:定期进行生物学知识测试,了解学生的掌握程度。
4. 小组合作评价:评价学生在小组合作中的表现,了解学生的团队合作能力和沟通能力。
六、教学计划第一章:生物与环境1. 课时安排:2课时2. 教学方法:案例分析法、小组讨论法第二章:生物多样性1. 课时安排:3课时2. 教学方法:观察法、实验法、小组讨论法第三章:生物的基本特征1. 课时安排:4课时2. 教学方法:实验观察法、问题驱动法第四章:绿色植物1. 课时安排:5课时2. 教学方法:实验观察法、案例分析法第五章:动物1. 课时安排:5课时2. 教学方法:实验观察法、小组讨论法六、教学计划第六章:人体的结构与功能1. 课时安排:3课时2. 教学方法:观察法、实验法第七章:人体的生长与发育1. 课时安排:2课时2. 教学方法:案例分析法、小组讨论法第八章:人体的生殖与繁衍1. 课时安排:2课时2. 教学方法:观察法、实验法第九章:人体健康与疾病1. 课时安排:3课时2. 教学方法:问题驱动法、小组讨论法第十章:生物伦理与生活1. 课时安排:2课时2. 教学方法:案例分析法、小组讨论法七、教学资源1. 教材:人教版《生物学》七年级上册2. 教辅资料:教学课件、实验器材、观察标本等3. 网络资源:生物学相关网站、视频、文章等4. 课外读物:生物学相关的书籍、杂志等八、教学活动1. 导入新课:通过问题、实例、实验等方式引发学生兴趣,导入新课。
进化生物学中的适应性演化研究
![进化生物学中的适应性演化研究](https://img.taocdn.com/s3/m/8a553448a517866fb84ae45c3b3567ec102ddce4.png)
进化生物学中的适应性演化研究进化生物学中的适应性演化研究是一门探索动植物演化适应性的学科。
由于生物在不同环境中的繁衍和生存能力不同,使得生物个体和种群表现出不同的适应性特征。
适应性演化研究关注的核心是生物体与环境之间的适应性关系,旨在解释适应性演化的原理、模式和机制。
本文将从进化和适应性演化的概念入手,探讨适应性演化的模式、适应性演化的基因机制、性选择和乱交等相关问题。
进化与适应性演化进化是指生物在物种分化过程中发生的遗传变异和自然选择的过程。
物种的繁殖方式、生长周期、外形等多种因素都是由进化塑造的。
而适应性演化则是指物种适应环境变化产生的演化,是迄今为止其中一项最为重要的进化类型。
适应性演化涉及的因素较广泛,包括环境变量、基因表达和生态位等。
适应性演化的模式适应性演化通常分为典型适应和非典型适应。
典型适应是指生物对特定环境的适应形态或者生理特点,例如沙漠中骆驼的长脖子、磨牙等特点,北极熊、水獭有专门的防寒毛发猫等都是适应环境形成的典型适应。
而非典型适应则是指由于新环境的影响,生物体对生理或行为产生的反应,例如蝴蝶改变其营养来源以适应人类环境的化学变化,甚至能够扩充在城市中的生存空间。
适应性演化的基因机制随着近些年来基因测序和技术的进步,适应性演化在分子层面上的研究也就越来越深入。
目前,细菌、动物和植物等生物体内已经有明显的与环境适应有关的基因变化发现。
基因表达方面,通过检测基因的表达变化,可以发现一些与特定环境有关的基因表达模式。
例如,当植物受到热或干旱等胁迫时,就会发生一些运动调节的基因表达;而大多数动物对于气候和温度等是有响应的,与其所属的环境及生物栖息地密切相关。
此外,适应性演化还涉及的问题,如性选择、乱交等,都将影响环境与遗传之间的适应关系。
性选择和乱交性选择和乱交在物种的繁殖和进化中具有巨大的作用和影响。
性选择是一种基于个体形态、行为、声音等性状的选择,以获取适合自己的配偶。
当物种的繁殖过程中,一些与繁殖美学相关的因素可能会对细胞、生命过程和基因活动产生深远的影响。
进化论在生物学中的影响
![进化论在生物学中的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/2c0c4ca7f9c75fbfc77da26925c52cc58bd69008.png)
进化论在生物学中的影响进化论是一种解释生物进化的科学理论,是在19世纪提出的,深刻地影响了生物学的发展。
通过观察和研究物种的变化、适应环境的能力以及遗传传递等现象,进化论提供了对生物多样性和种群变化的解释。
本文将探讨进化论在生物学中的影响。
首先,进化论为我们提供了一种全面而统一的解释生物多样性的理论基础。
生物地理学家、生态学家和分类学家通过观察不同环境中的不同物种和其适应性的变化,可以追溯到它们的共同祖先和物种的起源。
进化论认为,物种的多样性是由于适应环境的过程中的自然选择和遗传变异的积累所造成的。
这种理论使得生物学家能够更好地理解和解释生物多样性的形成和维持。
其次,进化论改变了生物学家对生物分类和物种形成的认识。
以前,生物分类主要依靠外部形态、解剖结构和生物地理分布等特征进行分类。
然而,进化论的提出使得生物学家开始关注物种的演化历史和共同祖先的相关性。
通过对物种的遗传信息进行分析,可以更准确地确定它们之间的亲缘关系。
一个突出的例子是现代遗传学的发展,通过研究DNA序列和基因组的变化,生物学家可以重构物种的演化树,进一步证实了进化论的理论。
