古生物演化講稿

1、關(guān)于古生物演化第一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月392一、生命的起源(一)兩種假說1、外星(地外)來源說：銀河系中別的星球上的生命（細菌或孢子）傳到地球上證據(jù) 宇宙中發(fā)現(xiàn)有機分子的存在。在已發(fā)現(xiàn)的57種星際分子中有45種為有機分子 隕石中已分析出氨基酸、密啶、脂肪酸等復雜有機化合物目前尚未獲得別的星球上存在生物的直接證據(jù)第二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月393一、生命的起源(一）兩種假說2、地球發(fā)生說：地球上的無機物在特定的物理化學條件下形成的各種有機化合物，這些有機化合物后來再經(jīng)過一系列變化后轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C體。 這是目前比較流行，也是多數(shù)人接受的說法第三張，PPT共六十九

2、頁，創(chuàng)作于2022年6月394一、生命的起源（二）生命產(chǎn)生的三個階段1、地球上生命產(chǎn)生過程的三個階段(地球發(fā)生說)（1）形成有機化合物 原始海洋中的無機物（N、H、O、CO、CO2、H2O、NH3、H2S、HCl） 紫外線 電離輻射 高溫 高壓 有機化合物（氨基酸、核甘酸、多糖、類蛋白質(zhì)、脂肪酸）第四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月395一、生命的起源（二）生命產(chǎn)生的三個階段(可能還有其他假說)1、地球上生命產(chǎn)生過程的三個階段（2）形成生物大分子 有機化合物（氨基酸、脂肪酸、核苷 酸、多糖、類蛋白質(zhì)） 在原始海洋中聚合 復雜有機物（甘氨酸、蛋白質(zhì)、核酸 等生物大分子）第五張，PPT共

3、六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月396一、生命的起源（二）生命產(chǎn)生的三個階段1、地球上生命產(chǎn)生過程的三個階段（3）形成生命 復雜有機物（甘氨酸、蛋白質(zhì)、核酸 等生物大分子） 多個生物大分子聚集 蛋白質(zhì)和核酸為基礎的多分子體系， 它具有初步的生命現(xiàn)象，從周圍環(huán)境 中吸取營養(yǎng)，亦能將廢物排出體外從此，生命開始從化學進化轉(zhuǎn)入生物進化階段總之, 生命的形成從無機到有機,到多分子體系, 從化學演化到生物演化階段.第六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月397生命的起源與生物進化一、生命的起源二、早期生物演化三、顯生宙的生物演化四、物種的形成五、生物進化的特點和規(guī)律第七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于20

4、22年6月398二、早期生物演化 保存于寒武紀以前巖石中的化石-早期生物 早期生物演化經(jīng)歷了4次重大事件（飛躍）：1、從非生物的化學進化，發(fā)展到生物進化（46-35億年） 地球年齡約為46億年，最早的、最可靠的化石記錄在35億年-澳大利亞Ar硅質(zhì)疊層石中的原核生物化石, 標志著生物開始出現(xiàn)。此前（38億年前，Greenland Ar1 變質(zhì)巖富C12的碳顆粒），說明已有生命的活動。可靠的化石記錄表明,最早的生命出現(xiàn)于35億年前（最早原核生物化石的發(fā)現(xiàn)在35億年前的地層中）重點第八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月399二、早期生物演化2、原核生物的繁盛(35-25億年前) 化石證據(jù)：

5、疊層石的廣泛發(fā)育.澳大利亞,北美,南非10多個地點發(fā)現(xiàn).藍藻,光合細菌和其他微生物等原核生物組成了微生物群落(微生物席),微生物群落的周期性生長形成疊層石.他是地球上最原始的生態(tài)系統(tǒng),通過光合作用造氧,使地球還原性大氣圈演化為有氧性大氣圈,為真核生物的創(chuàng)造了條件.(真核生物有絲分裂需氧)第九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3910二、早期生物演化3、原核生物演化出真核生物 化石證據(jù)：華北山西五臺山地區(qū)25億年前的地層中發(fā)現(xiàn)真核生物。 澳大利亞西北部25-27億年前地層中發(fā)現(xiàn)了真核生物；澳大利亞中部Amadens盆地Bitter Springs組(10億年），發(fā)現(xiàn)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)像綠藻的真核

