动物进化

动物学第二十章动物进化，知识内容有无脊索动物的起源与进化、动物进化遵循的规律、达尔文的进化学说、种群的增长特性。

动物进化

• 1、无脊索动物的起源和进化
• 2、无脊椎动物的起源和进化
• 3、动物进化遵循的规律
  • 动物的进化可以以树的形式表示。从树根到树顶代表着地质时间的延续。主干代表着各级共同的祖先，分支代表着各个类群的进化线系。树的基部是最原始的种群，沿着树干往上走，种类越来越高等，各分支的末梢，就是现在的分类群。 动物的进化遵循着一定的规律： (1)线系进化:指以时间顺序为横坐标，物种的形态和功能的改变为纵坐标所结成的线性关系。倾斜度代表着该线系的进化速度。 (2)趋同进化:完全不同的物种或类群，由于生活于极为相似的环境，不对等的器官出现相类似的性状。 (3)平行进化:不同的类群的动物生活于极为相似的环境中，对等的器官出现相似的性状或相似的行为。例如灵长目的长臂猿都营树栖生活，都发展了悬挂的器官一长臂。 (4)停滞进化:物种在很长的时间中无前进进化也无分支进化。 (5)趋异进化和适应辐射:趋异进化也叫分支进化，是指同一祖先分 支出两个或多个线系的进化型。适应辐射也表现为同一祖先线系的分支，但强调原始物种在短时间内经辐射扩展出许多新的物种而侵占了许多新的不同的生态位。 (6)不可逆律:动物在进化过程中所丧失的器官，即使后代回到了祖先的生活环境，也不会失而复得。例如，陆生脊椎动物是用肺呼吸的，又回到水中生活，它们的呼吸器官只能是肺，不可能再回复鳃的结构。
• 4、达尔文的进化学说
  • （1）生物有按几何级数增加的繁殖率。 （2）任何生物必然为生存而斗争。事实上，生物大量繁殖的后代，只有少数得以幸存，这显然是受到了各种自然因素的限制。每种生物为了生存及延续种族，必须争取到所需的食物、营养和日光，能抗御敌害的侵袭，抵抗不良环境的影响等，这就是生存斗争。 （3）变异、遗传和选择是生物进化的三要素。生物普遍存在着变异，在生存斗争中凡具有有利变异的个体，就具有最好的生存机会与繁衍后代的机会，否则就会遭到淘汰。达尔文将这一过程称之为适者生存或自然选择。通过这种自然选择，经过许多世代，物种的有利变异被定向积累而使该物种群不断地逐渐变化而形成亚种或新种，从而推动了生物进化的历程。 达尔文学说以自然的原因来说明生物的适应和合理性，揭示生物进化的必然性，它的科学价值是空前的，其科学论点对当时盛行的神创论、目的论等反科学的谬论是个沉重的打击。
• 5、什么是种群? 种群有哪些基本特征?
  • 种群是占有一定地域的一群同种个体的自然组合。在自然界中种内个体是互相依赖、彼此制约的统一整体。同一种群内的成员栖于共同的生态环境内并分享同一食物来源，它们具有共同的基因库，彼此间可以进行繁殖并产出有生殖力的后代。
  • 种群的基本特征有： (1)种群内个体的空间分布主要有均匀分布，随机分布和聚群分布，以聚群分布为绝大多数。 (2)种群的年龄结构可根据年龄锥体来判断，分为增长着的种群、稳定的种群和衰老的种群。 (3)出生率，出生率是指在单位时间内一种群所产生后代个体的平均数。繁殖力受食物降雨等环境条件的限制。 (4)死亡率，死亡率是单位时间内各群内的个体死亡的平均数，它与气候、食物条件、疾病及栖息环境恶化等因素有关。 5)种群的存活曲线描述一动物种群从出生到死亡的存活状态特征的曲线称存活曲线，有凸型，对角线型和凹型3种，以对角线型最为常见。
• 6、种群的增长特性以及 种群的数量变动及调节
  • (1)种群的增长特性： 动物种群的数量变动取决于一系列复杂的因子，出生率与死亡率是2个基本因子，动物的扩散、聚集和迁徙等行为也影响着种群的数量。如在实验室培养细菌、果蝇等，不存在与其它种群或天敌的严重生存斗争并且有足够的空间和食物供应，种群增长曲线是直线上升，呈几何级数增长，为“J”型，随着种群密度的增长，各种竞争因子也在加大，还会引起传染病流行而使死亡率上升。动物的增长曲线十分相似，即开始时有一段停滞期，随后进入对数期，最后降低至相对稳定的平衡期，大致呈“S”型
  • (2)种群数量的调节： 单位空间内种群个体的数目称为种群密度，种群密度既受气候因子等非生物因子的控制，又受种间关系、种内关系、营养、疾病、捕食等密度制约因子的控制。 当种群数量上升时，各种因子开始起作用，导致生存斗争激烈，死亡率上升、出生率下降、迁出增加，起着负反馈的调节作用。 同时由于密度增加的过度拥挤，能导致紧张程度增大，神经内分泌系统失控，生长抑制，繁殖力下降，表现烦燥和富有侵略性，这是调节种群的内源性因子。
• 7、什么是集合种群？ 其主要特点是什么?
  • 由于生境破碎化导致以往连续分布的一个生物种群被分别成若干个局部种群，分别生活在不同的生境斑块中。这些局部种群在空间上存在着隔离，彼此之间又可以通过个体扩散而相互联系。这种生境斑块中的局部种群的集合，叫做集合种群。
• 8、什么是群落
  • 群落是一定的地区内所栖息的各种生物种群(动物、植物和微生物)的自然组合，每一群落内的各个生物是互相联系，互相影响并各自独立地，恒定地利用和消耗能量。
• 9、食物链、能流与生态系统的关系
  • (1)生态系统中不同物种间的最主要的联系是食物联系，通过食物而直地或间接地把各个成员联结成一个整体，这种食物联系称为为食物链。动物所利用的全部能量，最终是来源于日光，植物通过光合作用把日光能转化为有机物贮存；昆虫、老鼠、兔子等草食性动物通过取食植物而获得能量，它们又是猫头鹰、狼等的食物。生态系统内各种动物的食物链有长有短，食物网越复杂，生态系统愈稳定。 (2)在生态系统中，能量流动和物质循环影响着有机体的生命过程，但能流是单向的，在生态系统中逐次被利用，消耗而最终消失。由于生态锥体，使食物链的长度一般不超过五级。
• 10、生态因子及其 与动物有机体有何关系?
  • (1) 生态因子是对生物的生命活动和生活周期有着直接或间接影响的环境因素。生态因子通常可分为非生物因子和生物因子。生态因子主要包括气候因子、土壤因子、地形因子等；生物因子指动物、植物和微生物有机体。 (2)气候因子包括温度、 湿度、降雨量、光照等。 温度对动物的影响最显著，它直接影响动物的体温，从而影响着新陈代谢强度、生长和发育等；水是生物体的重要组成部分和必不可少的生活条件；水是代谢活动的介质，湿度和降雨量对低等陆生动物的生长发育和生殖力常具有一定景响，而且是控制许多动物分布的重要因子；光照对于动物有机体的热能代谢、行为、生活周期和地理分布都有直接或间接的影响。