古生物學(xué)總結(jié)課件

古生物地層學(xué)聯(lián)系電話：生物地質(zhì)系731

古生物地層學(xué)

PaleontologyandStratigraphy

總論部分門類古生物學(xué)部分地層學(xué)部分732第一章緒論一、概述地地質(zhì)科學(xué)的三大分支學(xué)科：地地球物質(zhì)學(xué)科：巖石、礦物、元素地地球動(dòng)力學(xué)科：板塊運(yùn)動(dòng)、造山運(yùn)動(dòng)地地球歷史學(xué)科：

生物史、沉積史、構(gòu)造史地地球歷史學(xué)科：古生物地史學(xué)=古生物學(xué)+地史學(xué)733課程安排總學(xué)時(shí)數(shù)：40*古生物學(xué)部分：18*地層學(xué)部分：20考試：2735教材杜杜遠(yuǎn)生、童金南，1998，古生物地史學(xué)概論。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社736參考教材何何心一、徐桂榮，1993，古生物學(xué)教程。地質(zhì)出版社737其它參考教材738二、古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容1、古生物學(xué)（Paleontology）定義

定義：研究地史時(shí)期生物界面貌和發(fā)展歷史的科學(xué)。

其研究范圍不僅包括了各地史時(shí)期地層中保存的古生物本身，還包括一切與生物活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)記錄，如疊層石。7310前寒武紀(jì)占地質(zhì)歷史的9/10顯生宙占地質(zhì)歷史的1/101、古生物學(xué)（Paleontology）定義

什么叫地史時(shí)期？73127314

新石器時(shí)代

現(xiàn)生生物

文物

生物學(xué)biology

考古學(xué)archaeology

1萬(wàn)年左右

舊石器時(shí)代

古生物

化石

古生物學(xué)paleontology

二、古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容7315二、古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容2、古生物學(xué)（Paleontology）研究?jī)?nèi)容與現(xiàn)今生物學(xué)(Biology)相對(duì)應(yīng)，但它的研究?jī)?nèi)容在許多方面超出了現(xiàn)今生物學(xué)的研究范疇。研究的具體內(nèi)容為：生生物學(xué)方面：生物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類、個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)生、生物演變和環(huán)境適應(yīng)，乃至生物的生理和生物化學(xué)等地地質(zhì)學(xué)方面：古生物的地質(zhì)時(shí)間含義、古生物的興衰與遷移、古生物地理以及古生物與能源、礦產(chǎn)等

73167317二、古生物學(xué)及其內(nèi)容

古生物學(xué)的主要分支學(xué)科

古動(dòng)物學(xué)paleozoology

古無(wú)脊椎動(dòng)物學(xué)invertebratepaleontology

古脊椎動(dòng)物學(xué)vertebratepaleontology

古人類學(xué)paleoanthropology

古植物學(xué)paleobotany

古藻類學(xué)paleoalgology

孢粉學(xué)palynology

古遺跡學(xué)paleoichnology

微體古生物學(xué)micropaleontology

超微古生物學(xué)ultramicropaleontology

分子古生物學(xué)molecularpaleontology

7318一、化石的定義化石fossil保存在巖層中地質(zhì)歷史時(shí)期的生物遺體、生物活動(dòng)痕跡及生物成因的殘留有機(jī)物分子7320

化石區(qū)別于一般巖石在于：它與古代生物相聯(lián)系，具有生物特征，如形狀、結(jié)構(gòu)、紋飾、有機(jī)化學(xué)組分等；或者具有生命活動(dòng)信息：生物遺跡、遺物、工具等7321732373247326怪誕蟲(chóng)復(fù)原圖澄江動(dòng)物群復(fù)原圖7327中華微綱蟲(chóng)復(fù)原圖73287330假化石pseudofossil在形態(tài)上與某些化石十分相似，但與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)只能稱為假化石（pseudofossil），如姜結(jié)石、龜背石、泥石、卵形礫石、波痕、放射狀結(jié)晶的礦物集合體、礦質(zhì)結(jié)核、樹(shù)枝狀鐵猛質(zhì)沉積物等都不是化石但亦有人為造成的假化石，最突出的例子是“辟爾當(dāng)人”（Piltdownman）事件，1913年，報(bào)導(dǎo)英國(guó)辟爾當(dāng)發(fā)現(xiàn)人類頭骨化石，定名為曙人（Eoanthropusdawsoni），對(duì)“曙人”在人類演化中系統(tǒng)發(fā)生的位置及其本身的可靠性曾引起激烈的討論。直到1953年有人用氟處理該標(biāo)本后證實(shí)屬偽造，所謂的辟爾當(dāng)人是用現(xiàn)代人的顱骨和精心加工的猩猩下頜骨拼合在一起的假人類頭骨，是人為構(gòu)成的假化石7331大化石macrofossil

