‘壹’ 世界上最早的生物大约出现在什么时候
古生物学家告诉我们,大约在 36 亿年前,第一个有生命的细胞产生。
38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代谢方式可能是化学无机自养。
澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。 8亿年前地球上就出现了真核生物,那时候是震旦纪。而只有地球上有了充足的氧气之后,真核细胞才可能出现. 而在此之前都是厌氧的原核生物。
拓展资料
生命究竟是怎样起源的?这个问题存在着多种臆测和假说,并有很多争议,是现代自然科学正在努力解决的重大问题。现在学术界普遍接受的是由《物种起源》和米勒实验为理论基础的化学起源说 随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题将会有更深入的研究。
古生物生存在地球历史的地质年代中、而现已大部分绝灭的生物。包括古植物(芦木、鳞木等)、古无脊椎古生物(三叶虫)动物(货币虫、三叶虫、菊石等)、古脊椎动物(恐龙、始祖鸟、猛犸等)。
古生物死后,除极少数(如冻土中的猛犸,琥珀中的昆虫)由于特殊条件,仍保存原有的组织结构外,绝大多数经过钙化、碳化、硅化,或其他矿化的填充和交替石化作用,形成仅具原来硬体部分的形状、结构、印模等的化石。
地球上最早出现的异养型原核生物细菌,经过不断地分化和发展,终于又出现了能够进行光合作用、从无机物合成有机养料的自养型原核生物蓝藻。蓝藻和细菌作为早期生物界的合成者和分解者,组成物质循环的两个基本环节,形成了一个完整的生态系统。从异养到自养是早期生物演化的另一次重大的飞跃。
蓝藻是最早出现的放氧生物,使得地球上原始大气中氧气浓度不断增加,形成含氧大气层。在高空出现的臭氧层,吸收了太阳的紫外辐射,改变了整个生态环境,为喜氧生物提供了有利的生活环境。于是生物便由厌氧转入喜氧,提高了能量代谢的效能。在加拿大甘弗林组中,发现了完好的距今约20亿年的细菌和蓝藻化石。
‘贰’ 考古生物的年代,以及发展顺序
地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序,将地层分为5代12纪。地质时间表述单位:宙、代、纪、世、期、阶
太古代: 太古代一般指的是地球形成及化学进化这个时期,可以是从46亿年前到38亿年前或34亿年前,这个数字之所以有数以亿计的年数之差是因为我们目前所能掌握的最古老的生命或生命痕迹还有许多的不确定因素. 有始太古代, 古太古代( 生命现象出现), 中太古代, 新太古代(原核生物出现)
元古代(元古代在中国含有1个震旦纪)还有比如长城纪,然后是蕲县纪、青白口纪、震旦纪( 不具硬壳动物出现), 元古代紧接在太古代之后,其下限一般定在前寒武纪生命大爆发之前,这个时期目前在5.7亿到6亿年前
古生代: 自寒武纪后到2.3亿年前这段时间为古生代. 古生代分为寒武纪(硬壳动物出现), 、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪,共6个纪
中生代: 从2.3亿年前到0.65亿年前为中生代. 中生代分为三叠纪、侏罗纪(鸟类哺乳类出现)和白垩纪(被子植物出现),共3个纪. 中生代时,爬行动物(恐龙类、色龙类、翼龙类等)空前繁盛,故有爬行动物时代之称,或称恐龙时代。中生代时出现鸟类和哺乳类动物. 中生代末发生了白垩纪灭绝事件,50%的生物灭绝,包括所有的恐龙。大多学者认为有一颗彗星撞击地球,引起特大气候变化,很多动物,尤其是冷血动物,无法适应低温而灭绝。可是为何当时鳄鱼一类的冷血动物却存活,还是无可解答
新生代: 0.65亿年后到现在为新生代. 只有第三纪、第四纪2个纪. 第三纪末,第四纪初地球上古人类出现. 新生代一般被分为七个世:古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世和全新世. 其中前5个世属于第三纪, 后2个世属于第四纪. 在各个不同时期的地层里,大都保存有古代动、植物的标准化石。各类动、植物化石出现的早晚是有一定顺序的,越是低等的,出现得越早,越是高等的,出现得越晚。绝对年龄是根据测出岩石中某种放射性元素及其蜕变产物的含量而计算出岩石的生成后距今的实际年数。越是老的岩石,地层距今的年数越长。每个地质年代单位应为开始于距今多少年前,结束于距今多少年前,这样便可计算出共延续多少年。例如,中生代始于距今2.3亿年前,止于6700万年前,延续1.2亿年. 新生代开始时,中生代占统治地位的爬行动物大部分绝灭,繁盛的裸子植物迅速衰退,为哺乳动物大发展和被子植物的极度繁盛所取代。因此,新生代称为哺乳动物时代或被子植物时代。哺乳动物的进一步演化,适应于各种生态环境,分化为许多门类。到第三纪后期出现了最高等动物——原始人类。原始人类起源于亚洲或非洲
