《地球的起源与演化》PPT课件.ppt

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1、主 讲 ： 魏 秀 国地 球 科 学 概 论 旅 游 与 环 境 学 院 自 然 灾 害 与 减 灾 绪 论 地 球 的 起 源 与 演 化 地 球 的 物 理 性 质 地 球 的 圈 层 板 块 运 动 与 地 质 作 用 大 气 圈 水 圈 地 表 形 态 生 物 圈 地 球 环 境 及 其 变 迁 自 然 资 源 及 其 利 用 地 球 的 起 源 与 演 化 地 球 环 境 与 人 类第 2 章 地 球 的 起 源 和 圈 层 分 异 地 球 的 年 龄 及 其 测 定 地 球 生 物 演 化 历 程 太 空 看 地 球 地中海在 浩 瀚 的 宇 宙 中 数 以 亿 计的 星 系 中

2、， 有 一 个 普 通 的旋 涡 星 系 ， 我 们 称 之 为 银河 系 。 银 河 系 中 大 约 有3000亿 颗 恒 星 ， 其 中 有 一颗 不 起 眼 的 有 行 星 环 绕 的恒 星 ， 我 们 称 之 为 太 阳 。地 球 ， 是 太 阳 的 第 三 颗 行星 。 宇 宙 中 的 地 球 ， 其 渺小 ， 是 不 能 用 “ 沧 海 一 粟 ”描 绘 的 。 但 她 孕 育 了 生 命 ，孕 育 了 人 类 ， 这 在 我 们 已知 的 范 围 内 ， 是 独 一 无 二的 。 地 球 环 境 与 人 类 早 期 的 地 球 地 球 环 境 与 人 类地 球 的 历 史 将 近

3、 有 46亿 年 ， 而 地 球 上 已 知 最老 岩 石 的 年 龄 约 为 38亿 年 。 这 样 就 有 8亿 年历 史 没 有 留 下 岩 石 记 录 。 因 此 地 球 的 起 源 及其 地 壳 、 大 气 与 大 洋 的 早 期 演 化 历 史 ， 只 能根 据 间 接 证 据 去 推 断 。 根 据 对 恒 星 早 期 演 化阶 段 的 观 察 ， 并 运 用 比 较 的 方 法 ， 我 们 可 以推 断 太 阳 系 的 形 成 过 程 。 而 地 球 的 地 壳 、 地幔 、 大 气 与 大 洋 的 形 成 与 发 展 ， 则 可 根 据 对月 球 、 陨 石 、 小 行 星

4、、 其 他 行 星 及 太 阳 的 研究 进 行 推 断 。 第二章 地球的起源与演化 地 球 的 起 源 地 球 环 境 与 人 类第二章 地球的起源与演化 地 球 起 源 问 题 自 18世 纪 中 叶 以 来同 样 存 在 多 种 学 说 。 目 前 较 流 行的 看 法 是 ， 大 约 在 46亿 年 前 ， 从太 阳 星 云 中 开 始 分 化 出 原 始 地 球 ，温 度 较 低 ， 轻 重 元 素 浑 然 一 体 ，并 无 分 层 结 构 。 P43 塌 缩 与 吸 积 理 论 地 球 环 境 与 人 类行 星 是 一 步 一 步 地 逐 渐 增 大其 体 积 的 。 斯 米 特

5、 (1944)： 宇 宙 尘 团 聚 在一 起 成 为 颗 粒 ， 颗 粒 变 成 砾 石 。砾 石 变 成 小 球 ， 然 后 变 成 大 球 ，再 变 成 微 行 星 （ 即 星 子 ） ， 最后 ， 尘 埃 终 于 变 成 了 月 球 那 样的 大 小 。 随 着 星 体 越 来 越 大 ，它 们 的 数 目 就 减 少 。 科 学 家 们 过 去 常 认 为 包括 地 球 、 水 星 、 金 星 、火 星 在 内 的 石 质 行 星 是一 块 尘 埃 云 快 速 引 力 坍缩 而 形 成 的 。 这 种 坍 缩产 生 了 致 密 的 球 体 。 地 核 、 地 幔 、 地 壳的 分 离

