1-古生物學緒論省公開課一等獎全國示范課微課金獎?wù)n件

古生物學

(Paleontology)長江大學地球科學學院肖傳txiao188@8/18/20241第1頁古生物學課時分配理論：26課時試驗：14課時課外參考書目1．古生物學與地史學概論，肖傳桃，石油工業(yè)出版社，。2．古生物學，何心一，地質(zhì)出版社，1988試驗指導書（盡快領(lǐng)取）古生物地史學實習教案，中國地質(zhì)大學地史古生物教研室8/18/20242第2頁第一章緒論第一節(jié)古生物學及其研究內(nèi)容第二節(jié)化石形成及保留類型第三節(jié)古生物分類和命名8/18/20243第3頁第一章緒論

第一節(jié)古生物學及其研究內(nèi)容一古生物學及其研究內(nèi)容古生物學——研究地史時期生物界及其發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和相關(guān)地質(zhì)紀錄學科。其范圍包含各個地史時期地層中保留一切與古生物相關(guān)資料。包含生物遺體和遺址，以及與生物活動相關(guān)地質(zhì)統(tǒng)計。

強調(diào)三個方面生物界發(fā)生發(fā)展地質(zhì)統(tǒng)計8/18/20244第4頁二古生物學所處位置及其內(nèi)涵8/18/20245第5頁微體古生物學：研究對象為個體微小古生物化石，需用顯微鏡才能觀察和研究，如有孔蟲、放射蟲、硅藻等。超微體古生物學：研究對象為高倍顯微鏡才能觀察和研究微體化石，如鈣質(zhì)超微化石。分子古生物學：研究對象為分子級生物化石。古生態(tài)學、古生物地理學、生物地層學、埋藏學孢子花粉學三古生物學外延－分支8/18/20246第6頁四古生物學發(fā)展趨勢Paleontology古生物學形態(tài)分類時代TheoreticalPaleontology理論古生物學進化方式進化速率進化機制8/18/20247第7頁一化石－古生物學研究對象定義——古生物學研究對象,是指保留在地層中生物遺體和遺址。強調(diào)以下三點：生物特征（形態(tài)、結(jié)構(gòu)、文飾、成份、或活動痕跡。要注意區(qū)分假化石）地質(zhì)歷史時期（1萬年以后，與文物相區(qū)分）巖層中（非當代沉積層）第二節(jié)化石形成及保留類型8/18/20248第8頁化石——古生物學研究對象,是指保留在地層中生物遺體和遺址。8/18/20249第9頁生物在死亡后，需經(jīng)過埋藏和漫長地質(zhì)時期石化作用才能形成化石?；纬身氂幸韵?個條件：（1）生物本身條件：需要有硬體，以礦質(zhì)硬體最正確。軟體不利于保留。另外，生物個體豐富程度也很主要。（2）埋藏條件：埋藏速度和埋藏物性質(zhì)影響化石保留?？焖俾癫睾图毩３练e物有/不利于化石保留(?)。（3）時間條件：需長時間埋藏，使石化作用得以進行。（4）成巖條件：只有在壓實作用較小/大（？），且重結(jié)晶作用輕微/嚴重（？）情況下，才能保留完好化石。

所以，化石保留和統(tǒng)計含有不完備性。二化石形成條件8/18/202410第10頁三化石形成過程生物群：生活在共同環(huán)境，彼此關(guān)系親密生物群死亡群：各種原因死亡尸體堆積，有可能非同一生物群埋藏群：堆積埋藏在一起動物遺體，有混雜或損失化石群：埋藏群經(jīng)過成巖作用8/18/202411第11頁三化石形成過程生物群8/18/202412第12頁生物群死亡群8/18/202413第13頁埋藏群8/18/202414第14頁化石群8/18/202415第15頁從死亡群到埋藏群改變