用常規(guī)方法在肉眼下即能研究的化石微化石microfossil

肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助于一定的儀器設(shè)備及通過(guò)一定的手段才能進(jìn)行研究的生物體或身體的微小部分超微化石nannofossil

分子化石Molecularfossil733273337334化石及古生物學(xué)分類系統(tǒng)一、化石的定義二、化石的形成條件三、化石的保存類型四、化石的研究方法五、化石的分類與命名7335二、化石的形成條件

古生物死亡埋藏石化發(fā)掘7336二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時(shí)間條件5、成巖石化條件73371、生物本身的條件生物硬體礦化硬體礦化程度礦化組分比較穩(wěn)定的是方解石、硅質(zhì)化合物、磷酸鈣等不太穩(wěn)定的是霰石、含鎂方解石有機(jī)質(zhì)硬體如幾丁質(zhì)薄膜、角質(zhì)層、木質(zhì)物等73381、生物本身的條件生物軟體7339二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時(shí)間條件5、成巖石化條件73402、生物死后的環(huán)境條件即生物死后所處的外界環(huán)境條件物理?xiàng)l件如高能水動(dòng)力條件下生物尸體易被破壞化學(xué)條件如水體pH值小于7.8時(shí)，CaCO3易于溶解；氧化環(huán)境中有機(jī)質(zhì)易腐爛生物條件如食腐生物和細(xì)菌常破壞生物尸體7341二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時(shí)間條件5、成巖石化條件73423、埋藏條件與埋藏的沉積物性質(zhì)有關(guān)圈閉較好的沉積物易于保存，如化學(xué)沉積物、生物成因的沉積物一些特殊的沉積物還能保存生物軟體部分，如松脂、冰川凍土等73433、埋藏條件與埋藏的沉積物性質(zhì)有關(guān)具孔隙的沉積物中的古生物尸體易被破壞

基底上的內(nèi)棲生物，以及一些表?xiàng)镆材芷茐某练e物內(nèi)的生物遺體7344二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時(shí)間條件5、成巖石化條件73454、時(shí)間條件埋藏前的暴露時(shí)間及時(shí)埋藏有利于形成化石埋藏后不被再挖掘出來(lái)石化作用時(shí)間經(jīng)過(guò)地質(zhì)歷史時(shí)間的成巖石化作用短暫、近期內(nèi)的生物埋藏不成為化石7346二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時(shí)間條件5、成巖石化條件73475、成巖石化條件

埋藏的尸體與周圍的沉積物一起，在漫長(zhǎng)的地史成巖過(guò)程中，逐步石化，形成巖石的一個(gè)部分

沉積物固結(jié)成巖過(guò)程中的壓實(shí)作用和結(jié)晶作用都會(huì)影響化石的石化作用和化石的保存7348石化作用petrifaction定義：埋藏在沉積物中的生物體，在成巖作用中經(jīng)過(guò)物理化學(xué)作用改造而成為化石的過(guò)程7349化石的石化作用方式或類型1）礦質(zhì)充填作用

生物硬體組織中的一些空隙，經(jīng)過(guò)石化作用被一些礦物質(zhì)沉淀充填，使得生物硬體變得致密和堅(jiān)硬

充填作用可發(fā)生在生物硬體結(jié)構(gòu)中，如貝殼的微孔、脊椎動(dòng)物的骨髓；也可以發(fā)生在生物硬體結(jié)構(gòu)之間，如有孔蟲(chóng)的房室、珊瑚的隔壁之間73502)置換作用

