生命起源与生物进化.ppt

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地球生物进化的历史,一般认为约,150,亿年前宇宙诞生。,120,亿年前银河系诞生，约,46,亿年前地球诞生，约,40,亿年前地球生命诞生，约,400,万年前出现人类。再下来，出现人类最初的文明仅仅是几千年前的事。,第五章 地球生物进化的历史,第一节 前生物的化学进化,第二节 原核生物时代,第三节 真核生物的出现,第四节 多细胞植物的起源,第五节 早期多细胞动物,第六节 寒武纪早期海洋动物的大爆发,第七节 地质时期的无脊椎动物,第八节 植物的发展演化,第九节 脊椎动物的发展演化,第十节 人类的起源与进化,第一节 前生物的化学进化,我们通常把简单的生命（有细胞结构,的原始生命）出现之前（距今,38,亿年前）,的演化过程称为前生物的化学演化。,前生物的演化主要涉及的化学过程包,括：,1.,简单的生物单分子的形成；,2.,由生,物单分子聚合为生物大分子,一、简单的生物单分子的形成,无机分子合成简单的生物单分子，如：氨基酸、嘌呤、嘧啶、单核苷酸、,ATP,等高能化合物、脂肪酸等的非生物合成。,1.,发生在地球的大气圈中（最初的,2,亿年）,米勒实验已证实原始大气在闪电等作用下可以合成简单的有机生物分子,2.,始于宇宙空间,利用毫米波天文技术，现已发现高达,100,多种的天文分子（特别是彗星的尾部中），主要由,H,、,O,、,C,、,N,、,S,和,Si,构成，而生命元素即是前,5,种再加上,P,。因此，一些学者推测：在地球形成的早期，曾遭受过彗星的大规模“轰击”，彗星的尾部把大量的含有有机分子的尘埃撒到地球上，或许它们就是地球上生命起源的生物化学分子,可能的途径,二、生物大分子的前生物形成,生命化学演化阶段的第二部是由单分子聚,合成生物大分子。最重要的生物大分子是蛋白质,和核酸。,可能的途径：,聚氨基酸形成类蛋白,福克斯类蛋白微球粒理论,磷酰化氨基酸、衍生肽和核苷酸形 成蛋白,质和核酸、脱氧核糖核酸,赵玉芬院士蛋白质与核酸共同起源说,三、由化学演化到生物演化的过渡,最简单的原始生命与最复杂的化学分子之间仍然存在有极大的差异，为了填补化学演化与生物演化之间的鸿沟，人们提出了许多介于化学分子结构与原始生命之间的过渡形式，并给予了不同的名词，如：,原生体,（,protobions,）,原细胞,（,procells,）,前生命系统,（,prebiological systems,）,前生物学生命,（,prebiological life,）等,最简单的原始生命与最复杂的化学分,子之间究竟是怎样过渡的我们尚不甚了解，,但大体上应包括以下的主要步骤：,1.,生物大分子的自我复制系统的建立,2.,遗传密码的起源（蛋白质合成纳入核,酸自我复制系统中）,3.,分隔的形成（通过生物膜使生命结构,与外界环境相对地分隔，使生命结构,内部不同部分相对地分隔）,第二节 原核生物时代,距今,38,亿年,19,亿年,一、地球最早生命记录,二、原核生物的起源,固龛整合效应,三、最古老生命的能量代谢方式,四、释氧光合作用的出现,五、蓝菌时代,1.,地球最早生命出现的时间,距今,38,亿年前,2.,地球最古老生命的化石证据,（,1,）格陵兰的依苏阿（,Isua,）云母石英变质,岩中，含有地球最古老的有机结构,距,今,376070Ma,一、地球最早生命记录,（,2,）南非翁维瓦特群（,Onverwacht group,）,的碳质燧石中有机结构（可疑微生物,化石）：巴伯顿古球菌，以非生命起,源的有机质为养料，距今,35,亿年,原始生命形态（原细胞）代表？