外來種與進(jìn)化

前言

　　進(jìn)化生物學(xué)在近二十年經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展和變革的時(shí)期，成為當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的分支學(xué)科之一。這場變革一方面體現(xiàn)在我們對自然界生命起源和進(jìn)化的歷史有了更深入的了解，在基因組數(shù)據(jù)大量積累和從分子水平對生物發(fā)育機(jī)制進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，將形態(tài)發(fā)生（morphogenesis）與發(fā)育調(diào)控基因結(jié)合起來，在一定程度上闡明了不同生物類群形態(tài)進(jìn)化的分子基礎(chǔ)和機(jī)制，從根本上改變了傳統(tǒng)的研究思路和研究模式，促進(jìn)了生命科學(xué)中遺傳、發(fā)育和進(jìn)化的統(tǒng)一；另一方面，進(jìn)化生物學(xué)在近二十年極大地拓展了研究領(lǐng)域，向具有廣泛的社會(huì)實(shí)用性的方向轉(zhuǎn)變，尤其在揭示人類重大遺傳疾病的分子基礎(chǔ)、傳染性疾病爆發(fā)與病原生物進(jìn)化變異的關(guān)系以及生物對環(huán)境變化的響應(yīng)和適應(yīng)機(jī)制方面顯示出巨大的潛力，表現(xiàn)出顯著的社會(huì)效應(yīng)?！　∽陨鲜兰o(jì)50年代，著名遺傳學(xué)家和進(jìn)化生物學(xué)家談家楨院士就開始在復(fù)旦從事生物遺傳變異和進(jìn)化研究，為復(fù)旦大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)學(xué)科發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，把進(jìn)化的思想和視角滲透、融匯到生命科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的教學(xué)和研究中，并培養(yǎng)了一批從事生物進(jìn)化和生物多樣性研究的杰出人才。

內(nèi)容概要

《外來種與進(jìn)化》進(jìn)化生態(tài)學(xué)角度系統(tǒng)介紹了外來種的概念、外來種擴(kuò)散和定居的機(jī)制以及對新生境的快速適應(yīng)和進(jìn)化過程，并深入探討了外來種入侵過程中與土著種的相互作用及其相關(guān)的進(jìn)化和生態(tài)學(xué)后果。作者引用大量實(shí)例深入淺出地介紹了外來種在拓殖新的地理區(qū)域時(shí)所發(fā)生的進(jìn)化變化，以及土著物種與其相互作用時(shí)所作出的進(jìn)化響應(yīng)，特別強(qiáng)調(diào)了“快速進(jìn)化改變”（rapidevolutionary change）在入侵生物學(xué)研究中的重要意義。《外來種與進(jìn)化》概念清晰，涉及不同生物分類群、不同營養(yǎng)級生物以及不同生態(tài)系統(tǒng)類型，實(shí)用面廣。不僅可作為高年級本科生和研究生進(jìn)化生態(tài)學(xué)課程的教材，也可供進(jìn)化生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和保護(hù)生物學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的研究人員參考。