6、生物中國串嶺溝組（17.5億年）發(fā)現(xiàn)真核生物宏觀藻。我國華北霧迷山組燧石（12-14億年）綠藻化石印度、美國、加拿大等國相當?shù)牡貙又芯l(fā)現(xiàn)真核生物。 目前為止，可靠的化石記錄表明，真核生物最早發(fā)現(xiàn)于25億年前 重點第十張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3911Ar疊層石內(nèi)原核生物藻絲體(Australia)上：2800Ma下：3300-3500Ma第十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3912加拿大Gunflint Chert (2000ma)中的線狀細菌和念珠狀藍綠藻外貌類似現(xiàn)代鐵錳還原菌分類位置不明外貌類似現(xiàn)代藻第十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3913Pt

7、2t疊層石（10億以前）第十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3914二、早期生物演化4、后生生物出現(xiàn)(震旦系)(6億多年前) 化石證據(jù)： 陡山沱期生物群（廟河、甕安生物群6億多年前） 澳洲南部Edicara崩德砂巖的埃迪卡拉（Ediacara）動物群（5.6億年）就是代表。 該動物群后來在西南非洲、加拿大、西伯利亞、英國、瑞典，以及我國的震旦系中都有發(fā)現(xiàn) Ediacara動物群大部分是腔腸動物：水母、水螅、錐石、缽水母、海鰓類等，還有環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物等軟軀體動物重點Ediacara時間，產(chǎn)地，層位，動物群的組成第十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3915Ediacar

8、an Fauna第十五張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3916Ediacaran fauna of Australia第十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3917Ediacara動物群第十七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3918生命的起源與生物進化一、生命的起源二、早期生物演化三、顯生宙的生物演化四、物種的形成五、生物進化的特點和規(guī)律第十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3919三、顯生宙的生物演化1、小殼動物群的出現(xiàn)(震旦紀末)和分異(寒武紀初)2、寒武紀初澄江動物群出現(xiàn)3、生物大爆發(fā)(寒武紀初5.4-5.0億年)4、動物體分化重大事件5、動植物從

9、水生到陸生發(fā)展(植物登陸S末-D1-2, 動物登陸: D3 )6、生物的絕滅與復蘇重點第十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3920三、顯生宙的生物演化顯生宙出現(xiàn)了5次重大事件： 1、小殼動物群的出現(xiàn)和分異小殼動物群 出現(xiàn)的時間: 5.4億年前小殼動物群個體微小(1-2mm)，主要為海生無脊椎動物，包括軟舌螺、單板類、腹足類、腕足類等小殼動物群始于震旦紀末期，大量繁盛于寒武紀初期動物界完成了從無殼到有殼的演變，它是繼埃迪卡拉動物群之后生物界又一次質(zhì)的飛躍分布于世界各地,在云南梅樹村也有發(fā)現(xiàn).重點第二十張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3921早期小殼動物群第二十一張，PPT共

10、六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3922小殼動物群(Siberia)第二十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3923三、顯生宙的生物演化1、小殼動物群的出現(xiàn)和分異2、澄江動物群3、寒武紀生物大爆發(fā)4、動物體分化重大事件5、動植物從水生到陸生發(fā)展6、生物的絕滅與復蘇第二十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3924三、顯生宙的生物演化2、澄江動物群 澄江動物群最早出現(xiàn)的時間:5.3億年前 澄江動物群于1984年首次發(fā)現(xiàn)于云南澄江地區(qū)的下寒武統(tǒng)(1 5.3億年前) 化石保存極好（軟、硬體），有殼和無殼動物120種（10多個門），包括三葉蟲、水母、蠕蟲類、甲殼類、腕足類、甚至脊索動物