6、 地 球 环 境 与 人 类原 始 地 球 一 旦 形 成 ， 有 利 于 继 续 吸积 太 阳 星 云 物 质 使 体 积 和 质 量 不 断增 大 ， 同 时 因 重 力 分 异 和 放 射 性 元素 蜕 变 而 增 加 温 度 。 当 原 始 地 球 内部 物 质 增 温 达 到 熔 融 状 态 时 ， 重 者下 沉 ， 轻 者 上 浮 。 比 重 大 而 熔 点 低的 铁 、 镍 等 元 素 最 先 分 离 出 来 并 向地 心 集 中 ， 形 成 地 核 。 在 重 力 分 异过 程 中 ， 还 伴 随 着 物 质 的 位 能 向 热能 转 化 。 因 而 ， 地 内 上 层 的 岩

7、 石 也相 继 发 生 熔 融 ， 较 轻 的 铁 镁 硅 酸 盐物 质 向 上 集 中 ， 形 成 原 始 地 幔 。 原始 地 幔 的 表 层 同 时 在 失 热 、 变 硬 ，遂 形 成 坚 硬 外 壳 ， 这 就 是 原 始 地 壳 。 大 气 圈 及 水 圈 的 形 成 与 演 化 地 球 环 境 与 人 类陨 石 冲 击 时 释 放的 物 质 ；来 自 太 阳 星 云 中的 气 体 部 分 ； 由 火 山 活 动 所 释放 的 物 质 形 成 的 。 地球的年龄 地 球 环 境 与 人 类根 据 多 方 面 资 料 相 互 印 证 ， 地 球 具有 46 108年 年 龄 的 结

8、论 已 经 得 到 公认 。 (P43-45) 为 追 溯 地 球 的 历 史 ， 需 要 知 道 地 质体 的 年 龄 ， 推 算 各 种 地 质 事 件 发 生的 时 代 。 地 质 时 钟第二章 地球的起源与演化 地 质 年 代 表 （ P57） 地 质 时 间 的 早 期 估 算 地 球 环 境 与 人 类1658年 ， 爱 尔 兰 大 主 教 厄 谢 尔 （ J.Ussher） 认 为地 球 诞 生 于 公 元 前 4004年 ， 这 个 时 间 是 以 圣 经 里的 纪 年 做 为 基 础 计 算 出 来 的 。（ 一 ） 沉 积 速 率 ： 公 元 前 五 世 纪 ， 希 罗 多

9、 德（ Herodotus） 尼 罗 河 三 角 洲 17至 1584百 万 年 。 （ 二 ） 海 洋 里 的 盐 ： 100百 万 年 （ 三 ） 冷 却 速 率 ： 十 九 世 纪 ， 英 国 物 理 学 家 开 尔文 （ L.Kelvin） 根 据 地 球 的 冷 却 速 率 确 定 地 球 的年 龄 为 70百 万 年 。 第二章 地球的起源与演化 相 对 年 代 地 球 环 境 与 人 类相 对 年 代 的测 定 是 通 过沉 积 岩 层 的层 序 、 原 始构 造 、 不 整合 、 穿 插 构造 和 陨 石 坑来 确 定 的 。 同 位 素 年 龄 测 定 地 球 环 境 与 人

10、 类1896年 ， 贝 克 勒 尔 （ A.H. Becquerel） 观察 了 含 铀 矿 物 （ 如 沥 青 铀 矿 ） 能 使 封 闭 的照 相 底 片 感 光 ， 这 是 X射 线 产 生 的 作 用 。随 后 证 明 了 铀 能 自 然 衰 变 ， 它 以 粒 子 和 电磁 辐 射 的 形 式 放 出 能 量 （ 即 放 射 性 ） 。 后来 放 射 性 衰 变 成 为 地 质 学 家 确 定 地 球 及 岩石 形 成 时 代 的 重 要 手 段 。 同 位 素 年 代 学 P43-44第二章 地球的起源与演化 其 他 测 年 方 法 地 球 环 境 与 人 类树 年 代 学 氨 基