进化论对生物学研究的另一个重要影响是解释物种的适应性和进化的机制。
自然选择是进化论的核心概念之一。
它指出,由于环境中的资源竞争和压力,个体表现出的适应性特征将影响它们的生存和繁殖能力。
适应性特征将通过基因传递给下一代,逐渐积累和改变物种的特征。
通过对自然选择的研究,我们可以更好地理解物种如何适应环境、如何演化以及为什么有些物种会灭绝。
此外,进化论还为生物学研究提供了一种统一而灵活的框架。
通过研究基因和基因组的变化、模拟数学模型和实验室以及野外观察,生物学家可以从不同的角度和方法来研究物种的演化和进化机制。
进化论的灵活性使得它可以应用于许多不同领域的研究,如生理学、行为学、生态学和虚拟进化实验等。
进化论的应用为生物学研究提供了一个有力的工具,并且在识别和解决生物学中的许多开放性问题方面发挥了重要作用。
生物进化知识:进化与地球环境的相互作用
![生物进化知识:进化与地球环境的相互作用](https://img.taocdn.com/s3/m/a8ed863eb42acfc789eb172ded630b1c59ee9b39.png)
生物进化知识:进化与地球环境的相互作用地球是生命存在的舞台,生物演化和地球环境的相互作用一直是生物学研究的核心问题之一。
生物进化是一个复杂而广泛的话题,它涉及到生命起源、物种形成、进化途径等方面的问题。
而地球环境则涉及大气、水文、地表等诸多因素。
在这篇文章中,我们将探讨进化与地球环境的相互作用,以及其对生物进化的影响。
进化是指物种在长时间适应和变化中逐渐改变,产生了新的适应性特征和分化出新的物种。
在这个过程中,地球环境是一个重要的决定因素。
地球上的环境要素如气候、地质变化、地形和生物群落等都是生物进化的重要驱动因素。
例如,在气候变化中,随着环境的变化,存活和繁殖的机会也发生变化,这会促进物种进化的发生。
因此,进化与地球环境的相互作用可以分为地球环境驱动进化和进化影响地球环境两个方面。
地球环境驱动进化地球环境驱动进化是指环境变化对生物形态、行为、生理和基因组的影响,从而导致物种适应性变化的发生和新物种的产生。
例如,在冰河时期,气候变冷,生物群落也随之改变,动植物适应寒冷环境的形态和行为逐渐产生变化。
比如,北极狐的白色毛皮就是为了适应雪地环境而发生的进化。
在这样的环境下,只有那些能够适应冰雪环境的动物和植物能够生存下来,在长期的进化中逐步形成新的物种,进而增加生物多样性。
此外,在地质变化中,生物也会逐步发生进化。
例如,印度板块撞击亚洲板块形成喜马拉雅山脉,大幅度提升了该区域地形,进而影响了该地区的气候和生物群落。
这种变化对山地动植物造成的影响也是不同的,动物需要适应较高的高度以及更加崎岖的山地环境,而植物则需要适应更加干燥和寒冷的气候环境。
因此,这样的地球环境变化也会催生出新的物种和新的进化途径。
进化影响地球环境进化的生物对地球环境的影响可以分为直接和间接两种。
直接影响就是指生物对环境的即时和显著变化,比如植物的光合作用可以通过释放氧气来影响大气成分;动物的排泄物、腐烂物质、死亡等行为,也会直接影响土壤的成分和生态系统的运作。
生物学中的环境适应和进化
![生物学中的环境适应和进化](https://img.taocdn.com/s3/m/3a9ac4b5690203d8ce2f0066f5335a8102d266e8.png)
生物学中的环境适应和进化在生物学领域中,环境适应和进化是两个常被提及的概念。
生物个体在自然环境中所处的地位很重要,也就是说它们必须对环境进行适应,才能够生存和繁衍后代。
然而这一适应过程不仅仅是个人行为,还与进化的历史有着密不可分的关系。
环境适应是指生物所处环境中的各种生物和非生物的条件对其生理和行为等方面的影响,个体会根据这些影响而展开一系列的生活层次中所需的行为和其他反应。
由于环境因素的不同,不同的生物种类表现出的生命活力也会不一样。
例如:极寒地区的生物,那些环节比较低的羊驼和骆驼就是适应了环境的,它们通过长毛和脂肪储存等生理结构防止了体温下降。
又如芦苇,它的根须、根系、叶片、通道和细胞,都是生物因环境不同而出现了不同特征,最终能够适应不同环境。
然而环境适应是一个缓慢的过程,而进化则是环境适应的结果之一。
进化是指基因频率随时间的变化,这种变化通常是由于环境(或内在的自主变化)的选择和压力引起的。
环境可能会导致遗传变异在个体之间的选择和分布,从而使得一些表现出更好适应的个体在繁殖时比其他个体更有利。
在这种选择过程中,生物种可能会随着时间而逐渐变得更加适应环境,这就是进化过程。
进化是个逐渐的过程,而进化的轨迹就是基于环境影响的生物适应的结果。
比如说,由于许多区域经历了冰河期会减缓生物形态进化,从而形成了对生物种的限制。
此外,生物的生长和繁殖受到食物、温度、水分等环境变化的限制,进而影响生物形态结构的进化。
所以,拥有强大适应能力和经历过多样变化的物种,就能够在环境中生存并自行繁衍。
因此,环境适应和进化是在生物学中超重要的两个领域。
虽然它们的研究方法各有不同,但两者都对生物个体的生存和繁衍产生着重要的影响。
环境适应是生物个体对环境的一项逐渐发展出的自适应能力,在基因的推动下进而产生进化。
