古生物學生物演化課件

1、第二章 生物演化 第一節(jié) 生命的起源與有機體的發(fā)展 我們生活的地球已經(jīng)有46億年的歷史，各類生物豐富多樣，要探索生命的起源可能要追溯到150億年前宇宙大爆炸后生命物質(zhì)的出現(xiàn)。 （先了解地球的起源） 思 考 題你知道太陽系嗎？知道九大行星嗎？你知道地球的起源嗎？星云假說恒星假說？大氣圈、水圈、生物圈是如何形成的？地球形成初期的形狀早期地核地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)地殼地慢外核內(nèi)核地質(zhì)調(diào)查（包括尋找化石）的主流程包含的主要環(huán)節(jié)生命的起源 生命的起源是當代科學研究的重大問題之一。 恩格斯曾經(jīng)指出：生命的起源必然是通過化學的途徑 實現(xiàn)的。 生命現(xiàn)象最初是在海洋中完成的化學合成過程。 原始的海洋是生命的搖籃?，F(xiàn)在地

2、球上的各種生物是怎樣來的？神創(chuàng)論神創(chuàng)論者認為：在宇宙歷史的某一特殊時刻，由上帝一次性創(chuàng)造出各種生物，最初有多少種，現(xiàn)在就有多少種，各種生物之間沒有任何的親緣關系。進化論進化論者認為，現(xiàn)在地球上的各種生物不是神創(chuàng)造的，而是由共同祖先經(jīng)過漫長的時間逐漸演變而來的，因此各種生物之間有著或遠或近的親緣關系。1.1生命起源的物質(zhì)基礎次生原始大氣（生命起源的原始素材）具體成分為： 氮、一氧化碳、水蒸氣、氫等原始海洋（生命的搖籃）中含有： 甲酸、甲醛、脂肪酸、氨基酸1.2生命起源的過程原始的海洋是生命的搖籃。生命現(xiàn)象最初是在海洋中完成的化學合成過程。具體為：由無機元素 合成 低分子有機化合物合成 高分子有機

3、化合物合成 多分子體系呈現(xiàn)出原始生命現(xiàn)象。所以說：生命現(xiàn)象的實質(zhì)是多分子體系具有與周圍環(huán)境交換物質(zhì)的性質(zhì)，是物質(zhì)運動的最高形式。1.3細胞的起源和演化細胞的起源 多分子體系的的獨立整體就是細胞。 最早的原生動物就是由細胞組成的。細胞的演化過程具體為： 多分子體系中含有團聚體演變?yōu)榍凹毎A段產(chǎn)生細胞膜 團聚體作用 先后形成兩類細胞一類是沒有細胞核的原核細胞（大多為植物細胞）一類是具有被核膜包圍的細胞核的真核細胞（大多為動物細胞）原核細胞：有原生質(zhì)體和細胞壁真核細胞：核為真核，但沒有原生質(zhì)體和細胞壁所以細胞壁的存在是植物界與動物界最本質(zhì)的區(qū)別之一。原生動物：是微小的真核單細胞或單細胞集成群 體生物

4、。細胞的功用沒有分化，無組織器官，多為異養(yǎng)，有的自養(yǎng)，也有兼能自養(yǎng)和異養(yǎng)者，無性或有性生殖。后生動物：由單細胞動物演化出的多細胞動物。細胞分化，有組織器官，全為異養(yǎng)，是消費者。側(cè)生動物：是由原生動物演變而來，但有沒有發(fā)展成其他的類別，所以代表生物演化的一個側(cè)支，故稱為側(cè)生動物，以區(qū)別后生動物。 海洋占整個地球面積的70.8%，地球上的水約有97%存在于海洋中，在地質(zhì)歷史中，滄海桑田、海陸變遷，占陸地表面75%的沉積巖中絕大部分是海洋沉積形成的，因此海洋的地質(zhì)作用是極為重要的。 海洋概況海洋形成時間晚：第三紀、第四紀海底大多數(shù)為大陸型地殼水淺，一般3000米面積廣闊，不受陸地影響海與洋海和洋構(gòu)成

