资源科学：第十四章 生物资源与生物多样性
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• 生物多样性特丰富国家：地处或拥有大面积 的热带、亚热带地区，占有全世界最高比例 物种多样性的一些国家。
• 12个生物多样性特丰富国家，包括：巴西、 哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊 尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、 印度尼西亚、马来西亚。
已描述的物种数（万种） 估计存在的物种数（万种）
0.4
40
0.4
100
7.2
150
4.0
20
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27.0
32
2.5
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15
7.5
75
95.0
800
7.0
50
4.5
5
11.5
25
175.0
1362
2. 物种多样性
（1）物种多样性的概念
• 物种多样性是指地球上生命有机体种类的多样化，包括动物、 植物、微生物物种的丰富性及其变化。
• 二者是不同层面，不同性质的概念 • 另外，多样性不考虑是否对人类有害
生物资源是生物多样性的子集
二、生物多样性及研究层次
生物多样性的层次（类型）
• 目前地球上生物多样性通常被认为有三个层次：
－－遗传多样性 －－物种多样性
－－生态系统多样性
生物多样性的三个层次
ecosystem diversity species diversity genetic diversity
人类基因组计划
2. 物种多样性
什么是物种？
种（Species）或称物种，生物分类的基本单位，位于 生物分类法中最后一级，在属之下。 能够（或可能）相互配育的自然种群的类群，这些 类群与其它这样的类群在生殖上相互隔离着。
生物分类阶元
• 5个界 kingdom：
–原核生物界 Monera：细菌、放线菌等 –原生生物界 Protista：藻类、原生动物、粘菌等 –真菌界 Fungi：酵母、霉菌 –动物界 Animalia： –植物界 Plantae：
生物资源与生物多样性
主要内容：
一、生物资源与生物多样性的关系 二、生物多样性及研究层次 三、生物多样性的价值 四、生物多样性面临的威胁及丧失原因 五、生物多样性的保护对策
一、生物资源与多样性
生命的本质特征是什么？ 什么是生物资源？ 什么是生物多样性？
生物资源
• 对人类具有实际或潜在用途或价值的遗 传资源、生物体或者部分、生物群体， 或生态系统中任何其他生物组成部分。
•表型= 遗传型(genotype)+环境
• 如何理解遗传多样性？
• 遗传多样性是生态系统多样性和物种多 样性的基础，是生物多样性的内在形式
遗传多样性
• 生物体遗传型的变异来源于
–基因突变，畸变等 – 染色体变异：染色体重组、交换、缺失、反
转、重复等
遗传多样性的多层次表现与检测：
转录 转译 DNA → mRNA → 蛋白质(酶)→ 细胞(组织)→ 器官(个体)
• 物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，反映了地球上 生物有机体的复杂性。 10000 米深海………… 硫细菌 4.5 km 深的地层中………细菌 74－85 km 高空……… 微生物
• 物种多样性是遗传多样性的载体或体现。被认为是生物多样性 研究的核心内容。
中国虎是不是一个种？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
各 种 花 卉
生物资源 如何理解
• 1 有用性 • 2 相对性
生物多样性
• 1992年 生物多样性公约 • Convention for biodiversity
• 内容：旨在保护濒临灭绝的植物和动物， 最大限度地保护地球上的多种多样的生 物资源，以造福于当代和子孙后代。
生物多样性保护是全世界环境 保护的核心问题，
同工酶与蛋白质多态性的检测：
• 以成都动物园人工饲养的12只大熊猫的血液样 品，同时以17只亚洲黑熊作为对照。
• 分析结果表明大熊猫蛋白多态的参数：多态座 位百分比P=0.025（黑熊为0.216），平均杂合 度 H=0.008 （黑熊为0.056，哺乳类平均值为 0.02）。显然大熊猫的遗传多样性极低。
