人類活動對物種進化的影響

..淺談人類活動對物種進化的影響內(nèi)容摘要[摘要]生物多樣性是一個描述自然界多樣性程度的一個內(nèi)容十分廣泛的概念。廣義的生物多樣性包含了四個方面：1,物種多樣性2,遺傳多樣性,又稱基因多樣性3,生態(tài)系統(tǒng)多樣性4,景觀多樣性。生物多樣性是人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎,生物多樣性是人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎。我們的衣食住行等一系列的社會活動都與生物多樣性密切相關。生物為我們?nèi)祟愄峁┝耸澄?藥材,能源等等,同時還維持了地球的生態(tài)平衡。多樣性的生物種類每年都為人類創(chuàng)造了不可估量的價值。由于人類源自然生存于自然所以它雖然高于一般生物但也必須遵循自然法則和規(guī)律與周圍環(huán)境和生物和諧相處有序流動才能持續(xù)健康發(fā)展。然而,隨著現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展人類影響自然的能力大大提高又因過去人們對自然界復雜的關系和微妙的平衡知之甚淺,所以人類的許多活動已對生物資源造成了嚴重影響。而20世紀70年代誕生的基因工程及PCR技術、克隆技術和干細胞研究等現(xiàn)代生物技術,使生命科學的發(fā)展進入了一個新階段．這些以創(chuàng)造或改變生物類型及生物機能為目標的現(xiàn)代生物技術已成為新技術革命的三大支柱之一。通過探尋生命本質(zhì)及生長發(fā)育、疾病、衰老等奧秘,揭示生命現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律。隨著生物技術在醫(yī)藥、食品化工、農(nóng)業(yè)、環(huán)保以及能源、采礦等工業(yè)部門中的廣泛應用,人類改變了地球太多,從地形地貌到空氣環(huán)境,人類的影響越發(fā)變得不可忽視。最為神奇的生物進化同樣受到了人類的影響,人類是生物進化史上的奇跡。近300年來人類的力量越來越強大,而人類這個物種對自然界的其他物種有著巨大的影響。有的生物因為人類而滅絕,有的被人類從滅絕邊緣拉回并發(fā)展得越發(fā)壯大,無數(shù)的生物因為人類活動而加速進化,也有數(shù)不清的生物因為人類活動而失去了進化的權(quán)利,人類對生物進化的影響可見一斑。關鍵詞：生物多樣性人類活動物種進化生物技術目錄引言………………………4一、生物多樣性的含義………4二、人類活動對生物多樣性的影響…………5三、人類活動對生物進化的影響……………6〔一現(xiàn)代生物六大進化現(xiàn)象…………6〔二人類活動促進生物進化…………8..淺談人類活動對物種進化的影響傳統(tǒng)的生物進化觀點是建立在自然選擇的條件下,生物進化有著適應自然的趨勢。自然就像操控生物進化方向的一支大手。而今天,人類的地位逐漸上升,正在漸漸"取代"那只大手的地位。許多生物的進化方向不再是取決于自然,而是取決于人類的選擇和一系列的活動。隨著現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展人類影響自然的能力大大提高又因過去人們對自然界復雜的關系和微妙的平衡知之甚淺,所以人類的許多活動已對生物資源造成了嚴重影響。20世紀70年代誕生的基因工程及PCR技術、克隆技術和干細胞研究等現(xiàn)代生物技術,使生命科學的發(fā)展進入了一個新階段．這些以創(chuàng)造或改變生物類型及生物機能為目標的現(xiàn)代生物技術已成為新技術革命的三大支柱之一。