在石化作用過(guò)程中，原來(lái)生物體組分被溶解，外來(lái)礦物質(zhì)充填，如硅化、鈣化、白云化、黃鐵礦化等如果溶解速度等于充填速度，原生物體的微細(xì)結(jié)構(gòu)可以保存下來(lái)如果溶解速度大于充填速度，則原來(lái)的微細(xì)結(jié)構(gòu)難以再現(xiàn)化石的石化作用方式或類型73513)碳化作用石化作用過(guò)程中，生物遺體中不穩(wěn)定的成分分解和升餾揮發(fā)，僅留下較穩(wěn)定的碳質(zhì)薄膜保存為化石

通常是幾丁質(zhì)的生物體發(fā)生此石化作用，以幾丁質(zhì)成分(C15H26N2O10)為主的植物葉化石、筆石枝等經(jīng)碳化作用，H,N,O揮發(fā)，留下碳質(zhì)薄膜化石化石的石化作用方式或類型7352化石的形成條件

古生物死亡埋藏石化發(fā)掘7353二、化石的形成條件（小結(jié)）化石記錄的不完備性現(xiàn)今我們能夠在地層中觀察到的化石僅是各地史時(shí)期生存過(guò)的生物群中極小的一部分現(xiàn)生生物：已記錄170多萬(wàn)種，估計(jì)有500-1000多萬(wàn)種古生物：已記錄13萬(wàn)多種，大量未知7354二、化石的形成條件（小結(jié)）化石記錄的不完備性現(xiàn)代生物的多樣性?已知現(xiàn)生生物有170萬(wàn)多種?估計(jì)現(xiàn)存生物有500-1000萬(wàn)種?每年還要新發(fā)現(xiàn)1萬(wàn)多種7355二、化石的形成條件（小結(jié)）化石記錄的不完備性現(xiàn)代生物的數(shù)量7356二、化石的形成條件（小結(jié)）化石記錄的不完備性現(xiàn)代生物的數(shù)量-微生物、細(xì)菌、真菌

估計(jì)有50多萬(wàn)種，已報(bào)道的僅有10萬(wàn)種。它們布滿了整個(gè)生物圈，在一個(gè)人的腸道內(nèi)的細(xì)菌就有100種左右，達(dá)100億個(gè)以上；每一克土壤中就有幾千萬(wàn)到幾百億個(gè)微生物，甚至每一撮土壤中都有新種7357二、化石的形成條件（小結(jié)）化石記錄的不完備性古代生物數(shù)量：已記錄13萬(wàn)多種，大量未知7358二、化石的形成條件（小結(jié)）7359二、化石的形成條件（小結(jié)）化石記錄的不完備性－演化上的不連續(xù)性帶殼生物是如何出來(lái)的？7360二、化石的形成條件（小結(jié)）

化石記錄的不完備性－演化上的不連續(xù)性鳥(niǎo)類是如何演化出來(lái)的？7361二、化石的形成條件（小結(jié)）

化石記錄的不完備性1、古生物化石僅是現(xiàn)代生物編目的8.7％（化石形成條件的嚴(yán)格，地史時(shí)期的生物只有極少部分保存成為化石）2、現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的化石僅是巖層中保存成化石的一部分(包含超微化石、分子化石等）由于上述二個(gè)因素、表明古生物記錄的不完備性?；涗洸煌陚涫枪派飳W(xué)中的基本事實(shí)，所以在研究古生物界的面貌及其發(fā)展規(guī)律時(shí)，必需考慮這個(gè)事實(shí)，避免做出片面結(jié)論。7362化石及古生物學(xué)分類系統(tǒng)一、化石的定義二、化石的形成條件三、化石的保存類型四、化石的研究方法五、化石的分類與命名7363三、化石的保存類型根據(jù)化石的保存特點(diǎn)，可分為4類：實(shí)體化石模鑄化石遺跡化石化學(xué)化石7364三、化石的保存類型1、實(shí)體化石bodyfossil全部生物遺體或部分生物遺體的化石7365實(shí)體化石