書籍目錄

第一篇 外來種入侵與進(jìn)化的基本概念  第1章 外來種和加速的進(jìn)化　　1.1 外來種對經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的影響　　1.2 外來種和當(dāng)代進(jìn)化　　1.3 外來種適應(yīng)性散布　　1.4 外來種對新環(huán)境的適應(yīng)　　1.5 外來種與土著種介導(dǎo)的進(jìn)化變化　　1.6 外來種的進(jìn)化與全球變化　　1.7 外來種影響的時(shí)滯性　　1.8 土著種局部滅絕或滅絕　　1.9 土著種的進(jìn)化響應(yīng)　　1.10 外來種入侵和物種形成　　1.11 外來種、進(jìn)化和保護(hù)　第2章 外來種對散布和定居的適應(yīng)　　2.1 對散布和定居的進(jìn)化適應(yīng)　　2.2 無意人工輔助散布　　2.3 農(nóng)田雜草對人為散布的適應(yīng)　　2.4 通過有意引種實(shí)現(xiàn)的散布　　2.5 人工輔助散布的歷史　　2.6 散布能力和入侵性　　2.7 散布能力增強(qiáng)的快速進(jìn)化　　2.8 定居能力增強(qiáng)的快速進(jìn)化　　2.9 散布適應(yīng)和遺傳變異　第3章 奠基者效應(yīng)和外來種的變異性　　3.1 遺傳變異評估　　3.2 奠基者效應(yīng)和遺傳瓶頸　　3.3 外來植物的遺傳變異性　　3.4 外來動(dòng)物的遺傳變異性　　3.5 外來微生物的遺傳變異性　　3.6 遺傳變異與入侵性　第4章 引種源、隱存種與入侵途徑　　4.1 遺傳分析和隱存種的發(fā)現(xiàn)　　4.2 通過遺傳分析揭示入侵種的原產(chǎn)地　　4.3 多次引人外來種的原產(chǎn)地　　4.4 外來種的入侵路線　　4.5 對假定的人工引種的證否　　4.6 入侵種的原產(chǎn)地和潛在生物控制天敵　　4.7 引種源和進(jìn)化第二篇 進(jìn)化變化和適應(yīng)的過程  第5章 雜交和外來種進(jìn)化　　5.1 雜交與入侵性外來種的起源　　5.2 外來植物間的雜交　　5.3 外來動(dòng)物間的雜交　　5.4 外來微生物的種間雜交鋒　　5.5 外來和土著植物間的雜交　　5.6 外來和土著動(dòng)物間的雜交　　5.7 外來和土著微生物間的雜交　　5.8 雜交的一般意義　第6章 雜交和轉(zhuǎn)基因生物　　6.1 自然雜交與基因交換　　6.2 遺傳工程與轉(zhuǎn)基因　　6.3 作物和作物雜草型轉(zhuǎn)基因交換的潛力　　6.4 作物和其他植物物種間轉(zhuǎn)基因交換的潛力　　6.5 轉(zhuǎn)基因與微生物　　6.6 轉(zhuǎn)基因從作物逃逸的生態(tài)學(xué)后果　　6.7 轉(zhuǎn)基因與逆進(jìn)化　　6.8 管理問題　　6.9 遺傳工程的未來趨勢　第7章 土著群落對入侵的抗性　　7.1 生物群落電的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系　　7.2 穩(wěn)定性、可預(yù)測性與外來入侵　　7.3 物種多樣性與入侵抗性　　7.4 島嶼群落的脆弱性　　7.5 入侵物種及從協(xié)同進(jìn)化關(guān)系中的逃逸　　7.6 外來種生長和表現(xiàn)的增強(qiáng)　　7.7 入侵性物種和互利關(guān)系　　7.8 新生境意味著新的進(jìn)化壓力　第8章 外來種對新生境的適應(yīng)　　8.1 相對于新生境條件的快速進(jìn)化　　8.2 植物對新生境的適應(yīng)　　8.3 動(dòng)物對新生境的適應(yīng)　　8.4 入侵種進(jìn)化的實(shí)驗(yàn)研究　　8.5 對新生物條件的適應(yīng)　　8.6 對生境的進(jìn)一步適應(yīng)第三篇 外來種與土著種的進(jìn)化相互作用  第9章 外來草食動(dòng)物的進(jìn)化適應(yīng)　　9.1 植物和草食動(dòng)物的協(xié)同進(jìn)化　　9.2 草食動(dòng)物對植物宿主的特化　　9.3 引入草食動(dòng)物的生態(tài)宿主轉(zhuǎn)移　　9.4 引人昆蟲的進(jìn)化適應(yīng)　　9.5 持續(xù)進(jìn)化　第10章 外來捕食者和寄生生物的進(jìn)化適應(yīng)　　10.1 捕食者、寄生生物、獵物的相互關(guān)系　　