1、四川农业大学生命科学课程论文题目：人类科技对物种进化确有影响姓 名： 张冰睿学 号： 20150918专 业： 财务管理班 级： 201502指导老师： 周宇爝【摘要】：人类本身只是万千生物中的一种，但人类作为一种衍生出文明的高度智慧生物，其所特有的行为和科学技术，在多年的使用下，对生物多样性，对生态环境，甚至对物种的进化都产生了重大的作用。本篇论文对人类的活动从外部的自然环境以及生物自身的内部进化两个方面进行实例分析，阐述人类科技对物种进化确有的影响以及人类应有的对科技的正确使用态度。【Abstract】Humanity itself is just one of the myriad or
2、ganisms, but as a human civilization highly intelligent creatures, are derived from the its behavior and science and technology, after years of use, the biodiversity, the ecological environment, and even have had a significant effect on the evolution of a species. This paper on human activities from
3、 the external natural environment as well as the two aspects of biological internal evolution is analyzed, the influence of human science and technology on evolution does and human should use right attitude towards science and technology.【关键词】：生物进化；科学技术；生态环境；外部影响 【key word】 Biological evolution. Sci
4、ence and technology; The ecological environment; External influence目录【摘要】 .2【Abstract】. .2前言 .4一人类活动对物种的影响 .41.对环境的直接影响 温室效应 .42.对物种生存的直接影响 .6二人类科技对动物生殖方式的的影响 .131.转基因技术 .132. 植物组织培养 .143 .细胞融合 .144.克隆技术 .14三. 人类如何正确影响物种进化 .16结语 .17参考文献 .17前言：毫无疑问，在沧海桑田的自然变迁面前，人类的影响是渺小的，但渺小并不等于无，人类活动对环境的影响， 对地球来说无关痛
5、痒，但往往会对我们自己和其他生物造成明显的影响。人类作为最高级的进化物种。具有很强的主现能动性，可以改造我们的生存的环境以使其更好地为我们服务。然而人类在为自己所创造的这一切欢呼的同时，也不可逆的改变了我们赖以生存的家园。一人类活动对自然环境的影响1. 温室效应全球变暖进而影响物种是人类面临的一个重要而又棘手的热点问题,是在 21世纪生物界面临的巨大挑战。它直接关系到物种的 生存、生长及分布。可以说近几十年来的全球变暖的主要原因是化石燃料的燃烧和土地植被的改变加剧了温室效应。我们要从地球系统的能量平衡说起：地球所有能量的来源是太阳释放的短波辐射，到达地球后，一部分被地表（或大气层）反射（或散射
6、）到宇宙中，一部分被地表吸收。通俗地说，就是地球晒了太阳就热了。然后地表升温后会对外放出长波辐射，（知道热成像吧，就是“ 有温度”的物体都对外放热），放出的长波辐射一部分直接就散逸到太空中了，一部分就被大气层中的温室气体吸收，然后大气层就被加热。之后就类似了，大气被加热后也放出长波辐射，一部分散逸到外太空，另一部分向下到达地面，重新加热地面，是 为“温室效应” 地球能量平衡 图 。试想，如果没有温室效应，那么当太阳下山后，气温就会骤降。距离太阳最近的行星水星，就是因为没有大气层， 导致它夜半球平均温度只有-160 摄氏度左右（110K），而日半球却能达到 400 多度（700K）。如果没有大气