通過探尋生命本質(zhì)及生長發(fā)育、疾病、衰老等奧秘,揭示生命現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律。隨著生物技術在醫(yī)藥、食品化工、農(nóng)業(yè)、環(huán)保以及能源、采礦等工業(yè)部門中的廣泛應用,人類改變了地球太多,從地形地貌到空氣環(huán)境,人類的影響越發(fā)變得不可忽視。最為神奇的生物進化同樣受到了人類的影響,人類是生物進化史上的奇跡。近300年來人類的力量越來越強大,而人類這個物種對自然界的其他物種有著巨大的影響。有的生物因為人類而滅絕,有的被人類從滅絕邊緣拉回并發(fā)展得越發(fā)壯大,無數(shù)的生物因為人類活動而加速進化,也有數(shù)不清的生物因為人類活動而失去了進化的權(quán)利。生物多樣性的含義生物多樣性是一個描述自然界多樣性程度的一個內(nèi)容十分廣泛的概念。廣義的生物多樣性包含了四個方面：1、物種多樣性,可分為區(qū)域物種多樣性和群落物種多樣性；2、遺傳多樣性,又稱基因多樣性,是同種個體因為其生活環(huán)境不同,經(jīng)歷長時間的選擇,突變所產(chǎn)生的后果,如果遺傳多樣性高,則族群中可提供環(huán)境選擇的基因越多,相對的,對環(huán)境的適應能力越強,有利于族群的生存及演化；3、生態(tài)系統(tǒng)多樣性,指一個地區(qū)的多樣化程度。它區(qū)別于物種多樣性,生態(tài)系統(tǒng)多樣性涵蓋的是在生物圈之內(nèi)現(xiàn)存的各種生態(tài)系統(tǒng)〔如森林系統(tǒng),草原系統(tǒng)。也就是在不同物理大背景中發(fā)生的各種不同的生態(tài)進程；4、景觀多樣性,指不同類型的景觀在空間結(jié)構(gòu),功能機制和時間動態(tài)方面的多樣性和變異性。生物多樣性是人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎。我們的衣食住行等一系列的社會活動都與生物多樣性密切相關。生物為我們?nèi)祟愄峁┝耸澄?藥材,能源等等,同時還維持了地球的生態(tài)平衡。多樣性的生物種類每年都為人類創(chuàng)造了不可估量的價值。由于人類源自然生存于自然所以它雖然高于一般生物但也必須遵循自然法則和規(guī)律與周圍環(huán)境和生物和諧相處有序流動才能持續(xù)健康發(fā)展。然而,隨著現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展人類影響自然的能力大大提高又因過去人們對自然界復雜的關系和微妙的平衡知之甚淺,所以人類的許多活動已對生物資源造成了嚴重影響。人類活動對生物多樣性的影響1．棲息地的喪失和片斷化全球生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞,使很多生物失去棲息地。擁有50％物種棲息地的熱帶雨林,比原有面積減少一半,大部分國家的森林均成片斷化,被退化土地所圍繞,損害了森林維持野生生物種群生存和重要生態(tài)過程的能力。中國的天然林被砍伐和形成片斷化情況更為突出。2．掠奪式的過度利用人口的增長以及對生物資源無止境的索取,使生物資源遭到嚴重破壞。大量的森林、魚類和野生生物資源被過度采伐和濫捕濫獵,物種生存受到威脅,有的達到了絕滅的程度。如我國的藏羚羊、野生鹿、珍貴毛皮動物和各種魚類物種種群數(shù)量已大大減少。中國海域的經(jīng)濟魚類資源在20世紀60年代已出現(xiàn)衰退現(xiàn)象,由于采捕過度,現(xiàn)在海洋漁獲量大大下降,如大黃魚等優(yōu)質(zhì)魚類,目前幾乎不成漁汛。很多野生藥用植物和珍貴的食用菌,由于長期人工采摘和挖掘,其分布面積和種群數(shù)量大大減少。許多國家級保護動物成了人們的盤中餐,而搜尋珍稀商品<如象牙>和用作寵物、獵奇收藏品也危及了某些種群,同時使另一些種群慘遭滅絕。