生命的自然史
第一部分：生命的起源
一、关于生命起源的几个假说和争
论（原477、新347）
（一）神创论
（二）自然发生说
腐草化萤、腐肉生蛆、破布或烂泥生蛙或鼠→巴
斯德的“鹅颈瓶”实验
（三）宇生论
证据：澳大利亚 炭质陨石：含有有机酸和氨基酸
（四）生命来自无生命物质——新的“自然发生”
二、生命的摇篮——地球的进化
（原479、新347）
宇宙的诞生：150亿±+30亿年前的突发性大爆炸，太阳、地球和月亮
地球：第一次大气层（初级大气圈）
第二次大气层（次生大气圈）
（还原型大气，不含氧和氮，都是氢的化合物，如
水蒸气H2O、氨NH3、甲烷CH4、硫化氢H2S等）
第三次大气层：氧化型大气

地球的年龄：46亿年
三、生命的化学进化（原481、新348）
原始生命的起源和发展需要经过两个阶段：化学进化和生物进化阶段

1、无机分子生成有机分子 ——有机小分
子的非生物合成 米勒实验
2、有机小分子生成生物大分子 ——生物
大分子的非生物合成
3、多分子体系的形成和原始生命的出现— ——非细胞形态原始生命诞生
奥巴林的“团聚体”学说、福克斯的“微球体”学说
4、多分子体系生物化学过程的进化和自养营养的出现（原487）
异养营养 自养营养
光合作用导致第三次大气层的形成
（1）臭氧保护层的形成
（2）有氧呼吸的产生
地球上独领风骚十几亿年的原核生物——原核生物多样性及其进化（新350）
原核生物≈细菌（包括真细菌和古生菌）
原核生物营养和代谢类型的进化轮廓（新352）
厌氧化能→ 厌氧化能和→光能自养→好氧化能
有机营养型 光能自养型 （放养型） 有机营养型
四、真核细胞的起源（原488）
1、内共生学说
2、原、真核细胞共同起源于原始生命

五、人类的起源和进化（原495）
1、人在分类系统中的地位： 灵长目、人科
2、人的起源和进化（原497——501）
南方古猿（400万年—100万年前）
能人或早期猿人（200万年—175万年前）
直立人（200万年—20万年前）
智 人（25万年前）
第二部分、生物的进化
一、生物进化的证据
（一）化石记录——古生物学证据（讲义229、原489）
1、古生物学
2、化石
3、生物进化的趋势：水生到陆生、
简单到复杂、低等到高等
4、中间过渡类型
地质年代和生物历史表
（二）比较解剖学证据——同源器官、
同功器官和痕迹器官
（三）胚胎学证据——重演律、
受精卵（单细胞动物）→内外胚层（两胚层
的腔肠动物）→内中外三胚层（三胚层动物）
鳃裂、尾
（四）分类学证据——中间类型生物
栉蚕、鸭嘴兽、树鼯
（五）生物地理学证据
澳洲大陆原始哺乳类、海洋岛屿上的生物
（六）生理学证据
1、元素组成
2、代谢反应
3、能量流通物质
生物分化和亲缘关系的研究——比较血清学证据：
（七）分子遗传学证据
二、生物进化学说
一、拉马克的进化学说（新308、讲义232）
传衍理论、进化等级说、“生物器官用进废退‘学说和”获得性遗传“学说
二、达尔文的进化学说
三、进化理论的发展——杜布赞斯基
的综合理论
（原470）
三、生物的微观进化（新315—318）
（一）种群是生物微观进化的基本单位
（新315、讲义237）
（二）群体基因频率的变化规律——
理想群体的Hardy-Weinberg平衡
四、隔离与物种形成
（一）物种和种群的概念（讲义236，原459）
（二）隔离在物种形成中的作用
（讲义236、原461、新324）
1、隔离的形式：地理隔离和生殖隔离
2、隔离与物种形成——隔离导致遗传物质
交流的中断
（三）、物种的形成方式
1、渐变式（讲义238、原462-463）
2、爆发式——多倍体生物一旦产生就是一种新的物种（讲义238、原463）
五、适应
