论述生物进化机制与生物多样性形成的关系,阐明生物多样性与生态系统多样性的作用(或意义),并谈其在建设海南国际旅游岛上的现实意义。
【摘要】生物进化机制包括自然选择机制和遗传变异机制。由于生命的进化,逐渐形成了地球上的生物多样性。生物多样性包括地球上所有的植物、动物和微生物物种及其所拥有的基因,各物种之间及其与生境之间的相互作用所构成的生态系统及其生态过程。并且这些过程给在热带地区的生物及植物带来了良好的演化,对海南的生态游良好的发展,为海南建设国际旅游岛有极大的意义。
【关键词】进化机制 生物多样性 生态系统 国际旅游岛
一.生物进化机制与生物多样性形成的关系 1.生物进化机制形成物种多样性
(1) .生物进化机制包括自然选择机制和遗传变异机制。 自然选择机制指生物在演化过程中,更能适应环境而有利于生存和能留下更多后代的基因和个体的频率会增加,相反,则频率会减少。环境条件对于生物的变异进行选择而导致适者生存、不适者被淘汰的过程。 繁殖过剩是达尔文的自然选择理论的基本条件。
任何一种生物在生活过程中都必须为生存而斗争。生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争,生物种内的斗争,以及生物种间的斗争。由于生存斗争,导致生物大量死亡,结果只有少量个体生存下来。遗
传是生物的普遍特征,生物有了这个特征,物种才能稳定存在。生物界普遍存在变异。每一代都存在变异,没有两个生物个体是完全相同的,变异是随机产生的 。达尔文认为,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。
遗传和变异机制,遗传通常指在传种接代过程中亲子代之间性状表现相似的现象。在遗传学中,遗传是指遗传物质的世代相传,亲代性状通过遗传物质传给子代的能力,称为遗传性。变异一般指亲子代之间及其子代个体之间的性状差异。由遗传物质改变引起的性状变异,能够遗传给后代。生物体产生性状变异的能力,称为变异性。现代遗传学研究表明,基因的分离规律阐明了杂合体内等位基因分离与杂种后代的性状分离之间的因果关系;基因的自由组合规律则阐明了杂合体内位于非同源染色体上的,非等位基因之间分离或组合的互不干扰性与不同性状自由组合的因果关系,以及不同基因重组是生物变异的原因之一。
( 2) .生物进化机制导致生物多样性的形成。
由于生存斗争不断地进行,因而自然选择也是不断地进行,通过一代代的生存环境的选择作用,物种变异被定向地向着一个方向积累,于是性状逐渐和原来的祖先不同了,这样,新的物种就形成了。
由于生物所在的环境是多种多样的,因此,生物适应环境的方式也是多种多样的,所以,经过自然选择也就形成了生物界的多样性。
由于物种的繁殖是不断进行的,因而基因的分离和自由组合,即基因重组伴随着物种的繁殖不断地发生,物种的性状也不断发生分离。通过一代代的基因重组和性状分离的作用,物种变异将向各个不同的方向积累,必然导致各种与祖先不同的新物种的出现,其直接结果就是生物的多样性。
二.生物多样性与生态系统多样性的作用
在生物多样性与生态系统稳定性研究动态的基础上,从生物多样性和稳定性的概念出发,可以确定忽视多样性和稳定性的生物组织层次可能是造成观点纷争的根源之一。特定生物组织层次的稳定性可能更多地与该层次的多样性特征相关。扰动是生态系统多样性与稳定性关系悖论中的重要因子,如果根据扰动的性质,把生态系统(或其他组织层次)区分为受非正常外力干扰和受环境因子时间异质性波动干扰 \" 类系统,稳定性的 ( 个内涵可以理解为:对于受非正常外力干扰的系统而言,抵抗力和恢复力是稳定性适宜的测度指标;对于受环境因子时间异质性波动干扰的系统而言,利用持久性和变异性衡量系统的稳定性则更具实际意义。在特定的前提下,多样性可以导致稳定性。物种多样性的变化能很好地反映固沙植物群落的稳定性状态.在生物学各级水平都存在冗余,冗余是生命系统在长期的进化过程中逐渐形成的一种特性,其主要功能是确保生物个体和群体更好地适应极端环境、维持正常的生长发育和保持稳定,而且其功能只是在受到干
扰时才明显地表现出来.削弱冗余,会导致在个体、种群或群落水平上产生补偿作用,以此来增加群落的功能.固沙植物群落的稳定程度主要取决于群落内冗余的数量和结构,冗余越多结构越复杂,群落越稳定.削弱固沙群落的根系冗余可获得生物量上的补偿,但使群落稳定性下降.
抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相关的,抵抗力稳定性高的生态系统,其恢复力稳定性低。生物多样性越复杂,物种越多,生态系统稳定性越高,也即抵抗力稳定性越强,恢复性稳定性相对就低。
三.保护生物多样性和生态平衡对海南国际旅游岛建设具有重要意义
物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式,也是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。生物多样性是地球生命的基础。它的重要的社会经济伦理和文化价值无时不在宗教、艺术、文学、兴趣爱好以及社会各界对生物多样性保护的理解与支持等方面反映出来。它们在维持气候、保护水源、土壤和维护正常的生态学过程对整个人类做出的贡献更加巨大。生物多样性的意义主要体现在它的价值。对于人类来说,生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。这些价值给海南建设国际旅游岛具有极大的作用。
1.保护生物多样性和生态平衡有利于海南热带海洋环境的保护。
我国海域面积辽阔,其中只有南海海域大部分位于赤道以南的热带地区,热带海洋具有其独特的海洋环境。海南有我国具有独特性的热带海洋环境,独特的热带海洋物种,以及独特的热带海洋生态是海南人民乃至所有中国人民所共有的宝贵资源,必须予以合理开发和重点保护。海洋生物是海洋环境的组成部分之一,也是海洋生态平衡的关键所在。没有各式各样的热带海洋生物的存在,南海将会是一潭死水,留下的是一个没有生机与活力的海洋环境;没有了物种的多样性,南海的热带海洋生态也将瘫痪,不复存在。生物多样性是海洋环境的关键组成部分,保护生物多样性是保护海南热带海洋环境的关键环节。
2.保护热带雨林有利于建设海南国际旅游岛
海南具有大面积的热带雨林,其中在这雨林中生长着许许多多的品种。例如海南的霸王岭,霸王岭林区是海南热带雨林的典型代表,气候温和,雨量充沛,动植物种类繁多,生态系统完整,生态功能齐全,具有典型性、独特性、珍惜性、多样性四大特征,分布有野生植物2213种,野生动物365种。其中独有的海南长臂猿是全球现有灵长类动物中数量最少、极度频危的物种,目前仅有19只。 霸王岭巍巍群山、莽莽林海,风光无限,处处充满着神奇的色彩,是旅游观光、休闲度假、探险、考察和会议的理想境地。霸王岭山脉连绵、峰峦叠翠、石怪洞多、云雾缭绕,是休闲度假、森林浴保健、观光认知自然生态、科考、探险的最佳去处。这些为海南打下了旅游胜地的基础,为海南建设国际旅游岛起极大作用。
3.保护生态农业有利于建设海南国际旅游岛
海南农业正在朝着令人鼓舞的方向前进。从长远来看,随着工业化、城镇化进程的加快,随着人们生活水平不断提高,对优质安全的热带农产品的需求将越来越旺盛。海南有着得天独厚的气候条件,农业发展的潜力和农民增收的潜力是巨大的。
充分发挥海南热带农业资源优势,大力发展热带现代农业,使海南成为全国冬季菜篮子基地、热带水果基地、南繁育制种基地、渔业出口基地和天然橡胶基地。众所周知,农业生产最重要的特点是“靠天吃饭”,农作物的产量和质量与特定地理区域的热量、光照、水、地形和土壤等自然条件息息相关。这些天然农业条件基础给海南建设国际旅游岛极大的作用。
生物多样性在人类社会发展过程中具有重要作用。保护生物多样性和生态平衡,有利于海南文明生态村建设,热带海洋环境的保护,以及热带雨林生态的保护,其对于旅游项目的开发和保护有重要意义,推动海南国际旅游岛建设事业的蓬勃发展。
进化生物学论文
学院:食品学院
专业班级:2011级食品科学与工程3班
姓名:符天长 学号:20110801310084 时间:2012/11/12