第1节 身边的生物科学
一、学习目标
1、说出物种濒危和灭绝的主要原因。 2、了解生物多样性的意义。
3、举例说出科学合理地保护动物的方法。
二、教材分析
1、重点难点与疑点 1．教学重点
（1）物种濒危和灭绝的主要原因。 （2）生物多样性的意义。
（3）科学合理地保护动物的方法。 2．教学难点
（1）物种濒危和灭绝的主要原因。 （2）生物多样性的意义。
（3）科学合理地保护动物的方法。 3．教学疑点
（1）物种濒危和灭绝的主要原因（理解）。 （2）生物多样性的意义（理解）。
2、教材解读 一、人类面临的问题：生物多样性的丧失 P2 第1段 物种灭绝是指由于自然或人为原因使生物物种从世界上逐渐消失的现象。生物物种与其他任何事物一样，都有一个产生、发展到灭亡的过程。在自然状态下，一种物种消亡了，新的物种又产生发展了，从而使地球上保持生物物种的多样性。但是，由于人为的干预，物种消失的速度会大大加快。从1600年～1800年间，地球上的鸟类和兽类物种灭绝25种；从1800年～1950年地球上的鸟类和兽类物种灭绝了78种。物种灭绝的原因，主要是由于生态环境的破坏，人类不合理的开发利用、环境的污染和外来物种的引入。物种灭绝是生物基因库的巨大损失，直接影响人类的生产、生活和自然界的生态平衡。防止物种灭绝已成为全球性的紧迫任务。 最近400年来，地球上的物种灭绝速度在加快，如兽类在17世纪平均5年灭绝一种，到20世纪每年就灭绝一种。从19世纪起，人为因素急剧增长。鸟类和哺乳动物的绝灭记录是最完整的，在1850~1950年间，鸟类和哺乳动物的灭绝速度平均每年一种。科学家预测，如不采取保护措施，地球上全部生物多样性的1/4在未来20~30年里有被消灭的严重危险，现在每年有1~2万个物种灭绝，物种灭绝的速度是形成速度的100万倍。中国在1962年所列受保护的生物为78种，而现在已经增加到150种。 物种特化和遗传衰竭，往往是导致物种濒危甚至灭绝的内在原因。某些种类的野生动物在长期的进化过程中，适应了某种特定的栖息环境而产生了特别的习性(包括食性)，使其难以适应变化了的环境或其他环境，最终落得“不适者被淘汰”的结局。如大熊猫特化为主要以竹为食，一旦失去其现有栖息地或竹子大面积开花枯死，大熊猫无竹可食，必然大批死亡，出现生存危机。一些野生动物在长期的演化过程中，由于种种原因而受到- 1 -
P2 积极思维 P2 第2段
生活力减退和遗传力衰退的威胁，导致其种群数量难以恢复而趋于濒危。如朱鹮，现存数量很少，存在一定程度的近亲繁殖，再加上处于人类的半饲养状态，个别适应于野外生活的基因可能会逐步丢失，进而危及其生存，甚至导致其绝灭。 所谓物种特化，是指不与自然平衡，造成生物体某一方面非自然地过度发展。比 如某些物种个体增大是一种特化现象，它是生物演化上升的表现之一，但并不是越大越好。它只适应于特别优越的环境、要求更多更好的食物。统治性生物如恐龙一时得天时地利而繁衍滋长，而其适应性和抗灾变能力不断减弱，一旦环境突变，便走向绝灭。 P3 第2段 乱捕滥猎是造成许多物种濒危的直接原因。龟鳖类、蛇类、鹰隼类、藏羚羊、观赏鸟类和蛙类是目前猎捕最为严重的几类动物。龟鳖肉、蛇肉和田鸡腿的美味、野鸟的动听歌声和艳丽身姿、猎隼活体和藏羚羊绒的国际黑市等，均招徕了上述动物的捕杀之祸，致使其野外资源量锐减，不少已处于濒危或极度濒危状态。 人类为发展经济砍伐森林、围湖围海造田、过度放牧等，直接造成了野生动物栖息地丧失，间接导致了野生动物的濒危。森林和草原是野生动物，特别是兽类、鸟类、爬行类以及昆虫最主要的栖息地之一。森林的砍伐和紧随其后的开荒种地以及草原过度放牧，既占据了野生动物固有的家园，又将野生动物人为地分割成许多孤岛状的小种群，使得它们的生存繁衍遭到极大的影响。围湖造田和占用滩涂是导致水禽、两栖和爬行动物以及鱼类濒危的主要原因。