1、第六章第六章 第二节第二节自然选择与适应的形成自然选择与适应的形成学习目标：1.举例说明适应的普遍性和相对性。2.运用达尔文的自然选择学说解释适应的形成，说明适应是自然选择的结果。3.分析自然选择学说对人们观念的影响。问题探讨1 1、枯叶蝶的翅像枯叶是拟、枯叶蝶的翅像枯叶是拟态现象，可使枯叶蝶不易被态现象，可使枯叶蝶不易被天敌发现，天敌发现，利于它在利于它在一定的一定的环境中环境中生存和繁殖。生存和繁殖。问题探讨2 2、从进化的角度：、从进化的角度：祖先中出现翅似枯叶的变异个体祖先中出现翅似枯叶的变异个体这种变异为可遗传的有利变异这种变异为可遗传的有利变异这种个体生存和繁殖后代的机会多这种个体
2、生存和繁殖后代的机会多久而久之，这类蝴蝶具有翅似枯叶的久而久之，这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征适应性特征问题探讨所有生物都具有适应环境的特征。所有生物都具有适应环境的特征。3 3、看似矛盾，其实翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御、看似矛盾，其实翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征，如翅上有类似猛禽眼睛的斑点等。敌害的适应性特征，如翅上有类似猛禽眼睛的斑点等。问题探讨拟态、警戒色、保护色等均属于适应。适应是普遍存在的。拟态、警戒色、保护色等均属于适应。适应是普遍存在的。二、适应的特点二、适应的特点:1.普遍性普遍性 天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙等。天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂
3、、胡蜂、青蛙等。枯叶蝶枯叶蝶不能不能完全免于天敌的捕食。完全免于天敌的捕食。有，如果雪下的比较晚，这种体色反而易被敌害发现。有，如果雪下的比较晚，这种体色反而易被敌害发现。1.1.枯叶蝶的天敌有哪些？枯叶蝶能枯叶蝶的天敌有哪些？枯叶蝶能完全免于完全免于天敌的捕食吗天敌的捕食吗?2.2.雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于在白在白雪皑皑的环境中雪皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限性保护自己。这种适应现象有没有局限性?每种生物对环境的适应都不是绝对、完全的适应，每种生物对环境的适应都不是绝对、完全的适应，只是只是一定程度上的适应一定程度上的
4、适应，环境条件的不断变化对生，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响，这就是适应的相对性。物的适应性有很大的影响，这就是适应的相对性。二、适应的特点二、适应的特点:2.相对性相对性适应是怎么形成的呢？适应是怎么形成的呢？世界上先有鸡还是先有蛋？世界上到底是先有鸡还是先有蛋？这个问题困扰了人类世界上到底是先有鸡还是先有蛋？这个问题困扰了人类几千年！几千年！首先是神学家们作出了首先是神学家们作出了“解释解释”：先有鸡，因为上帝创：先有鸡，因为上帝创造了鸡，然后让鸡下蛋！也就是说神创造了生物。造了鸡，然后让鸡下蛋！也就是说神创造了生物。(神神创论创论)在西方国家，当时在西方国家，当时:神创论神
5、创论和和物种不变论物种不变论占据着统治地占据着统治地位。位。物种不变论物种不变论认为，各种生物都是自古以来就如此的。认为，各种生物都是自古以来就如此的。生物不是上帝造物，也不是女娲造人，而是进化而来的。生物不是上帝造物，也不是女娲造人，而是进化而来的。那么那么生物是怎样进化的呢？生物是怎样进化的呢？食蚁兽鼹鼠拉马克(L.B.Lamarck)1744 1829生物不是神造的，而是由古老生物不是神造的，而是由古老生物生物进化进化来的来的生物是由低等到高等逐渐进化生物是由低等到高等逐渐进化的的 生物各种适应性特征的形成都生物各种适应性特征的形成都是由于是由于用进废退用进废退和和获得性遗传获得性遗传
6、指环境引起或由于用进废退指环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的引起的变化是可以遗传的意义：有进步意义，但对适应形成的解释是肤浅的。拉马克认为，器官用得越多就越发拉马克认为，器官用得越多就越发达，如食蚁兽的舌头之所以细长，达，如食蚁兽的舌头之所以细长，是由于长期舔食蚂蚁的结果。是由于长期舔食蚂蚁的结果。拉马克认为，器官废而不用，拉马克认为，器官废而不用，就会造成形态上的退化。如就会造成形态上的退化。如鼹鼠长期生活在地下，眼睛鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩、退化。就萎缩、退化。思考：请利用思考：请利用拉马克的观点拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长解释长颈鹿为什么脖子长？长颈鹿以树叶为食，长
7、颈鹿以树叶为食，草地退化草地退化（环境改变）（环境改变）后，要后，要吃树叶，于是吃树叶，于是使劲将颈伸长使劲将颈伸长（主观意愿）（主观意愿），这样颈越伸，这样颈越伸越长（越长（用进用进），并且这一性状能遗传给后代），并且这一性状能遗传给后代（获得性遗（获得性遗传）传）。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。提示：提示：拉马克观点的核心拉马克观点的核心（用进废退用进废退和和获得性遗传获得性遗传）实际上实际上,环境的变化如果未引起遗传物质的改变环境的变化如果未引起遗传物质的改变,就不会使生物产生可遗传的变异。就不会使生物产生可遗传的变异。案例一案例一案例二案例二P10