在环境和基因的相互作用下,它们促进着生物多样性的发展,也使得人类更好地了解和理解生活形态的多样性。
生物学中的生态环境与物种适应
![生物学中的生态环境与物种适应](https://img.taocdn.com/s3/m/c21e933077c66137ee06eff9aef8941ea66e4b7d.png)
生物学中的生态环境与物种适应生态环境与物种适应生态环境与物种适应是生物学中一个重要的研究领域,它关注的是生物与其周围环境之间的相互作用。
在自然界中,各种生物都需要适应其所处的环境,才能够生存和繁衍后代。
物种适应是指生物通过进化和遗传变异等方式,使自身具备适应环境的特征和能力。
生物在适应环境的过程中,会经历一系列的变化和调整。
首先,生物通过进化来适应环境的变化。
进化是一种长期的过程,通过遗传变异和自然选择,生物可以逐渐适应环境的改变。
例如,长颈鹿的颈部变长,是为了能够更好地觅食高处的树叶。
这种适应性进化使得长颈鹿能够在竞争激烈的环境中生存下来。
其次,生物还可以通过行为上的适应来适应环境。
行为适应是指生物通过改变自身的行为来适应环境的变化。
例如,鸟类在冬季会迁徙到温暖的地区,以避免寒冷的气候和食物短缺。
这种行为适应使得鸟类能够在不同的季节中找到适宜的生存条件。
此外,生物还可以通过生理上的适应来适应环境。
生理适应是指生物通过改变自身的生理结构和功能来适应环境的变化。
例如,沙漠中的动物可以通过减少尿液的排泄量和增加水分的吸收来适应干旱的环境。
这种生理适应使得它们能够在水资源匮乏的环境中生存下来。
生物在适应环境的过程中,还会与其他物种进行相互作用。
这种相互作用包括共生、竞争和捕食等。
共生是指两个或多个物种之间相互依赖、互利共生的关系。
例如,蚂蚁和蚜虫之间存在一种共生关系,蚜虫提供蚁蜜作为食物,而蚂蚁则保护蚜虫免受天敌的攻击。
竞争是指不同物种之间为了获取有限资源而展开的争夺。
例如,草原上的狮子和斑马之间存在一种竞争关系,它们争夺同样的食物资源。
捕食是指一种物种以另一种物种为食的关系。
例如,狮子捕食羚羊,通过捕食来获取能量和养分。
生态环境与物种适应的研究对于了解生物的生存和繁衍具有重要意义。
通过深入研究生物在适应环境的过程中所发生的变化和调整,我们可以更好地预测和应对环境变化对生物的影响。
此外,生态环境与物种适应的研究还可以为生物资源的保护和利用提供科学依据。
生物对环境胁迫的适应机制与分子调控
![生物对环境胁迫的适应机制与分子调控](https://img.taocdn.com/s3/m/1bcb023830b765ce0508763231126edb6e1a764a.png)
生物对环境胁迫的适应机制与分子调控生物在漫长的进化过程中,逐渐形成了对环境胁迫的适应机制。
无论是极端温度、干旱、盐碱、重金属等各种环境压力,生物都能通过一系列的生理、生化和分子调控来应对。
这些适应机制和分子调控的研究,不仅有助于揭示生物的进化历程,还能为人类解决环境问题提供借鉴。
首先,生物对温度胁迫的适应机制和分子调控是研究的热点之一。
在极端低温环境中,生物通过产生特殊的蛋白质,如冷冻蛋白和抗冻蛋白,来抵御低温对细胞的损伤。
这些蛋白质能够保护细胞膜的完整性,维持细胞内外的渗透平衡,从而提高生物的低温适应性。
而在极端高温环境中,生物则通过调节热休克蛋白的表达来缓解热应激。
热休克蛋白能够帮助蛋白质正确折叠,防止蛋白质的失活和聚集,保证细胞的正常运作。
其次,生物对干旱胁迫的适应机制和分子调控也备受关注。
在干旱环境中,生物通过调节水分的吸收、传导和保持,来维持细胞内外的水分平衡。
植物通过调节根系的生长和形态来增加水分的吸收面积,同时通过调节气孔的开闭来控制水分的散失。
此外,植物还能产生保护性物质,如脯氨酸和脯氨酸类物质,来维持细胞的渗透平衡和稳定蛋白质的结构。
这些物质能够在干旱条件下保护细胞免受脱水和氧化损伤。
另外,生物对盐碱胁迫的适应机制和分子调控也具有重要意义。
在盐碱环境中,生物通过调节离子的吸收和排泄来维持细胞内外的离子平衡。
植物通过调节根系的生长和形态,增加对盐碱的耐受性。
同时,植物还能产生特殊的蛋白质,如盐胁迫蛋白和离子转运蛋白,来调节细胞内外的离子浓度。
这些蛋白质能够帮助细胞排除多余的盐分,维持细胞的正常功能。
最后,生物对重金属胁迫的适应机制和分子调控也备受关注。
重金属对生物体的毒性主要表现为干扰细胞的代谢和损害细胞的结构。
生物通过产生金属结合蛋白、金属螯合物和金属转运蛋白等物质,来减轻重金属对细胞的损伤。
这些物质能够与重金属结合,形成稳定的络合物,减少重金属的活性。
同时,生物还能通过调节氧化还原反应、增加抗氧化酶的活性等方式,来减轻重金属引起的氧化损伤。
生态学中的生态演化理论研究
![生态学中的生态演化理论研究](https://img.taocdn.com/s3/m/7e8432f268dc5022aaea998fcc22bcd126ff4291.png)
生态学中的生态演化理论研究生态演化理论是指生物群落在长期演化过程中的进化、分化和适应性的过程。
生态演化理论是生态学研究的重要领域之一,其本质是将进化生物学和生态学有机地结合起来,研究生物在长时间尺度上对环境的适应。