3．環(huán)境污染嚴重城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)污水排放、大氣污染、重金屬以及難以降解的化學品富集化,引起水域、大氣和土壤污染。污染物的排放,已使生態(tài)系統(tǒng)承受力和大氣擴散能力負擔過重。臭氧層耗竭、酸雨和空氣污染都對今天的生物多樣性產(chǎn)生了重大的傷害。污染物沿著生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈轉(zhuǎn)移,使一些敏感物種種群數(shù)量減少或消失。我國受工業(yè)廢棄物明顯污染的農(nóng)田達0．1億公頃,約占農(nóng)田總面積的10％,受農(nóng)用化學物污染的面積也達0．1億公頃。中國不少湖泊和河流被工業(yè)廢水污染,使得某些水生生物消亡。4．農(nóng)、林業(yè)品種單一化在農(nóng)業(yè)上為了達到更高的收獲量,往往種植單一的高產(chǎn)品種,這些作物在世界經(jīng)濟中占重要地位。隨著作物種類數(shù)量降低,與之相應的固氮細菌、菌根、捕食生物、傳粉和種子傳播的生物以及一些在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中共同進化的物種消失了,如印度尼西亞在過去15年內(nèi)已有1500個水稻地方品種消失了。農(nóng)業(yè)上品種的高度一致性對病蟲害的爆發(fā)和其它災害的發(fā)生缺乏抵御能力。林業(yè)上為了人類的需要往往毀去物種豐富的林地,種植單一樹種,如轉(zhuǎn)變?yōu)榭Х?、油棕和橡膠的種植園,使各類生物失去原有棲息地。5．外來物種的引入外來物種的引入能夠引起物種的滅絕,因為有些外來物種常引起當?shù)貍鹘y(tǒng)食物鏈和食物網(wǎng)的破壞,造成生態(tài)失衡。某些地區(qū)由于人類的定居,任意引入外來物種,特別是動物,往往導致整個或部分的陸生動、植物的滅絕。自1600年以來,由于外來物種的引入,全世界的兩棲類和爬行類共有22個種滅絕；在新西蘭,自1000年以來,青蛙和蜥蜴有9個種由于引入外來物種而使之滅絕或接近滅絕,23個種和亞種的當?shù)伉B類瀕臨滅絕。在具有極高特有種的非洲裂谷省的一些湖泊里,引進的魚種使當?shù)氐耐辽N瀕臨滅絕；外來的蠓、蛇和其它引進動物,可能很快就會導致當?shù)赝辽鷦游锏臏缃^；而引進的食草動物如羊、馴鹿等也會使土生的植物消滅。外來物種還使土著植物滅絕,在菲律賓,由于引入豬、山羊和兔子,在l790—1840年間,有13個土著植物滅絕,包括兩個特有物種。在1992-1993年間,相繼在中國XX東山和XX馬巒灣發(fā)現(xiàn)一種雙殼類沙篩貝,這個物種原產(chǎn)于美洲,20世紀8O年代首次在香港水域發(fā)現(xiàn),目前,上述兩處樁柱、浮筏和一切養(yǎng)殖設施表面幾乎100％被它占據(jù),把以往數(shù)量很大的藤壺、牡蠣等都排擠了,因爭奪餌料,使養(yǎng)殖的菲律賓哈仔、翡翠貽貝等產(chǎn)量大幅度下降。再如,20世紀80年代我國從英國和美國引進的大米草和互葉米草,在中國沿海灘涂種植,收到一定生態(tài)效益,但因繁殖迅速,與養(yǎng)殖業(yè)爭奪場地,改變了原來的灘涂生物群落。不僅如此,外來物種的引入還會導致原有生態(tài)環(huán)境的破壞,引起生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化,因此,對外來物種的引人要考慮其可能發(fā)生的后果。6．全球氣候變化在未來的幾十年中,空氣污染的一個巨大的副效應——全球變暖將對地球上的生命造成巨大的傷害。