,（,3,）西澳大利亚皮尔巴拉的瓦拉乌纳群,（,Warrawoona group,）的丝状、似菌,落放射丝状集合体,原始蓝菌（,35,亿年）,B,产于澳大利亚,C,产于南非,D,产于格陵兰,E.F,从奥盖尔碳质球粒陨石中找到的有机微结构,G.H,产于南非,综合来看，地球最早生命记录有以下几类：,a.,有机微结构（在陨石中也发现）,b.,具有机质外壁的微化石,c.,最古老的叠层石（丝状体）,d.,有机成因的沉积碳、石墨碳,1.,生态龛：,任何一种生物在生态系统中都占有特,定位置,2.,裸基因生物：,最早出现的生命可以是赤裸裸的,基因，没有保护装置。如,RNA,分子,3.,固龛整合：,裸基因生物,+,脂类包膜结构,=,固龛整合,产生结构复杂的系统原细胞,4.,最原始细胞的进化：,基因复杂化、多功能化，由,RNA DNA,建立细胞内膜系统，出现合成蛋白机器核糖体,类似现代最简单原核生物,枝原体,二、原核生物的起源,固龛整合效应,光合系统,非释氧光合作用,（,1,）距今,34.5,亿年的南非巴伯顿古球菌,（,2,）距今,35,亿年的西澳大利亚原始蓝藻,（,3,）距今,31,亿年的南非无花果树群（,Fig Tree,group,）叠层石中的黑色燧石层中发现原始细菌,（,Eobacterium isolatum,）：具双层膜、原始光合,器（产生细菌叶绿素）。,均行以,H,2,S,为氢源的不释氧光合作用：,CO,2,+2H,2,S CH,2,O+H,2,O+2S,光合系统,的出现 光合细菌,原始蓝藻,hv,三、最古老生命的能量代谢方式,四、释氧光合作用的出现,nCO,2,+nH,2,O (CH,2,O)n+nO,2,1.,释氧光合作用出现的时间,距今,28,亿年前,2.,释氧光合作用出现的证据,（,1,）距今,28,亿年，西澳大利亚福特斯奎群,（,Fortescue group,），为海相还原环境沉积。,但是，其中含沥青铀矿（,UO,2,），确是氧,化物。说明有,O,2,的存在。,Hv,（,2,）地层中含有叠层石，其碳质燧石微层薄片中,发现丝状原核生物化石，与现今林比藻,（,Lymgbya,）相似，为蓝菌（蓝藻）化石。,综合分析表明：蓝藻已具有光合作用自养生,活能力。以,H,2,O,代替,H,2,S,，行释氧光合作用,蓝藻的繁盛,元古宙碳酸盐建造和叠层石生物礁,蓝藻（菌）的功绩：,1.,改造原始大气圈成分,强还原环境氧化作用,a.,距今,2819,亿年，沉积氧化铁矿，世界沉积铁,矿高峰期,铁元素在呼吸！,巨大的氧消耗,O,2,+4FeO 2Fe,2,O,3,Fe,2,O,3,+FeO FeOFe,2,O,3,（磁铁矿）,五、蓝藻（菌）时代,距今,28-6,亿年（元古宙）,b.,距今,2019,亿年，大气圈自由氧 分压达,1%PAL,开始含游离氧,为真核生物起源创造条件,c.,距今,6,亿年，大气圈自由氧分压达,610%PAL,，,富氧。,为多细胞动、植物起源创造条件,O,2,增加的同时，,CO,2,含量显著降低！,2.,改变水圈物理化学性质,强酸性弱酸性；,pH,值逐渐升高，,Ca,2+,、,Mg,2+,离子浓度降低，,K,+,、,Na,+,相对升高。,3.,地球表面温度逐渐下降，温室效应减,4.,最早全球生态系统的初级生产者,元古代蓝菌的遗体化石,前寒武纪,(30,亿,-5.43,亿年前,),的海洋,第三节 真核生物的出现,距今,19,亿年,一、原核细胞与真核细胞的区别,二、最早真核生物的化石记录,三、真核生物的起源,内共生模式,一、原核细胞与真核细胞的区别,现代细胞学（特别是细胞超微结构）研究，揭示原核细胞与真核细胞结构差别悬殊，证明：,真核生物（单细胞、多细胞）,原核生物（细菌、蓝藻）,生物界最大结,构 不 连 续 面,1.,加拿大安大略省西南部的冈弗林特铁建造,（,Gunflint Iron Foumation,）的燧石层中微生物,化石：,具牙球或萌发管状的球状生物（,Huronispora,tyleri,）,可与现代真菌中酵母菌或绿球藻类相比。