生态演化理论的雏形可以追溯到20世纪初期,随着时间的推移,生态演化理论不断得到完善,发展出了多种不同的理论模型和研究方法。
以下是生态演化理论研究的几个方面:1.进化生态学理论进化生态学理论是生态演化理论的核心,它是对生物群落在生态学和进化学的交叉领域所出现的形态变化、适应性和演化机制进行了深入研究。
它探讨了生物进化对环境的适应性演化和演化对生物生态行为的影响。
进化生态学理论的关键问题是如何揭示百万年来形态、行为、生长和生殖等生物学特性在不同环境中的变异和适应性进化。
也即,从进化的角度考察群落结构和反应机制,以及生态和进化之间的相互关系。
2.生态演化时间尺度生态演化时间尺度是指研究生态演化过程中时间尺度的变化,对理解群落演化起到重要的作用。
时间尺度是生态演化的关键因素,通过短、中、长时间尺度来分析退化走向和适应机制的演化。
同时,还需要理解时间尺度对种群、种间交互和环境的选择压力的相互影响。
这样的研究有利于理解机制的作用和功能性遗传学的应用。
3.生态演化的实证研究实证研究是生态演化理论的基石,通过实证研究可以验证演化假说的有效性。
一些研究者采用样本资料(如遗传多样性、生态数据)和实验组合来进行实证研究,以了解特定生物群落存在的问题和解决策略。
例如,一些研究者追踪了一组植物进化期间的形态和特征变化,并基于这些变化构建模型来解释它们在相互间的区别和生态环境的分布模式。
4.群落生态学群落生态学是研究生态演化理论的分支学科。
它探讨的是种群间作用(如竞争和互惠)、物种丰富度和群落的空间分布,并分析这些相互作用在种群、种间关系上的影响。
群落生态学的重要基础是模型,群落模型在推导复杂网络和生物多样性时有重要应用。
初下生物知识点总结
![初下生物知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/8d5ba7a0112de2bd960590c69ec3d5bbfd0adaea.png)
初下生物知识点总结细胞是生命的基本单位,是所有生物体的组成部分。
细胞有许多不同的形态和功能,但它们都有一些共同的特征。
细胞都有细胞膜、细胞质、核和细胞器等结构。
细胞的功能包括新陈代谢、生长、分裂和遗传等。
生物体多样性是生物学的重要概念之一,主要是指地球上不同生物体的种类、数量和分布。
生物体多样性包括生物种类多样性、基因多样性和生态系统多样性。
地球上生物体的多样性是生命的奇迹,也是生态系统的稳定性和生态平衡的基础。
生物进化是生物学的核心概念之一,它是指生物在生物种群的遗传基础上发生长期的、可观的和不可逆的变化的过程。
生物进化的机制包括天然选择、遗传漂变和遗传飘变等。
遗传学是生物学的一个重要分支,主要研究遗传物质在生物体内的传递和表达。
遗传物质主要包括DNA和RNA等,它们是生物体内生物遗传信息的携带者。
遗传学的研究内容涉及基因的结构和功能、遗传信息的传递和表达、遗传变异和基因突变等。
免疫学是生物学的另一个重要分支,主要研究生物体对外界病原体的免疫反应和防御机制。
免疫学的研究内容包括先天免疫和获得性免疫,免疫器官和免疫细胞等。
生态学是生物学的一个重要分支,主要研究生物体和环境之间的相互作用。
生态学的研究内容包括生态系统的结构和功能、生物群落和生物种群的组成和动态、生物体对环境的适应和调节等。
生物技术是利用生物科学和生物工程技术对生物体进行改良和利用的一项新兴技术。
生物技术的应用范围很广,涉及医学、农业、环境保护、食品工业等方面。
总结一下,生物学是研究生命的科学,它涵盖了细胞生物学、生物体多样性、生物进化、遗传学、免疫学、生态学、生物技术等多个方面。
这些知识点对我们了解生命的本质、探索生命的奥秘、促进生物科技的发展都具有重要的理论和实践意义。
希望这篇文章能够对大家了解生物学的基本知识点有所帮助。
环境适应性研究
![环境适应性研究](https://img.taocdn.com/s3/m/ee2c73d7846a561252d380eb6294dd88d0d23d1b.png)
环境适应性研究一、引言环境适应性是指生物体或社会系统在适应环境变化时所采取的适应策略。
环境适应性的研究对于理解生物进化、社会发展以及环境管理具有重要意义。
本文将从生物和社会两方面探讨环境适应性的研究现状和意义。
二、生物环境适应性研究生物环境适应性研究主要关注生物体在不同环境条件下的适应策略和机制。
以下是几个具体的研究方向:1. 生物进化适应性研究生物的进化适应性研究是生态学和进化生物学领域的核心内容之一。
通过观察和记录物种在不同环境中的适应性特征,可以了解生物体对环境变化的响应方式。
例如,鸟类的迁徙行为和昆虫的生命周期调整都是在适应环境条件变化的过程中形成的。
2. 生物适应性基因研究随着基因测序技术的发展,研究者可以通过对生物体的基因组进行分析,寻找环境适应性相关基因。
这些基因可以提供进一步理解生物适应机制的线索,并有助于改良农作物和保护濒危物种。
3. 环境适应性行为研究环境适应性行为研究探讨了动物在不同环境条件下的行为调整机制。
