第3章演化知识课件知识讲稿.ppt

第三章 生命的起源与生物进化一、生命的起源二、早期生物演化三、显生宙的生物演化四、物种的形成五生物进化的特点和规律391一、生命的起源两种假说1、外星来源说：银河系别的星球上的生命（细菌或孢子）传到地球上 介质辐射压力；陨石 证据 宇宙中发现有机分子的存在在已发 现的57种星际分子中有45种为有机分子 陨石中已分析出氨基酸、密啶、脂肪 酸等复杂有机化合物目前尚未获得别的星球上存在生物的直接证据392一、生命的起源两种假说2、地球发生说：地球上的无机物在特定的物理化学条件下形成的各种有机化合物，这些有机化合物后来再经过一系列变化后转变为有机体 地球发生说目前比较流行，也是多数人接受的说法393一、生命的起源生命产生的三个阶段（2）形成生物大分子 有机化合物（氨基酸、脂肪酸、核苷 酸、多糖、类蛋白质） 在原始海洋中聚合 复杂有机物（甘氨酸、蛋白质、核酸 等生物大分子）395一、生命的起源生命产生的三个阶段（3）形成生命 复杂有机物（甘氨酸、蛋白质、核酸 等生物大分子） 多个生物大分子聚集 蛋白质和核酸为基础的多分子体系， 它具有初步的生命现象，从周围环境 中吸取营养，亦能将废物排出体外从此，生命开始从化学进化转入生物进化阶段396生命的起源与生物进化 生命的起源 早期生物演化 显生宙的生物演化 物种的形成 生物进化的特点和规律397二、早期生物演化 保存于寒武纪以前岩石中的化石为早期生物 早期生物演化经历了4次重大事件（飞跃）：1、从非生物的化学进化，发展到生物进化 地球年龄约为46亿年，而最早的化石记录在38亿年-南非东部Barberton镇无花果树组的燧石中的许多单细胞生物，球状、棒状，直径17-20微米。

它们可能是一些藻类演化的先驱 最早的化石记录表明非生物的化学进化发展到生物进化（最早生物）398二、早期生物演化2、生物发生分异，多样性增加 化石证据： 加拿大Ontario西部苏必利尔湖沿岸，前寒武纪Gunflint组（20亿年）中，发现的微化石有8属12种表明经10多亿年的演化，原核生物已发展到相当繁盛的程度，这可能与当时大气开始充氧有关399二、早期生物演化3、原核生物演化出真核生物 化石证据： 澳大利亚Amadens盆地Bitter Springs组(10亿年）发现了4个属的微化石，一个象丝状的蓝绿藻（原核生物），其他3个属的内部结构似绿藻（真核生物） 中国串岭沟组（17.5亿年）已有真核生物宏观藻类的报道 我国华北雾迷山组燧石（12-14亿年）绿藻化石 印度、美国、加拿大等国相当的地层中均发现真核生物 真核生物出现于18亿年前，繁盛于10亿年前3910二、早期生物演化4、后生动物出现 化石证据： 澳洲南部Edicara崩德砂岩的埃迪卡拉（Ediacara）动物群（5.9-7.0亿年）就是代表 该动物群后来在西南非洲、加拿大、西伯利亚、英国、瑞典，以及我国的震旦系中都有发现 Ediacara动物群大部分是腔肠动物：水母、水螅、锥石、钵水母、海鳃类等，还有环节动物、节肢动物等3911EdiacaraEdiacara动物群动物群3912生命的起源与生物进化 生命的起源 早期生物演化 显生宙的生物演化 物种的形成 生物进化的特点和规律3913三、显生宙的生物演化1、小壳动物群的出现和分异2、澄江动物群3、寒武纪生物大爆发4、动物体分化重大事件5、动植物从水生到陆生发展6、生物的绝灭与复苏3914三、显生宙的生物演化显生宙出现了5次重大事件： 1、小壳动物群的出现和分异 小壳动物群个体微小(1-2mm)，主要为海生无脊椎动物，包括软舌螺、单板类、腹足类、腕足类等 小壳动物群始于震旦纪末期，大量繁盛于寒武纪初 动物界完成了从无壳到有壳的演变，它是继埃迪卡拉动物群之后生物界又一次质的飞跃3915显生宙的生物演化 小壳动物群的出现和分异 澄江动物群 寒武纪生物大爆发 动物体分化重大事件 动植物从水生到陆生发展 生物的绝灭与复苏3916三、显生宙的生物演化2 2、澄江动物群、澄江动物群 澄江动物群于二十世纪八十年代发现于云南澄江、晋宁地区的下寒武统中。