,桶形细胞组成的丝体，不具胶壳,(,Gunflintia,grandis,),其形态体制在现代绿藻门丝体中常见,距今19亿年,2.,中国燕山地区长城群串岭沟组页岩中发现大量,裂梭藻，具开裂孢子囊结构。,距今,1817,亿年,二、最早真核生物的化石记录,三、真核生物的起源,内共生模式,1.,古细菌与真细菌的分化,在最早的原核细胞生物分化过程中，最重要,的是古细菌与真细菌的分化,古细菌（或古核生物）,:,在生化特性和信息高分子,一级结构上与一般细菌不同（其相差程度比一,般细菌,rRNA,分子序列与真核生物的,rRNA,分,子序列的差异还要大）的原核微生物，包括能,够利用二氧化碳和氢气产生甲烷的厌氧细菌,（甲烷菌）及嗜酸菌、嗜热菌和嗜盐菌,真细菌（或原核生物）：,一般的细菌,古细菌、真细菌及真核微生物的区别,1980,年，美国福克斯（,G.E.Fox,）综合分子系,统学研究成果，提出：,a.,原核生物分为两大类,古细菌界,(Kindom Archaeteria),古核生物,真细菌界,(Kindom Eubateria,）,原核生物,b.,提出生物界系统发生三条主线：,古细菌,共同祖先 真细菌,真核生物,30,多亿年前生物界已“分道扬镳”,2.,真核生物与古核生物、原核生物的系统关系,原核生物 古核生物 真核生物,显示真核生物的祖先应是远古的古核生,物，而不是原始的原核生物。,3.,真核生物的内共生起源：,真核生物的起源是由,于某种原核生物在某种古核生物内共,生关系的结果。,a.,古核生物提供保护、生 存条件及,未分解糖类,真细菌更好利用糖类、分解更彻底,b.,古核细胞形成内质网膜系统 核,膜包裹遗传物质,真细菌演化成专门能量代谢的细,胞器官,线粒体,古核生物吞噬 真 细 菌,古核生物吞噬 真 细 菌,4.,内共生起源与动、植物的分化,共同祖先 古核生物,+,需氧细菌单细胞动物,（古核生物）古核生物,+,蓝细菌单细胞植物,现代眼虫动、植物双重性证实动、植物起源于共同祖先：,眼虫？在含有机质水中异养吸食,原生动物,裸藻？通过叶绿体光合作用自养,原生植物,上述真核生物内共生起源观点可追溯到,100,多年前：,1883,年，,A.F.W.Schimper,发现植物叶绿体可自主繁殖、分裂，认为植物质体来自寄生的蓝绿藻（藻菌）。,1981,年，,L.Margulis,细胞进化中的共生,重新论证“真核细胞起源于细胞内共生”。,现代分子生物学、分子系统学研究逾来逾多证明内共生起源模式。,尽管争论尚存,1.,最早宏体生物（多细胞生物）化石记录,宏体藻类化石,多为各种碳质薄膜,见于世界各地，距今10亿年以来的地层中,（有人报道在距今,15,亿年的地层中存在有宏观藻类化石，但存争议）,第四节 多细胞植物的起源,推断宏体多细胞植物起源在距今,1510,亿年,2.,多细胞植物起源方式,单细胞整合效应,（,1,）起源方式,单细胞生物单细胞群体生活多细胞生物,（,2,）现代原生植物,绿藻的不同种类比较说明,多细胞生物起源：,单细胞生物群体生活,依藻 盘藻 实球藻 空球藻 团藻,1,个细胞,多细胞,生 物,416,个细胞，盘状,4,、,8,、,16,、,32,个细胞、,球体,16,、,32,、,64,个细胞,空心球,单细胞生 物,5002000,个细胞，,细胞分化,一、多细胞动物的起源方式,二、多细胞动物最早出现的地质年代,三、埃迪卡拉动物群,第五节 早期多细胞动物,1970,年代，海克尔（,R.Haeckel,）提出原肠虫说，认为最早后生动物是形态上类似今日动物为胚胎或幼虫一样微小的生命。