例如,动物为了适应干旱环境可能采取省水的行为策略,而为了适应寒冷环境可能进行物种间的合作取暖等。
三、社会环境适应性研究社会环境适应性研究主要关注人类社会系统在环境变化中的适应能力和对策。
以下是两个典型的研究方向:1. 气候变化与社会适应性研究随着气候变化的加剧,人类社会面临着各种挑战和适应压力。
研究者通过调查和模拟分析社会系统的适应能力和创新能力,为政策决策提供科学依据。
例如,研究者可以借助数学建模和经济学原理预测不同社会群体对于气候变化的适应水平。
2. 城市规划与城市适应性研究城市作为人类生活的主要场所,其适应性研究对于提高城市建设和管理水平具有重要意义。
例如,城市规划师可以研究人流、交通状况等数据,制定更加适应人口增长和环境变化的城市规划方案。
四、环境适应性研究的意义环境适应性研究对于推动生态学、进化生物学、社会科学等多个领域的发展具有重要作用。
以下是几个研究意义的方面:1. 生物进化和物种保护环境适应性研究可以揭示物种进化的机制,并提供物种保护和生态系统恢复的指导原则。
生物学的基本原理
![生物学的基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/40bb77dadbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76ec0.png)
生物学的基本原理生物学作为一门科学,探究了生命的起源、进化、结构、功能和相互关系等一系列问题。
它是研究生物体内部机制、生物进化、生态系统等方面的核心学科。
本文将介绍生物学的基本原理,以帮助读者更好地理解生物学的核心概念和方法。
一、细胞是生命的基本单位生物学的基本原理之一是所有生命体都由细胞构成。
细胞是生命的最小单位,能够执行生命的各种功能。
细胞是由细胞膜包裹的,包含了细胞质和细胞核。
细胞质中含有细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体等,它们协同工作来维持细胞的正常功能。
细胞核则包含了DNA,它是生物遗传信息的载体。
细胞通过不同的功能区域和细胞器,实现了新陈代谢、生长、分裂等一系列基本生命活动。
二、遗传信息的传递和变异遗传信息的传递和变异是生物学的另一个基本原理。
遗传信息是通过DNA分子在细胞遗传物质之间传递的。
DNA是由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成的链状分子。
这些碱基的不同排列顺序决定了生物体的遗传特征。
遗传信息通过DNA复制和转录等过程传递给下一代生物体。
遗传信息的变异是由基因突变引起的。
基因突变是指DNA分子中的碱基序列发生改变。
基因突变可以分为点突变、插入突变和删除突变等。
基因突变会导致个体之间的遗传差异,进而对种群的进化产生影响。
三、进化与适应进化和适应是生物学的核心原理之一。
生物的进化是指随着时间的推移,物种在响应环境选择的过程中逐渐发展出新的特征和形式。
进化是由遗传变异和适应过程共同推动的。
适应是物种对环境的调整和改变,使其更适合生存和繁衍的过程。
达尔文的自然选择理论是进化的核心理论之一。
自然选择通过优胜劣汰的方式,使适应环境的个体更容易繁殖,从而逐渐改变整个种群的遗传构成。
进化过程中,适应性突变会在物种中的较长时间内保存下来,进化的速度是适应性突变的累积结果。
四、生物体的结构与功能生物体的结构与功能是另一个生物学的基本原理。
生物体的结构和功能之间有着密切的联系。
生物体的结构是指形态、构造和组织的组合方式,而功能则是生物体对外界环境的响应和生命活动的执行。
生物的进化与适应
![生物的进化与适应](https://img.taocdn.com/s3/m/b9d8e4f888eb172ded630b1c59eef8c75ebf9560.png)
生物的进化与适应生物的进化是指物种在漫长的时间里,通过遗传变异和自然选择逐渐发展演化的过程。
而生物的适应能力则是指生物对环境变化做出的相应调整,以提高其在逆境中的生存能力。
进化和适应是生物学中重要的概念,下面将从不同角度论述生物的进化和适应。
一、进化理论的发展进化理论是以达尔文的自然选择理论为核心,经过不断完善和发展而成的。
自然选择理论认为,物种内个体之间的遗传变异会在较有利于生存和繁殖的个体中得到保留,这样便能持续积累有利的遗传变异,从而使物种逐渐进化。
进化的过程中,环境起着重要的作用,只有适应环境的个体才能生存并繁衍后代,从而使物种逐渐改变和进化。
在进化理论的发展过程中,遗传学、生态学、地质学等学科的进展和相互交叉为进化理论提供了充分的支持和证据。
二、进化的证据1.化石记录:化石记录是进化研究的重要依据之一。
通过对不同地层的化石进行研究,可以发现不同种群和物种之间的过渡形态,揭示出物种的演化历程。
例如,古人类化石的发现证明了人类起源和演化的事实。
2.生态适应:不同物种在不同环境中的适应程度和表现也是进化的证据。
生物为了应对不同的环境压力,往往发展出具有特定功能的器官、形态和行为。
比如,热带雨林中的树蛇能够通过身体变细和变色来隐藏自己,适应于环境。
3.生物化学和遗传信息:生物体内的化学物质和遗传信息也可以证明物种的进化。