被列为全球重大环境问题之一。
生物多样性
• 生物多样性是生物及其与环境形成的生 态复合体以及与此相关的各种生态过程 的总和, 包括动物、植物、微生物和它 们所拥有的基因以及它们与其生存环境 形成的复杂的生态系统。
生物资源与生物多样性的关系
•生物资源：实体，具体 •生物多样性：抽象，描述
生物资源与生物多样性的关系
一种细长蝾螈就在离洛杉矶不到50公里的地方； 而另一种可以长到40米高的新乔木离澳大 利亚的悉尼也只有两个小时的车程。有三 分之二的新哺乳动物是在博物馆的收藏柜 里被发现的。
Satomi的侏儒海马（Hippocampus satomiae），印度尼西亚
（2）物种多样性的分布
地球上的物种并不是均匀分布
• 五界系统是以细胞结构分化的等级以及和光合、 吸收、摄食这三种主要营养方式有关的组织类 型为基础的。
• 第六界：病毒界
生物 分类 阶元
全球主要生物类群的物种数
➢ 生物类群 ➢ 病毒 ➢ 细菌 ➢ 真菌 ➢ 原生动物 ➢ 藻类 ➢ 高等植物 ➢ 线虫 ➢ 甲壳动物 ➢ 蜘蛛类 ➢ 昆虫 ➢ 软体动物 ➢ 脊椎动物 ➢ 其他 ➢ 总计
遗传多样性研究实例—大熊猫
大熊猫概况：
• 数量稀少（少于1000只）、分布地急剧减小 并割裂为小群体、生殖力低下，极度濒危。
• 以箭竹为食，缺乏食肉齿，但臼齿具明显的 高低不平，为食肉目。
• 随着地质年代中的环境变迁，体型经历了由 小变大、又变小的过程。
• 以迁地保护为主。1993年，世界上有35个单 位饲养着113只大熊猫。
北美红杉 龙血树
捕蝇草
人参
水葫芦（凤眼莲）
微生物
过去十年间，科学家们一共发现了300种以前从未发现的哺乳动物
奇庞吉猴（kipunji）
直升机、卫星制图、潜水器、深海照相机和其 他现代化的工具可以帮助科学家们进行系 统的实地探测——包括一些因为战争爆发 或政治阻碍而无法进入的热点地区。人类 不断深入到偏远地方，可以说，当下是新 物种发现的黄金时期。
1. 遗传多样性
• 广义的遗传多样性：地球上所有生物所携带的遗传 信息的总和，称为生物遗传多样性。
• 狭义的遗传多样性：是指同一生物物种内不同种群 之间或同一种群内不同个体之间的遗传变异的总和。 主要包括染色体水平的多样性和DNA水平（基因）的 变异性。
遗传多样性
• 我们日常所见到的是生物体表型 phenotype 的变异。
• 12个生物多样性特丰富国家，包括：巴西、 哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、墨西哥、扎伊 尔、马达加斯加、澳大利亚、中国、印度、 印度尼西亚、马来西亚。
已描述的物种数（万种） 估计存在的物种数（万种）
0.4
40
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100
7.2
150
4.0
20
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32
2.5
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15
7.5
75
95.0
800
7.0
50
4.5
5
11.5
25
175.0
1362
2. 物种多样性
（1）物种多样性的概念
• 物种多样性是指地球上生命有机体种类的多样化，包括动物、 植物、微生物物种的丰富性及其变化。
• 二者是不同层面，不同性质的概念 • 另外，多样性不考虑是否对人类有害
生物资源是生物多样性的子集
二、生物多样性及研究层次
生物多样性的层次（类型）
• 目前地球上生物多样性通常被认为有三个层次：
－－遗传多样性 －－物种多样性
－－生态系统多样性
生物多样性的三个层次
ecosystem diversity species diversity genetic diversity
人类基因组计划
2. 物种多样性
什么是物种？
种（Species）或称物种，生物分类的基本单位，位于 生物分类法中最后一级，在属之下。 能够（或可能）相互配育的自然种群的类群，这些 类群与其它这样的类群在生殖上相互隔离着。
生物分类阶元
• 5个界 kingdom：
–原核生物界 Monera：细菌、放线菌等 –原生生物界 Protista：藻类、原生动物、粘菌等 –真菌界 Fungi：酵母、霉菌 –动物界 Animalia： –植物界 Plantae：
生物资源与生物多样性
主要内容：