罗列一下地球最近的演变顺序
震旦纪: 从距今18亿年-距今6亿年) ,震旦纪可以被认为是元古代与古生代之间的一个过渡阶段. 从距今34-18亿年前这漫长的16亿年中(而从地球上有了第一个动物到现在可能不超过10亿年),我们不知道发生了什么事,但有一点可以肯定,原始无真核细胞在不断地进化。从距今18亿年前开始,地球进入震旦纪,大约又经过了12亿年到6亿年前,有细胞核、细胞器分化的真核生物出现了,从此地球进入了一个生命大发展的阶段。这时期的海洋生物主要是蓝藻、红藻和绿藻,原生动物大概也是在这个时期出现的,到距今6亿年前时,已经有浮游动物、杯海绵和腔肠动物了。震旦纪时生物界的演化较前迅速,形成一些有特色的生物群。微古植物群在早震旦世以球藻群为主,并出现了巨囊藻、捷菲鲍里藻等属;宏观藻类以丘阿尔藻、寿县藻和塔乌藻等属为主。至晚震旦世时,微古植物群中的分子形态多样,属种繁多,以刺球藻群中个体较大或一些膜壳具有明显刺状构造的类型最重要。晚震旦世的最大特征是后生动物大量出现和门类多样化。伊迪卡拉动物群即出现于这一时期。该动物群是一个以软躯体后生动物为主体的动物群。中国震旦纪地层中发现的主要为蠕形动物和腔肠动物,尤以蠕形动物分布最广. 在震旦纪时,不仅中国许多地方发现有冰川沉积,而且在澳大利亚、非洲、南美、北美、亚欧等大陆上普遍出现冰川,这是已知的具有世界意义的最古老的一次冰期——震旦纪大冰期。这次大冰期至少可能包括两期:一是7.4—7亿年,冰碛层分布最广;一是6.5亿年。在前一冰期之后,许多地方形成膏盐和白云岩沉积,说明气候转为干燥炎热。在后一冰期之后,世界许多地方发现了以伊迪卡拉动物群为代表的软体裸露动物群,这也说明气候状况有很大变化。
(冰期)寒武纪:寒武纪是地质年代划分中属显生宙古生代的第一个纪,距今约5.4亿至5.1亿年,寒武纪是现代生物的开始阶段. 是地球上现代生命开始出现、发展的时期。寒武纪对我们来说是十分遥远而陌生的,这个时期的地球大陆特征完全不同于今天
奥陶纪: (距今5.1-4.38亿年)——海洋无脊物动物全盛时期, 当时气候温和,浅海广布,世界许多地方(包括我国大部分地方)都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展. 奥陶纪的生物界较寒武纪更为繁盛,海生无脊椎动物空前发展,其中以笔石、三叶虫、鹦鹉螺类和腕足类最为重要,腔肠动物中的珊瑚、层孔虫,棘皮动物中的海林檎、海百合,节肢动物中的介形虫,苔藓动物等也开始大量出现
志留纪(Silurianperiod 始于距今4.35亿年,延续了2500万年)(笔石的时代,陆生植物和有颌类出现)是早古生代的最后一个纪,也是古生代第三个纪。由于志留系在波罗的海 哥德兰岛上发育较好,因此曾一度被称为哥德兰系。志留纪可分早、中、晚三个世. 志留系三分性质比较显着。一般说来,早志留世到处形成海侵,中志留世海侵达到顶峰,晚志留世各地有不同程度的海退和陆地上升,表现了一个巨大的海侵旋回。志留纪晚期,地壳运动强烈,古大西洋闭合,一些板块间发生碰撞,导致一些地槽褶皱升起,古地理面貌巨变,大陆面积显着扩大,生物界也发生了巨大的演变,这一切都标志着地壳历史发展到了转折时期. 志留纪的生物面貌与奥陶纪相比,有了进一步的发展和变化。海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位. 脊椎动物中,无颌类进一步发展,有颌的盾皮鱼类和棘鱼类出现,这在脊椎动物的演化上是一重大事件,鱼类开始征服水域,为泥盆纪鱼类大发展创造了条件
泥盆纪 (Devonian 距今4.06亿年-3.6亿年):也就是古生代中叶的这段期间. 泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变。表现为陆地面积的扩大,陆相地层的发育,生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展,两栖动物开始出现,无脊柱动物的成分也显着改变。早期裸蕨繁茂,中期以后,蕨类和原始裸子植物出现。无脊椎动物除珊瑚、腕足类和层孔虫(Stromatoporoidea,腔肠动物门,水螅虫纲的一个目)等继续繁盛外,还出现了原始的菊石(mmonites,属软体动物门,头足纲的一个亚纲)和昆虫。脊椎动物中鱼类(包括甲胄鱼、盾皮鱼、总鳍鱼等)空前发展,故泥盆纪又有“鱼类时代”之称。晚期甲胄鱼趋于绝灭,原始两栖类(迷齿类(Labyrinthodontia)(亦称坚头类)开始出现
石炭纪:石炭纪(Carboniferous period开始于距今约3.55亿年至2.95亿年)是古生代的第5个纪,延续了6000万年
(冰期)二叠纪:二叠纪(Permian period)是古生代的最后一个纪,也是重要的成煤期。二叠纪分为早二叠世, 中二叠世和晚二叠世。二叠纪开始于距今约2.95亿年,延至2.5亿年,共经历了4500万年.