11、 酸 年 龄 测 定 古 生 物 钟 古 地 磁 年 龄 测 定 纹 泥 第二章 地球的起源与演化 生命起源 地 球 环 境 与 人 类生 命 的 历 史 未 必 是循 序 的 ， 它 肯 定 是难 以 预 料 的 。 地 球上 生 命 的 进 化 是 通过 一 系 列 意 外 的 偶发 事 件 来 实 现 的 。科 学 家 们 正 为 探 索地 球 上 何 时 何 处 以及 怎 样 （ 这 是 最 重要 的 ） 出 现 第 一 次生 命 作 出 不 懈 的 努力 。 生 命 的 元 素 地 球 环 境 与 人 类地 球 上 有 很 多 种 元 素 ， 但 用 于 构 成 生 命的 元 素 并

12、 不 多 ， 主 要 有 C、 H、 O、 N四 种 ，此 外 还 有 S、 P及 其 他 一 些 微 量 元 素 。 我们 知 道 组 成 生 命 的 主 要 物 质 是 蛋 白 质 、水 分 和 无 机 盐 三 大 类 。 元 素 分 析 表 明 ，蛋 白 质 一 般 含 碳 50% 55%、 氧 20% 23%、氮 15% 18%、 氢 6% 8%、 硫 0% 4%， 有些 蛋 白 质 还 含 有 微 量 的 P、 Fe、 Zn、 Cu、Mo等 。 第二章 地球的起源与演化 宇 宙 中 的 生 命 分 子 地 球 环 境 与 人 类1969年 斯 奈 德 (L.E.Snyder)观 测

13、到 有 机 分 子 甲 醛(HCHO)的 6cm谱 线 ， 被 誉 为 20世 纪 60年 代 天 体 物理 的 重 大 发 现 ， 激 发 了 天 文 学 家 去 探 索 星 际 分 子的 热 情 。 到 1991年 ， 已 发 现 92种 星 际 分 子 ， 2000多 条分 子 谱 线 。 最 新 的 消 息 是 美 国 伊 利 诺 斯 州 立 大 学的 射 电 天 文 学 家 路 易 斯 辛 德 通 过 频 谱 在 靠 近 银河 系 中 心 的 星 云 中 发 现 了 生 命 分 子 氨 基 酸 ，这 一 发 现 有 可 能 解 释 生 命 的 起 源 问 题 。第二章 地球的起源与演

14、化 最 古 老 的 岩 石 和 生 命 记 录 地 球 环 境 与 人 类加 拿 大 北 部 的 一 组变 质 岩 阿 卡 斯卡 片 麻 岩 是 已 知 最古 老 的 、 保 存 完 好的 地 球 表 面 一 部 分 。放 射 性 年 代 测 定 表明 阿 卡 斯 卡 片 麻 岩有 将 近 40亿 年 的 年龄 ， 这 证 明 某 些 大陆 物 质 在 地 球 形 成之 后 几 亿 年 就 已 经存 在 了 。 中 国 最 古 老 的 岩 石 地 球 环 境 与 人 类目 前 在 中 国 发 现 的 最 古 老的 岩 石 是 河 北 省 冀 东 地 区的 花 岗 质 片 麻 岩 ， 其 中 包

15、体 的 岩 石 年 龄 为 35亿 年 。右 图 中 南 京 大 学 徐 克 勤 教授 脚 下 的 暗 色 包 体 即 是 这一 年 龄 最 老 的 岩 石 。 生命演化历程 地 球 环 境 与 人 类 元 素 演 化 地 球 环 境 与 人 类生 命 的 起 源 和 演 化 是 和 宇 宙 的 起 源 和 演化 密 切 关 联 的 ， 生 命 的 构 成 元 素 如 碳 、氢 、 氧 、 氮 、 硫 和 磷 等 都 是 “ 大 爆 炸 ”的 产 物 。 在 星 系 演 化 中 ， 某 些 生 物 单 分子 ， 如 氨 基 酸 、 嘌 呤 、 嘧 啶 等 形 成 于 星系 尘 埃 或 凝 聚