一、生物资源与生物多样性的关系 二、生物多样性及研究层次 三、生物多样性的价值 四、生物多样性面临的威胁及丧失原因 五、生物多样性的保护对策
一、生物资源与多样性
生命的本质特征是什么？ 什么是生物资源？ 什么是生物多样性？
生物资源
• 对人类具有实际或潜在用途或价值的遗 传资源、生物体或者部分、生物群体， 或生态系统中任何其他生物组成部分。
•表型= 遗传型(genotype)+环境
• 如何理解遗传多样性？
• 遗传多样性是生态系统多样性和物种多 样性的基础，是生物多样性的内在形式
遗传多样性
• 生物体遗传型的变异来源于
–基因突变，畸变等 – 染色体变异：染色体重组、交换、缺失、反
转、重复等
遗传多样性的多层次表现与检测：
转录 转译 DNA → mRNA → 蛋白质(酶)→ 细胞(组织)→ 器官(个体)
• 物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，反映了地球上 生物有机体的复杂性。 10000 米深海………… 硫细菌 4.5 km 深的地层中………细菌 74－85 km 高空……… 微生物
• 物种多样性是遗传多样性的载体或体现。被认为是生物多样性 研究的核心内容。
中国虎是不是一个种？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
各 种 花 卉
生物资源 如何理解
• 1 有用性 • 2 相对性
生物多样性
• 1992年 生物多样性公约 • Convention for biodiversity
• 内容：旨在保护濒临灭绝的植物和动物， 最大限度地保护地球上的多种多样的生 物资源，以造福于当代和子孙后代。
生物多样性保护是全世界环境 保护的核心问题，
同工酶与蛋白质多态性的检测：
• 以成都动物园人工饲养的12只大熊猫的血液样 品，同时以17只亚洲黑熊作为对照。
• 分析结果表明大熊猫蛋白多态的参数：多态座 位百分比P=0.025（黑熊为0.216），平均杂合 度 H=0.008 （黑熊为0.056，哺乳类平均值为 0.02）。显然大熊猫的遗传多样性极低。
被列为全球重大环境问题之一。
生物多样性
• 生物多样性是生物及其与环境形成的生 态复合体以及与此相关的各种生态过程 的总和, 包括动物、植物、微生物和它 们所拥有的基因以及它们与其生存环境 形成的复杂的生态系统。
生物资源与生物多样性的关系
•生物资源：实体，具体 •生物多样性：抽象，描述
生物资源与生物多样性的关系
一种细长蝾螈就在离洛杉矶不到50公里的地方； 而另一种可以长到40米高的新乔木离澳大 利亚的悉尼也只有两个小时的车程。有三 分之二的新哺乳动物是在博物馆的收藏柜 里被发现的。
Satomi的侏儒海马（Hippocampus satomiae），印度尼西亚
（2）物种多样性的分布
地球上的物种并不是均匀分布
• 五界系统是以细胞结构分化的等级以及和光合、 吸收、摄食这三种主要营养方式有关的组织类 型为基础的。
• 第六界：病毒界
生物 分类 阶元
全球主要生物类群的物种数
➢ 生物类群 ➢ 病毒 ➢ 细菌 ➢ 真菌 ➢ 原生动物 ➢ 藻类 ➢ 高等植物 ➢ 线虫 ➢ 甲壳动物 ➢ 蜘蛛类 ➢ 昆虫 ➢ 软体动物 ➢ 脊椎动物 ➢ 其他 ➢ 总计
遗传多样性研究实例—大熊猫
大熊猫概况：
• 数量稀少（少于1000只）、分布地急剧减小 并割裂为小群体、生殖力低下，极度濒危。
• 以箭竹为食，缺乏食肉齿，但臼齿具明显的 高低不平，为食肉目。
• 随着地质年代中的环境变迁，体型经历了由 小变大、又变小的过程。
• 以迁地保护为主。1993年，世界上有35个单 位饲养着113只大熊猫。
北美红杉 龙血树
捕蝇草
人参
水葫芦（凤眼莲）
微生物
过去十年间，科学家们一共发现了300种以前从未发现的哺乳动物
奇庞吉猴（kipunji）
直升机、卫星制图、潜水器、深海照相机和其 他现代化的工具可以帮助科学家们进行系 统的实地探测——包括一些因为战争爆发 或政治阻碍而无法进入的热点地区。人类 不断深入到偏远地方，可以说，当下是新 物种发现的黄金时期。
1. 遗传多样性
• 广义的遗传多样性：地球上所有生物所携带的遗传 信息的总和，称为生物遗传多样性。
• 狭义的遗传多样性：是指同一生物物种内不同种群 之间或同一种群内不同个体之间的遗传变异的总和。 主要包括染色体水平的多样性和DNA水平（基因）的 变异性。
遗传多样性
• 我们日常所见到的是生物体表型 phenotype 的变异。