（一）适应的普遍性（讲义238）
（二）适应的相对性
（三）适应的起源
（四）适应辐射（原468）
生态学部分
一、生态学（Ecology）的定义（生态1-2）
1、Haeckel ( 1869)：研究有机体与其周围环境的科学。——非生物环境和生物环境相互关系
ecology一词来源于希腊语，eco-：住所或栖息地， logos表示学问。
2、Elton ( 1927)：科学的自然历史（Scientific Natural History)
3、Andrewartha(1954)：研究有机体的分布和多度
4、Warming(1909)：影响植物生活的外在因子及其对植物的影响，地球上所出现的植物群落及其决定因子。
5、E.Odum（1956）：研究生态系统的结构和功能
6、马世骏：研究生命系统和环境系统的相互关系
生态学的定义大致分为三类：第一类研究重点是自然历史；第二类是动物的种群生态学和植物的群落生态学；第三类是生态系统生态学。
二、生态学的研究对象（生态2-5）
1、生态学是研究生物与环境、生物与生物之间相互关系的一门生物学基础分支学科。
2、生态学研究是以种群、群落和生态系统为中心的宏观生物学。最低层次是有机体（个体）
3、生态学的研究重点：生态系统和生物圈中各组成成分之间的相互作用
Jordon（1975）：生态系统是生态学研究的基本单位。生态系统是一个综合体，包括生产者、消费者和分解者这些生物和非生物环境。它又是一个功能单位，其主要功能表现在物质流、能量流和信息流（稳态和调节功能）上，具有稳态和反馈调节的内部机制。
三、生态学发展简史（生态6-9）
(一)生态学建立前期：公元前—公元16世纪的欧洲文艺复兴
（二）生态学的建立和成长期：公元17世纪到20世纪50年代
（三）现代生物学发展期：20世纪60年代至今
现代生态学发展的主要趋势：1、生态系统生态学研究是生态学发展的主流，种群生态学成为生态系统研究的基础。2、系统生态学的发展是系统分析和生态学的结合，进一步丰富了本学科的方法论。3、群落生态学有明显的发展，由定性分析到定量分析。4、现代生态学向宏观和微观两极发展。5、应用生态学的迅速发展是70年代以来的另一重要趋势。6、景观生态学和全球生态学是近一二十年发展起来的新方向。
特点：1、从野外的观察描的研究转向为室内分析的实验性研究。2、从定性走向定量。3、从个体生态转向群落生态的研究。4、从自然生态转向人工生态的研究
四、生态学的分支学科（9-10）
按照研究的生物组织水平划分：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学。全球生态学
按生物分类类群划分：动物生态学、昆虫生态学、植物生态学、微生物生态学。人类生态学
按照栖息环境划分：淡水生态学、海洋生态学、河口生态学、陆地生态学（森林生态学、草地生态学、荒漠生态学、冻原生态学。）热带生态学、湿地生态学
按交叉学科划分：数学生态学、化学生态学、物理生态学、地理生态学、进化生态学、行为生态学、生态遗传学、经济生态学
第一部分 生物与环境
一、环境和生态因子
1、环境与生态因素是两个重要的概念
（生态11）
2、生物对生态因子的耐受性是有限度
的（生态12—14）
（1）Liebig的“最小因子法则”（最低
量定律）
（2）V.E.Shelford的“耐受性法则”
3、生态幅和限制因子（生态13-14）
4、大环境和小环境对生物的不同影响
5、生物对生态因子耐受限度的调整（18-21）
（1）驯化（18-19）
（2）休眠（20-21）
6、内稳态生物和非内稳态生物（22）
内稳态：生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定
