生命的多样性.docx

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生命的多样性

生命的多样性

我国是生物多样性最丰富的国家之一，其生物多样性居世界第8位，居北半球首位。

我国的生物多样性不仅表现在物种极其丰富，生态系统类型多样，而且特有性程度高。

我国特有种超过一万种，如银杏、银杉、水杉、金钱松、珙桐、鹅掌楸都属中国特有的珍稀孑遗植物；珍稀动物如大熊猫、金丝猴、褐马鸡、扬子鳄、白唇鹿等。

但是，随着经济的发展，由于自然资源（包括生物资源）和能源过度消耗，生态环境日益恶化，生态系统遭到破坏，生物多样性日渐丧失。

保护生物多样性已是当务之急。

1、生命多样性与物种

（1）生命多样性

按照1992年联合国环境与发展大会通过的《生物多样性公约》生命的多样性（Biodiversity）包括物种多样性、遗传（基因）多样性和生态系统多样性。

物种多样性

地球上的生命是丰富多彩的：

从非常小的一个病毒到重达150吨的大鲸鱼；从慢性子的蜗牛到每小时能奔跑90公里的猎豹；植物借助于风、水和动物的迁移把自己的后代送向远方；仅苔癣植物就有13000种之多......,大自然中每一样生命都是独特的，不可替代的。

已发现和命名的物种有1,500,000种

植物260,000种

昆虫700,000种

脊椎动物500,000种

共有5,000,000----30,000,000种

遗传多样性

世界上所有生命既能保持自己物种的繁衍，又能使每一个个体都表现出差别，这要归功于其体内遗传密码的作用和基因表达的差别。

在组成生命的细胞中，DNA是遗传物质，由4种碱基在DNA长链上不同的排列组合，决定了基因及生命的多样性。

在人类DNA长链上就有10万个基因，它记录了我们祖先的密码。

大自然用了几十亿年的时间，建造起如此浩繁、精致和复杂的基因，任何一个物种的绝灭，都会带走它独特的基因，令我们永远地遗憾。

生态系统多样性

在地球的表面，到处都有生命在游荡。

为适应在不同环境下生存，各种植物、动物和菌类与环境又构成了不同的生态系统，这就是生命的家园。

在不同的生态系统中，各种生命通过一张极其复杂的食物网来获取和传递太阳的能量，同时完成物质的循环。

生态系统的结构、功能、平衡及调节机制千差万别是生物多样性的重要内容。

保护生物多样性的意义

人口增长，生物资源不合理利用自然环境遭破坏，生物多样性正在以前所未有的速度被减少或丧失。

一个基因可能关系到一种生物的兴衰，一个物种可能影响一个国家的经济命脉，一个生态系统可能改变一个地区的面貌。

在人类还没有来得及开发应用的众多物种便如此大量和快速的灭绝了，从此，我们不知道，而且将来永远也不可能知道这些已经灭绝物种的宝贵价值，全球生物多样性正在迅速丧失，这不仅意味着我们正失去大量以后可资利用的资源；更重要的是，那将最终导致我们人类自己，也像其他生物一样，从这个星球上消失！

从这个意义上说，保护生物多样性就是保护人类自己！

（2）物种的概念及其命名法

物种的概念

物种即种（Species）。

不同专业的生物学家对物种的概念有不同的理解。

分类学是依据表型特征识别和区分生物的基本单位。

现代遗传学则把物种定义为：

物种是一个具有共同基因库、与其他类群有生殖隔离的群体。

生态学家则认为，物种是生态系统中的功能单位，不同物种占有不同的生态位。

对物种问题争论的焦点归纳起来主要有两点：

一是把种定义为形态结构相似的个体群，把物种分为形态学种和分类学种；二是强调种间生殖隔离的机制。

种的命名

瑞典植物学家林奈在他的《自然系统》（SystemaNaturae,1786年）中制定了生物学名二命名法（binomialnomenclature），即属名加种名。

属名在前，种名在后。

属名是名词，第一个字需大写；种名是形容词，是限制属名的，故小写。

在种名之后还应加上定名者的姓氏或其缩写。

（2）分类方法和等级

在自然分类系统中，分类学家将生物划分为自高而低的7个阶元，它们的顺序是：

界（kingdom）、门（phylum）、纲（class）、目（order）、科（family）、属（genus）和种（species）。

每一种生物都可以通过分类系统，依不同的分类阶元，表示出它在生物界的分类地位，反映该种生物的分类属性以及与其他生物之间的亲缘关系。

如人（Homosapiens,L）：

动物界（Animalia）

脊索动物门（Chordata）

脊椎动物亚门（Vertebrata）

哺乳动物纲（Mammalia）

真兽亚纲（Eutheria）

灵长目（Primates）

类人猿亚目（Anthropoidea）

人科（Homonidae）

人属（Homo）

人种（sapienes）

（3）生物的分界

1、分界的演化

古希腊Aristotle首次把生物分为动物和植物两大界。

德国生物学家海克尔（E.Haeckel）于1886年提出三界学说：

植物界（Plantae）、动物界（Animalia）和原生生物界（Protista）。

2、三主干学说

20世纪70年代以来多用保守的核糖体小亚单位（smallsubunitrRNA）ssrRNA（原核为16S，真核为18S）的序列进行比较，并将所得到的数据再用计算机分析，由此再建立起分子系统树。