化石保存极好（软、硬体），有壳和无壳动物61属、67种，包括三叶虫、水母、蠕虫类、甲壳类、腕足类、甚至脊脊索动物（鱼类）等 此动物群是二十世纪最重大的发现之一，它比世界著名的布吉斯动物群更引人注目布吉斯动物群产于加拿大中寒武统的Burgess Shale中次外，还有我国贵州的凯里次外，还有我国贵州的凯里（台江）动物群（台江）动物群3917显生宙的生物演化 小壳动物群的出现和分异 澄江动物群 寒武纪生物大爆发 动物体分化重大事件 动植物从水生到陆生发展 生物的绝灭与复苏3918 寒武纪初（5.7亿年），动物界出现一次爆发式的大发展 造门的时代，几乎所有具硬体的无脊椎动物门及绝大部分纲都已出现 以节肢动物门三叶虫纲占优势，占60%，次为腕足动物门，占30%三、显生宙的生物演化3、寒武纪生物大爆发3919显生宙的生物演化3920小壳动物群的出现和分异 澄江动物群 寒武纪生物大爆发 动物体分化重大事件 动植物从水生到陆生发展 生物的绝灭与复苏3921三、显生宙的生物演化4、动物体分化重大事件 单细胞多细胞（原生后生） 最低等多细胞动物两层细胞、无组织，为侧 生动物（海绵动物） 低等真正后生动物两胚层（内、外胚层）、无典型器官（腔肠动物） 两胚层三胚层，中胚层形成复杂的组织和器官 脊椎动物神经系统的发展人类的高级神经系统3922显生宙的生物演化 小壳动物群的出现和分异 澄江动物群 寒武纪生物大爆发 动物体分化重大事件 动植物从水生到陆生发展 生物的绝灭与复苏3923三、显生宙的生物演化5、动植物从水生到陆生发展 植物： S以前，仅低等菌藻类，完全水生 S末-D1-2：向陆地发展，产生茎、叶分化，出现原始维管束，茎表皮角质化、具气孔 D2：具叶植物大发展 T3：显花植物祖先出现 脊椎动物： S3：四足类祖先出现（总鳍鱼类中的骨鳞鱼） D3：两栖类发生 C2：爬行类发生（羊膜卵）3924显生宙的生物演化 小壳动物群的出现和分异 澄江动物群 寒武纪生物大爆发 动物体分化重大事件 动植物从水生到陆生发展 生物的绝灭与复苏3925生命的起源与生物进化 生命的起源 早期生物演化 显生宙的生物演化 物种的形成（略） 生物进化的特点和规律3926生命的起源与生物进化 生命的起源 早期生物演化 显生宙的生物演化 物种的形成 生物进化的特点和规律3927五、生物进化的特点和规律1、进步性发展生物进步性发展 纵向：生物界发展由简单复杂，低级高级。

生物的形态结构、生理机能复杂化、高级化，表明进化水平的全面提高 横向：生物对不同环境的适应，出现多方向的分化演化属同一水平，因而生物由少多生物发展具阶段性：原核真核；单细胞多细胞；多细胞体制不断改进生物进化中的重大突破性发展：异养自养；两极（分解者+生产者）生态体系三极（生产者+消费者+分解者）生态体系；水生陆生3928五、生物进化的特点和规律2、进化的不可逆性含义已演变的生物类型不可能回复祖型；已灭亡的类型不可能重新出现这是道洛（L. Dollo）提出的不可逆定律实例：灭绝类型三叶虫、笔石、菊石等 演变类型鱼、马趾的演变、鲸鱼意义：地层划分对比的理论依据3929五、生物进化的特点和规律3器官相关律定义环境条件使生物的某种器官发生变异而产生新的适应时，必然会有其它的器官随之变异，同时产生新的适应实例：非洲干旱地区的长颈鹿，颈部伸长，前肢亦随之变长；固着蛤右壳圆锥状，左壳相应为盖状意义阐明生物进化，变异过程；推断化石生物的身体结构，生态习性3930五、生物进化的特点和规律4、重演律（生物发生律）个体发育生物每个个体从生命开始到自然死亡的整个历程即从受精卵起个体死亡为止的全过程系统发生生物类群的起源和进化历史个体发育与系统发生间的关系生物总是在个体发育早期体现其祖先特征，然后才体现本身较进步的特征。

因而，生物的个体发育可以看成其类群系统发生的简单缩影重演律个体发育是系统发生的简短而快速重演意义找出生物间的亲缘关系，作为生物分类的依据3931五、生物进化的特点和规律重演律（生物发生律）系统发育：即生物系统的发生和演变过程 个体发育是系统发育的简短而快速重演 个体发育：即个体从生命开始到死亡为止的演变过程3932五、生物进化的特点和规律5、适应 适应：在长期的演化过程中，由于自然选择的结果，生物在形态结构及生理机能上，与其生存环境取得良好协调一致 能适应环境的则生存，反之则灭亡3933五、生物进化的特点和规律6、特化生物对某种生活条件特殊适应的结果，有些器官在形态和生理上发生局部变异，但整个身体的组织结构和代谢水平并无变化，称特化如哺乳动物的前肢在水中呈鳍状，空中呈翼状，陆地上呈蹄状，它们不同于一般的前肢特化亦是适应和选择的结果，是演化的一种形式，但属少数高度特化类型往往不能适应环境的变化而导致灭亡，如中生代的恐龙3934五、生物进化的特点和规律7、适应辐射趋异（分歧）起源于同一始祖类型的生物，由于适应不同的环境而发生物种分化，一个种分化为两个或两个以上的种适应辐射某一类群的趋异向着各个不同方向发展，适应多种生活环境。

如中生代的爬行动物规模大，较短时间内完成）3935适应辐射3936五、生物进化的特点和规律8、适应趋同生物亲缘关系疏远的生物，由于适应相似的生活环境，而在形体上变得相似如 ：鱼、鱼龙、海豚、鲸都呈鱼形; 单体四射珊瑚、李希霍芬贝、固着蛤趋同仅是表面现象，并没有改变生物原来的体制3937适应趋同3938适应趋同3939显生宙生物进化重大事件显生宙生物进化重大事件 无脊椎动物的两侧对称体制进一步发展，出现许多带壳的较高等门类（寒武纪） 神经系统进一步发展，中枢神经系统集中化，产生了原始脊索动物和脊椎动物（无颌纲）（寒武纪） 陆生植物的出现（志留纪到泥盆纪） 鱼纲的鳔和鳍分别向肺和足进化，动物（两栖纲）登陆获得初步成功（泥盆纪） 羊膜卵的出现，从两栖纲分化出陆生的爬行动物（晚石炭世） 从变温到恒温的转变，产生原始哺乳动物（三叠纪） 高等被子植物的出现（晚三叠世） 灵长类的手和脑的形成，劳动工具的创造，语言和概念思维的产生，终于发展成人类（第四纪）3940。