7、生物保持内稳态的行为机制（23）
8、适应组合（25）
第二部分 生物与
非生物环境间的关系
一、阳光是生命的能量源泉（26、讲义254）
1、光的性质：波长范围150-4000纳米，
可见光380-760纳米，具有最大的生态学意义
2、光质的变化对生物的影响（26）
光质：光谱成分
3、光照强度的变化对生物的影响（27）
光补偿点、光饱和点
光合面积、光合时间、光合能力影响植物群体
的总光能利用率
4、日照长度的变化与生物的光周期现象
（30）
二、温度限制着生物的分布
（一）温度的生态意义（32）（讲义254）
1、生物体内的生物化学过程必须在一定的温度
范围内才能正常进行。
2、温度的变化能引起环境中其他生态因子的改变。
（二）极端温度对生物的影响
1、低温对生物的影响：冷害、霜害和冻害（33）
2、高温对生物的影响：破坏酶活性、造成缺氧、排泄功能失调和神经系统麻痹（34）
（三）生物对极端温度的适应（35）
（四）温度与生物发育的关系——有效积温法则
实际应用（38）
（五）温度与生物的分布（39)
三、没有水就没有生物（39）
（一）水的生态意义
1、水是生物体不可缺少的组成成分
2、生物的一切代谢活动以水为介质
3、水的特性：3.98℃时水的密度最大（40）
（二）植物与水的关系
气孔的作用：吸入CO2,放出O2和H2O（水蒸气）
99%的水用于蒸腾作用，1%保持在体内
（三）动物与水的关系（讲义255）
（四）水的物理性质对水生生物的影响（46）
（五）水生环境与生物呼吸
四、生物与土壤的关系 （48、讲义256）
（一）土壤的生态学意义
（二）土壤的质地和结构及其对生物的影响
（三）土壤的化学性质及其对生物的影响（50）

五、化学因素（讲义256）
1、影响陆生生物的化学因素：CO2、O2和
氮气
2、影响水生生物的化学因素：盐分和酸
碱度
思考题：
1、什么是环境？什么是生态因子？
2、为什么说生物和环境是不可分割的
统一体？
3、什么是生物的“耐受性法则”和“最小
因子法则”？
4、阳光对地球上的生物有什么重要意
义？
第三部分 生物与
其他生物之间的关系
一、种内关系（讲义257，原573-576）
1、种内互助
2、种内斗争
二、种间关系
捕食、竞争、寄生、共栖、原始合作、
互利共生、化学互助和拮抗
第四部分 种群的结构、
动态与数量调节
（新421、讲义261）
一、种群的概念和特征
（一）种群是同一物种个体的集合体（新412）
（二）种群密度（讲义261）
（三）出生率和死亡率是决定种群动态的两个重要参数（新413）
（四）年龄结构预示着种群未来的增长趋势（新413）
（五）标志重捕是动物种群密度调查的一种重要方法（新414）
（六）种群中的个体有三种分布类型
二、种群的数量动态
（一）种群在资源无限条件下呈指数增长
（新415、讲义262）
（二）种群在资源有限条件下呈逻辑斯蒂
增长（logistic growth）（新416、讲义263）
（三）人类的人口不能无限增长（新417）
（四）为什么有些生物人类想消灭却消灭不
了，而另一些生物想保护又保护不住？（新418）
（五）多数种群的数量波动是无规律的，
少数种群的数量波动表现有周期性（新418）
三、种群的数量调节
密度制约和非密度制约因子影响或
调节着种群数量（讲义263、新419）
思考题：
1、什么是种群？种群有哪些特征？
2、什么是出生率、死亡率？
3、种群有哪两种增长方式，其增长各有何特
点？
4、为什么有时会出现“种群爆炸”？
5、世界人口无节制的增长会有什么后果？
6、种群数量在自然条件下是怎样发生变化
的？
7、什么是密度制约因子和非密度制约因子？