11、（魚類）等。 重點第二十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3925澄江動物群地址云南昆明?？诘诙鍙?，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3926澄江動物群景觀復原圖第二十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3927澄江動物群中的魚類第二十七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3928三、顯生宙的生物演化2、澄江動物群此動物群是二十世紀最重大的發(fā)現(xiàn)之一，它比世界著名的布吉斯動物群更引人注目布吉斯動物群產(chǎn)于加拿大中寒武統(tǒng)的Burgess Shale中(25.2-5.0億年以前)另外還有我國貴州的凱里（臺江）動物群(5億年前)第二十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022

12、年6月3929包括節(jié)肢、海綿、和水母等 2 Burgess頁巖生態(tài)復原14個門124屬170種第二十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3930三、顯生宙的生物演化1、小殼動物群的出現(xiàn)和分異2、澄江動物群3、寒武紀生物大爆發(fā)4、動物體分化重大事件5、動植物從水生到陸生發(fā)展6、生物的絕滅與復蘇第三十張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3931寒武紀初（5.4-5.0億年），起點: 小殼動物群的出現(xiàn), 高峰期: 澄江動物群的出現(xiàn),最后凱里動物群(Burgess)的出現(xiàn).動物界出現(xiàn)一次爆發(fā)式的大發(fā)展,幾乎所有具硬體的無脊椎動物門及絕大部分綱都已出現(xiàn) 以節(jié)肢動物門三葉蟲綱占優(yōu)勢，占60%

13、，次為腕足動物門，占30%寒武紀初是造門的時代.三、顯生宙的生物演化3、寒武紀生物大爆發(fā)重點第三十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3932三、顯生宙的生物演化1、小殼動物群的出現(xiàn)和分異2、澄江動物群3、寒武紀生物大爆發(fā)4、動物分化重大事件5、動植物從水生到陸生發(fā)展6、生物的絕滅與復蘇第三十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月三、顯生宙的生物演化 單細胞(38億年)多細胞（原生后生） 最低等多細胞動物兩層細胞、無組織，為側(cè) 生動物（海綿動物、古杯動物） 低等真正后生動物兩胚層（內(nèi)、外胚層）、無典型器官（腔腸動物） 兩胚層三胚層，中胚層形成復雜的組織和器官（環(huán)節(jié)動物、軟體動物、

14、節(jié)肢動物、腕足動物、苔蘚動物、棘皮動物、脊索動物） 寒武紀初, 脊椎動物的出現(xiàn).重點(發(fā)生在5-7億年之間)動物分化重大事件（300頁）第三十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3934從變溫到恒溫的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生原始哺乳動物（三疊紀）隨著脊椎動物神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展人類的高級神經(jīng)系統(tǒng)3億年以來第三十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3935三、顯生宙的生物演化1、小殼動物群的出現(xiàn)和分異2、澄江動物群3、寒武紀生物大爆發(fā)4、動物體分化重大事件5、動植物從水生到陸生發(fā)展6、生物的絕滅與復蘇第三十五張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3936三、顯生宙的生物演化5、動植物從水生到陸生

15、發(fā)展植物：S以前，僅低等菌藻類，完全水生S末：植物開始登陸，產(chǎn)生莖、葉分化，出現(xiàn)原始維管束，莖表皮角質(zhì)化、具氣孔D2：具葉植物大發(fā)展T3：顯花植物祖先出現(xiàn)脊椎動物：S3：四足類祖先出現(xiàn)（總鰭魚類中的骨鱗魚）D3：兩棲類發(fā)生,動物開始登陸C2：爬行類發(fā)生（羊膜卵）重點動植物登陸的時代?第三十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3937三、顯生宙的生物演化1、小殼動物群的出現(xiàn)和分異2、澄江動物群3、寒武紀生物大爆發(fā)4、動物體分化重大事件5、動植物從水生到陸生發(fā)展6、生物的絕滅與復蘇第三十七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3938三、顯生宙的生物演化6、生物的絕滅與復蘇 生物的演化