16、的 星 云 中 ， 接 着 在 一 定 的条 件 下 ， 产 生 了 像 多 肽 多 聚 核 苷 酸 等 生物 高 分 子 。 第二章 地球的起源与演化 化 学 演 化 地 球 环 境 与 人 类发 生 在 地 球 上 最 简 单 的 生 命 （ 有 细 胞 结 构 ） 出现 之 前 的 演 化 过 程 。 可 以 分 为 两 个 阶 段 ：（ 1） 生 物 单 分 子 的 形 成 ： 例 如 氨 基 酸 、 嘌 呤 、嘧 啶 、 单 核 苷 酸 、 ATP等 高 能 化 合 物 、 脂 肪 酸 、卟 啉 等 化 合 物 的 非 生 物 合 成 ；（ 2） 生 物 高 分 子 的 形 成 ：

17、即 生 物 单 分 子 聚 合为 生 物 大 分 子 （ 多 聚 化 合 物 ） ， 例 如 由 氨 基 酸聚 合 为 多 肽 或 蛋 白 质 ， 由 单 核 苷 酸 聚 合 为 多 核苷 酸 等 。 其 后 的 演 化 为 生 物 学 演 化 ； 而 介 于 化学 演 化 和 生 物 学 演 化 之 间 的 还 有 一 个 特 殊 的 过渡 阶 段 前 生 物 演 化 。 第二章 地球的起源与演化 生 物 学 演 化 地 球 环 境 与 人 类 地 球 上 第 一 个 单 细 胞 原 始 生 命 的 出 现 标 志 着生 命 演 化 进 入 了 一 个 新 阶 段 生 物 学 演 化 。 生

18、 物 学 的 演 化 又 可 以 分 为 早 期 和 晚 期 两 个 阶段 。 早 期 生 物 学 的 演 化 又 可 称 为 细 胞 演 化 阶 段 ；晚 期 生 物 学 演 化 又 可 称 之 为 组 织 器 官 演 化 阶 段 ，或 系 统 演 化 阶 段 。 细 胞 演 化 阶 段 是 从 原 始 的 单 细胞 生 命 产 生 到 后 生 动 植 物 的 大 量 出 现 ， 持 续 了 25亿 年 以 上 。 后 生 动 植 物 出 现 后 ， 生 物 进 入 系 统 演化 阶 段 ， 在 大 约 7亿 年 的 时 间 内 ， 数 以 千 万 计 的物 种 经 历 了 形 成 和 绝

19、灭 的 演 化 历 程 。 第二章 地球的起源与演化 最 老 的 有 细 胞 结 构 的 生 命 的 证 据 地 球 环 境 与 人 类古 生 物 学 家 发 现 的 最 老 的有 细 胞 结 构 的 生 命 的 证 据是 西 澳 大 利 亚 的Warrawoona微 生 物 化 石 群（ 35亿 年 ） ， 表 明 地 壳 形成 后 不 到 3亿 年 生 物 演 化就 开 始 了 。 生 命 的 分 类 地 球 环 境 与 人 类传 统 分 类 学 家 将 地 球 上 的 生 命 划 分 为 两 个界 ， 即 植 物 界 和 动 物 界 。 70年 代 ， 康 奈 尔大 学 的 生 态 学

20、家 H魏 塔 克 提 出 一 种 五 界 系统 ， 说 明 生 命 的 构 成 （ 科 学 ， 1969） 。后 来 ， 波 士 顿 大 学 的 生 物 学 家 林 恩 马 古 利斯 支 持 并 扩 充 了 魏 塔 克 的 框 架 （ 进 化 生物 学 ， 1974） 。 专 家 们 现 在 提 出 ， 生 命中 最 基 本 的 划 分 并 不 是 在 “ 高 等 ” 的 植 物与 动 物 之 间 ， 而 是 在 单 细 胞 之 间 。 第二章 地球的起源与演化 生 命 之 树 五 界 系 统 地 球 环 境 与 人 类 五 界 系 统 按 复 杂 性 增 加 的 三 个 层 次 排 列生 命