人類引起的大氣中溫室氣體<主要是CO：和CH等>的增加可能導致下一個世紀大氣溫度上升1～3℃,將會使陸地物種的忍受極限向極地轉(zhuǎn)移125千米,或在山地垂直高度方面上升150米。許多物種現(xiàn)在的分布可能跟不上預期的氣候變化,一些物種可能消失,因此,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能可能發(fā)生較大的變化。三、人類活動對生物進化的影響隨著人類成為地球的主宰勢力,地球開始了前所未有的飛速發(fā)展,人類改變了地球太多,從地形地貌到空氣環(huán)境,人類的影響越發(fā)變得不可忽視。最為神奇的生物進化同樣受到了人類的影響,人類是生物進化史上的奇跡。近３００年來人類的力量越來越強大,而人類這個物種對自然界的其他物種有著巨大的影響。有的生物因為人類而滅絕,有的被人類從滅絕邊緣拉回并發(fā)展得越發(fā)壯大,無數(shù)的生物因為人類活動而加速進化,也有數(shù)不清的生物因為人類活動而失去了進化的權(quán)利,人類對生物進化的影響可見一斑。現(xiàn)代生物六大進化現(xiàn)象現(xiàn)象1雜交老鼠抗鼠藥一只老鼠對新鼠藥具有免疫力,是緣于它的進化雜交。華法林是一種普通的老鼠藥,對大部分老鼠都有效,但是對與地中海沿岸的老鼠有密切關系的阿爾及利亞老鼠卻無效。這兩個鼠種通常不會見面,但人類可以"介紹"它們認識,于是那些雜交老鼠不可避免地出現(xiàn)在德國,并由于其新的有益特質(zhì)在華法林的毒性作用下安然無恙。現(xiàn)象2為引蝙蝠樹變凹并不是只有我們喜歡蝙蝠,古巴雨林葡萄樹也努力引起它們的注意。古巴雨林葡萄樹有一個獨特的凹形形狀——就像小衛(wèi)星的形狀。這是為什么呢？是為了有力地回應蝙蝠頻繁拍打的回聲定位。這使得飛行的哺乳動物朋友很容易認出它們,因為這些動物往往由于較差的視力,依靠回聲定位?，F(xiàn)象3自造殺蟲劑防線在紐約,最令人感到懼怕和恐慌的昆蟲不是蟑螂,而是臭蟲。20世紀90年代晚期,在長達半個世紀的"相對靜止"后,每年一到5月份,臭蟲就會突然出現(xiàn),而且變得比以前更強大。原來這些臭蟲通過進化變得更難根除。它們有著結(jié)實的外骨,以此來排斥殺蟲劑,同時用更快的代謝創(chuàng)造更多的天然化學防御屏障,并通過主導突變阻止掃蕩式擬除蟲菊醋?，F(xiàn)象4"乞丐狗"擴展領土莫斯科有一系列的流浪狗問題,平均每300個莫斯科人就會有一條流浪狗。生態(tài)學及進化論研究所的研究員安德烈年波雅科夫一直從進化角度分析它們。他把流浪狗分為4個類型,從像狼一樣的類型到"乞丐"類型。通過研究,他發(fā)現(xiàn)這些狗會產(chǎn)生一個全新的集合行為:"乞丐狗"明白,大多數(shù)人可能給它們食物,于是它們發(fā)展乘地鐵的本領,車站變?yōu)榱怂鼈兊念I土?，F(xiàn)象5速度快死亡也快澳大利亞的甘蔗蟾蜍命運比較悲慘,正在等待相應的措施來拯救。據(jù)說,1935年,為了控制甘蔗甲蟲,甘蔗蟾蜍被大量培育,它們吃什么都很迅速,遏制了許多本土物種。蟾蜍遍布澳大利亞東北大部,研究者開始注意到一些很奇怪的事情:蟾蜍在進化,而且有幾個明顯特征：更長的腿,更久的耐力,更快的速度。這種進化使得甘蔗蟾蜍的移動速度進一步加快。但也就是從這些特征出現(xiàn)開始,蟾蜍變得沒有以前那么健康了。快速移動的蟾蜍有很高的死亡率,常常還有脊椎問題。那么,這種進化的關鍵是什么,在分析環(huán)境后,研究者想出一個新的觀點：自然的選擇,空間的變化。這是指快速移動的蟾蜍擴大了它們的領土,從而更容易吸引伴侶——即使沒有真的需要。研究者描述這種現(xiàn)象為"沒有達爾文的生物進化論那么重要,但這是為了維護生物多樣性而不能忽視的一個長久過程"。現(xiàn)象6狗吠是為人們好我們傾向于想當然地認為狗喜歡狂吠,但是在野外狗幾乎從不這么做,而是改為嗚咽。