生物进化的原因

主讲: 优秀生物教师 崔腾云

在漫长的进化过程中,为什么有的动物会灭绝?新的动物又是怎样产生的呢?

一、分析生物进化的原因

  桦尺蛾在英文中被称做“斑点蛾”,之所以这么叫是因为在19世纪中叶之前采集到的这种蛾的种类都是浅灰色的翅膀上散布着一些斑点。

  1848年,昆虫学家首次在工业城市曼彻斯特附近采集到了黑色翅膀的桦尺蛾标本。之后,采集到的黑蛾标本越来越多,而且都集中在空气污染严重的工业化地区?

  到1895年,曼彻斯特附近的黑蛾所占的比例激增到接近100%,而在非工业化地区,灰斑蛾仍然占绝对优势。

  后来,一些生物学家来此地考察,他们先把数量相等的浅色和深色的桦尺蛾同时放到树干上,然后用望远镜观察发生的情况。一群爱吃桦尺蛾的鸟儿飞过之后,他们发现浅色的桦尺蛾所剩无几,而大多数深色桦尺蛾却逃过了灾难,你能解释桦尺蛾体色变化的原因吗?

  这种变化的原因是什么?

  哪种颜色的桦尺蠖易被发现?

  这里有几只桦尺蠖?

  桦尺蛾停在树干上时,翅膀是张开的,我们不难设想,翅膀应该起到某种伪装作用,才能避免被 天敌(鸟类)捕食。在非工业化地区的森林中,树干长满浅色的苔藓,长着灰色斑点的翅膀在这种树干上不容易被发现,而黑色翅膀则容易被发现。在工业化地区, 树干上的苔藓被黑色的煤烟取代了,情形恰好相反,灰斑蛾容易被天敌发现,而黑蛾不容易。

  引起曼彻斯特两种桦尺蛾数量变化的原因是什么?

  周围环境变化,环境和鸟对桦尺蛾的选择作用。

  被污染的环境,使得浅色型桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势,黑色型桦尺蛾具有保护色而处于选择优势。

  

  动物体色与周围环境的色彩非常相似,这种体色称为保护色。

  保护色有什么作用?

  你能举出一些动物保护色的例子吗?

  这些保护色是怎样形成的呢?

二、模拟探究:模拟保护色的形成过程

模拟探究:模拟保护色的形成过程

提出问题:

假设:

体表颜色与环境颜色相似的动物能更好地生存下来。

制定计划和实施计划:

分组: 4人一组。

组长:组织、发令。

督察:监督、补充幸存者后代(每个幸存者产生3个后代)。

捕食者:(要随机捕食,每代捕食5次,每次捕食1个。猎物:小纸片)。

记录员:记录每代开始数和幸存者数。

记录表:

  模拟探究:模拟保护色的形成过程。

讨论:

  1、第一代和第五代中,哪种颜色的小纸片“幸存者”最多?这与布的颜色有什么关系?

  2、第一代和第二代之间有什么变化?第一代和第五代之间有又什么变化?

  3、比较第一代和第五代的“幸存者”,哪种颜色在“幸存者”群体中没有代表?为什么?

  4、通过上面的模拟实验,你能推测保护色的形成过程吗?从中你能简单分析生物进化的原因?

  【探究实验】模拟保护色的形成过程

  得出结论:

  你得出的结论是:________________________________。

  得出结论:

  适者生存。体表颜色与环境颜色相似的动物能更好地生存下来,一代一代下去,就逐渐形成了与环境颜色一致的保护色。

  桦尺蠖的变异对它的生存和繁衍来说是有利的还是有害的?为什么?

 三、自然选择(natural selection

生物进化的原因是什么呢?

人们普遍接受的是达尔文的自然选择学说。

自然选择学说的主要内容:过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。

1、过度繁殖(1)

  过度繁殖(2)

  一棵一年生的植物,即使每年只产生两粒种子,经过20年,后代的数目就能超过100万棵。

2、生存斗争是生物进化的动力

  

  用达尔文学说解释狼的凶猛、善跑、狡猾的特性的形成过程:

  狼群中本就有个体差异,有的善跑,有的不善跑,有的凶猛,有的不凶猛,有的狡猾,有的愚 笨;另一方面因食物、空间的有限引发了生存竞争。凶猛、善跑、狡猾的狼容易得到食物,在生存竞争中能够适应环境而生存下来,并繁殖更多的个体,将该性状遗 传给后代,相反不凶猛、不狡猾、不善跑的狼则会在生存竞争中被淘汰。

3、适者生存

  达尔文的观点:

  (1)起初长颈鹿的脖子有长有短。

  (2)当低处的树木叶子被吃光以后,长脖子的长颈鹿可以吃到高处树叶而存活,并繁殖后代;短脖子的则容易被饿死,留下来的后代也较少。经过逐代积累,产生了今天的长颈鹿。

生物进化的过程

自然选择的动力:激烈的生存竞争。

生物进化的内在因素:遗传和变异。

自然选择的概念:

在生存竞争中,适者生存,不适者被淘汰的过程。

4、生物通过遗传、变异和自然选择,不断地进化。 

四、达尔文和他的进化思想

 

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