21、 ： 原 核 的 单 细 胞 （ 原 核 生 物 界 ） ； 真核 的 单 细 胞 （ 原 生 生 物 界 ） ； 真 核 的 多 细 胞（ 植 物 界 、 真 菌 界 和 动 物 界 ） 。 随 着 生 物 层 次 的 上 升 ， 生 物 变 得 愈 加 多样 化 ， 因 为 生 物 结 构 和 功 能 复 杂 性 的 增 加 ，变 异 的 机 会 增 多 。 多 细 胞 生 命 的 三 个 界 代 表了 一 种 生 态 的 和 形 态 的 分 类 。 植 物 （ 生 产 ） 、真 菌 （ 还 原 ） 和 动 物 （ 消 费 ） 代 表 了 我 们 这个 世 界 上 三 种 主 要 生 存

22、方 式 。 第二章 地球的起源与演化 原 核 细 胞 向 真 核 细 胞 的 过 渡 地 球 环 境 与 人 类古 老 而 原 始 的 生 命 在 经 历 前 显 生 宙 前 期 近 20亿 年 的 进化 之 后 ， 到 距 今 约 19亿 年 前 开 始 出 现 第 一 次 繁 荣 ， 其标 志 是 细 菌 与 蓝 藻 的 大 发 展 ， 并 且 出 现 了 真 核 生 物 。真 核 生 物 的 出 现 标 志 着 生 命 细 胞 结 构 的 完 善 ， 现 代 生命 都 是 从 19亿 年 前 真 核 生 物 出 现 的 原 点 上 辐 射 进 化 而来 的 。 此 外 ， 还 必 须 指

23、 出 ， 从 19亿 年 9亿 年 前 我 们的 星 球 仍 然 是 水 生 菌 、 藻 生 物 的 世 界 ， 到 目 前 为 止 仍然 没 有 发 现 较 高 等 的 植 物 。 证据：加拿大安大略的冈弗林铁建造（Gunflint Iron Formation）中的微化石群。同位素年龄测定该建造为19.5亿年。 第二章 地球的起源与演化 真 核 生 物 的 出 现 地 球 环 境 与 人 类真 核 生 物 只 能 出 现 在 地 球 大 气 圈 含 氧 量 增 加 到 一定 程 度 ， 即 最 初 大 气 圈 形 成 之 后 。 这 不 仅 因 为 真核 生 物 进 行 有 氧 代 谢 ，

24、 有 些 分 裂 本 身 就 是 需 氧 过程 ， 而 且 因 为 真 核 细 胞 不 能 防 御 强 烈 紫 外 线 的 损伤 ， 只 有 当 与 氧 化 大 气 圈 形 成 的 同 时 ， 大 气 层 外的 臭 氧 屏 蔽 层 也 形 成 以 后 ， 地 球 上 才 能 有 真 核 生物 生 存 。 证据：澳大利亚的苦泉(Bitter Spring)组灰岩中发现，其年龄约为109亿年，其中有些细胞呈现出正在进行细胞分裂的状态。 第二章 地球的起源与演化 后 生 动 物 的 出 现 从 无 壳 到 有 壳 的 演 化 地 球 环 境 与 人 类最早的动物化石出现在前寒武纪晚期。软躯体后生动物

25、在震旦纪冰期之后得到突发性的迅猛发展，在距今7亿6亿年间成为海洋生物的统治者。进入寒武纪（距今6亿年）后，软躯体后生动物衰退，带壳后生动物随之兴起。 这一生物发展阶段可分为前埃迪卡拉和埃迪卡拉两个亚阶段。前埃迪卡拉亚阶段以中国的淮南生物群为代表，埃迪卡拉亚阶段以澳大利亚的埃迪卡拉动物群为代表。 第二章 地球的起源与演化 淮 南 生 物 群 地 球 环 境 与 人 类最 早 的 动 物 化 石 出 现 在 前 寒 武 纪 晚 期 ， 时 限 距 今 8亿 年 7.5亿 年 前 ， 以 中 国 淮 南 下 震 旦 群 下 部 刘 老 碑 组 内 保 存 的 动 物 化石 为 代 表 ， 被 命 名