三叠纪(Triassic period 距今2.5亿年至2.03亿年)是爬行动物和裸子植物(种子植物中较低级的一类。具有颈卵器,既属颈卵器植物,又是能产生种子的种子植物。它们的胚珠外面没有子房壁包被,不形成果皮,种子是裸露的,故称裸子植物)的崛起)是中生代的第一个纪。延续了约5000万年。海西运动以后,许多地槽转化为山系,陆地面积扩大,地台区产生了一些内陆盆地。这种新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。从三叠纪起,陆相沉积在世界各地,尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面,三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点;到中、晚期之后,气候向湿热过渡,由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。
侏罗纪: 侏罗纪属于中生代中期。距今约2.08亿年~距今1.44亿年, 中生代第二个纪。(爬行动物和裸子植物的时代)侏罗纪属于中生代中期。中生代第二个纪。这一时期形成的地层称侏罗系,位于二叠系之上、白垩系之下。超级陆块盘古大陆此时真正开始分裂。大陆地壳上的缝生成了大西洋。非洲开始从南美洲裂开,而印度则准备移向亚洲
白垩纪(Cretaceous Period,Cretaceous距今1.37亿年~距今6700万年) 中生代最后的一个纪。白垩纪是中生代的最后一个纪,始于距今1.37亿年,结束于距今6500万年,其间经历了7000万年。无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。位于侏罗纪之后、新生界之前。白垩纪是中生代地球表面受淹没程度最大的时期,在此期间北半球广泛沉积了白垩层,1822年比利时学者J.B.J.奥马利达鲁瓦将其命名为白垩系。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩,是生物成因的海洋沉积,主要由一种叫做颗石藻的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成
第三纪: Tertiary Period (距今6500万年~距今180万年,被子植物的时代)地质年代名称,新生代的最老的一个纪,始于距今6500 万年前,大约延续6300 万年。延至距今180万年。第三纪的重要生物类别是被子植物、哺乳动物、鸟类、真骨鱼类、双壳类、腹足类、有孔虫等,这与中生代的生物界面貌迥异,标志着“现代生物时代”的来临
第四纪: (Quaternary period)是地球历史的最新阶段,始于距今175万年。第四纪包括更新世和全新世两个阶段,二者的分界以地球上最近一次冰期结束、气候转暖为标志,大约在距今1万年前后。 黄土堆积、第四纪冰期、古人类出现被称为第四纪以来三件重大地质事件
一般所说的冰河时代,主要是指第四纪的大冰川的时代。因为它离我们最近,在地貌及沉积物等方面遗留下许多痕迹,使我们对它了解的比较详细。实际上在整个地球发展史中发生过好几次这样的大冰期,有时冰川的范围扩大到目前在赤道附近的南非、印度和澳洲. 第四纪时生物界的面貌已很接近于现代。哺乳动物的进化在此阶段最为明显,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。
不知道行不行。
‘叁’ 科学家有没有研究,地球上第一次出现生物是什么时期
早期厌氧型藻类以及厌氧细菌,地球的形成约在45亿年前,大约10亿年后地球的环境才适宜孕育生命。从外太空中坠落的陨石为我们带来了磷,硫等生命组成必备元素,随着时间的推移这些物质的不断碰撞与组合形成了DNA,生命的起源正式开始。
早期的地球氧含量极低,所以最开始出现的一些生物都是厌氧型的。生物进化至寒武纪时期,生物种类如雨后春笋一般讯然增多,海洋生命形式进化历程出于黄金时期,海洋生物的生命结构变得极为复杂,这就是地球历史上第一次寒武纪生命大爆发。
(3)硬体生物大量出现是从什么时候开始扩展阅读:
到奥陶纪末,地球上的海洋已经冷却到百分之八十五,生命再次减速。直到泥盆纪早期,地球开始西方体育,退去土地形成,蕨类植物,光合作用产生大量的氧气,中间开始一些土地生物,珊瑚昆虫和两栖类动物,在石炭系迟到,75%的物种大灭绝物种灭绝,但无可否认,泥盆纪是地球的海洋变成陆地生活的里程碑。
在二叠纪末,由于太阳的影响,地球的气候发生了变化,陆地面积增加,但大多数动物未能适应,导致90%的海洋动物和70%的陆地动物大规模灭绝。到三叠纪末期,地球上的生命开始休息,地球上的生命变得更加多样化。
但到那个时期结束时,由于地球地貌的急剧变化和海平面的上升,海洋生物再次遭到大量毁灭,但大多数的大灭绝是海洋生物,陆地生物没有受到太大的影响。随着时间的推移,恐龙的崛起逐渐统治了地球,生物圈正式进入了丛林时代。
‘肆’ 历史上出现过哪几次物种大爆发分别介绍一下请
寒武爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因。100多年以来的证据产生出解释寒武爆发的两种基本观点。一种观点认为,寒武爆发是一种假象,这是某些达尔文或新达尔主义者所持的观点。由于进化是渐进的,所谓的“爆发”只是表明首次在生物化石记录中发现了早在前寒武纪就已经广泛存在并发展的生物,其它的生物化石群则可能由于地质记录的不完全而“缺档”,造成这种“缺档”的原因是前寒武纪地层经历着热与压力,其中的化石被销毁了。由于发现前寒武纪化石沉积层中存在大量象细菌和蓝藻这样简单的原核生物,因而这一解释不再有说服力。另一种观点认为,寒武爆发代表了生物进化过程中的真实事件,科学家从物理环境和生态环境的变化两个方面来解释这一现象。
1965年,两位美国物理学家提出了寒武爆发是由于地球大气的氧水平这个物理因素造成的。他们认为,在早期地球的大气中含有很少或根本就没有自由氧,氧是前寒武纪藻类植物光合作用的产物并逐渐积累形成的。后生动物需要大量的氧,一方面用于呼吸作用,另一方面氧还以臭氧的形式在大气中吸收大量有害的紫外线,使后生动物免于有害辐射的损伤。
生物学家则从生物本身的生态关系来探讨这一问题,因为地质学的证据否定了这种氧理论的观点。大约在距今10亿年至20亿年之间广泛沉积层中含有大量严重氧化的岩石,这说明在这一时期内已经存在足够生命爆发的氧条件。因而生物学家从两个重要事件的出现来探索造成寒武爆发的原因,即有性生殖的产生和生物收割者的出现。
从化石资料来看,真核藻类大约在9亿年前出现了有性生殖,实际上,有性生殖出现得更早。有性生殖的发生在整个生物界的进化过程中有着极其重大的作用,由于有性生殖提供了遗传变异性,从而有可能进一步增加了生物的多样性,这是造成寒武爆发的原因之一。
生物收割者假说是美国生态学家斯坦利提出的,是一种解释寒武爆发的生态学理论,即收割原则。斯坦利认为,在前寒武纪的25亿年的多数时间里,海洋是一个以原核蓝藻这样简单的初级生产者所组成的生态系统。这一系统内的群落在生态学上属于单一不变的群落,营养级也是简单唯一的。由于物理空间被这种种类少但数量大的生物群落顽强地占据着,所以这种群落的进化非常缓慢,从未有过丰富的多样性。寒武爆发的关键是草食收割者的出现和进化,即食用原核细胞(蓝藻)的原生动物的出现和进化。收割者为生产者有更大的多样性制造了空间,而这种生产者多样性的增加又导致了更特异的收割者的进化。营养级金字塔按两个方向迅速发展:较底层次的生产者增加了许多新物种,丰富了物种多样性,在顶端又增加了新的“收割者”,丰富了营养级的多样性。从而使得整个生态系统的生物多样性不断丰富,最终导致了寒武纪生命大爆发的产生。
对于“收割理论”科学家们目前还没有找到直接的证据来证明其正确性,然而,一些间接的证据支持了这一理论。间接证据之一来自于前寒武纪叠层石,这些由藻类组成的叠层石中保存了前寒武纪最丰富的生产者群落。今天,叠层石仅盛产于缺少后生动物收割者的贫瘠环境中,如超盐量的咸水湖中。藻类在前寒武纪地层中的大量存在,大概反映了当时收割者的贫乏。另外,生态学野外研究也提供了一些间接的证据,研究表明,在一个人工池塘中,放进捕食性鱼,会增加浮游生物的多样性;从多样的藻类群落中去掉海胆,会使某一藻类在该群落中占统治地位而多样性下降。
寒武爆发作为地史上的第二大悬案一直为人们所关注。随着化石的不断发现及新理论的建立,这一地史之迷最终将大白于天下。
自《生物学通报》2000年第7期