--化石埋藏類型劃分原地埋藏異地埋藏原地化石群：化石群組員與原來當?shù)厣锶航M員基本一致殘留化石群：原生物群大部分保留成為化石，小部分被搬運流失混合化石群：大部分化石原屬一個生物群，有部分混入分子搬運化石群：全部搬運，化石來自不一樣生物群表示搬運能力增強8/18/202416第16頁從死亡群到埋藏群改變

--化石埋藏類型判斷標志１完整程度：原地埋藏類型化石完整，細微結(jié)構(gòu)未破壞；異地埋藏多破碎。２分選：原地埋藏者大小一致（？）、個體發(fā)育不一樣階段化石都有保留，無分選性；異地埋藏者個體基本一致（？），分選好。３兩殼百分比：原地埋藏者基本1：1，不然為異地埋藏。４生態(tài)類型保留位置：原地埋藏往往保留生物生存時位置和狀態(tài)。５其它：原地埋藏者，化石古生態(tài)分析結(jié)果和含化石層沉積環(huán)境一致。不然為異地埋藏。8/18/202417第17頁四化石保留不完整性8/18/202418第18頁

化石保留不完整性表現(xiàn)

之一種類不完整性數(shù)量不完整性種間不平衡性形態(tài)不完備性8/18/202419第19頁

化石保留不完整性表現(xiàn)

之二常形成化石部分類型形成化石少許化石無化石統(tǒng)計8個門常形成化石4個門有部分類型形成化石5個門有少許化石18個門無化石統(tǒng)計8/18/202420第20頁五化石保留類型（一）化石石化作用及類型

石化作用：是指埋藏在沉積物中生物體在成巖作用中經(jīng)過物理、化學作用改造而成為化石過程。有以下三種類型：（1）礦質(zhì)充填作用——地下水所攜帶礦物質(zhì)充填到生物硬體組織孔隙中，使硬體變得愈加致密。這種石化作用沒有改變生物體原來組織結(jié)構(gòu)，但增加了重量和成份。8/18/202421第21頁（一）化石石化作用及類型（2）置換作用／交代作用——生物硬體被埋藏后，不停被地下水所溶解，同時又被外來礦物質(zhì)所充填。常見有硅化、鈣化和白云石化作用。這種石化作用保持了原來生物硬體形態(tài)、大小和結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（假如溶解和交代速度相當，則能夠以分子形式交代，這么能夠看清其細胞結(jié)構(gòu)），但改變了生物硬體成份。

8/18/202422第22頁（一）化石石化作用及類型（3）升溜作用——普通發(fā)生在幾丁質(zhì)、幾丁-蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)骨骼生物中。其有機質(zhì)中易揮發(fā)成份（氧、氫、氮）在地下高溫高壓作用下，往往揮發(fā)掉，留下比較穩(wěn)定炭質(zhì)形成薄膜。如：植物葉子、筆石和一些節(jié)肢動物化石。8/18/202423第23頁（二）化石保留類型按化石保留特點不一樣，可分為實體化石、模鑄化石、遺址化石和化學化石1實體化石（Bodyfossil)

指地史時期中保留下來生物遺體，為生物遺體全部或某一部分。多為骨骼部分。（1）未變質(zhì)實體化石——這類化石極少見，只能在特定情況下保留。他們普通沒有經(jīng)過顯著改變（氧化）。如琥珀、干尸、細菌、猛犸象等。8/18/202424第24頁1實體化石（2）變質(zhì)實體化石——當生物被沉積物掩埋后，經(jīng)過了顯著石化作用而形成化石。8/18/202425第25頁2模鑄化石(Moldandcastfossil)