全部生物遺體的實(shí)體化石7366實(shí)體化石

部分生物遺體的實(shí)體化石7367實(shí)體化石

部分生物遺體的實(shí)體化石7368三、化石的保存類型實(shí)體化石模鑄化石遺跡化石化學(xué)化石7369三、化石的保存類型2、模鑄化石modeandcastfossil保存在巖層中生物體的印模和鑄型（復(fù)鑄物）73702、模鑄化石根據(jù)化石與圍巖的關(guān)系分成4類：印痕化石印?；嘶T型化石73712、模鑄化石（1）印痕化石impressionfossil生物軟體在圍巖上留下的印痕7372云南澄江下寒武統(tǒng)的印痕化石軟體復(fù)原圖7373怪誕蟲(chóng)7374中華微綱蟲(chóng)73752、模鑄化石印痕化石印模化石核化石鑄型化石73762、模鑄化石（2）印?；?moldfossil)生物硬體在圍巖表面上的印模包括：外模、內(nèi)模、復(fù)合模7377（2）印?；饽xternalmold生物硬體外表面在圍巖上的印模7378（2）印模化石內(nèi)模internalmold生物硬體內(nèi)表面在圍巖上的印模7379（2）印?；瘡?fù)合模compositemold內(nèi)模和外模重疊在一起的化石7380（2）印?；⒁庥∧；纤从车募y飾和構(gòu)造與生物體實(shí)際情況，正好凸凹方向相反。73812、模鑄化石印痕化石印?；嘶T型化石73822、模鑄化石

（3）核化石corefossil生物硬體所包圍的內(nèi)部空間或生物硬體溶解后形成的空間，被沉積物充填固結(jié)形成的化石內(nèi)核internalcore外核externalcore738373842、模鑄化石印痕化石印?；嘶T型化石73852、模鑄化石

（4）鑄型化石castfossil在形成外模和內(nèi)核后，原殼體被全部溶解，沉積物在溶解后的空間再次充填形成的化石73862、模鑄化石

鑄型化石的形成過(guò)程73872、模鑄化石鑄型化石在大小、形態(tài)和表面裝飾等方面與原生物體一致，但內(nèi)部構(gòu)造完全不同。7388三、化石的保存類型實(shí)體化石模鑄化石遺跡化石化學(xué)化石7389三、化石的保存類型

3、遺跡化石ichnofossil保存在巖層中古代生物活動(dòng)留下的痕跡和遺物7390遺跡化石7391遺跡化石7392遺跡化石7393遺跡化石遺跡化石對(duì)于研究生物的生活習(xí)性、生活方式及生活環(huán)境具有重要意義。7394三、化石的保存類型實(shí)體化石模鑄化石遺跡化石化學(xué)化石7395三、化石的保存類型4、化學(xué)化石chemicalfossil分子化石molecularfossil

分解后的古生物有機(jī)組分（如脂肪酸、氨基酸等）殘留在地層中形成的化石73964、化學(xué)化石古生物有機(jī)質(zhì)軟體雖在石化作用過(guò)程中遭受破壞，未能形成化石，但分解后的有機(jī)組分，如脂肪酸、氨基酸等，仍可殘留在巖層中。這些殘留物質(zhì)仍具有一定的有機(jī)化學(xué)分子結(jié)構(gòu)，利用一些現(xiàn)代化的手段和分析設(shè)備，可以從巖層中將其鑒別和分離出來(lái)。

分子古生物學(xué)molecularpaleontology古生物化學(xué)paleobiochemistry生物成礦作用biometallogenesis對(duì)探索生命起源、生物演化及生物成因的礦產(chǎn)探尋和開(kāi)發(fā)具有重要意義。7397化石的保存類型實(shí)體化石硬體軟體模鑄化石印痕化石印模化石內(nèi)模外模復(fù)合模核化石內(nèi)核外核鑄型化石遺跡化石遺物痕跡化學(xué)化石分子化石7398第二章化石及古生物分類系統(tǒng)一、化石的定義二、化石的形成條件三、化石的保存類型四、化石的分類與命名7399五、化石的分類與命名1、生物分類學(xué)biologicalclassification

根據(jù)一定的原則將生物歸并成不同的類群，并作不同等級(jí)的系統(tǒng)排列

-數(shù)值分類方法-分支系統(tǒng)學(xué)方法-自然分類方法73100自然分類方法按照生物間的親緣關(guān)系進(jìn)行歸類

這是經(jīng)典的系統(tǒng)學(xué)研究方法，它是以達(dá)爾文進(jìn)化論以及生殖隔離化為標(biāo)志的現(xiàn)代物種概念為立論基礎(chǔ)的