美国科学家日前发现的证据表明,海洋中钙的大量涌现可能在寒武纪大爆发中发挥了巨大作用。大约在5.3亿年前,地球上的动物经历了一次新生,所有现生动物的祖先在这个时候进化出了骨骼和壳体。长久以来,科学家一直迷惑不解的是,究竟是什么促使了地球生命在寒武纪时突然呈现出丰富多彩的多样性。
动物为什么会进化出壳体?最明显的理由是为了避免被吃掉。另外一个观点也许有助于解释生命的这一硬体部分为什么最初出现在早寒武纪:大气中含氧量的上升让动物能够建立起更为复杂的身体结构。20世纪70年代,科学家提出了一种新假设:在早寒武纪的环境中为了消化身体中突然涌现的钙,海洋生物开始了壳的进化。但是,海洋化学变化一直缺乏直接证据。
保存有早寒武纪海水的微小包块隐藏在岩石内部。现在,三位地球化学家对这些小包块中的钙含量进行了测量。美国地质调查署的Sean Brennan、纽约州立大学的Tim Lowenstein和美国橡树岭国家实验室的Juske Horita对24个可能是在5.44亿年前的前寒武纪时期在海底形成的盐晶体进行了检测,同时还对14个大约是在5.15亿年前形成的早寒武纪样品进行了测试。他们将晶体打碎,分析了其中微型水滴的组成。他们在6月份出版的《地质学》中报告说,早寒武纪的钙含量比原生代的钙含量至少高出3倍。
研究人员指出,这些钙应该来自于地中海海脊火山爆发时喷入热海水中的钙。他们强调指出高水平的地壳活动、钙的喷入和“寒武纪大爆发”看似支持了这样的观点:即早期生命演化出壳和骨骼是为了解决海水中钙含量升高而造成的潜在毒性。
美国堪萨斯大学的地质学家Robert Goldstein说,海水化学性质影响生命进化的观点令人激动。他说,虽然需要做更多的工作才能明白海洋中的钙究竟是生命进化的原因或是结果,但钙应该是个重要因素。其它的环境因素也是重要的。
(来源:《科学时报》2004年6月4日)
‘伍’ 生命的起源与生物的演化
1.生命的起源
图1-6 地球上生命起源示意图
(转引自刘本培、全秋琦,1996,有简化)
(a)原始大气;(b)有机物形成;(c)原始生命的物质交换
许多学者认为,生物的形成和发展是在地球上进行的。地球上的无机物在特定的物理化学条件下,形成了各种有机化合物,这些有机化合物后来再经过一系列的变化,最后转化为有机体。生命产生的这一过程可以概略归纳为三个阶段(图1-6):①原始海洋中的氮、氢等元素和水、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氯化氢以及甲烷等无机化合物,在紫外线、电离辐射、高温、高压等一定条件影响下,形成氨基酸、核苷酸及单糖等有机化合物;②氨基酸、核苷酸等低分子有机化合物在原始海洋中聚合成复杂的有机化合物,如甘氨酸、蛋白质及核酸等“生物大分子”;③许多生物大分子聚集凝缩而形成以蛋白质和核酸为基础的多分子体系,呈现出初步的生命现象,既能从周围环境中吸取营养,又能将“废物”排出体系之外,构成有生命的原生体。这种原生体的出现使地球上产生了生命,把地球的历史从化学进化阶段推向了生物进化阶段。这是生物界演化史上的第一件大事。
2.早期生物的发生和演化
保存于地球上前寒武纪岩石中的化石为最早期生物的演化提供了证据。这些化石证据表明早期生物演化存在四大飞跃:一是从非生物的化学进化发展到生物进化;二是生物的分异;三是原核生物向真核生物的演变;四是后生动物的出现。
尽管地球年龄约为46亿年,但生物化石仅在38亿年前的地层中发现。在南非东部Barberton 镇的无花果树组的燧石(燧石年龄约38亿年)中发现了许多有机体,从中分离出了棒状的Eobactewrium islatum和球状的Archaeospheroides barbertonensis单细胞生物。前者可以和现代许多细菌的细胞壁结构和大小相比较。球状生物较大,直径为17~20μm,可能是一些藻类的演化先驱。此外,在西澳大利亚皮尔巴(Pilbarn)地质时代为35亿年的Warrawoona群炭质燧石中发现了叠层石的丝状细菌。在南非昂威瓦特系(Onverwacht Series,约34亿年前)发现可能为蓝藻和细菌的球形或椭圆形有机体。以上这些最早的化石记录就是从非生物的化学物质向生物进化转变时出现的最早生物。