26、 为 淮 南 生 物 群 ， 其 特 征 是 动 物 体 没 有 硬 壳 ，化 石 以 软 躯 体 的 印 模 和 活 动 遗 迹 保 存 ， 主 要 是 一 些 蠕 虫 类 、查 尔 生 物 类 。 共 生 的 有 带 藻 和 疑 源 类 植 物 的 组 合 。 如 查 尔 生物 类 （ Chuarid） 、 蠕 虫 类 ， 以 及 海 生 藻 类 中 的 带 藻 。 埃 迪 卡 拉 动 物 群 地 球 环 境 与 人 类埃 迪 卡 拉 （ Ediacaran） 动 物 群 是 Sprigg于 1947年 在 澳 大 利 亚 中 南 部 Ediacara地 区的 庞 德 砂 岩 层 中 首

27、先 发 现 的 。 最 初 人 们 未能 确 定 这 一 动 物 群 的 时 代 ， 后 来 终 于 确 定为 前 寒 武 纪 ， 年 龄 为 6.7亿 年 。 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 。 从 小 壳 到 大 壳 地 球 环 境

28、与 人 类大约56亿年前，在寒武纪的开始之时，绝大多数无脊椎动物在几百万年的很短时间内出现了。起先是寒武纪初小壳化石的爆发性发展，继之被大型带壳动物取代。是什么原因使得早期寒武纪世界能够激发这样的生命“爆发”？长期以来这是古生物学研究中的一大难题。古生物学家为此做出大量的努力， 或许是因为大气中积累了足够的有利于呼吸作用的氧；全球环境变化有利于后生动物的生存；海洋化学物质的变化积累了大量的磷酸盐，使得软体动物有可能演化出保护性的骨骼；生态学理论及其相互捕食关系的理论对此也作出了解释。 第二章 地球的起源与演化 澄 江 动 物 群 (P49) 因1984年7月1日在云南省澄江县首次发现而得名，是

29、寒武纪早 期（距今约5.3亿年）的一个多门类动物化石群，不仅动物类型多，而且十分珍 稀地保存了生物的软体构造，首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和 现生动物的原始特征。 地 球 环 境 与 人 类 植物登陆地 球 上 最 早 的 陆 生 植 物 化 石 出 现 在 晚 志 留 纪 至 早 泥 盆 纪 的 陆相 沉 积 物 中 ， 表 明 距 今 4亿 年 前 植 物 已 由 海 洋 推 向 大 陆 ， 实 现了 登 陆 的 伟 大 历 史 进 程 。 植 物 的 登 陆 ， 改 变 了 以 往 大 陆 一 片荒 漠 的 景 观 ， 使 大 陆 逐 渐 披 上 绿 装 而 富 有 生 机

30、 。 不 仅 如 此 ，陆 生 植 物 的 出 现 与 进 化 发 展 ， 完 善 了 全 球 生 态 体 系 。 陆 生 植物 具 有 更 强 的 生 产 能 力 ， 它 不 仅 以 海 生 藻 类 无 法 比 拟 的 生 产力 制 造 出 糖 类 ， 而 且 在 光 合 作 用 过 程 中 大 量 吸 收 大 气 中 的CO2 ， 排 放 出 大 量 的 游 离 氧 O2） ， 从 而 改 善 了 大 气 圈 的 成 分比 ， 为 提 高 大 气 中 游 离 氧 量 作 出 了 重 大 贡 献 。 因 此 ， 亿 年前 的 植 物 登 陆 是 地 球 发 展 史 上 的 一 个 伟 大 事