,起源祖先：类似鞭毛虫祖先,起源方式：,鞭毛虫聚集成囊胚内陷形成双层壁,（纤毛浮浪虫）（原肠虫）,现代多细胞动物胚胎发育早期演化：,受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚（双胚层）,一、多细胞动物的起源方式,稍后，梅奇尼采夫（,）提出：后生动物起源于类似腔肠动物的实心囊胚形式的祖先，,浮浪幼虫祖先,上述观点得到广泛接受。,现代最低等后生动物为腔肠动物（双胚层、原口）,二、多细胞动物最早出现的地质年代,最早后生动物的,可靠化石记录是距今,5.6-5.8,亿年,的埃迪卡拉（,Ediacara,）动物群。,但在,距今,8-10,亿年前，后生动物就已经存在,，,依据为,：,后生动物遗迹化石虫迹,，最早的,记录为,距今10亿年（无争议）；,叠层石多样性,的降低，说明后生动物对微生物群落的牧食作用；,分子生物学证据表明后生动物的演化谱系的分,化至少在距今,7,亿年前就很明显了,但许多学者曾报道在距今,10,亿年以前的地层也,有后生动物的遗迹化石，如：,Seilacher,等（,2019,）报道在距今,10,年前的地层,中发现后生动物的遗迹化石,阎玉忠（,2019,）报道在距今,14,亿年的古老后生,地层中发现后生动物的遗迹化石,宋天锐 等（,1985,）报道在距今,18,亿年的地层中,有遗迹化石,Kauffman,（,1981,）报道在距今,22,亿年的地层,中也有遗迹化石,但对上上述报道尚存在有较大的争议,三、埃迪卡拉动物群,1.,埃迪卡拉（,Ediacara,）动物群简介,埃迪卡拉（,Ediacara,）动物群亦翻译为伊迪卡拉动物群或艾迪卡拉动物群,埃迪卡拉动物群,是最古老的后生动物化石群,，代表了生物演化史上的一次重要飞跃,埃迪卡拉（,Ediacara,）动物群是,Sprigg,于,1947,年在澳大利亚中南部,Ediacara,地区的庞德砂岩,是,20,世纪古生物学最重大的发现之一。这一发现使科学界摈弃了长期以来认为在寒武纪之前不可能出现后生动物化石的传统观念。,2.,埃迪卡拉动物的保存状态,埃迪卡拉动物群多,保存为印痕化石,、,无硬体,骨骼（故也称其为裸露生物群），,它们的形态、,结构都很原始,3.,埃迪卡拉动物群的构成,埃迪卡拉动物群包含三个门，,19,个属，,24,种低等无脊椎动物。三个门是：腔肠动物门，环,节动物门和节肢动物门。水母有,7,属,9,种；水螅纲,有,3,属,3,种；海鳃目（珊瑚纲）有,3,属,3,种；钵水母,2,属,2,种；多毛类环虫,2,属,5,种；节肢动物,2,属,2,种,4.,埃迪卡拉动物的时空分布,埃迪卡拉动物群的时限为距今,5.8-5.6,亿年,目前，已在除南极之外的各大陆,10,多个国家发现，化石点达,20,多个。因此，其分布可能是全球的,5.,埃迪卡拉动物的化石,5.,埃迪卡拉动物的生态复原,埃迪卡拉纪,(6.5,亿,-5.43,亿年前,),的海洋,6.,在中国发现的与埃迪卡拉生物群基本同时代的,化石群,淮南高家山生物群简介,以软躯体后生动物实体和遗迹化石及骨骼化,石为主，兼有宏观藻类化石的一个多门类化石组,合，包括六大类群：,具矿化壁的骨骼化石类群,蠕形动物化石类群,遗迹化石类群,宏观藻类化石类群,疑源化石类群,叠层石微植石类群,一、寒武纪,二、寒武纪生物大爆炸,三、寒武纪生物大爆炸的化石证据,（一）小壳化石群,（二）澄江生物群,（三）布尔吉斯（,Burgess,）动物群,第六节 寒武纪早期海洋动物的大爆发,一、寒武纪,寒武纪是显生宙的第一个纪，开始于距今,约,5.42,亿年，结束于距今约,4.88,亿年，延续时间,约,0.54,亿年。,寒武纪可划分为早寒武世（距今,5.42-5.13,亿年）、中寒武世（距今,5.13-5.01,亿年）和晚寒,武世（距今,5.01-4.88,亿年）。