早期生物演化的第二次飞跃是生物的分异,即多样性的增加。这可从加拿大Ontario西部苏必利尔湖沿岸的前寒武纪Gunflint 组中发现的生物化石得到证明。Gunflint 组的燧石形成于大约20亿年前,其间出现8属12种微化石。数量最多的是具丝状结构的微化石,据其形态可分成4属5种,它们很像现代蓝绿藻中具丝状结构的Oscillatoria,其中一个属与现代的氧化铁细菌Crenthrx相似。第6个属的微化石为Eoastion,由星状和由放射状排列的丝状体组成,与现代和古代的生物无明显的相似性,但在某些方面相似于氧化铁锰的Metallogenium personatum。最为特殊也最多的为Kakabekia,它有一个具短柄的球茎,上面有一个类似伞状的构造,这三部分构造的大小随种而不同。第8个属的有机体为Eosphaera,由内外两个同心层组成。这些生物的存在证实经过10亿年的演化,原核生物已发展到相当繁盛的程度,这可能与后期富氧大气圈的出现有关。
早期生物演化的第三次飞跃是从原核生物演化出真核生物。在澳大利亚北方Amadens盆地的Bitter Spings 组的燧石(年龄约为10亿年)中,发现了4个属的微化石。其中一个属像丝状的蓝绿藻,类似现代的Oscillatoria 和Nostoc。另三个属保存的内部结构像绿藻(真核生物)而非蓝绿藻。进一步的研究证实,此处共有3个像细菌的种,20个可能是蓝绿藻的属和2个绿藻属,2个菌种和2个有疑问的生物,其中的一个绿藻为Glenobotrydion aenigmatis。在我国华北雾迷山组的黑色燧石(约12亿~14亿年)中发现真核的多核体型藻类,属于绿藻纲管藻目多毛藻科。在印度、美国、加拿大等国家时代大体相同的地层中均有发现,说明此时真核生物已较多。在我国距今17.5亿年的串岭沟组中发现属于真核生物的宏观藻类(可能为Vendotaenides),这表明真核生物的出现大约在18亿年前,只是此时仍以蓝绿藻和细菌等原核生物为主,而真核生物的繁盛在10亿年前。
后生动物出现的时期一般认为在距今6亿~7亿年,主要是软体的腔肠动物、蠕形动物中的一些门类。澳洲南部伊迪卡拉崩德砂岩中的伊迪卡拉动物群(图1-7)就是一个代表。伊迪卡拉动物群(其年代范围为5.9亿~7亿年)中,67%是腔肠动物,包括水母、水螅、锥石、钵水母类的其他类别,珊瑚虫纲(海鳃类)的代表;环节动物占25%,节肢动物占5%,以及其他亲缘关系不明的化石和痕迹化石。该动物群分子在西南非洲纳马群、加拿大的康塞普辛群、西伯利亚北部文德系、英国强伍德森林(Charnwood forest)地区、瑞典北部的托内湖区及我国的震旦系等都有发现。
图1-7 伊迪卡拉动物群复原图
(据Aubouin et al.,1975)
1—推测的海绵和海藻类;2—Dickinsonia(环节动物);3—Trilbrarachidium;4—水母类;5—Rangea 和Charnia;6—Parvancorina;7—Spriggina(环节动物);8—环节动物的虫管
3.显生宙生物的演化
显生宙生物演化的形式不同于早期生物演化。
(1)动物界的第一次大发展
震旦纪末期出现了具外壳的多门类海生无脊椎动物,称小壳动物群,在寒武纪初极为繁盛。其特征是个体微小(1~2mm),主要有软舌螺类、单板类、腕足类、腹足类及分类位置不明的管壳类等。代表分子有Cricotheca、Siphogonuchites等。小壳动物群处于一个特殊的阶段,它是继震旦纪晚期的伊迪卡拉动物群之后首次出现的带壳生物,动物界从无壳到有壳的演化是生物进化史上的又一次飞跃。
特别值得注意的是,在我国云南澄江地区的寒武系底部有一无硬壳生物群和小壳动物群的混生带,称为澄江动物群,它代表了伊迪卡拉动物群向小壳动物群的过渡。澄江动物群是我国古生物领域的重大发现之一,震动了国内外地质古生物界,成为古生物学研究的一大热点。从目前所发现的这个动物群的组成看,有正常的三叶虫、金臂虫类、水母、蠕虫类、甲壳纲、分类位置不清楚的非三叶虫节肢动物、腕足类和藻类等。保存有软体的有Naraoia、水母类、蠕虫类及非三叶虫的节肢动物等。澄江动物群内正常三叶虫无附肢保存。澄江动物群现已定名61属67种。其中许多动物的软体都保存极好,栩栩如生,能提供有关生物解剖、生态、亲缘关系等多方面的珍贵信息,比世界着名的加拿大的不列颠哥伦比亚省中寒武统布尔吉斯页岩动物群(已被联合国教科文组织列入世界级化石遗产地名录)早了约1500万年,逼近了“小壳化石”大量出现的高峰期。澄江动物群中生物体造型的分异度和悬殊度都很大,真可谓“创造门类的时代”。