7、层的温室效应，地球的平均温度可能也只有-15 度，并不适合生存。接下来我们说说地球系统的碳平衡：地球大气中主要的温室气体有水蒸气、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）以及其他痕量气体等。在自然界中，种种气体的含量由于水循环、碳循环、氮循环等而保持相对恒定的量。而工 业革命以来，人类大规模地使用化石燃料，将封存在地下（海底）的碳以二氧化碳的形式释放到大气中，而自然界来不及“消化”如此大量的碳，导致大气中二氧化碳含量增高。碳循环图。图中加粗的黑线表示人类活动的影响：植被破坏（ deforestation）和化石燃料的燃烧（ Fossil fuel burning），大概有 6
8、Gton C/y因此，大气层吸收的长波辐射更多了，放出的也更多了， 对地表的加热也就更多了。这就是现在我们讨论的全球变暖的基本原理。温室效应导致了全球气候变暖,产生了一系列的后果,如冰川消退、海平面上 升、荒漠化等。全球变暖还给物种的生存带来了严重的影响,甚至加速了物种的灭绝。 在地球的历史上,它曾 经历过 10 个冷暖循 环。在循环变暖的过程中,海平面比较高, 物种分布向极地、高海拔地区延伸;在变冷的 过程中,海平面比较低,物种分布向赤道、低海拔地区移动。而在 这个过程中,很多物种是很容易走向灭绝的。而且由于人为因素造成的全球变暖会比过去的自然波动要迅速得多,因此这些由人为因素造成的变化对物
9、种的影响也会是巨大的。2.温室效应对物种的现有影响全球气候变暖将严重威胁生物多样性。因为生命体无法承受这种快速相加的 巨大变化。 生境退化与丧失 生境是生物生活的空间及其全部生态因子的总和,各生态因子协同对物种产生作用。由于气候变化,一些脆弱的生态系统 正逐 渐退化甚至消失,栖息于其中的物种正受到生存威胁。全球气候变化改变了物种的地理分布范围,增加了某些物种有潜力分布的区域。当由于温度变暖改变了温度格局,而且物种总是更易分布在气候条件最适宜的地理区域,因此物种的分布也会因此发生变化。 物种地理分布范围的变化 物种的分布是与一个区域内生态因子之间长期作用达到平衡的结果,气候的变暖打破了这种平衡,
10、迫使许多物种向更高的纬度和海拔迁移。当物种无法再迁移时, 就会造成地方性的甚至是全球性的灭绝。温度是影响物种分布关键的因子之一,特定的物种分布在特定的温度带内。不同地区温度升高的幅度不均衡,就会对物种分布产生影响。并且温度升高还引起其它连锁环境因子改变,从而使物种重新分布。在一些情况下, 物种的分布范围与种群大小有关。在物种的适应范围之内,动物种群的大小与分布范围呈正相关。对于某些受益于全球气候变暖的物种,它的分布 范围会随着种群的壮大而扩展。 生物物候期的变化 物候是生物长期生活于特定生境,经过适应后,其发育节律与自然周期相协调 的现象,如植物的开花、鸟类 的产卵等。物候的 时间 与气温因子
11、有关,并且这些因子的长期改变会带来物候的变化,最后对物种的繁殖力、竞争力等产生影响。气候变暖 造成了生物物候期的 变化,而正是这种变化形成了生态紊乱。全球范围内,大于 80% 物种的物候期每十年提前或延后了 2.3 5.1 天,仲夏之前开花的物种物候期提前, 仲夏之后开花的物种物候期延迟。物候期的提前或延迟,也同样会带来其它物种的入侵、群落 组成与结构的变化等一系列问题。 对动物行为与生理的影响 动物的繁殖是其生活史中对气候变化最敏感的时期,微小的气候变化都可能对其繁殖成功率及后代产生影响。但是这种变化可能是正向的也可能是负向的。如果是负向的,温度升高就会对动物变得有害, 物种的繁殖机会和成功
12、率就会降低。在美国加利福尼亚南部沿海地区 2002 年的一场 严重干旱中,有 4 种旱地鸟类棕顶猛雀、斑唧、加州唧和鹪鹩的繁殖量平均下降了 97%,繁殖成功率也从前一年年每对成鸟繁育 2.37 只幼鸟下降到第二年的 0.07 只。而且,由于温度变化而导致的动物繁殖生境的改变也会影响到野生动物的繁殖欲望, 导致物种繁殖速率的下降。 物种灭绝速度增加 温度变化可以急剧加快物种的灭绝速度。对于许多物种来说,它们已经适应了非常独特的气候条件,任何微小的变化都可能意味着这些物种的永远灭绝,尤其是两栖类,它们对气候变化非常敏感。很多野生动植物病虫害对温度、降雨量和湿度非常敏感,气候变暖能够增加病原体生长率