生物遺體在巖層中留下印痕、印模和鑄形物等總稱為模鑄化石，據(jù)與圍巖關(guān)系可分四種類型：（1）印痕化石(impression)—生物尸體在細粒或化學沉積物中留下痕跡，普通由軟軀體生物所形成。如：水母、蠕蟲等。8/18/202426第26頁（2）印?；?mold)——具凸凹殼生物硬體在圍巖表面上留下印模。包含外模和內(nèi)模。外模——生物體外表部分在圍巖上印模，它表達了生物體外表大小、形態(tài)和紋飾。相同／相反？內(nèi)膜——生物體內(nèi)面在圍巖上印模，它反應(yīng)了生物體內(nèi)表面大小、形態(tài)和紋飾。相同／相反？8/18/202427第27頁（2）印?！咄拱細ど矬w印在圍巖上痕跡。外模——生物體外表部分印在圍巖上特征，它反向地表達了生物殼外表大小形態(tài)和紋飾。內(nèi)膜——生物殼內(nèi)面印在圍巖上痕跡，它反向地反應(yīng)了殼內(nèi)表面大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)。8/18/202428第28頁（3)（模）核化石（Corefossil)—生物遺體內(nèi)、外模形成后，生物硬體溶解，其它物質(zhì)再充填，便形成了“核化石”，可分為內(nèi)核和外核。8/18/202429第29頁外核——是當生物殼體溶解后留下空間被再次充填后所形成核化石。它與原硬體同形等大、紋飾相同/相反（？）。內(nèi)核——殼體內(nèi)部空腔被填充后核化石，其表面就是內(nèi)模（？）。內(nèi)核鑄型外核外核8/18/202430第30頁（4）鑄型——當外膜、內(nèi)核形成后，它們之間殼體溶解而被另一個礦物質(zhì)充填而形成了形態(tài)逼真“殼”。這種“殼”沒有原來殼微細結(jié)構(gòu)，但有內(nèi)核。這種外核包內(nèi)核，類似工藝鑄成品一樣，稱為鑄型。外核鑄型內(nèi)核8/18/202431第31頁

3遺址化石是指地史時期生物在沉積物中所保留下來活動時遺址或遺物?？煞磻?yīng)生活方式、生態(tài)，有些也是標準化石如：足跡、爬跡、糞、卵、孔、穴、石器8/18/202432第32頁3遺址化石8/18/202433第33頁3遺址化石8/18/202434第34頁3遺址化石西峽恐龍蛋胚胎及復(fù)原圖8/18/202435第35頁4化學化石古生物體中軟體即使遭受分解，但分解后有機質(zhì)成份如脂肪酸、氨基酸等仍保留在地層中，它們?nèi)院幸欢ㄓ袡C化學分子結(jié)構(gòu)，稱之為化學化石。對應(yīng)分支學科有：分子古生物學古生物化學生物成礦作用化學化石研究對于探索生命起源，說明生物發(fā)展歷史，以及對有機礦產(chǎn)探查都有主要意義。8/18/202436第36頁第三節(jié)古生物分類和命名

古生物種類很多，它們即使不如當代生物那么龐雜，但就已知種類也已經(jīng)有十幾萬種。如同任何研究工作一樣，要研究古生物，首先必須把它們分門別類地進行分類和命名。8/18/202437第37頁一生物分類單位生物分類單位由大到小依次稱為：界（kingdom）門(phyllum)綱(class)目(order)科(family)屬(genus)種(species)。

依據(jù)需要，其中還能夠設(shè)置亞門、亞綱、超科、亞科、亞屬和亞種等等一些輔助性分類單位。8/18/202438第38頁一生物分類單位比如確定狼分類單位：Animalia動物界Chordata脊索動物門Mammalia哺乳綱Carnivora食肉目Carnivdae犬科Canis犬屬Canislupus狼8/18/202439第39頁一、生物分類單位整個生物界能夠分為植物界和動物界也有些人主張分成五個界系統(tǒng)：