例如,人类和其他物种的DNA序列可以进行比较,从而揭示它们之间的亲缘关系和进化历程。
三、适应的机制生物为了适应环境的变化采取了多种机制,包括遗传变异、基因突变和基因重组等。
适应性进化是一种通过适应性突变和自然选择转化而来的、能够提高个体适应力的进化。
适应性进化可以在短时间内改变物种的形态特征和行为策略,使其更好地适应当前的环境压力。
例如,植物为了适应寒冷的环境,可能会发展出抗寒的特殊结构和生理机制。
四、环境对进化的影响环境对于进化的影响不可忽视。
环境中的压力和资源分布对个体适应能力的选择具有重要作用。
生物学和环境的关系
![生物学和环境的关系](https://img.taocdn.com/s3/m/a8602793dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b011.png)
生物学和环境的关系引言:生物学是研究生命现象和生命规律的科学,而环境则是生物生存和发展的物质基础。
生物学和环境之间存在着密不可分的关系,互为影响、互相依存。
本文将从不同角度探讨生物学与环境的关系,包括生物对环境的适应、环境对生物的影响以及人类活动对生物和环境的影响等。
一、生物对环境的适应生物对环境的适应是生物学的重要研究内容之一。
生物通过进化和适应,与环境建立起相互适应的关系。
例如,高山植物适应高海拔的低氧环境,通过增大气孔和叶片厚度,减少水分蒸腾,以适应恶劣的生长条件。
另外,一些动物也通过改变体毛颜色,以在不同季节中更好地隐藏自己,从而适应了不同的环境要求。
二、环境对生物的影响环境对生物的影响是生物学研究的重要方向之一。
环境的变化会对生物的生长、繁殖和存活产生直接影响。
例如,全球气候变暖导致冰川融化,极地动物的栖息地减少,生存条件恶化;水污染会导致水生生物的死亡和种群减少;森林砍伐会破坏动植物的栖息地,使其生存环境受到严重威胁等。
因此,了解和研究环境对生物的影响,对于保护生物多样性和生态平衡具有重要意义。
三、人类活动对生物和环境的影响人类活动对生物和环境的影响是当前生物学研究的热点之一。
随着人口的增加和经济的发展,人类对自然资源的开发和利用也越来越多。
例如,大规模的森林砍伐导致了生物多样性的丧失;过度捕捞和水污染使得海洋生态系统受到破坏;工业排放和汽车尾气的排放导致空气污染加剧,对生物和人类健康造成威胁。
因此,减少人类活动对生物和环境的影响,保护生态环境已成为当务之急。
结论:生物学和环境之间存在着紧密的关系,生物对环境的适应、环境对生物的影响以及人类活动对生物和环境的影响,构成了生物学和环境学的重要研究内容。
深入研究生物与环境之间的相互作用关系,有助于我们更好地认识和保护生物多样性,维护生态平衡,实现可持续发展。
因此,我们应该加强对生物学和环境科学的研究,努力促进生物与环境的和谐共存。
只有这样,人类才能在健康、繁荣的自然环境中生存和发展。
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生物对环境的适应--进化生物学研究的核心摘要:本文解释了生物对环境的适应性以及生物进化学说,并进一步揭示了二者的联系,进而得出“生物对环境的适应是进化生物学研究的核心”这一结论。
关键词:生物、环境、适应、进化生物对环境的适应--进化生物学研究的核心课后老师布置了作业,题目为“为什么说生物对环境的适应是进化生物学研究的核心问题?”对于这个问题,我们首先应该先明白什么是生物进化和生物对环境的适应,在理解者两个概念的基础上找出它们之间的联系,进而回答出这个问题。
那什么是生物进化呢?生物进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。
古代人们在生产实践中,积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识,注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系,逐步形成了最早的生物进化思想。
古希腊的亚里士多德提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。
中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化;汉初的《子》一书,不仅对动植物作了初步分类,而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。
近代科学诞生以前,进化思想发展缓慢,当时广为流行的是神创论和物种不变论。
直到 1859年C.R.达尔文发表《物种起源》一书,该书论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来,它们之间有亲缘关系,并提出自然选择学说以说明进化的原因,从而创立了科学的进化理论,揭示了生物发展的历史规律,而其中渐进进化是达尔文进化论的一个最基本概念。
达尔文认为,在生存斗争中,由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。