16、中包括生物的滅絕和復蘇（1）滅絕extinction 生物種系的終止、不留下后代重點相關(guān)概念第三十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3939（2）假滅絕pseudo-extinction 生物種系演變?yōu)樾路N系，而舊類別消失第三十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3940（3）背景滅絕background extinction 生物種系的自然更替滅絕，一般0.1-1.0種/Ma根據(jù)世界保護和檢測中心統(tǒng)計(1992年以前的數(shù)據(jù)), 從1600-1992年,脊椎動物絕滅229個種, 0.5種/年當代物種絕滅比古-中生代之交集群絕滅的速率大2倍.(剔除背景值)第四十張，PPT共六十

17、九頁，創(chuàng)作于2022年6月3941（4）集群滅絕mass extinction 生物滅絕率突然數(shù)十倍地增高波及全球或大區(qū)；生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生巨大變化重點第四十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3942第四十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3943Ma248253258263268286Assel.Sakm.Art.RoadWord.Capitan.Wuch.Chang.Gries.Dien.TriassicPermianSiberianfloodbasaltsApparentsilicicvolcanismField ReversalsPaleozoicmid-ocean ri

18、dge systemBipolar glacialsedimentsMassiveevaporitedepositsPermo-Carboniferousglaciation(southern continents)Continuingsea-levelfluctuations2.5 myr cyeclRegressionSea levelMid-TriassicevaporitesHigh LowCollision ofSouth ChinaFormationof PangeaLong reversed superchronErwin, 1990第四十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年

19、6月3944白堊紀末期小行星撞擊與恐龍滅絕第四十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3945（5）生物復蘇biotic recovery大滅絕后的生物群，通過生物的自組織作用及對新環(huán)境的不斷適應，逐步回到正常發(fā)展水平正常 絕滅適應回復正常 繁盛復蘇第四十五張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3946（6）生物演替(種甲被種乙取代)種系代謝phyletic metabolism生態(tài)代謝ecologic metabolism 父種被其子種所代替而衰退滅亡，叫種系代謝 生物競爭,勝利者擴大生存環(huán)境，失敗者喪失生活領域以至退出歷史舞臺，叫生態(tài)代謝相關(guān)概念:第四十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)

20、作于2022年6月3947第三章生命的起源與生物進化一、生命的起源二、早期生物演化三、顯生宙的生物演化四、物種的形成(控制因素與相關(guān)概念)五、生物進化的特點和規(guī)律第四十七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3948四、物種的形成 物種的形成依靠:遺傳、變異、隔離和自然選擇四大要素1、遺傳 遺傳的物質(zhì)基礎是基因，基因具有自我復制的能力，使物種在各個世代保持自身的特性 每個個體有一定量的基因，一居群中所有個體的基因總和構(gòu)成基因庫 一個物種的基因庫基本上是穩(wěn)定的，通過基因把性狀傳給后代，所以物種的特征能世代遺傳了解第四十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3949四、物種的形成2、變異

21、同一物種的個體，基因類型都有不同程度的變化，因此每個個體之間都有一定的差異, 即變異.基因的突變和重組是個體發(fā)生變異的主要原因遺傳變異的積累，可形成新種第四十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3950四、物種的形成3、隔離 包括地理隔離和生殖隔離由于地理（水體、沙漠、山脈等）隔離，同種不同居群生活在不同地區(qū)，使不同居群的個體之間無法雜交，導致各居群向產(chǎn)生不同方向的變異，逐漸形成地理亞種。地理亞種進一步發(fā)展，就會形成新種。生殖隔離是指居群間由于基因型差異使基因交換不能進行，雜交不育。第五十張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3951四、物種的形成4、自然選擇自然選擇,即生物與環(huán)境