湿地、湖泊以及沿海滩涂被大量开发成工农业目地后，使依赖于此的动物丧失了栖息地、繁殖地而濒于灭绝。如扬子鳄，在地球上已经生活了上亿年，由于栖息地的丧失，野生种群快要绝迹了，有关部门打算利用人工繁殖的个体实施再引进工程，但苦于无地而不得不坐等扬子鳄野生种群灭绝。 本世纪以来，由于农药、鼠药、化肥、煤炭、石油的广泛使用，产生了大量工业“三废”和有毒物质，严重污染了大气、土羹和水体，野生动物健康受到损害，繁殖力日渐低下，许多江河湖泊已不再适于水生野生动物的生存繁衍。某些生态位较高的野生动物因为食物链的关系也受到了程度不同的株连。 自然灾害也是导致物种濒危的原因之一。比如，1998年长江流域罕见的洪灾，使许多栖息于平原地区或丘陵地区的野生动物蒙受了灭顶之灾。 外来物种的入侵也会造成当地生态系统的破坏，从而导致该地区某些物种的灭绝。 生物圈中的每一种动物都维持着各自生态系统的平衡和稳定。生态系统的平衡和稳定反映了生态系统所受到的内力和外力影响的相对均衡。但是，由于人类的生活和生产活动的影响，这种平衡和稳定常常被打破，一些野生动物的生存受到威胁，乃至濒危或灭绝。所以，自然保护学家强调保护物种资源或保护生物多样性，以维持生态平衡，这里的“保护”实质是“保存”，或“保育”的意思 - 2 -
P3 第3段 P3 第4段 二、生物科学与社会：科学合理地保护动物 P3 第5段
动物保护的“保护”还包括对动物个体生命的保护之意。也就是说,为了挽救濒临灭绝的物种或使动物个体免受伤害,由人类社会采取各种保护措施和手段,从而使动物得以安全、健康地生活和繁衍后代。 概括地说,动物保护应具有两层含义： 第一层含义是，为了保存物种资源或保育生物的多样性，人类社会所提供的各种有效的保护措施，如各国颁布的各种动物保护法律法规，以保护濒危的野生动物；建立野生动物自然保护区，以保护动物的生活环境；对具有特色的畜禽地方品种实施保种计划，以丰富可利用的遗传资源等。这层意义上的保护，是以物种资源或种群为对象的保护，包括野生动物、家畜地方品种和培育品种等。 第二层含义是，保护动物免受身体损伤、疾病折磨和精神痛苦等，减少人为的活动对动物造成的直接伤害。也可以认为是动物的保健和福利，也就是动物的康乐。 P3 积极思维 麻雀是一类鸟的通称，它们都主要以谷物为食。其中分布最广、适应能力最强的有两种，它们遍布北半球，这就是在欧、美最常见的、数量最多的家麻雀以及在亚洲最常见的树麻雀。中国广大平原地区的栖息的麻雀就是树麻雀。麻雀属于文鸟科，这一科的大多数种类生活在非洲，属于热带鸟类，其中一些文鸟已被驯化培育成许多品种，成为名贵的笼鸟。文鸟科鸟类有集群筑窠的习性，它们的窠都有顶盖，也就是以干草等在树枝间编织成球状的窠，窠口开在侧面。也有些种类是在树洞里筑窠的。树洞本来就是鸟和鸟窠的良好保护屏障，所以在树洞内编的窠就比较简单，一般只是碗状的铺垫物。家麻雀在树洞里筑巢，随着人类建筑物的出现，它们很快适应在房洞内筑窠繁殖，到附近的果园、菜地和田间去觅食。文鸟科鸟类都以植物的种子为主食，其中许多种类嗜食谷物。在热带地区作物一年四季都成熟的情况下，它们造成的损失异常严重。 大多数雀形目鸟类在育雏期都是以昆虫或它们的幼虫饲喂雏鸟的，麻雀也不例外。在温带地区，麻雀每年可繁殖3～4窝，每窝平均有雏鸟4～6只，每只雏鸟要经过亲鸟饲喂12天左右才离窠，这段时期内所吃掉的昆虫数量当然是十分可观的。 保护动物首先要在全社会营造动物保护的氛围，对那些保护观念淡漠的人要晓之以理，对触犯法律的人应绳之以法。而动物保护的手段则是建立濒危动物的保护区,利用科技方法解决动物的人工繁殖问题，设立无主、病残动物的收容中心等。 1．加强动物保护的宣传和立法 动物保护的重要性是人类通过曲折的经历逐步认识的，某些先驱者艰难积累的知识租资料应该让全社会分享。在这方面，电视、广播、报纸等大众宣传媒体发挥了很大的作用。 动物保护方面的法律、法规在我国陆续制定。《野生动物保护法》，《进出境动植物检疫法》以及《动物防疫法》。此外，还有《兽药管理条例》及《饲料添加剂管理条例》等。有关的法律、法规逐步得到人民群众的了解与认同。 2．建立动物保护区及收养中心 建立野生动物自然保护区是目前国际上普遍采用的保护动物的有效手段, 尤其适用于濒危野生动物的保护。建立保护区的目的主要是保护动- 3 -