因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用,所以不能产生巨大的或突然的变化,它只能通过短且慢的步骤发生作用”。
但对于这一学说,至今人们还是存在着很大的争议。
《物种起源》之后,生物进化领域有了飞速的发展。
19世纪80年代,以A.斯曼为代表的新达尔文主义,把种质论和自然选择学说相结合,丰富了达尔文的进化理论。
20世纪30年代,综合进化论综合了细胞遗传学、群体遗传学以及古生物学等学科的成就,进一步发展了以自然选择为核心的进化理论。
60年代末,日本学者木村资生等人提出中性学说,又在分子水平上揭示了进化的某些特征,补充、丰富了进化论。
现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变(基因突变和染色体畸变)或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用,整个群体的基因组成就会发生变化,造成生殖隔离,演变为不同物种。
20世纪70年代以来,一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。
他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态,由于某种原因,这种平衡会突然被打断,在较短时间迅速成为新种。
这就是进化学说的发展过程。
进化论指出地球上的生命,从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同方向发展,出现了真菌界、植物界和动物界。
植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物,最后出现了被子植物。
动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物,从原始多细胞动物到出现脊索动物,进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。
脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类,从中分化出哺乳类和鸟类,哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物,又进化成人类。
生物进化的道路是曲折的,表现出种种特殊的复杂情况。
除进步性发展外,生物界中还存在特化和退化现象。
特化不同于全面的生物学的完善化,它是生物对某种环境条件的特异适应。
这种进化方向有利于一个方面的发展却减少了其他方面的适应性,如马由多趾演变为适于奔跑的单蹄。
当环境条件变化时,高度特化的生物类型往往由于不能适应而灭绝,如爱尔兰鹿,由于过分发达的角对生存弊多利少,以至终于灭绝。
对寄生或固着生活方式的适应,也可使机体某些器官和生理功能趋向退化。
如有一种深海寄生鱼,雄体寄生在雌体上,雄体消化器官退化,唯有精巢特别膨大,以保证种族繁衍。
生物的进化既包含有缓慢的渐进,也包含有急剧的跃进;既是连续的,又是间断的。
整个进化过程表现为渐进与跃进、连续与间断的辩证统一生物进化论作为一个科学的观点,必然不是主观臆断,而是有实例来论证其正确,下面我们来看看几个例子1.会走路的鱼鱼足动物化石――Tiktaalik roseae Tiktaalik复原图古生物学家2006年发现长3米有鳍的鱼化石,名为“提克塔利克(Tiktaalik,意思是体积较大的浅水鱼)”。
它大概起源于3.75亿年前,可以被看作鱼类和最早的陆地脊椎动物之间一个被遗失的进化分支。
这块化石是在加拿大北部的埃尔斯米尔岛上发现的。
”“提克塔利克”结合了鱼与四足动物的特点,表面看起来,它像鱼,长着非常原始的颌骨和鱼鳍;但是仔细观察后会发现,它更像鳄鱼,身形扁平,身长约1.25米到2.75米,脑袋长20厘米,而且会转动。
其独特的头部特征为脊椎动物在陆地上生活铺平了道路。
然而,它又是嘴里长着尖锐牙齿的食肉动物,头骨、脖子、脊椎和肋骨与早期的陆地四足动物十分相似。
不仅如此,“提克塔利克”的胸鳍还进化出了前肢的样子,不仅出现了肩膀、臂肘,还出现了关节。
它被认为是鱼演化为两栖动物的重要过渡型动物,两栖动物是最早登上陆地的脊椎动物。
带领此次研究的芝加哥大学生物学教授尼尔·舒宾表示,它的胸鳍已经开始慢慢向前肢转变,显示出最早期陆地生物的特征。
它可能有时会离开水面,爬上陆地。
无论是水中的鱼,还是陆地上的昆虫,观察它的头骨,你会发现,这些东西它可能都吃。
2.三尖叉齿兽:即将涌现的哺乳动物三尖叉齿兽(Thrinaxodon)化石三尖叉齿兽(Thrinaxodon)复原图三尖叉齿兽(学名Thrinaxodon)是种犬齿兽类,体型跟今天猫差不多,身披鳞片,下蛋。
其化石发现于三叠纪晚期的南非岩层,骨骼具爬虫类的多项特征,除了牙齿具有典型哺乳动物的特征,如犬齿,臼齿,与门齿。
它的遗骸显示这种生物比其单孔亚纲的祖先更像哺乳类。
它拥有相当大的头骨且上面有洞,显示它们可能有胡须,同理,身体也应覆盖着皮毛,这是哺乳动物的另一项特征。