8、7 P107 批判性思维批判性思维用进废退反驳：人用眼过度视力反而下降；用进废退反驳：人用眼过度视力反而下降；获得性遗传反驳：画家的儿女不一定有画画天赋获得性遗传反驳：画家的儿女不一定有画画天赋达尔文曾随英国海军勘探船“贝格尔”号，做了历时五年（18311836）的环球航行考察，在动植物和地质等方面进行了广泛的观察，并采集了大量的生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了生物进化的观点。适应是自然选择的结果事实1：生物都有过度繁殖的倾向事实2：物种内的个体数能保持稳定事实3：资源是有限的推论1：个体间存在着生存斗争事实4：个体间普遍存在差异(变异)事实5：许多变异是可以遗传的推论2：具有有利变异
9、的个体，生存并留下后代的机会多推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化，形成具有新的适应特征的生物新类型过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存过度繁殖有限的生活条件+导致生存斗争+变异导致适者生存+有利性状遗传导致生物新类型出现达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择自然选择。（1）过度繁殖自然选择的基础：各种生物都具有很强的繁殖能力，产生很多的后代。远远超过环境的承受能力。荚迷鱼群人可能是繁殖能力最小的！若以每对夫妻平均生三个子女，平均30年传递一代计算，每隔50年人口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人！动物、植物和微生物的繁殖能力比
10、人强很多很多倍！若全部后代都能成活下来，只要很短时间就会超出环境的承受能力！生物的生存资源有限，要生存就必须与无机环境、异种生物及同种生物的其他个体进行斗争（结果：大量死亡，少量存活）！（2）生存斗争自然选择的手段、动力：生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状，生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境！即变异是不定向的。！（3）遗传变异生物生存进化的内因：（4）适者生存自然选择的结果 生物产生的不定向变异，由自然选择决定其保留或淘汰；自然选择只选择与环境相适应的变异类型；通过多次选择，生物微小的变异得到积累。人工选择与自然选择思考与讨论：思考与讨论：1.1.容易吃到高处的容
11、易吃到高处的树叶，留下后代的机树叶，留下后代的机会多；会多；2.2.逐渐增加；逐渐增加；3.3.能；能；4.4.在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体逐渐增多，有利变异经过逐代积累而成为这样的个体逐渐增多，有利变异经过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。达尔文自然选择学说的主要内容1.1.过度繁殖过度繁殖2.2.生存斗争生存斗争3.3.遗传变异遗传变异4.4.适者生存适者生存1、所有生
12、物都有共同的祖先；2、生物的多样性是进化的结果；3、生物界的种类之间有一定的内在联系。适应形成的必要条件：群体中出现可遗传的有利变异群体中出现可遗传的有利变异 环境的定向选择环境的定向选择P108批判性思维：有一定道理，“适者生存”的原意也包含有更多的机会繁殖后代，不改也可以。以上两图是当时宗教人士为讽刺达尔文所作达尔文自然选择学说的意义：达尔文自然选择学说的局限：（1）对于）对于遗传和变异的本质遗传和变异的本质，未能未能作出科学的解释作出科学的解释（2）对生物进化的解释也局限于）对生物进化的解释也局限于个体水平个体水平（3）强调物种的形成是）强调物种的形成是渐变渐变的结果，不能解释物种大爆发
13、现象的结果，不能解释物种大爆发现象（1）相对系统地）相对系统地解释了解释了生物进化的原因生物进化的原因（2）较好地）较好地解释了生物的多样性和适应性解释了生物的多样性和适应性（3）反对神创论和物种不变论，为）反对神创论和物种不变论，为辩证唯物主义世界辩证唯物主义世界观观提供了提供了有力的武器有力的武器(1)(1)自然选择自然选择(定向选择定向选择)的对象的对象直接对象是生物的直接对象是生物的性状性状。间接对象是相关的间接对象是相关的基因型基因型。根本对象是根本对象是与性状相对应的基因与性状相对应的基因。(2)(2)自然选择的因素：自然选择的因素：外界环境外界环境(环境不是诱变因素而环境不是诱变
14、因素而是选择因素是选择因素)，包括无机环境和生物环境。，包括无机环境和生物环境。(3)(3)自然选择的手段：自然选择的手段：生存斗争生存斗争(包括生物与环境、生包括生物与环境、生物与生物之间的斗争物与生物之间的斗争)。归纳总结(4)(4)进化的内因：进化的内因：遗传和变异遗传和变异。生物的变异是不定向的，其中变异可分为有利变异生物的变异是不定向的，其中变异可分为有利变异和不利变异。和不利变异。遗传的作用：使生物微小的有利变异得以积累加强遗传的作用：使生物微小的有利变异得以积累加强，从而形成适应特定环境的生物新类型。，从而形成适应特定环境的生物新类型。(5)(5)选择的结果：选择的结果：适者生存
15、，不适者被淘汰适者生存，不适者被淘汰。一般外。一般外界环境条件变化越剧烈，选择越频繁，生物进化速度界环境条件变化越剧烈，选择越频繁，生物进化速度就越快。就越快。归纳总结CB在距今约在距今约5.35.3亿年前的寒武纪时期，地球上在亿年前的寒武纪时期，地球上在20002000多多万年时间内出现了突然涌现出各种各样的动物。万年时间内出现了突然涌现出各种各样的动物。节肢节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相集体亮相”，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。中国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和凯里中国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和凯里生物群构成世界三大页岩型生物群，为寒武纪的地质生物群构成世界三大页岩型生物群，为寒武纪的地质历史时期的生命大爆发提供证据。历史时期的生命大爆发提供证据。寒武纪大爆发