,地球最古老的生命距今,38,亿年就已出现，,即地球生命历史已,38,亿年，寒武纪与整个地球,生命史相比，只占约,1.4%,二、“寒武纪生物大爆炸”,地球最古老的生命距今,38,亿年就已出现，但,在距今,385.42,亿年的长达,32,亿多年的时间里，,生命的演化是极其缓慢的。,在寒武纪早期，几乎所有的现生的和已经绝,灭的海洋生物的祖先同时出现，即生命的大型化,和多元化全部集中地记录在寒武纪的早期地层里，,而且它们似乎是突然的出现，非常整齐地站在了,同一条进化的起跑线上，这就是,“寒武纪生物大,爆炸”,。,三、“寒武纪生物大爆炸”的化石证据,“,寒武纪生物大爆炸”的化石证据包括小壳动,物群、布尔吉斯型特异埋藏的软躯体生物群。其,中布尔吉斯型生物群目前已在世界各地发现,9,处，,以布尔吉斯动物群和我国澄江生物群最为著名。,其中，我国云南澄江生物群的发现震惊了国,内外科学界，很多学者认为澄江生物群的出现就,是“寒武纪生物大爆炸”的最有力证据。,（一）小壳化石群,小壳化石（,small shelly-fossils,）：,是指在前寒武纪和寒武纪界线附近开始出现，,在,寒武纪初期,大量繁盛和分异、个体微小（一般,1-2mm,）、具有硬壳的多门类海生无脊椎动物化,石。包括：软舌螺、似牙形石、软体动物、可能,与腕足类有亲缘关系的双壳瓣化石以及大量多种,分类位置不明的化石，如管状、帽状、片状等化,石。目前已描述约,900,多个属、,1800,多种。,澄江动物化石群是,1984,年,7,月,1,日中国科学院南京地质古生物研究所，当时还是助理研究员的,侯先光,在云南生澄江县东部帽天山采集高肌虫动物化石时发现的。,1985,年和,1986,年，侯先光继续来澄江进行细致的考察、发掘和采集。根据侯先光采集的大量化石标本，研究成果及研究价值。中国科学院南京地质古生物研究所于,1987,年,4,月,17,日，在南京举行新闻发布会，发布会上宣布了一条震惊中外的消息：我国云南发现的澄江动物化石，,距今已,5.3,亿年,，其化石之精美，门类之繁多，为世界近代古生物研究史上所罕见。,（二）澄江生物群,经过许多专家学者的潜心研究。澄江帽天山动物化石群的宏观生物面貌已经基本弄清，,现在地球上的生物的所有门类都可以在帽天山上找到远祖,。比如多孔动物、腔肠动物、线形虫动物、叶足动物、脊椎动物、脊索动物等。还有一些是已经灭绝的动物的远祖，因为无法比对、比较，所以也就无法确定其生物分类的位置。比如水母状的生物伊尔东体、足杯虫、火把虫等等,帽天山动物化石群因为函盖了今天地球所有动物门类，被专家们称为,“,寒武纪生命大爆发,”,的记事影碟，是哲学家认识生命本质的重要的感性材料。,澄江帽天山动物化石群由于保存完整，门类多、层次分明、分布广泛等，均在加拿大布尔吉斯页岩动物化石群之上，为世界古生物之最。,与澳大利亚埃迪卡拉动物群、加拿大布尔吉期页岩动物群一起，被世界古生物学列为地球,早期生命起源和演化实例的三大奇迹,。,国际古生物学界称澄江动物群的发现是,“,20,世纪最惊人的发现之一”,1.,澄江动物化石群,展现了地球早期生命演化窗口，,为寒武纪生命大爆发提供了证据,。,2.,澄江动物化石群冲击着达尔文的进化论，从实物上,补充了达尔文进化论的不足,，势必引出带有初始条件的进化论。,3.,澄江动物化石群是化石家族中的特殊成员。澄江动物化石群的研究，,纠正了许多前人研究的错误,。比较突出的例子就是对奇虾的研究。,4.,澄江动物群化石研究表明，人类认识生命的演化过程又产生了一次大的飞跃，对达尔文的进化论提出了重要的补充，就是,地球生命在“渐变”过程中也有“突变”。,澄江动物群的科学价值和意义归纳为：,澄江动物群化石简介,纳罗虫：是海底爬行泥,食性动物,纳罗虫化石是侯先光,1984,年,7,月,1,日在帽天山上发现的第,一块动物群化石，从此揭开,了帽天山神秘的面纱。