期,是生态系统进化的基础。 1.4.3 生态系统进化阶段
(1)太古庙早期(35-38亿年前)生命起源与海底水热喷口,
为底栖化学自养细菌,缺氧和高温。
(2)太古庙至早元古代(20-35亿年前)光合细菌和原始蓝
菌,异养细菌出现,缺氧,但是温度下降。
(3)中元古代(10-20亿年前)真核生物出现,氧增加。 (4)晚元古代(6-10亿年前)性别分化、世代交替出现,氧
继续增加,二氧化碳急剧下降。
(5)显生宙(6亿年前至今)微管植物和脊椎动物出现。 1.4.4 生物圈(biosphere)指地球上全部生物和适于生物生存的环
境组成的圈层。
1.4.5 盖雅假说 生物与地球大气、海洋、地壳协同进化。 1.4.6 理智圈(noosphere)指人类按其意志、兴趣和利益而重新塑
造的生物圈,即人类影响和控制的特殊生态系统。
1.5 海陆变动与生物地理区系 1.5.1 大陆漂移说与板块构造理论
(1)大陆漂移说 1912年A.L. Wegener在其“海陆的起源”
中提出,认为在石炭纪前古地球存在泛大陆(pangaea),但是中生代以来,在天体引潮力和地球自转离心力的作用下开始分裂、漂移。
(2)板块构造理论 认为地球岩石圈不是完整的壳体,而是由
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六大板块构成。
1.5.2 生物地理区系分布(按照哺乳动物的地区分布状况划分) (1)全球划分
a. 澳洲区(Anstratian region)单孔类、有袋类,但是真兽类
极少。
b. 新热带区(Neotropical region)南美、中美至墨西哥热带
平原和西印度群岛,以贫齿目为特征。
c. 埃塞俄比亚区(Ethiopian region)
d. 东洋区(Oriental region)又称印度-马来西亚区。 e. 新北区(Neoarctic region)北美洲。 f. 古北区(Palaearctic region) (2)中国生物地理区系 详见p.27. (3)区系发生中心与地理隔离 1.6 作业 见p.33
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2. 化石与地质年代
2.1 化石(fossil)指经过自然界的作用,保存于地层中的古生物遗
体、遗物和它们的生活遗迹,是生物进化的直接证据。
包括生物体坚硬部分的石化的遗体、遗物和遗迹;冻土中的完
整遗体两类。
2.1.1 化石的形成 取决于:(1)生物死亡的数量,(2)生物体组成
部分的坚硬程度,(3)尸体掩埋的速度,(4)石化的程度和快慢。
2.1.2 化石分类与假化石 2.1.2.1 分类
(1)按照保存特点划分为:
a. 遗体化石---保存在岩层里的古生物体本身,又可进一步分
为内部成分不变的冻存或者琥珀,成分变化的硅化木和结构与成分都发生巨大变化的叶片等。
b. 模铸化石---指生物体在底层或者围岩中留下的各种印模
和复铸物。包括印痕化石和印模化石。
c. 遗物化石---指动物粪便、卵以及人类祖先用过的工具等。 d. 遗迹化石---指古代动物活动时留下的痕迹,主要是足迹。 (2)按照大小划分:
a. 大化石---指肉眼或者放大镜能够直接观察的化石。 b. 微体化石---光学显微镜下可见。 c. 超微化石---电子显微镜下可见
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d. 分子化石---残留的生物有机分子。
2.1.2.2 假化石---形状类似化石,但是实质上仅是岩石的沉淀或者金属的沉淀物,如菊花石。 2.2 地质年代
2.2.1 概念---指地壳上不同时代的岩石、地层在形成过程中的时间和顺序。包括地层学和古生物学方法划分。 2.2.2 地质年代的测定
(1)放射测定法---运用放射性元素具有一定半衰期的特点来测
定,主要包括238U和14C。
(2)古地磁法---地球磁场在其发展历史中,方向和强度都在不
断发生变化,岩石和化石在形成过程中受到地球磁场的作用而获得磁性,称为原生剩余磁性,并且被保存至今。
(3)氨基酸外消旋法---氨基酸在溶液中存在左侧偏光;当生物
死亡后,其氨基酸在特定温度下左偏光渐渐消失。
(4)热释光法---化石或者岩石在平静的地质环境中受其本身和
周围岩石以及宇宙射线的辐射作用,重新从零开始积累总发光量。
(5)电子自旋共振法(ESR)---基因以稳定的速率积累突变。 2.3 古生物学与生物进化
2.3.1 古生物学(paleontology; paleobiogy)研究地质历史时期生物的
形态、构造、分类、生态、分布和演化等的规律的科学。
2.3.2 古生物的系统进化---基于化石证据
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(1)39-36亿年前:地球上生物起源;
(2)36-25亿年前:具光合作用的蓝细菌出现,丝状微生物化石出现,
自养13C出现;
(3)早元古代(25-16亿年前):大气层富氧,真核细胞出现,性别
分化,大量出现微生物化石;
(4)中元古代(16-10亿年前):单细胞原核生物辐射;
(5)晚元古代(10亿-5.4亿年前):多细胞生物出现,包括无脊椎动
物首次辐射、具外骨骼的无脊椎动物首次出现、多细胞植物大辐射;
(6)寒武纪(5.4-5.0亿年前):无脊椎动物的大多数门出现,脊索动
物开始出现,海藻和地衣盛行;
(7)奥陶纪(5.0-4.35亿年):棘皮动物的主要纲出现、陆生孢子植
物出现、海洋动物大灭绝;
(8)志留纪(4.35-4.10亿年):石松、子囊菌、轮藻出现; (9)泥盆纪(4.10-3.55亿年):维管束植物、飞行昆虫出现,三叶虫
大灭绝;
(10)石炭纪(3.55-2.95亿年):种子蕨出现,两栖类为主,爬行类
出现;
(11)二叠纪(2.95-2.50亿年):苏铁出现,海洋无脊椎动物大灭绝; (6)--(11)为古生代
(12)三叠纪(2.50-2.03亿年):裸子植物辐射,眞骨鱼出现,哺乳
动物出现;
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