此外,它的胸膛与后背可能以横隔膜分开,可让三尖叉齿兽比它们的祖先呼吸更有效率。
三尖叉齿兽几乎是哺乳动物和爬行动物之间的完美过渡,在揭示哺乳动物的进化方面具有重要作用。
生物进化论最为一个科学观点,还可以根据已经发现的生物化石推测出尚未发现的物种化石。
下面就是一个很好的例子。
3.Amphistium:半道上的比目鱼Amphistium比目鱼化石Amphistium比目鱼复原图比目鱼总是被看成异类,尽管未成年比目鱼的眼睛在头的两侧,但它们在成年过程中,一只眼睛会在头骨周围逐渐移动,直至两只眼睛处于头的同一侧。
一些进化生物学家,包括达尔文,都认为比目鱼的这一特征是通过多代的进化逐渐出现的。
而要证明这一点,最为关键的一环就是处于进化中间阶段的比目鱼,这就需要找到眼睛部分偏移的比目鱼化石。
然而,到目前为止,科学家一直没有发现这样的化石记录证据。
这一点可谓神创论者和“突然跳跃式”进化论者的“把柄”和“救命稻草”,让达尔文等人挠头不已。
不过,这一切因为比目鱼化石的发现而画上了句号。
新发现的过渡性鱼化石“Amphistium paradoxum”和“Heteronectes chaneti”表明这些大约5千万年前的怪鱼潜伏在欧洲的浅暗礁中,它的一只眼在头顶上另一只眼在侧面。
这种鱼酷似现代的比目鱼类,如鳎、鲽和大比目鱼,它们的两只眼睛都长在一边脑袋上,呈现不对称的面部特征,从而能让它们伪装性平躺在海底上,等待猎物自投罗网。
科学家表示,新的发现介于现代比目鱼和其它鱼类的中间阶段,这些化石表明现有比目鱼的不对称面目是自然逐渐进化的结果。
此发现严厉地反驳了创造主义者所说的比目鱼不是逐渐进化的产物。
那什么是生物对环境的适应?简单的说,就是在自然选择的过程中,生物为了生存以及繁衍,会逐步适应周边的环境,那些无法适应环境的生物,就会在长期的自然选择中消亡。
同时生物对环境也有着影响,这就是它们之间的相互作用。
虽然生物对环境的适应是多种多样的,但究其根本,都是由遗传物质决定的。
适应之所以具有相对性是由于遗传基础的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果。
适应的相对性还表现在它是一种暂时的现象,而不是永久性的。
当环境条件出现较大的变化时,适应就变成了不适应,有时还成为有害的甚至致死的因素。
生物对环境的适应既有普遍性,又有相对性。
我们知道,生物都生活在非常复杂的环境中,时刻受到环境中各种生态因素的影响。
生物只有适应环境才能生存繁衍,也就是说,自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性,否则早就被淘汰了,这就是适应的普遍性。
但是,每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应,只是一定程度上的适应,环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用,这就是适应的相对性。
生活在雪地的老鼠毛色为白色,是一种保护色,不易被其他动物发现,这对它躲避天敌动物的捕食十分有利,这是对环境的一种适应现象。
如果降雪推迟,白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食,体现了生物对环境的适应具有相对性。
根据达尔文自然选择学说可以推知,随着降雪天数的增加,白色鼠的生存环境优越,有利于繁殖而数量会越来越多。
如果降雪天数减少,白色鼠在生活中就会失去保护色的保护作用而遭大量被捕食,数量会下降,这种变化的环境对老鼠体色起到了自然选择的作用,即适者生存,不适者被淘汰。
每一种生物都是与其生存的环境相适应的。
这样的例子有很多,如叶子秋天要掉,减少水分的蒸发,有利于度过严寒的冬天;鸟过冬南飞,动物冬眠等等也都是冬天对他们的选择;流感病毒的变异,对药物的抗药性也大大增强;金龟子具有与环境相似的体色,竹节虫具有与树枝相似的体态,天空中飞翔的鸟儿,有翅膀,骨薄而坚固,胸肌发达,有气囊辅助呼吸,这些都是生物对环境适应性的表现。
毛土黄色,耳扩长,后腿发达,爪发达。
适于在草地奔跑,便于躲藏,洞穴生活。
体色与环境色彩一致便于隐藏捕食像这样的例子还有很多:北极熊在白色的北极生活,为了保护自己和掩护自己的捕猎行动,久而久之,就变成了白毛;变色龙的随环境变色,免受天敌的攻击;哺乳动物鲸鱼,在水中呼吸;螃蟹壳,保护自己;长颈鹿的脖子,长脖子才能吃到树叶等等,都是对环境的适应。
体形:流线型体表:光滑身体结构:有适宜水中生活的呼吸、觅食、运动等器官生物与环境是一个不可分割的整体,在生物与环境的相互作用的漫长过程中,环境在不断改变;生物也在不断进化。
生物与环境的相互作用造成了今天欣欣向荣的生物圈。
由此可见,研究生物对环境的适应对研究生物进化的发展有着至关重要的作用。
生物进化不能只是由科学家们凭空的猜想,要有理论的依据,而生物对环境的适应所表现出来的性状则给了生物进化理论很大的支持,此外,除了可以用实例来证明理论以外,还可以根据生物进化理论去推测没有被发现的生物的习性,性状。