第八章物种与物种的形成
1、可遗传的变异是物种形成的原材料
随机突变在群体内积累储存,在外界条件下使群体分化。
2、选择影响物种形成的方向 3、隔离是物种形成的重要条件
隔离导致遗传物质交流的中断,使群体岐化不断加深,直至 新种的形成
(二)隔离的机制
隔离:指自然界中生物间彼此不能自由交配或交配后不能产 生正常可育后代的现象
➢以生物和非生物因素划分,可分为生物学和非生物学隔离 ➢以受精产生合子为指标,可分为合子前隔离和合子后隔离
第八章 物种与物种的形成
世界上有多少物种?
估计全世界生物总数在200万种至1亿种之间。全球已记录的 生物为近200万种。 ▪ 昆虫75.1万种, ▪ 其它动物28.1万种, ▪ 高等植物24.84万种, ▪ 真菌6.9万种, ▪ 真核单细胞有机体3.08万种, ▪ 藻类2.69万种, ▪ 细菌等0.48万种, ▪ 病毒0.1万种。
现代遗传学对物种结构中的各种等级单元,在遗传上距离 进行了定量的测定。 对昆虫、甲壳类、鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类很多蛋 白质的比较研究发现,当两个个体、两个群体、两个亚种和 两个物种进行比较时,遗传差别增加的尺度是有规律性地逐 渐加大。
遗传距离与物种结构
二、物种的形成
(一)物种形成的三个主要环节
2、遗传学标准:根据遗传学理论来认识物种,物种被 定义为互交繁殖的群体,共有一个基因库。 生殖隔离成为识别物种的最重要的标准。 “生殖种”、“生物学种”
❖ 生物学物种的概念解决了以往的物种概念所面临的一些难 题。首先是不必找出物种的模式或本质,并允许组成物种 的个体的多态性存在。其次是为判别形态界限不明显的生 物类群是否属于同一物种提供了一种衡量尺度。实际上, 根据生物学物种的概念,澄清了许多以往有争议的问题, 还发现了一些“姊妹种”,即形态上几乎完全相同,但生 殖上是互相隔离的物种的存在。“姊妹种”除了生殖隔离 外,还会在行为、生态学、分子生物学等方面显示出一些 差异,这其实是对生物学物种概念的一个肯定。
▪ 据E.O. Wilson 1992年的统计资料,
生物 分类 阶元
中国虎是不是一个种?
❖ 华南虎 ❖ 东北虎
什么是物种(species)? 物种是如何形成的? 进化如何导致生物多样性?
进化生物学核心问题之一: “最美丽的、最奇异的、无限多的生物类型是
如何从最简单的类型产生出来的?” (达尔文)
3、生态学标准: 以物种占有的生态位为标准 生态位:生物在生态系统中的地位和作用
新的生态位的形成,意味着种的分化和新种的形成
每个物种在生态系统中都处于其所能达到的最佳适应状态,就象 适应场上占据一个适应峰
4、生物地理学标准: 以物种的地理分布作为区分物种的标准
适应场 图解
(三)现代物种的定义
隐种:又称为姊妹种(sibling species),相互间在外部形 态上极为相似,但相互间又有完善的生殖隔离。
❖ 品种(cultivar)是人类在一定的生态和经济条 件下,根据自己的需要而创造的某种作物的一种 群体,它具有相对稳定的特定遗传性,主要生物 学性状和经济性状在一定的地区和一定的栽培条 件下具有相对的一致性,其产量、品质和适应性 等方面符合生产的需要。遗传的稳定性和性状的 一致性是品种最主要的特点。
根据物种有无亚种,可分为多型种和单型种
变种:与亚种同属于种以下的分类单位,变种与原种相比 具有形态生理、遗传特征上的差异。但在分布上,同种的两个 变种在地理上可能重叠。变种有时也指未弄清地理分布的亚种, 有时也指栽培品种,有时还指介于两个亚种之间的类型。
在亚种和种之间,有的还存在隐种(cryptic species)的形态。
❖ 物种:由种群所组成的生殖单元(和其它单元在 生殖上隔离着),它在自然界占有一定的生境地 位,在宗线谱上代表着一定的分支。
物种的定义包括四个方面:1种群组成源自2生殖隔离3
生态地位
4
宗谱分支
(四)物种的结构
生物间的差异
种内差异 连续的 种间差异 间断的
1、个体: 物种组成的最基本单位。个体的某些性状 可能不同。
物种既是进化的单位,又是生态系统中的功能单位。
不同时期、不同学科学者的物种概念
❖非时向的物种概念:不考虑时间因素的物种概念 ❖时向种概念:考虑时间向度
时间种 时向种 分支种
时间种:指一个物种在其生存时间内所包含的所有生物个体。 当一个物种随着时间而进化改变,其后裔表现型进化达到可 以明显区别于祖先时,就可以归属为一个新的时间种
❖分支种概念:针对物种在空间上是间断的 而在时间中是连续的悖论,亨尼指出与其 将生殖隔离作为种的标准,不如将每个分 支事件,即两个线系的衍征产生作为种的 识别标准。
(二)物种的标准
1、形态学标准: 传统的分类学家认为每一个物种都有一个理想的形式,它
具有这个种的全部特征,这就是形态模“type”。
遗传学标准面临的矛盾和问题:
(1)应用有局限性 如:标本和化石,花期不遇或存在不同地域。 (2)对无性生殖的生物不适用
(3)生殖隔离并非区分物种的决定性指标:形态上差异 很大,完全异地分布的某些群体,尽管它们之间的杂种完 全可育,仍将它们分为不同的物种。
如:美国东部的一球悬铃木和东地中海地区的三球悬铃木
2、种群:生活在一定群落里的一群同种个体。种群 是物种的基本结构单元。
虽然同一个种的不同种群之间一般分布不连续,但 可以通过杂交,迁移等形式进行遗传上的交流,使物 种成为一个统一的繁殖群体。但种群之间由于不同的 环境产生不同的生态型,当变异达到一定程度,就会 产生亚种,以及新种。
3、亚种
亚种是种内个体在地理和生态上充分隔离之后 所形成的群体,它有一定的形态生理、遗传特征, 特别有不同的地理分布和生态环境,所以也称 “地理亚种”。这一概念多用于动物分类,在植 物上比较少用。
认识生命的多样性是从认识物种开始的,物种是 进化的,是在进化的过程中形成的。应用进化理论 才能认识物种、认识生物的多样性。
一、物种
(一)物种的概念
物种是生命存在的主要形式,体现了生物界统一性中的多 样性,连续性中的不连续性,不稳定中的相对稳定。 ➢ 连续:细胞构成、遗传密码、代谢途径的相似。 ➢ 不连续:直观上的可区分、不同形式的生殖隔离、遗传上 的相对独立。