P3 第6段 P4 第1段
物的栖息地，禁止捕猎、砍伐及开发。 建立动物收养中心是动物保护的又一有效措施，在发达国家已有多年的历史。近年来，我国的绝大多数城市居民对这一做法也表示认同。这种保护动物机构的主要职责是，收养无主或病残的犬、猫等家庭动物以及受伤或离群的野生动物,养护一段时间后，让野生动物重归自然,为犬、猫另觅新主。这类机构目前在我国为数尚少,许多城市动物园及野生动物保护局暂兼其职。 3．人工繁殖 如果某种濒危的动物在人工饲养的环境中能够繁殖，就意味着这种动物可摆脱行将灭绝的困境,重获生机。有些动物一旦被人类滥加捕杀，本身在自然界的繁殖速度远远赶不上被消灭的速度，数量锐减，很快趋于灭绝，除非能够人工繁殖。 扬子鳄是中国特有的珍稀动物，出现于古生代，源于与恐龙共同的祖先。之后恐龙灭绝，扬子鳄繁衍幸存下来，,被称为活化石，分布于长江中下游地区。由于生态环境的恶化，扬子鳄数量日趋下降，据估算，70年代末总数已不足500条。1973年，联合国有关组织将扬子鳄定为濒危动物，,在中国扬手鳄被列为一类保护对象。1979年，在安徽宣城建立扬子鳄养殖场，任务是解决扬子鳄人工繁殖问题。经过多年努力，终于取得成功。1981年，扬子鳄野生卵人工孵化成功，1988年7人工繁殖的第一代扬子鳄成熟并产卵，从而根本扭转了扬子鳄面临灭绝的厄运，数量与日俱增。至1990年1人工繁殖的扬子鳄总数已达 3500余条，目前每年可繁殖幼鳄1000条以上，数量之多，还可供交流和研究，乃至开发利用。 克隆技术是当今最尖端的人工繁殖技术。1997年2月，英国科学家威尔姆特成功地培育出克隆羊多莉。克隆羊的诞生震动全球，克隆技术顿时成为举世瞩目的焦点。据英国《自然》杂志报道，多莉是取自一个6岁母绵羊的乳腺细胞，经特殊处理后获得其细胞核，然后植入一个来自另一头母羊的去核卵母细胞，二者融合，进而发育，像受精卵一样分裂，成为发育的胚胎。威尔姆特将此发育的胚胎植人母羊子宫, 150天后产出“多莉”。当时获得的重组胚胎共达247 个“多莉”唯一幸存而成为克隆羊。克隆羊引发了伦理道德争论的冲击波，人们担心克隆技术用于人类可能产生灾难性的后果。尽管存在着不少难点和疑点，而且代价昂贵，但是克隆技术无疑开辟了动物繁殖的新途径，不失为一个可尝试之举。 P4 第2段 动物保护的任务之一是保护生物的多样性，丰富多彩的大自然是人类社会进步的物质基础。 在遗传学家看来，大自然是丰富的基因库，保护各种动物就是保护各种基因。了解各种基因的组成和功能，有助于人类从更深层次上认识自然、认识自身。科学家千方百计获取已绝种的动物如恐龙等信息，目的也在于此。保护动物也是保持生态平衡的重要内容，生态环境对人类的重要性应受到充分的重视。由于生态改变，鼠类天敌减少，草原鼠害日益严重，影响了畜牧业的发展，同时也破坏了本已脆弱的生态环境，加速了草原的荒模化。沙漠与日俱增，吞噬牧场、农田乃至城市，威胁人类的生存，在马来西亚尚未构成令人惊心的严峻现实。但不久的将来，保护森林的生态系统，会成为保护人类生存环境的当务之急。
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拓展阅读
一、生物多样性及其保护
我们生活的地球大约有45亿年的历史，地球上生物的出现约有30多亿年的历史。经历几十亿年的发展进化，形成了当今世界形形色色的生物类群。据统计地球大约有500～5000万种生物，被人们记录的约170万种，其中微生物约10万种，植物30万种，动物130万种。每年都有不少生物新种被发现，也有许多生物被毁灭。