31、 件 ， 甚 至 可 以 说 ，如 果 没 有 植 物 的 登 陆 成 功 ， 便 没 有 今 日 的 世 界 。 地 球 环 境 与 人 类 动 物 登 陆 脊 椎 动 物 由 水 生 环 境 扩 张 到 陆 地 环 境 ， 演 化 出 陆 生 动 物 ， 这 无 疑 是 生 命 进 化 史 上 又 一 重 大 事 件 。 因 此 ， 更 确 切 地 说 ，如 果 没 有 动 、 植 物 实 现 登 陆 的 伟 大 进 程 ， 我 们 这 个 星 球 的 生命 还 将 停 留 在 4亿 年 前 的 古 老 而 低 级 的 阶 段 。 化 石 资 料 表 明 ，两 栖 类 是 最 先 由 水

32、中 登 上 陆 地 生 活 的 脊 椎 动 物 类 群 。 在 两 栖 动 物 生 活 史 中 ， 一 方 面 仍 保 留 着 水 中 生 活 的 阶 段 ，另 一 方 面 经 过 变 态 获 得 生 活 在 陆 地 上 新 的 适 应 能 力 。 然 而 ，与 植 物 登 陆 相 比 ， 脊 椎 动 物 实 现 登 陆 的 时 间 要 晚 得 多 。 最 早的 两 栖 类 化 石 发 现 在 英 格 兰 老 红 砂 岩 的 顶 部 ， 地 质 时 代 属 于泥 盆 纪 最 末 期 （ 法 门 期 末 ） ， 距 今 大 约 有 3.6亿 年 。 鱼 石 螈是 这 个 古 老 类 型 的 典

33、型 代 表 。 地 球 环 境 与 人 类 二叠纪末的生物大灭绝在 过 去 6亿 年 间 的 几 次 大 规 模 绝 灭 中 ， 二 叠 纪 末 （ 2.25亿 年前 ） 的 绝 灭 事 件 是 规 模 最 大 的 一 次 。 它 造 成 了 海 洋 中 95%以上 的 物 种 的 绝 灭 ， 形 成 了 地 质 历 史 上 最 严 重 的 “ 生 物 危 机 ” 。在 这 次 事 件 中 存 在 2个 事 实 ： 第 一 ， 二 叠 纪 末 的 绝 灭 的 主 要是 海 洋 生 物 ， 而 那 一 时 期 的 陆 生 植 物 与 脊 椎 动 物 未 受 太 大 影响 ； 第 二 ， 化 石

34、记 录 主 要 保 存 的 是 浅 水 海 洋 生 物 ， 而 很 少 有生 活 在 海 洋 深 处 的 生 物 化 石 。 研 究 者 意 识 到 浅 海 区 域 是 一 个关 键 ， 开 始 检 验 浅 海 减 少 在 二 叠 纪 绝 灭 中 起 的 作 用 。 科 学 家 正 在 探 讨 这 次 生 物 绝 灭 的 原 因 ， 它 们 可 能 包 括 世界 范 围 内 的 造 山 运 动 、 海 平 面 的 升 降 、 海 洋 盐 份 的 减 少 、 超新 星 的 爆 发 、 宇 宙 射 线 大 量 射 入 、 流 行 病 、 生 境 的 限 制 和 气候 的 急 剧 变 化 等 。 二

35、 叠 纪 末 的 大 绝 灭 时 间 ， 目 前 仍 是 古 生 物学 中 的 一 个 古 老 而 深 刻 的 难 题 。 鸟 类 的 起 源鸟 类 的 起 源 是 生 物 学 上 难 解 的 谜 。 从 达 尔 文 的 物 种 起 源 发 表 以 来 ， 科 学 家 一 直 在 推 测 鸟 类 的 起 源 及 其 进 化 史 。 1860年 在 德 国 巴 伐 利 亚 约 1.5亿 年 以 前 的 石 灰 岩 沉 积 层 中 发 现 一根 孤 零 零 的 鸟 羽 ， 次 年 在 同 一 地 区 发 现 一 具 有 鸟 状 羽 毛 和 翼的 动 物 骨 骼 这 就 是 举 世 闻 名 的 始