可以,这样说，纳罗虫是帽天山大,门的钥匙，侯先光用这把钥,匙把大门打开，让许许多多,的古生物学家走进化石宝库,中华细丝藻,约克那斯藻,螺 旋 藻,宏 螺 旋 藻,管栖生物,寒武杯管虫,四层海棉,鬃毛状海棉,软骨海棉,海扎海棉,钱包海棉,斗蓬海棉,细丝海棉,擬小细丝海棉,先光海葵,帽天山虫,微 网 虫,怪诞虫,啰 哩 山 虫,贫 腿 虫,火把虫,高脚杯虫,轮盘钵,帚 虫 类,腕 足 动 物,欧,浅,带,螺,网面虫,海怪虫,刺 节 虫,始莱得利基虫,谜 虫,灰 姑 娘 虫,抚仙湖虫：可能是昆虫的远祖,等刺虫,古介形虫,尖峰虫,瓦 普 塔 虾,始,虫,古 虫,奇虾：是寒武纪海洋的霸主，是古生物中的强盗,云南虫：云南虫是人类的远祖，属脊索动物门,（三）布尔吉斯动物群,1.,产地：加拿大布尔吉斯地区,2.,化石保存类型：软躯体，多门类,3.,保存化石的岩性：页岩,4.,赋存化石地层的时代：中寒武世,布尔吉斯动物群典型化石,第五章 地球生物进化的历史,一般认为约,150,亿年前宇宙诞生。,120,亿年前银河系诞生，约,46,亿年前地球诞生，约,40,亿年前地球生命诞生，约,400,万年前出现人类。再下来，出现人类最初的文明仅仅是几千年前的事。,第五章 地球生物进化的历史,第一节 前生物的化学进化,第二节 原核生物时代,第三节 真核生物的出现,第四节 多细胞植物的起源,第五节 早期多细胞动物,第六节 寒武纪早期海洋动物的大爆发,第七节 地质时期的无脊椎动物,第八节 植物的发展演化,第九节 脊椎动物的发展演化,第十节 人类的起源与进化,第七节 地质时期的无脊椎动物,一、寒武纪,三叶虫的天下,二、奥陶,志留纪,无脊椎动物极度繁盛,三、晚古生代的无脊椎动物,四、中生代的无脊椎动物,五、新生代的无脊椎动物,一、寒武纪,三叶虫的天下,自寒武纪早期海洋生物大爆发后，无脊椎动物空前繁盛，获得第一次大发展，各个生物门类大量涌现，其中无论种类，还是数量，在寒武纪最著名的生物类别为三叶虫，约占当时动物界的,60%,，最大的三叶虫个体长达,70cm,，小的不足,0.5cm,。它们以单细胞原生生物、海绵和原始的腔肠动物为食。大部分三叶虫在海底爬行，少数游泳生活。,除三叶虫外，寒武纪还生活有较多的腕足动物，少量的腔肠动物、古杯动物、海面动物和蠕虫动物等。,寒武纪,(5,亿,-5.43,亿前,),的海洋,二、奥陶,志留纪,无脊椎动物极度繁盛,奥陶,志留纪（距今,4.884.16,亿年），无脊椎动物的各种类别以发展齐全，达到了一个全盛时期。主要类别有：原始的腕足动物、横板珊瑚、笔石动物、棘皮动物、软体动物门中的头足类和节肢动物门中的三叶虫,三 叶 虫,横板珊瑚,笛,管,珊,瑚,蜂,巢,珊,瑚,笔石动物,棘皮动物,头足类,腕足动物,志留纪,(4.35,亿,-3.95,亿年前,),的海洋,三、晚古生代的无脊椎动物,晚古生代是指距今,4.162.51,亿年的地质历史时期，包括泥盆纪（距今,4.163.59,亿年）、石炭纪（距今,3.592.99,亿年）和二叠纪（距今,2.992.51,亿年）。,晚古生代最繁盛的无脊椎动物为皱纹珊瑚（亦称四射珊瑚）和腕足动物，此外有少量的菊石、双壳动物等。,此外，有一种原生生物,蜓,在石炭纪,二叠纪也极为繁盛。