13、和存活率、疾病的传染性以及寄主的易受感染性,这些因素的共同作用对生物多样性产生了影响。另外,温度上升造成一些真菌疾病的爆发,定向的气候变暖也促进病虫害向更高纬度和海拔迁移,扩大了病虫害发生的地理范围。蚊子和其他病虫害出现在更高海拔,从而把携带的传染性病害带到这些地区。2.人类活动对物种生存的影响1) 水圈污染海洋为人类生存提供了丰富的资源和广阔的活动场所，为人类社会经济可持续发展创造了优越的自然条件，海洋环境不仅包括生态环境，而且包括生存环境。生存环境是人 类生活及进行各种经济活动的场所。海洋各部分是相互联系的统一整体，可 统称为海洋大环境。人 们 在不断进行海洋开发和向海洋索取的过程中，也自
14、 觉不自觉地在破坏海洋大环境。实际上 类对于海洋大环境的破坏，不仅是由于海水污染而引起的海洋生态环境破坏，其他，如河流大型水利工程建设，流域土地利用方式和植被的变化，以及人类在海岸带的许多活动，对于包括生存环境在内的海洋大环境均能带来不同程度的负影响，给人类实现可持续发展战略带来很大困难。进入全球一体化以来，航运尤其是海运， 对繁荣世界贸易发挥了越来越大的作用，看看我们身 边的一切吧我们开着墨西哥工厂生产的大众甲壳虫汽车，加着伊朗和委内瑞拉石油提炼的汽油，车皮由来自巴西和澳大利亚的铁矿石加工而成，我 们的午餐使用了阿根廷大豆压榨的豆油，吃着美国小麦做成的馒头，而我 们日日夜夜加班生产的鞋子和衣
15、服，一个月之后就会被摆放在西雅图、纽约 、巴黎的 货架上。然而这些巨轮运来的并非只有货物，一些出人意料的访客搭乘了“ 顺风船”，借助人类的商业航线，来到了它们以前从不可能到达的地方，继而产生了许多无法预料的影响。对航运船只来说，维持船身的稳定和平衡是一项很重要的工作。有的时候船卸载了货物，它的吃水会 变浅，螺旋 桨会露出水面，导致船只动力大打折扣；有的时候，船只不得不直面风暴，它的重心太高可能会被海浪拍翻；还有的时候船只不得不通过桥洞，而有的船上层建筑太高无法通过。为了解决这些问题，在巨轮里会有许多个 压载水舱，通 过使用水 泵吸入和排出水来改变船的吃水深度：在空载的时候，吸入海水让船身下沉，
16、使得螺旋桨可以完全没入水中；在遇到风暴的时候，吸入海水让船身重心降低，提高船只的稳定性；在经过桥洞的时候，吸入水让船只吃水变深，得以顺利通过桥洞。一般来说，一艘船吸入的压载水可以达到货物载重的 30%-40%，也就是说，一艘 30万吨的 VLCC 油轮，往往可以吸入 10 万吨的压载水！现在，一艘远洋货轮从上海港出发了，它在上海海域吸入了一些压载水，这些海水中有大量的浮游生物，比如微小的水母、鱼虾蟹贝的幼苗。 经过 25天的航行，它终于抵达了目的地德国汉堡， 这艘船释放了它的压舱水，水里的浮游生物也随之进入了德国的海洋中。大闸蟹这种中国特有的甲壳动物很快的适应了德国的海洋环境，并且在发育成熟后
17、，遵循着天性，从海洋中向淡水水域进发，它们沿易北河而上，在德国的河流、湖泊中安家。这里水质清澈，食物繁多，而且没有什么天敌，大闸蟹很快就泛 滥成灾，它们大量捕食当地小鱼，在水坝上挖洞， 让德国政府大为头疼。或许在中国人看来，德国的大闸蟹入侵更像是一个笑话，但接下来的这些压载水生物入侵就没那么好玩了：亚洲沿海的脉红螺通过压载水来到黑海，把黑海的牡蛎吃了个一干二净；来自日本的有毒甲藻通过压载水来到澳大利亚，引发 了大规模的赤潮；来自北美的梳妆水母把黑海的凤尾鱼养殖业摧毁殆尽；来自欧洲的斑马贝入侵了北美五大湖 40%的水域；更有甚至，在一些美国港口，还在压舱水中发现 了能传播霍乱的霍乱弧菌目前，每年都有超过 100 亿吨的压载水被各类船舶在世界各地来回搬运，超过 1 万种生物通过压载水在世界各地肆意入侵。为了遏制这一势头，主要的航运国家对压载水制定了非常严格的规定，有的要求船只压载水舱必须加装过滤系统，有的要求在 压载水舱中使用紫外线灭活，还有的国家要求船只在进入本国 200 海里之外必须更换压载水，更有甚至，要求船只经过一段海域之后就必须更换压载水，把当地海水留在当地。但 还有许多海水未经过任何处理就被排放在异地， 压载水造成的生态入侵依然在持续产生。2) 物种生存