生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以百万种的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。因而，生物多样性是一个内涵十分广泛的重要概念，包括多个层次和多个水平，其中研究比较多，意义重大的主要有遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样4个层次。遗传多样性，也称为基因多样性，指广泛存在于生物体内、物种内及物种间的基因多样性，常通过测定染色体多态性，各染色体数目、结构及减数分裂行为等来了解。一个物种遗传变异越丰富，它对环境适应的能力越强。一个物种适应能力越强，它的进化潜力也越大。物种多样性是指物种水平的生物多样性，可以从分类学、生物地理学角度对一个地区的物种进行研究，研究物种多样性的形成、演化、受威胁情况以及保持物种的永续性等。生态系统多样性主要指生物多样性，生物群落多样性和生态过程的多样性。景观多样性是指不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化和变异。
生物多样性是地球最显著的特点之一，是人类社会赖以生存和发展的基础。但是生物多样性在全球的分布是不均的。有的生物只分布在某一地区，如白鲟只分布在长江干流和出海口；喙头蜥只分布在新西兰及附近一些岛屿，企鹅分布在南极洲附近，少数可延伸到非洲和南美洲南部;我国特产的金丝猴只分布在川、陕、甘三省南部和湖北神农架的高山上；大熊猫仅分布于四川西北部、甘肃南部、陕西秦岭南麓，生活在2 000M～3 500M的针叶林、针阔混交林中。
当今世界面临着人口、资源、环境、粮食、能源5大危机，这些危机的解决都与地球上的生物多样性有着密切关系。发达国家以其雄厚的经济实力和先进的科学技术除了开发本国资源外，还大肆掠夺发展中国家的资源；发展中国家由于人口膨胀和经济压力，缺乏对生物多样性保护的意识，造成许多生物多样性丢失；在粮食作物和畜牧业方面，由于追求高产、优质，导致品种单一化，许多具有某方面优良性状的动植物被淘汰，遗传多样性急剧减少。在过去的2亿年中，每100年自然界有4种植物，90种脊椎动物从地球上消失，随着人类活动的加剧和技术手段的更新，开发和利用生物资源的效率大大提高，物种灭绝的速度也大为增高，20世纪每2年就有一个物种灭绝。过去的物种灭绝大都是自然灾害造成的，当代则多是由人为破坏造成的，许多物种尚未被认识，未被定名就消失了，大量的基因丢失了，生态系统面积锐减。如果不立即采取有效措施,人类固有的生活方式就难以维持，子孙后代的正常生活也无法维持。中国是生物多样性最丰富的国家之一，同时又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。在《濒危野生动植物种国际贸易公约》中列出的640种世界濒危物种中，中国156种榜上有名，占24.4%，形势十分严峻。因此，生物多样性的研究、保护和持续、合理地利用急待加强，刻不容缓。
保护生物多样性是保护自然，保护地球的一个重要组成部分。美国的《我们被掠夺的星球》（一书中提出“地球上不能没有森林、草地、土壤、水分和动物，如果缺少其中任何一种，地球将死亡，会变得像月亮一样”。20世纪60年代开始，国际上出现了关心人类环境的热潮。1980年联合国环境规划署、国际自然与自然资源保护联盟、世界自然基金会共同制定了《世界自然保护纲要》，重视保护与发展之间不可分割的联系，强调“持续性发展”的必
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