這是為什么,當前的結(jié)論是：狗狂吠是為了我們好。這個結(jié)論得自于一個迂回的方法：卡沙巴·默爾納爾的研究表明,一條狗的吠叫是包含信息的,而目人能明白那個含義。通常狗主人不能指揮他們的狗是否要叫,只有同一品種的另一條狗的叫聲可以做到。但人能相當容易地從狗的"玩"的叫聲中區(qū)分出"警告"的叫聲。聲波分析表明,那些警告的叫聲彼此類似,但其他類型的叫聲又很獨特?！捕祟惢顒哟龠M生物進化被人類改變的生物進化墨西哥一個原始部落的人每年都要舉行一個儀式:他們把一種有毒植物研磨成粉末,然后再把它倒人洞穴中的一條河里,而浮到河面上的魚則被看做是神賞賜的禮物。不過,神靈似乎是站在魚的一邊>那里的魚漸漸地對此類植物所含的活性成分>魚藤酮>產(chǎn)生了抵抗性,從而使得他們收到的/禮物0越來越少。進化并非是一個緩慢的過程,當環(huán)境發(fā)生改變的時候,隨之而來的生物進化速度也是異常驚人的"所以,隨著我們越來越快地改變地球環(huán)境,我們?nèi)祟愓饾u成為推動生物進化的一支主要力量"研究數(shù)據(jù)表明,比起那些只應對自然壓力的物種,受人類壓迫的物種其進化速度平均加快了兩倍"接下來,我們就看看動植物們是通過什么樣的方式來應對人類壓迫的"應對人類捕撈的進化如果說人類擅于狩獵,那么在捕魚方面我們簡直就是天才"幾個世紀以來,江河湖海中的魚幾乎被我們捕捉殆盡"而那些僥幸存活下來的魚為了生存,正以驚人的速度改變著其自身的特性"又由于人類往往以大魚作為捕獵目標,在這種情況下,魚類加速進化的現(xiàn)象變得尤其明顯:它們要么進化得越來越小,要么性成熟提前,抑或兩者兼而有之"事實上,這些進化不僅發(fā)生著,而且還十分迅速"研究人員對一群養(yǎng)在水池里的大西洋銀妒進行了長達10年的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),對大型個體的密集捕撈可以使魚的尺寸在短短四代之內(nèi)就縮小至原來的一半!生物也有城市化趨向在歐洲地鐵中,變異的蚊子無聲地潛伏著"雖然從表面上看起來,它們和陸地上的蚊子沒什么兩樣,但行為上卻相差甚遠"陸地上傳統(tǒng)的蚊子都是大群聚在一起/談戀愛0,然后在春天里繁殖,雌蚊在產(chǎn)卵之前還要飽餐一頓來補充營養(yǎng)"但地鐵里的蚊子竟然一年四季都能夠進行繁殖,也不用大群地聚集在一起/談集體戀愛0,而且,幼蚊能夠在滋生它們成長的低洼的小水坑中獲取充足的養(yǎng)分,所以雌蚊根本用不著在產(chǎn)卵之前飽餐一頓來補給營養(yǎng)"而且,地下蚊子的/喜好0也更廣泛,包括人類!鳥類和老鼠在內(nèi),一切活的東西都是它們吸血的目標"引進入侵物種生物也有城市化趨向在歐洲地鐵中,變異的蚊子無聲地潛伏著"雖然從表面上看起1935年,美國南部的一種蔗蛛被引進澳大利亞來控制甘蔗上的害蟲"蔗蛛每只可重達一兩公斤,生存能力極強,它們在天氣潮濕時,每晚可跳躍1.8公里,這可是青蛙蟾蜍世界中的/夜行世界紀錄0"很快,蔗蛤活動的范圍就擴展到甘蔗園以外的地方,迅速擴大地盤,把那些軟弱!速度緩慢的澳大利亞本地蟾蜍都擠占得無地立足"蟾蛤是蛇的食物,澳大利亞的蛇原本以沒什么毒性的本地蟾蜍為食,現(xiàn)在本地蟾蜍無影無蹤了,這些蛇只得吃蔗蛛,沒成想蔗蛤是一種高毒性動物,這給蛇墨西哥一個原始部落的人每年都要舉行的儀式類帶來了巨大的影響"其中一些蛇類,如澳大利亞的黑蛇,它們對蔗蛛的毒素進化出了抵抗能力"其他的,像紅腹黑蛇和綠色樹蛇,也發(fā)生了一些奇怪的變化>它們的嘴變小了"道理很簡單:大嘴巴的蛇會吞入更大的蟾蜍,但是也吞入了更多致命的毒素"嘴巴變得小一點,也就意味著生命會少些威脅"蔗蛛們自己也在悄悄地改變著"一部分蔗蛤能夠在更加燥熱的地方生活,而這些熱的環(huán)境本來是蟾蜍極力逃避