,皱纹珊瑚,石,柱,珊,瑚,新,蛛,网,珊,瑚,六 方 珊 瑚,犬 齿 珊 瑚,腕足动物,蜓,四、中生代的无脊椎动物,中生代是指距今,2.510.655,亿年的地质历史时期，包括三叠纪（距今,2.512.00,亿年）、侏罗纪（距今,2.001.455,亿年）和白垩纪（距今,1.4550.655,亿年）,1.,生活在海洋中的无脊椎动物,主要为软体动物门中的菊石动物、双壳类和腹足类,2.,生活在陆地上的无脊椎动物,主要为节肢动物门中的昆虫、叶肢介类和软体动物门中的双壳类和腹足类,1.,生活在海洋中的无脊椎动物,叶菊石,齿菊石,棱菊石,双壳类,腹足类,2.,生活在陆地上的无脊椎动物,叶肢介类,腹足类化石,腹足类化石,双壳类化石,双壳类化石,双壳类化石,五、新生代的无脊椎动物,新生代是指距今,0.655,亿年,现代的地质历史时期，包括古近纪（距今,0.6550.23,亿年）、新近纪（距今,0.23,亿年,现代）,过去划分为第三纪（包括老第三纪和新第三纪）及第四纪,1.,生活在海洋中的无脊椎动物,主要为软体动物门中的双壳类和腹足类，原生动物中的有孔虫、放射虫等,2.,生活在陆地上的无脊椎动物,主要为节肢动物门中的昆虫、介形虫和软体动物门中的双壳类和腹足类,第五章 地球生物进化的历史,一般认为约,150,亿年前宇宙诞生。,120,亿年前银河系诞生，约,46,亿年前地球诞生，约,40,亿年前地球生命诞生，约,400,万年前出现人类。再下来，出现人类最初的文明仅仅是几千年前的事。,第五章 地球生物进化的历史,第一节 前生物的化学进化,第二节 原核生物时代,第三节 真核生物的出现,第四节 多细胞植物的起源,第五节 早期多细胞动物,第六节 寒武纪早期海洋动物的大爆发,第七节 地质时期的无脊椎动物,第八节 植物的发展演化,第九节 脊椎动物的发展演化,第十节 人类的起源与进化,第八节 植物的发展演化,一、植物的分类,二、植物的进化历程,1.,低等多细胞植物阶段（距今,154.23,亿年）,2.,裸蕨植物阶段（距今,4.233.59,亿年）,3.,蕨类植物阶段（距今,3.592.51,亿年）,4.,裸子植物阶段（距今,2.510.655,亿年）,5.,被子植物阶段（距今,0.655,亿年以来）,一、植物的分类,1.,孢子植物（隐花植物）,（,1,）以藻类为主（低等植物）,无胚植物,原植体植物,（,2,）苔藓植物,（,3,）蕨类植物,2.,种子植物（显花植物）,（,4,）裸子植物,（,5,）被子植物,蕨类、裸子、被子植物,维管植物,（高等植物）,有胚植物,茎叶体植物,1.,低等多细胞植物阶段（距今,154.23,亿年）,二、植物的进化历程,2.,裸蕨植物阶段,志留纪末,泥盆纪（约距今,4.233.59,亿年）,陆生植物登陆的祖先,裸蕨,最古老、最,原始的陆生植物，,植物体为低矮的草,本或木本植物，高,不过,1,米。无真正,的根，茎裸露（无,叶）或有原始的叶，,孢子囊成对顶生。出现于志留纪晚期，繁盛于泥,盆纪（裸蕨植物的时代），泥盆纪末大部分绝灭,裸蕨植物一般保留有许多藻类的特征，因此一般认为它起源于绿藻，只能生活在当时海边的的沼泽地区和潮湿多水分的低地中，它们在那些地方繁殖，形成地球大陆上第一次出现的绿洲，改变了地球长期处于荒漠的自然景观。裸蕨植物的出现在植物界的演化上极为重要。,3.,蕨类植物阶段,石炭纪,二叠纪（距今,3.592.51,亿年）,石松类、节蕨类和真蕨类,地质历史上第一次重要成煤期,乔木、灌木,和草本均有，有真,正的根、茎、叶之,分；茎二歧式分叉；,叶多为针状小型叶，,多螺旋状排列生长，,具单脉，少数两条脉。,叶的基部膨大，叶脱,落时，在茎干和枝上留下叶座。,石松类,节蕨类,本类植物,多为木本和草本。,楔叶纲植物茎常,为单轴分枝。茎,分节明显，叶小，,轮生在节上。,现代仅残存一个属,木贼,真蕨类,植物的茎一般不发达，二分叉分枝或单轴分枝。叶多为,大型羽状复叶,，生殖叶和营养叶同形，孢子囊生于生殖叶的背面,石炭纪,(3.45,亿,-2.8,亿年前,),的地表,4.,裸子植物阶段,中生代（距今,2.510.655,亿年）,松柏、苏铁、银杏类,地质历史上第二次重要成煤期（主要在侏罗纪，即距今,2.001.455,亿年）,苏铁类,植物一般不分枝，叶,为大型羽状复叶，叶革质，,叶脉为平行脉。