寒武纪初期(距今约5.7亿年),动物界出现第一次爆发式的大发展,是以发展具有硬体的生物为特征,几乎所有的无脊椎动物门,绝大部分纲都已出现。其中以节肢动物门的三叶虫纲最为发育,约占化石保存总数的60%;其次为腕足动物,约占30%;软体动物、蠕虫、古杯、海绵及节肢动物门的其他类别约占10%。
(2)动植物从水生到陆生的发展
在志留纪和志留纪以前的植物都是低等的菌藻类,完全生活在水中,无器官的分化。志留纪末期至早、中泥盆世,地壳上陆地面积增大,植物界由水域扩展到陆地。此时植物体逐渐有了茎、叶的分化,出现了原始的输导系统维管束,茎表皮角质化及具气孔等,这些特征使植物能够适应陆地较干燥的环境并不断演化发展,生存空间不断向陆地内部延伸。具有叶子的植物在中泥盆世大量出现。晚泥盆世已出现显花植物的古老代表。
“鱼形”化石在奥陶纪(约5亿年)就有无颌类化石碎片的记录。有颌类最早出现于中志留世,它的出现是脊椎动物进化史上的一件大事,它标志着脊椎动物已能够有效地捕食。脊椎动物从海生到陆上水生大约从志留纪晚期开始。总鳍鱼类中的骨鳞鱼是四足动物的祖先。具明显的从总鳍鱼类向两栖类过渡性质的化石发现于晚泥盆世地层中。
完全摆脱水生变成陆生,两栖类演化到爬行类。爬行动物在胚胎发育过程中产生一种纤维质厚膜,称为羊膜,它包裹整个胚胎,形成羊膜囊,其中充满羊水,使胚胎悬浮在液体环境中,能防止干燥和机械损伤。羊膜卵的出现使四足动物征服陆地成为可能,并向各种不同的栖居地纵深分布和演变发展,是脊椎动物进化史上又一件大事。具羊膜卵的化石记录发现于北美早二叠世的沉积中。但从两栖迷齿类到爬行类的演化,可能还要早,据推测可能在晚石炭世已完成到爬行类的演化。
4.动物界各门类的演化谱系
生物界发生和发展的历史过程完全符合客观物质世界从简单到复杂、从低级到高级的变化规律。以动物界为例,一切最低级的动物由单细胞组成,称原生动物(图1-8)。由原生动物演化出后生动物。海绵动物是最原始、最低等的多细胞动物,动物机体仅由两层细胞组成,细胞虽有分化,但无组织产生,在胚胎发育中,胚层细胞具逆转现象,这与其他多细胞动物不同,所以这类动物在演化上是一个侧枝,称侧生动物。腔肠动物是真正的后生动物,动物的身体由外胚层和内胚层构成,称两胚层动物。但腔肠动物仅有简单的组织分化,还没有形成典型的组织与器官,为低等的后生动物,所有后生动物都是经过这两胚层阶段发展起来的。由两胚层动物演化为三胚层动物,即动物身体由外胚层、内胚层和中胚层发育形成各种复杂的组织、器官和器官系统。从原始的三胚层动物又发展出神经系统获得充分发展的脊椎动物,最后又在脊椎动物中发展出人类。人类具有自觉的能动性,起源于动物界,是动物发展的高级阶段。
图1-8 动物界各门类的演化谱系
(据何心一、徐桂荣等,1987)
‘陆’ 最早期骨骼生物出现之谜是什么
在相当长的时期内,地质学界一直认为三叶虫是最早出现的硬体生物,并把它的出现认定为前寒武系—寒武系的界线。这种观点一直延续了近百年。
随着生物地层学研究的深入和几十年坚持不懈地探索,人们在前寒武纪晚期地层中找到了软体动物的化石,如水螅、水母等,加深了对生命进化史的认识。后来,在三叶虫与软体动物出现的层位之间,又陆陆续续地找到了各种各样的骨骼生物化石,主要有软舌螺等小壳动物,引起了人们的更大兴趣。
三页虫化石
与软舌螺相伴生的,或者在更古老的地层中出现的僧帽状等形态的骨片大多是磷酸钙质的,它们的个体极小,只有在高倍显微镜下,才能看得清。这曾一度使不少古生物学者迷惑不解。直到20世纪80年代的后期,研究人员才逐渐地认识到,这一现象也许真正代表着骨骼出现的初级阶段。这是因为,一些现生鲨鱼的耳石在胚胎时期是磷质的,而到了成年期,它们又成为霰石质(磷酸钙)的了;在介形虫和海生腕足动物的生命史中,也存在着以磷酸钙壳向碳酸钙壳过渡的现象。对这些极为古老的生物骨骼的显微观察还发现,其中有不少磷酸钙结晶的定向轴,表现出受生命作用的控制,这也意味着它们是原生的。
当然,持反对意见的也大有人在,他们认为,在绝大多数以沉积碳酸钙的形式形成骨骼的生物中,并不具备这种从磷酸钙向碳酸钙的转变。在目前的争论中,前一种意见似乎占了上风。
