进化生物学课件_物种和物种的形成

物种形成与物种演化的过程物种的形成与演化是生物进化的重要方面，是生物多样性的基础。

通过演化过程，物种在适应环境的同时逐渐发生改变，产生出新的物种，进一步丰富了生物界。

1. 物种形成物种形成是指一个或多个亲本物种通过遗传变异、隔离和自然选择等因素逐渐形成新的物种。

这一过程常常伴随着地理隔离、生态隔离、行为隔离等因素的作用。

1.1 遗传变异遗传变异是物种形成的基础，它是由于基因的突变、基因重组和基因流失等造成的。

遗传变异导致了个体之间的差异，这些差异可能会在繁殖过程中被遗传给下一代，并逐渐积累。

1.2 地理隔离地理隔离是物种形成中常见的因素之一。

当物种的种群被地理环境的障碍如山脉、水域等分割开来时，种群之间的基因流动受到限制，进化过程将独立进行。

随着时间的推移，地理隔离的种群可能会逐渐发生形态、生理和行为上的差异，最终产生出新的物种。

1.3 生态隔离生态隔离是由于不同种群占据不同的生境或利用资源的方式而导致的物种形成。

当生境中存在不同的生态位时，不同种群将选择适应自己的生态位，以避免与其他种群竞争或产生杂交。

随着时间的推移，这些种群的差异将逐渐加深，最终导致物种的分化。

1.4 行为隔离行为隔离是由于物种之间的繁殖行为差异而导致的物种形成。

每个物种都有一套独特的繁殖行为模式，包括求偶、交配行为、求偶信号等。

当物种的繁殖行为差异达到一定程度时，不同种群之间的繁殖隔离将变得明显，从而推动物种形成。

2. 物种演化物种演化是物种在时间尺度上的进化过程，它涉及到物种在遗传、形态、生理和行为等方面的变化。

2.1 适应与自然选择适应是物种在特定环境中通过基因变异、基因流动和基因重组等途径提高自己生存和繁殖成功率的过程。

在自然选择的作用下，适应性更强的个体更容易存活下来并将自己的优势基因传递给下一代。

随着时间的推移，这些有利于生存的基因将在种群中逐渐累积，导致物种的适应性增强。

2.2 变异与选择变异是物种形成与进化的基础，它在物种的演化过程中起着重要作用。

牛翠娟北京师范大学第3节种群的进化与物种形成生态学第3讲种群的数量动态与遗传进化对种群的遗传结构、进化机制和物种形成的研究是紧密结合种群遗传学的当前种群生态学研究的另一主要方面。

种内个体的基因型及表现型的构成，反映了种群的质的特征，并与其数量动态密切相关。

白登海拍摄1. 物种的概念林奈物种：形态相似，可自由交配，产生可育后代。

达尔文物种：种间具不同程度亲缘关系，一种可进化为另一种。

现代对物种的认识：具有形态相似性与遗传相似性的种群集合。

Mayer（1982）提出生物学种的概念：物种是由许多群体组成的生殖单元（与其它单元生殖上隔离），它在自然界中占有一定的生境位置。

生物种的基本特点：生物种是由内聚因素（形态、生殖、遗传、生态、行为、相互识别系统等）联系起来的个体的集合。

物种是自然界真实的存在。

物种是一个可随时间进化改变的个体的集合。

同种个体共有遗传基因库，并与其它物种生殖隔离。

组成物种的种群是进化的基本单位。

物种是生态系统中的功能单位。

不同物种在生态系统中占有不同的生态位。

因此，物种是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。

2. 种群的遗传进化、变异与自然选择基因、基因库和基因频率基因（gene）：基因是带有可产生特定蛋白的遗传密码的DNA片段,位于细胞内染色体上。

基因型（genotype）：二倍体生物的基因是成对结构，由两个等位基因构成。

产生某一性状的来自父母双亲的等位基因的组合，称为一个基因型。

基因库（gene pool）：种群内存在的所有基因和等位基因构成基因库。

基因频率（gene frequency）：在种群中不同基因所占的比例，即为基因频率。

基因型频率（genotypic frequency）：种群内不同基因型所占的比例叫基因型频率。

进化：种群的基因频率从一个世代到另一个世代的连续变化过程。

哈代－魏伯格定律（Hardy-Weinberg law）：是指在一个巨大的、个体交配完全随机、没有其它因素的干扰（如突变、选择、迁移、漂变等）的种群中，基因频率和基因型频率将世代保持稳定不变。

进化生物学中的物种分化与物种形成物种是进化生物学中的基本单元，是指同一类生物根据形态、生态特征等的差异被分为不同的群体。

而物种分化与物种形成则是指生物体现出种类不同，进而产生新的物种的过程，这个过程是漫长而有趣的。

本文将详细探讨这个过程，并且尝试解释为什么不同环境下的生物会产生这些差异。

物种概念的由来物种概念指不同分类单位之间的差别。

即整个分类体系的最基本的单位，生物学中不同的物种具有不同的特征，植物学和动物学方面有不同的定义。

但总之都是描述在各自的分类单元之下的形态、遗传特征和进化历史等方面的不同之处。

如G.N.的道尔文认为一个物种是生物体系中的一群能够与其它群体繁衍后代，并且生育的后代并拥有良好遗传特征的个体。

现代进化生物学中多采用繁殖隔离的概念，即指的是那些具有独立进化历程的群体。

繁殖隔离的概念包括生理隔离和行为隔离两种，不同群体繁殖生殖过程产生的后代基因组差异较大，最终导致了物种分化和物种形成。

物种分化的原因物种分化的原因有很多，最主要和最终的因素是隔离。

这个隔离可以是物理空间上的隔离也可以是地理隔离。

地理隔离，特别是大陆与大陆之间或海洋与海洋之间的隔离最容易造成物种分化与物种形成，因为它们在地理上隔离开了，它们的繁殖交流就难以实现。

因为繁殖的隔离，随着时间的推移，分隔在两个不同的环境中的生物体就会经历各种难以预测和控制的变化，并经过进一步的分化和分岔进化，最终产生出不同的生物体。

例如，我国四大河流有高度隔离作用，物种分化能形成许多基因型的隔离，是地理唤起了物种分化。

不同环境下的物种分化物种分化不仅因为地理隔离而发生，其它因素，如群体、环境、和行为习惯等也都可能导致物种分化和物种形成的发生。

比如阳性失调，许多昆虫物种经过了阳性失调后形成的物种分化，中国梅花蚜的物种分化系普遍采用中部山区形成的进化方案，而此方案可能与生存环境以及梅花蚜繁殖方式相关。

另外，特定的体内条件、生态环境以及宿主的行为等影响都可能对物种进化产生影响。