10.2 無脊椎動(dòng)物捕食者和動(dòng)物病原生物載體的進(jìn)化適應(yīng)　　10.3 水生脊椎動(dòng)物捕食者的快速進(jìn)化適應(yīng)　　10.4 陸生脊椎動(dòng)物捕食者的快速進(jìn)化適應(yīng)　　10.5 “進(jìn)化劇”中外來種的角色越來越重要　第11章 外來病害對宿主和載體的適應(yīng)　　11.1 病害病菌和宿主的進(jìn)化　　11.2 植物外來病原菌及其進(jìn)化　　11.3 動(dòng)物外來病原體及其進(jìn)化　　11.4 人類外來病害及其進(jìn)化　　11.5 外來病害宿主和載體的響應(yīng)　第12章 植物對外來草食動(dòng)物和病害的適應(yīng)　　12.1 植物對外來草食動(dòng)物的進(jìn)化響應(yīng)　　12.2 草本植物對外來無脊椎動(dòng)物的進(jìn)化響應(yīng)　　12.3 草本植物對外來草食動(dòng)物的進(jìn)化響應(yīng)　　12.4 木本植物對外來草食動(dòng)物的進(jìn)化響應(yīng)　　12.5 植物對外來病害的進(jìn)化響應(yīng)　　12.6 植物和草食動(dòng)物的適應(yīng)　第13章 土著草食動(dòng)物對外來植物的適應(yīng)　　13.1 廣食性草食動(dòng)物和專食性草食動(dòng)物的宿主轉(zhuǎn)移　　13.2 土著草食昆蟲對外來農(nóng)作物的進(jìn)化適應(yīng)　　13.3 土著草食昆蟲對外來非農(nóng)作物的進(jìn)化轉(zhuǎn)移　　13.4 其他動(dòng)物對外來植物的利用　　13.5 其他的進(jìn)化思考　　13.6 外來機(jī)遇與外來挑戰(zhàn)　第14章 動(dòng)物對外來捕食者、寄生生物和病原生物的適應(yīng)　　14.1 利用者與被利用者：紅皇后效應(yīng)　　14.2 土著無脊椎動(dòng)物對外來捕食者和擬寄生生物的　第15章 外來種引起的草食動(dòng)物、捕食者和寄生生物的聚集　　……第四篇 外來種入侵的全球性進(jìn)化后果  第16章 外來種——局部滅絕和滅絕的驅(qū)動(dòng)力  第17章 生物控制媒介特種的進(jìn)化生態(tài)學(xué)  第18章 外來種對生物群落的逆適應(yīng)和融合  第19章 外來種的散布和物種形成  第20章 永遠(yuǎn)改變了的生物群落參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　從1981年到1991年，對巴克利灣小島上的維管植物進(jìn)行了普查，這些小島位于加拿大不列顛哥倫比亞省的溫哥華島的西海岸。普查結(jié)果揭示了許多移殖和滅絕事件。大多數(shù)物種的移殖是通過風(fēng)媒傳播的種子從大陸地區(qū)吹到海島上來實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)現(xiàn)象提出了幾個(gè)有趣的問題：首先，那些能到達(dá)海島的種子是否不同于那些不能到達(dá)的種子？其次，能在海島上維持種群的植物的種子是否不同于那些大陸上的植物？第三，在海島上能維持種群的植物的種子結(jié)構(gòu)是否隨時(shí)問而變化？對于依靠風(fēng)力傳播的3種菊科一年生或兩年生草本植物，不僅對海島和大陸種群的種子形態(tài)進(jìn)行了比較，還比較了其中2個(gè)物種不同時(shí)間移殖的海島種群的種子形態(tài)?！　?個(gè)物種中除了林地千里光，其他2個(gè)在大陸和海島之間都表現(xiàn)出顯著差異。其中，毛狀貓耳朵在海島上的植株的種子大約比大陸植物大25％、羽狀冠毛的體積小34％。第3個(gè)物種是一種萵苣，在不同海島上的移殖時(shí)間從1年到超過10年不等。在海島上新定居種群的種子小于大陸植株，但是種子的大小隨著種群定居年齡的增大而顯著增加；冠毛體積也表現(xiàn)出隨時(shí)間而變的趨勢。實(shí)驗(yàn)表明，海島上的毛狀貓耳朵和定居時(shí)間長的萵苣的種子在風(fēng)力攜帶條件下比大陸植株或新近定居的種群的種子落地更快。這種變化的意義是雙重的，能移殖到海島上的萵苣的種子比較輕，而且有更大的冠毛，有利于其長距離傳播。

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