,银杏类,乔木，有长、短枝之分，叶扇形，在长枝上呈螺旋状排列。叶全缘或具浅裂，叶脉放射状，二歧分叉多次达前缘。雌雄异株,松柏类,5.,被子植物阶段,新生代（距今,0.655,亿年以来）,地质历史上第三次重要成煤期（,E,、,N,）,辽 宁 古 果,最 早 的 被 子 植 物,第九节 脊椎动物的发展演化,一、脊椎动物的分类,二、脊椎动物的发展阶段,三,、,脊椎动物的演化,鱼形动物,（,1,）无颌（颚）纲：,无颌（现生圆口纲）,（古代甲胄鱼纲）,（,2,）鱼纲：,有颌，具偶鳍，以鳃呼吸,四足动物,（,3,）两栖纲：,幼年水生以鳃呼吸，成年陆生以肺呼吸。为原始的四足动物,（,4,）爬行纲：,为真正的陆生脊椎动物，具羊膜卵。体变温体表覆角质鳞或角质板,（,5,）鸟纲：,体被羽毛，恒温，前肢特化为翼，骨中空，上下颌突出成喙。,（,6,）哺乳纲：,体被毛发，恒温，胎生哺乳，牙齿有分化,一、脊椎动物的分类,二、脊椎动物的发展阶段,1.,最早脊椎动物化石,晚寒武世,早奥,陶世,2.,志留纪、泥盆纪,鱼类时代,3.,石炭纪、二叠纪,两栖类时代,4.,中生代,爬行动物时代,5.,新生代,鸟类动物、哺乳动物时代,泥盆纪,晚古生代,中 生 代,中 生 代,新 生 代,二、脊椎动物的演化,由无颌类鱼类两栖类爬行类鸟类及哺乳类,1.,最早脊椎动物化石,发现于澳大利亚距今约,4.8,亿年左右的早奥陶世地层中及美国距今约,4.9,亿年左右的晚寒武世地层中，为无颌类。,2.,由无颌类演化为鱼类,甲胄鱼出现在奥陶纪中期，因其身被甲而得名。它们无上下颌，只有一个嘴孔，属鱼形动物。,盾皮鱼类是具原始颌和偶鳍的原始鱼类。动物体表被骨甲，与甲胄鱼类十分相似，头甲和胸甲间有关节相连。偶鳍一般多见胸鳍，与高等鱼类不同。内骨骼为软骨。,3.,由鱼类演化为两栖类（可能有总鳍鱼类演化为原始的两栖类）,总鳍鱼类化石,现生的总鳍鱼类,拉蒂迈鱼,4.,由两栖类逐渐演化为爬行类,5.,由爬行类逐渐演化为鸟类,可能由中华鸟龙始祖鸟 孔子鸟 现代鸟,中华鸟龙,始 祖 鸟,孔子鸟,始祖鸟,中华鸟龙,5.,由爬行类逐渐演化为哺乳类,哺乳动物起源于爬行动物,现生的爬行动物动物与哺乳动物之间虽然有很大的差别，但从鸭嘴兽的形态和生殖方式等特征，表明哺乳动物起源于爬行动物,鸭嘴兽：,卵生、一些骨,骼构造尚保留有爬行动,物的特征，但有乳腺、,体被毛发。体温变化大,（,26-30,）,鬣狗,剑齿虎,第十节 人类的起源与进化,一、人科谱系,1.,西瓦古猿,Sivanpithecus,（各地）,（腊玛古猿,Ramapithecus,）（印度）,距今,9001400,万年（中新世）,2.,南方古猿,Australopithecus,（非洲）,始祖南猿,A.,Ramidus,（距今,440,万年）,阿法南猿,A.Afterensis,（距今,440250,万年）,Lucy,（露西祖母）（距今,300250,万年）,露,西,奶,奶,3.,能人,Homo habilis,（距今,250100,万年）,4.,直立人,Homo erectus,（距今,10030,万年）,北京直立人,Bejing,Homo erectus,蓝田直立人,Lantian,Homo erectus,元谋直立人,和县直立人,5.,智人,Homo sapiens,（,1,）早期智人 距今,305,万年,金牛山人 尼安德特人,大荔人,马坎人,长阳人,丁村人,（,2,）晚期智人 距今,5,万年,现代,柳江人 克罗马农人,资阳人,山顶洞人,现代人类,Homo sapiens sapiens,二、人类进化阶段,阿法南猿,非洲南猿,包氏南猿,能人,粗壮南猿,直立人,早期智人,晚期智人,阿法南猿,非洲南猿,包氏南猿,一种不同的观点,西瓦古猿并非是人类的祖先,