5、了海洋。一般來說，近陸為海、遠陸為洋，水體相通，均為海水。但兩者有著根本性區(qū)別： 海水的化學成分 。 1.海水中含有大量的礦物質(zhì)和有機質(zhì)，其中以可溶性鹽類為主。世界各大洋的一般含鹽度為33-38，鹽分的多少隨地區(qū)的氣候不同而變化。2.海水中含有Au、Ag、Ni、Co、Mo、Cu等數(shù)十種微量元素，很多國家正在進行提取開發(fā)實驗。 3.此外，海水中還含有一定量的O2、CO2氣體。 海水的透明度和顏色大洋為藍色，透明度較好，光照可達200米。 海的顏色變化較大，以藍色為主，常受懸浮物質(zhì)和藻類影響，透明度也受到影響。濱海是波浪和潮汐運動強烈的近岸水域，其下界為浪基面。 在基巖海岸區(qū)較窄，低平海岸區(qū)很寬，

6、可達數(shù)公里以上。根據(jù)海水運動的特點，濱?？煞譃槿齻€帶：潮上帶、潮間帶、潮下帶。 海洋生物海洋生物種類繁多，按其生活方式大致分為三種：2.游泳生物3.底棲生物1.浮游生物第二節(jié) 生物的微觀進化 生物的微觀進化又稱為微演化，它是研究種級以下的變化，是指種內(nèi)個體和種群以上的進化。通常以現(xiàn)存的生物種群和個體為研究對象，研究在短時間內(nèi)的進化。生物的微觀進化是進化的基礎。 第三節(jié) 生物的宏觀進化物種的形成：遺傳 變異 隔離 自然選擇遺傳：是指生物體的構(gòu)造和生理機能由上一代傳給下一代。即基因遺傳，如長相等變異：指同一物種內(nèi)個體之間形態(tài)和生理特征的差異。隔離：同種的不同居群因生活在不同地區(qū)形成地理隔閡，失去基

7、因交流的機會，從而導致隔離的各居群間產(chǎn)生不同方向的變異。自然選擇見下頁。自然選擇：又稱最適者生存，生活于自然界的生物普遍具有個體差異，在一定的環(huán)境條件下，有些變異對生物的生存有利而被保存，有些變異對生物的生存有害而被淘汰。達爾文把生物在生存競爭中有利變異的保存和有害變異的淘汰稱為自然選擇。生物進化的證據(jù)生物進化的證據(jù)很多，如：古生物學方面、胚胎學方面、比較解剖學方面、生理學方面、生物化學方面、遺傳學方面、生物地理學方面古生物學上的證據(jù)胚胎學上的證據(jù)比較解剖學上的證據(jù)總結(jié)古生物學上的證據(jù)古生物學上的主要證據(jù)是化石，是生物進化最可靠的證據(jù)之一?；R的進化始祖鳥種子蕨返回化石的含義它在地質(zhì)層中的分

8、布有何規(guī)律？化石，就是地層中的古代生物的遺體、遺跡或遺物。在越早形成的地層里，成為化石的生物越簡單，越低等；在越晚形成的地層里，成為化石的生物越復雜，越高等。化石的意義這種分布規(guī)律說明了什么？證實了現(xiàn)代的各種生物是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化面來的；揭示了生物由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。返回物種形成方式：一種是漸變方式形成（漸變論）另一種是間斷平衡理論即突變方式形成（跳躍性進化論）宏觀進化的方式：復式進化（全面進化）即進步性發(fā)展、特化式進化（特異適應）即適應和特化與適應輻射和適應趨同、簡化式進化（簡單進化）第四節(jié) 生物絕滅與復蘇生物的絕滅主要有兩種類型：常規(guī)絕滅和集群絕滅

9、。生物的復蘇主要有三種類型：幸存型、復活型和先驅(qū)型。第五節(jié) 生物進化的一些主要規(guī)律1.進步性發(fā)展2.適應和特化適應：剛好可以應對。特化：指生物發(fā)生局部的特殊變異，以適應于特定環(huán)境 條件的現(xiàn)象。3.適應輻射和適應趨同適應輻射：又稱趨異，指同一類生物產(chǎn)生許多生理和形 態(tài)的分化，以適應不同生活環(huán)境的分歧現(xiàn) 象，也成為“同物異形”。適應趨同：又稱趨同，指親緣關系較遠的生物由于長期 適應相似的生活環(huán)境，使其體型即運動器官 外形上變得相似的現(xiàn)象，也成為“異物同形”。4.絕滅問題：常規(guī)絕滅和集群絕滅。5.進化的不可逆性：生物界是前進性發(fā)展的，生物進化歷史又是新陳代謝的歷史，舊類型不斷死亡，新類型相繼興起，已