區(qū)分分類群的主要方法是總體性狀的相似程度、共同始祖的密切程度、以及對(duì)特定環(huán)境的適應(yīng)性性狀73101五、化石的分類與命名

2、生物分類單位界kingdom 門phylum 綱class 目order 科family 屬genus

種species輔助分類單位：亞sub-，超super-73102五、化石的分類與命名

2、生物分類單位

（1）物種species生物學(xué)中最基本的分類單元，它不是人為的分類單位生物進(jìn)化中的客觀實(shí)體73103（1）物種species

現(xiàn)代生物學(xué)上的物種： 由雜交可繁殖后代的一系列自然居群組成，物種之間是生殖隔離的。它們具有：共同的起源共同的形態(tài)特征共同的地理區(qū)共同的生態(tài)環(huán)境種間能育73104（1）物種species

古生物學(xué)中的物種鑒別標(biāo)志：共同的形態(tài)特征構(gòu)成一定的居群具有一定的生態(tài)特征分布于一定的地理范圍73105（1）物種species

亞種subspecies地理亞種不同居群因地理隔離，在性狀上出現(xiàn)分異年代亞種同一種內(nèi)在不同地質(zhì)時(shí)代產(chǎn)生性狀上的變異73106（2)屬由若干個(gè)形態(tài)構(gòu)造和生理特征相似的同源物種構(gòu)成（同源種的組合）73107五、化石的分類與命名

3、古生物的命名法則

所有經(jīng)過(guò)研究的生物，都要給予科學(xué)的名稱錄（1）命名法則學(xué)名（scientificname） 根據(jù)國(guó)際動(dòng)物和植物命名法規(guī)和有關(guān)規(guī)定，為某一類生物（含古生物）建立的科學(xué)名稱各級(jí)分類單元均采用拉丁文和拉丁化文字表示73108（1）命名法則

1）單名法：用一個(gè)詞來(lái)表示生物分類單元的學(xué)名Anthozoa（珊瑚綱）Claraia（克氏蛤）用于屬以上分類單元的命名其中第一個(gè)字母用大寫屬名用斜體拉丁文或拉丁化文字73109（1）命名法則

2）雙名法（二名法）：用于種的命名，用二個(gè)詞表示Claraiaaurita（帶耳克氏蛤）即在種本名之前加上它所歸屬的屬名，以構(gòu)成一個(gè)完整的種名種名用斜體拉丁文或拉丁化文字種名字母全部用小寫73110（1）命名法則

3）三名法：用于亞種的命名，由三個(gè)詞組成Claraiaauritaminor（帶耳克氏蛤微小亞種）即在屬名和種名之后再加上亞種名亞種名用斜體拉丁文或拉丁化文字亞種名字母全部用小寫73111化石的名稱（舉例）界Animalia動(dòng)物界門Chordata脊索動(dòng)物門亞門Vertebrata脊椎動(dòng)物亞門綱Mammalia哺乳綱目Primates靈長(zhǎng)目科Hominidae人科屬Homo人種Homosapiens智人73112化石的名稱（舉例）

Felistigris（虎）的3個(gè)地理亞種：Felis

tigris

altaica東北虎Felis

tigris

amoyensis華南虎Felis

tigris

sumatrae南亞虎73113化石的名稱

為了便于查閱，各級(jí)正式學(xué)名之后要寫上命名者的姓氏和公元年號(hào)學(xué)名+姓氏，年號(hào)SquamulariagrandisChao,192973114

五、化石的分類與命名

3、古生物的命名法則

（2）優(yōu)先律：

生物的有效學(xué)名是符合國(guó)際動(dòng)物或植物命名法規(guī)所規(guī)定的最早正式刊出的名稱同物異名：CyrtospiriferNalivkin,1918SinospiriferGrabau,1931CentrospiriferTien,1938異物同名:按同樣規(guī)則73115五、化石的分類與命名

（3）化石常用的幾種縮寫詞和符號(hào)：sp.—species未定種，表示標(biāo)本鑒定后難于歸入已知種中，而又無(wú)條件建立新種。如Eumorphotissp.sp.indet.—speciesindeterminate不定種，表示化石保存欠佳，無(wú)法鑒定到種。如Redlichiaspindet.cf.—conformis相似種或稱比較種，指與某一已知種形態(tài)上有一定相