1980年生物学家提出了生物进化系的三主干学说。

在三主干中，除了真核生物主群外，原本视为一个整体的原核生物被分为古细菌主群（Archaebacteria）和真细菌主群（Eubacetria）。

1990年，Woese进一步提出将古细菌的后缀去掉，称之为Archaea（古核），拟与真核、原核相对应。

这个研究结果和根据表型比较而建立的系统大部分是相符的，现在已被多数人所接受。

以下是一些简单的分类方法：

三界系统：

植物（plantae）动物（animalia）原生生物（protista）

五界系统：

原核生物总界

真核生物总界：

植物（plantae）动物（animalia）真菌（fungi）原生生物（protista）

六界系统：

无细胞生物总界、原核生物总界、真核生物总界

2、生物类群

（1）引言

现在常用的生物分界系统是三主干六界的分界学说。

三主干是真核生物、真细菌和古细菌。

（2）病毒

1892年，俄国生物学家伊凡诺夫斯基（DmitriIwanovsky）发现烟草花叶病毒（toboccomosaicvirus,TMV），1935年得到该病毒的结晶。

1、病毒形态

virus泛指成熟的或不成熟的各种病毒。

病毒不具有细胞形态结构，它仅仅由核酸和蛋白质构成。

在自然界中病毒种类很多，已知约1000多种，形态多样。

上图为病毒形态

2、病毒特征

（1）体积微小病毒的大小差异很大，绝大多数是介于10~300nm之间，通常只能用电子显微镜才能观察到。

（2）结构简单绝大多数病毒仅由核酸和蛋白质构成，核酸在内，蛋白质（衣壳）在外；核酸只能是RNA或DNA中的一种，不可两者兼有。

3、病毒结构

病毒的蛋白质衣壳（capsid）由数量不等、相同或不相同的亚单位构成，每个亚单位即为衣壳体或粒子（capsomere），衣壳体按一定规律排列，使各种病毒具有不同的形态。

图为病毒的典型结构

（3）真细菌界

1.细菌

⑴细菌的形态

细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）三种。

一般球状细菌的直径约0.5μm，杆状长约0.5-5μm。

⑵细菌的结构

细菌共有的结构称一般结构，如细胞壁、细胞膜、细胞质、核区等；非共有的结构称为特殊结构，如鞭毛、菌毛、荚膜、芽孢等。

细菌的细胞壁

主要成分是含N-乙酰胞壁酸（N-acetylmuramicacid）的肽聚糖（peptidoglycan），成网状结构。

细胞壁的主要功能有：

固定细胞外形；协助鞭毛运动；细菌细胞壁可阻拦相对分子质量超过800的抗生素透入。

（3）细菌的繁殖

细菌一般以无性二分裂方式进行繁殖。

在适宜的条件下，大部分细菌繁殖迅速，如大肠杆菌在最合适的条件下，每分裂1次，只约需12.5~20min。

2.蓝细菌（蓝藻）

（1）蓝细菌特点

a、蓝细菌与细菌有相似之处。

b、蓝细菌与真核藻类相似而与细菌有不同的特征。

⑵蓝细菌的形态结构

蓝细菌的基本类型有单细胞体、群体类型。

（4）古细菌界

1.嗜热细菌

嗜热细菌只有在高温下才能良好地生长。

迄今为止已分离出50多种嗜热细菌。

在这些细菌中有一种最抗热的菌株（Phyolobousfumarii），在105℃繁殖率最高，甚至在高达113℃也能增殖。

2.嗜盐细菌

它能在极端地盐环境下生长和繁殖，特别是在天然地盐湖和太阳蒸发盐池中生存。

而与环境中盐类接触的盐杆菌，其细胞质中的蛋白质需要有高浓度的氯化钠才能发挥作用。

（5）真菌界

真菌大多数是由分支或不分支地菌丝、菌丝体构成。

⑴藻菌门⑵子囊菌门⑶担子菌门⑷半知菌门⑸地衣门

（6）植物界

㈠低等植物

这是一类没有根、茎、叶分化和没有胚的植物类群，以藻类（algae）为主。

⒈裸藻

裸藻多数是无细胞壁，有鞭毛，能自由运动的单细胞植物，约1000种。

⒉甲藻

约2000种，大多有纤维素外壳，光合作用产物为淀粉。

染色体上有组蛋白。

⒊褐藻和红藻

它们分别由于色素体是褐色和红色而得名。

除淡水中有少数红藻外，褐藻和红藻均是海生，它们的体型、生殖方式均类似，但红藻生殖细胞无鞭毛。