22、是統(tǒng)一整體，生物必須改造自已去適應變化中的環(huán)境，“適者生存，不適者被淘汰”性狀變異是自然選擇的原料，選擇有利(加強適應環(huán)境）的變異積累起來，使居群的基因庫發(fā)生重大變化，為形成新種準備了條件第五十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3952四、物種的形成5、成種方式漸變論成種方式：即達爾文關(guān)于物種形成的方式，通過自然選擇，將微小的有利變異逐漸積累，最后形成新種。新種與舊種之間有一系列過渡類型。突變論成種方式：即間斷平衡論成種方式，物種形成是突變（間斷）與漸變（平衡）的辯證統(tǒng)一，但以突變?yōu)橹?，演化量主要靠突變形成。新種在地史時期可在忽略不計的時間內(nèi)迅速形成（突變），形成后保持長期穩(wěn)定（漸變

23、）。新種與舊種之間不一定有過渡類型第五十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3953第三章生命的起源與生物進化一、生命的起源二、早期生物演化三、顯生宙的生物演化四、物種的形成(概念)五、生物進化的特點和規(guī)律第五十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3954五、生物進化的特點和規(guī)律1、進步性和階段性發(fā)展生物進步性發(fā)展 生物界發(fā)展由簡單復雜，低級高級。生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機能復雜化、高級化，表明進化水平的全面提高生物發(fā)展具階段性：原核真核；單細胞多細胞；多細胞體制不斷改進生物進化中的重大突破性發(fā)展：異養(yǎng)自養(yǎng)；兩極（分解者+生產(chǎn)者）生態(tài)體系三極（生產(chǎn)者+消費者+分解者）生態(tài)體系；水生

24、陸生第五十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3955五、生物進化的特點和規(guī)律2、進化的不可逆性含義：已演變的生物類型不可能回復祖型；已滅亡的類型不可能重新出現(xiàn)。這是道洛（L. Dollo）提出的不可逆定律實例：滅絕類型三葉蟲、筆石、菊石等 演變類型魚、馬趾的演變、鯨魚意義：地層劃分對比的理論依據(jù)第五十五張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3956五、生物進化的特點和規(guī)律3、生物進化服從器官相關(guān)律定義環(huán)境條件使生物的某種器官發(fā)生變異而產(chǎn)生新的適應時，必然會有其它的器官隨之變異，同時產(chǎn)生新的適應。實例：非洲干旱地區(qū)的長頸鹿，頸部伸長，前肢亦隨之變長；固著蛤右殼圓錐狀，左殼相應為蓋狀

25、。意義闡明生物進化，變異過程；推斷化石生物的身體結(jié)構(gòu)，生態(tài)習性, 恢復環(huán)境.重點第五十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3957五、生物進化的特點和規(guī)律4、生物進化符合重演律（生物發(fā)生律）個體發(fā)育生物每個個體從生命開始到自然死亡的整個歷程。即從受精卵起個體死亡為止的全過程系統(tǒng)發(fā)生生物類群的起源和進化歷史個體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)生間的關(guān)系生物總是在個體發(fā)育早期體現(xiàn)其祖先特征，然后才體現(xiàn)本身較進步的特征。因而，比如, 人的胚胎有尾巴與猿有尾巴的關(guān)系所以, 生物的個體發(fā)育可以看成其類群系統(tǒng)發(fā)生的簡單縮影重演律個體發(fā)育是系統(tǒng)發(fā)生的簡短而快速重演意義找出生物間的親緣關(guān)系，作為生物分類的依據(jù)重點第五十七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3958重演律（生物發(fā)生律）個體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)生第五十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3959五、生物進化的特點和規(guī)律5、生物進化具有適應性適應：在長期的演化過程中，由于自然選擇的結(jié)果，生物在形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理機能上，與其生存環(huán)境取得良好協(xié)調(diào)一致 能適應環(huán)境的則生存，反之則滅亡重點第五十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3960五、生物進化的特點和規(guī)律6、生物進化過程中有特化現(xiàn)象生物對某種生活條件特殊適應的結(jié)果，有些器官在形態(tài)和生理上發(fā)生局部變異，但整個身體的組織結(jié)構(gòu)和代謝水平并無變化，稱特化如哺乳動物的前肢在水中呈鰭狀，空