植物界動物界真菌界原生生物界原核生物界8/18/202440第40頁1種（species）

又稱物種：是生物學和古生物學基本分類單位，它不是人為要求單位，而是生物進化過程中客觀存在實體。它是由一個或許多個居群（或稱種群）所組成一個自然單位。特征：有共同起源；有基本相同形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特征；有相同地理分布和生態(tài)等特征；能相互交配繁殖后代。8/18/202441第41頁1種（species）不一樣種個體之間不能交配繁殖，這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。生殖隔離是物種形成和生物進化基礎(chǔ)。自然界同一個物種，經(jīng)常因為環(huán)境隔離→居群之間差異，一旦差異到達一定程度時，即使它們又重新生活在一起，彼此間也不能交配而繁殖后代，結(jié)果形成新種。8/18/202442第42頁2屬（genus）屬：是由起源上有直接聯(lián)絡(luò)，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、生態(tài)等特征上相同若干個物種所組成分類單位。或是由一些含有一些共同特征，親緣關(guān)系又十分親近一些物種所組成較高一級分類單位。一些特征相同而親近屬，繼而組成科級單位，并以這類推，便可建立起各級分類單位。在分類學上，這種以親緣關(guān)系逐步建立起來分類，反應(yīng)了生物之間演化發(fā)展內(nèi)在聯(lián)絡(luò)，所以稱為自然分類。8/18/202443第43頁2屬（genus）古生物分類系統(tǒng)：以化石形態(tài)和結(jié)構(gòu)相同程度為基礎(chǔ)。這種分類最大優(yōu)越性在于它是以許多形態(tài)學上相同性和差異性總和為基礎(chǔ)，基本能反應(yīng)生物界自然親緣關(guān)系，所以也被稱為自然分類系統(tǒng)。8/18/202444第44頁生物命名法則

（一）命名法則

生物命名就是給生物起名字。在國際上有統(tǒng)一命名規(guī)則，其中最基本規(guī)則有以下幾方面內(nèi)容：1．生物分類各個單位名稱都采取拉丁文或拉丁化文字來命名。拉丁文是歐洲古代語言。所謂拉丁化文字就是原來不是拉丁字，以后用拉丁字母拼寫，并服從拉丁語法改變文字。8/18/202445第45頁8/18/202446第46頁二生物命名法則2．從門至科級分類單位命名，都采取單名法命名，并用正體字書寫或印刷，第一字母大寫。比如Protozoa原生動物門Rhizopoda根足蟲綱Foraminifera有孔蟲目Fusulinidae蜓科

門、綱、目標名稱沒有固定詞尾?？萍壝Q則有固定詞尾，它是由屬于這個科一個經(jīng)典屬名詞根加上一個固定詞尾-idae或-aceae組成。8/18/202447第47頁二生物命名法則3．屬級分類單位命名（單名法）屬命名采取單名法，但屬名要用斜體字來書寫和印刷，第一個字母也要大寫。比如FusulinaFischeretWaldkeim，1829，其中Fusulina是屬名，F(xiàn)ischeretWaldkeim是命名者姓氏，1829是命名年號。8/18/202448第48頁二生物命名法則4．種級分類單位命名

（雙名法）：

種名采取雙名法，它由本身種名和它所隸屬屬名兩個名字一起組成（屬名＋種名），屬名在前，種名在后，都用斜體字書寫和印刷，但屬名第一個字母要大寫，種名全用小寫。比如：Fusulinacylindrica

FischeretWaldkeim，1829其中cylindrica是種名，F(xiàn)usulina是該種所屬屬名，譯作筒狀紡錘蜓。8/18/202449第49頁二生物命名法則

5．亞種命名法（三名法）：

（1）亞種采取三個拉丁詞組成學名，即屬名+種名+亞種名（2）三個詞均用斜體字（3）屬名第1個字母大寫，種名、亞種名第1個字母小寫如：FusulinaquasicylindricacompactaSheng（似筒形紡錘蜓、緊卷亞種）8/18/202450第50頁二生物命名法則（二）命名標準

1優(yōu)先律：生物學分類單元有效名稱，應(yīng)以符合國際生物命名法則最早刊知名稱為準，以后提出（同一類生物）名稱應(yīng)作為同義名而廢除。如Cyrtospirifer