10、演變的生物類型不可能回復祖形，已滅亡的類型不可能重新出現(xiàn)，這就是進化的不可逆性。6.生物進化的主要趨勢為水生 陸生 ：生物由水中生存到適應陸地生存 簡單 復雜 ：由無脊椎到脊椎有組織器官動物 低級 高級：由低等生物進化到高等生物生物進化的階段性：如演化的上升前進性、進化的不可逆性、長期漸變的連續(xù)性與短期內(nèi)突發(fā)的突變乃至災變的階段性相交替，便是地史時期生物界演化的基本途徑。思 考 題你知道魚類的出現(xiàn)和演化嗎？你知道爬行動物的出現(xiàn)和演化嗎？恐龍為何被稱為“古生物皇帝”？ 泥盆紀時魚類開始出現(xiàn)并日趨繁盛，稱為魚類的時代。從發(fā)展演化看，早泥盆世的魚類以無頜類為主，他們的頭部披著骨板組成的骨甲，沒有上下

11、頜的分化，是一類很低等的魚形動物，繼續(xù)發(fā)展演化為各種魚類。有上下頜，具偶鰭。長鱗魚屬甲胄魚：它的頭部有圖飾復雜的小鱗片，身上覆蓋著鱗片和骨板。無偶鰭和上下頜，顯然還只是一種魚形動物，算不上是真正的魚，屬無頜綱。 半環(huán)魚：雖稱為魚，其實只不過是一種原始的水生魚形脊椎動物，體長一般為30厘米。這種無頜魚類棲息在古大陸的河流和湖泊中，用吸盤狀的口吸食細小食物。頭部包裹著一塊結(jié)實的硬殼，身體也有骨板保護，如同渾身都披有甲胄。尾部有鰭，但上葉小下葉大，呈歪尾。屬無頜綱 溝鱗魚：這種怪模怪樣的魚在泥盆紀時曾是地球上分布最廣泛的魚。 加拿大溝鱗魚： 生活在三億五千萬年前，因其化石最初發(fā)掘于加拿大而得名。是一

12、種小型盾皮魚類。身體的前部有一個六邊形頭盾，后面是體盾。眼睛長在頭盾頂面，口小，位于腹部。胸部還有一對尖長的附肢，生活在河底?？拄~全長10米-12米，比現(xiàn)在的大鯊魚還要長些。頭骨很大，上下頜都可以活動，因此嘴可以張得很大，寬度超過1米，一個成年人可以輕易地爬進爬出。魚 龍 屬 真鼻龍（長2米） 喜馬拉雅魚龍 名稱：西藏喜馬拉雅魚龍 體重：3噸 食物：肉食性 生存年代：三疊紀晚期 生存地點：中國珠峰地區(qū)海拔4800m的攝拉木 辨認要決：尾鰭呈豎立的月牙狀,吻部細長大眼魚龍：這是侏羅紀晚期中等體型的肉食性魚龍，生活在廣大的海洋，它可能在靠近水面的地方捕食，魷魚是它的美味佳肴。為胎生動物，并只有在生

13、產(chǎn)時才會靠近岸邊。它們的游泳速度可能相當快，并以沒有牙齒的長嘴追捕烏賊和魚類，大眼魚龍的每個眼窩直徑大約有10厘米，每個眼球周圍都有眼眶，能防止眼睛在水的壓力之下塌陷。生活在侏羅紀晚期的歐洲。3.5米長，類別：魚龍杯 椎 龍 扁鯺魚龍屬一般為5米,最大可達7米。 巢湖龍：龜山巢湖魚龍是一種小型魚龍，活著時也只有半米左右長。它的頭是三角形的，有尖的吻，有一對大而圓的眼睛。嘴內(nèi)有許多異型牙齒，前面的牙齒小而尖，略微向后彎，后面的牙齒呈丘形，好像鈕扣。脊椎骨的椎體較長，兩端多少有些凹，已接近雙平型。后肢小于前肢，前肢的指骨還保留著原始的四足類動物的指式，后肢趾都已變成鰭狀的鰭腳。這種魚龍發(fā)現(xiàn)于安徽巢縣龜山，時代為三迭紀早期。這是迄今我國發(fā)現(xiàn)時代最早的魚龍類化石。此后，在巢縣又發(fā)現(xiàn)過一個完整的魚龍，被定名為巢縣陳龍。云南龍 食性( Diet )植食