36、祖 鸟 。 始 祖 鸟 的 骨 骼 解 剖 特 征 为 鸟 类 起 源 于 恐 龙 提 供 了 明 显 的 证据 。 但 是 ， 会 飞 的 鸟 类 如 何 由 爬 行 的 恐 龙 进 化 而 来 的 问 题 ，使 得 科 学 家 们 为 之 争 论 了 100年 之 久 。 近 20年 来 ， 科 学 家 对鸟 类 、 恐 龙 及 有 关 的 爬 行 动 物 的 演 化 关 系 进 行 了 深 入 的 分 析研 究 ， 如 今 一 幅 从 兽 足 类 进 化 到 鸟 类 的 谱 系 进 化 图 被 描 绘 出来 。 特 别 是 近 年 来 在 中 国 辽 西 发 现 的 中 华 龙 鸟 为

37、此 提 供 了 有利 的 证 明 ： 鸟 类 起 源 于 恐 龙 。 中 华 鸟 龙 化 石 中 华 龙 鸟 化 石 发 现 于 中 国 辽 西 北 票上 园 乡 。 中 华 龙 鸟 的 脊 柱 和 体 表 有着 流 苏 一 样 的 纤 维 状 结 构 ， 这 种 结构 有 可 能 是 羽 毛 的 前 身 ， 它 没 有 飞翔 功 能 ， 主 要 是 保 护 皮 肤 和 体 温 。 中 华 龙 鸟 前 肢 粗 短 ， 爪 钩 锐 利 ，利 于 捕 食 ， 实 际 上 是 一 种 小 型 肉 食恐 龙 ， 其 牙 齿 内 侧 有 明 显 的 锯 齿 状构 造 ， 头 部 方 骨 还 未 愈 合

38、， 有 四 个颈 椎 和 13个 脊 椎 ， 尾 巴 几 乎 是 躯 干长 度 的 两 倍 半 ， 属 于 兽 足 类 美 鸽 龙科 。 中 华 鸟 龙 化 石 的 发 现 是 近 100多年 来 恐 龙 化 石 研 究 史 上 最 重 要 的 发现 之 一 ， 不 仅 对 研 究 鸟 类 起 源 ， 而且 对 研 究 恐 龙 的 生 理 、 生 态 和 演 化都 有 不 可 估 量 的 重 要 意 义 。 恐龙 恐 龙 灭 绝 地 球 环 境 与 人 类在 生 命 演 化 史 上 ， 为 众 人 熟 知 的 绝 灭 事 件莫 过 于 白 垩 纪 恐 龙 绝 灭 。 距 今 6500万 年 前

39、（ 即 白 垩 纪 第 三 纪 之 交 时 ） ， 世 界 突 然改 变 。 在 地 表 居 于 统 治 地 位 的 爬 行 动 物 大量 消 失 ， 一 半 以 上 的 植 物 和 其 他 陆 生 动 物也 同 时 消 失 ， 如 此 多 的 物 种 绝 灭 这 一 事 实表 明 ， 这 一 时 期 的 地 球 是 非 常 不 适 于 生 物生 存 的 地 方 。 撞 击 事 件 火 山 喷 发 。 第二章 地球的起源与演化 人 类 38亿 年 来 ， 人 类 是 “ 生 命 之 树 ” 上 最 奇 异的 枝 条 。 人 类 是 生 命 最 复 杂 、 完 美 和 高 能 的物 质 结 构 。 人 类 的 产 生 是 千 万 相 关 事 件 幸 运结 合 的 意 外 结 果 。 人 类 起 源 于 新 第 三 纪 中 新 世 的 森 林 古 猿中 的 一 支 ， 经 过 腊 玛 古 猿 （ 晚 中 新 世 到 早 上新 世 ） 和 南 方 古 猿 （ 中 、 晚 上 新 世 ） 两 个 过渡 阶 段 的 演 化 ， 终 于 在 上 新 世 末 第 四 纪初 出 现 了 真 正 的 人 类 ， 从 而 有 了 人 类 及 其 文化 、 社 会 形 态 。 地 球 环 境 与 人 类第二章 地球的起源与演化 谢 谢 ！ 地 球 生 物 演 化 史 地 球 环 境 与 人 类