在澳大利亚和中国华南等地的隐生宙和显生宙之交的地层中,还找到了许多形态各异的海绵或古杯类的骨针化石,它们玲珑剔透,显然是硅酸盐质的。在西伯利亚、蒙古、中国的华南地区、伊朗、摩洛哥、西班牙、澳大利亚、格陵兰、法国等都找到了产于下寒武统底部的双层状、波浪起伏状、交叉纹饰状甚至形态高度变异的右旋或左旋的磷质骨片。
那么,地球上最早出现的骨骼到底是什么样子?是磷酸盐质的还是碳酸盐质的或者硅酸盐质的?或者三者兼而有之?科学界对此依然争论不休,当然,无论从生命的进化、古生物学研究还是地层学研究来看,这些最早期的生物骨骼化石都是极其有价值的。
接下来的一个大疑问就是:为什么有骨骼的硬体生物会在5.4亿年前出现,而不在更早或更晚的时期呢?对此,有的科学家解释说,在隐生宙与显生宙之交,地球表面的氧含量突然增加,海水中溶解的氧也比以前增加了许多,这样就会促进生物体内碳酸钙的分泌,形成了骨骼。这种氧含量的增加,有力地促进了当时古生物群落对水中钙质的吸收。这话听起来似乎有理,可是当时的氧为什么会突然增加呢?所增加的氧从何而来呢?
有人认为可能是当时海洋中繁盛的低等藻类的光合作用大大提高了大气层中自由氧的含量。但是地质记录清楚地表明,早在18亿年前的中元古代,地球上的藻类就已十分繁盛了。在8亿多年前形成的地层中,宏观藻类密密麻麻地堆积。显然,这很难解释地球上氧含量的突然增加,也难以解释有骨骼生物的出现。至今,这是一个谜。
‘柒’ 生物界分为几个时期
大约在66亿年前,银河系内发生过一次大爆炸,其碎片和散漫物质经过长时间的凝集,大约在46亿年前形成了太阳系。作为太阳系一员的地球也在46亿年前形成了。接着,冰冷的星云物质释放出大量的引力势能,再转化为动能、热能,致使温度升高,加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用,故初期的地球呈熔融状态。高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异,重的元素下沉到中心凝聚为地核,较轻的物质构成地幔和地壳,逐渐出现了圈层结构。这个过程经过了漫长的时间,大约在38亿年前出现原始地壳,这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致。
生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球,在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中,某些生物单分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中,接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统,即具有原始细胞结构的生命。至此,生物学的演化开始,直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式。
38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。
原始地壳的出现,标志着地球由天文行星时代进入地质发展时代,具有原始细胞结构的生命也开始逐渐形成。但是在很长的时间内尚无较多的生物出现,一直到距今5.4亿年前的寒武纪,带壳的后生动物才大量出现,故把寒武纪以后的地质时代称为显生宙
太古代[前震旦纪(18亿年前到45亿年前)]和元古代[震旦纪(5亿7千万年前到18亿年前)]
太古宙(Archean)是最古老的地史时期。从生物界看,这是原始生命出现及生物演化的初级阶段,当时只有数量不多的原核生物,他们只留下了极少的化石记录。从非生物界看,太古宙是一个地壳薄、地热梯度陡、火山—岩浆活动强烈而频繁、岩层普遍遭受变形与变质、大气圈与水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉积物的时期;也是一个硅铝质地壳形成并不断增长的时期,又是一个重要的成矿时期。
元古宙(Proterozoic)初期地表已出现了一些范围较广、厚度较大、相对稳定的大陆板块。因此,在岩石圈构造方面元古代比太古代显示了较为稳定的特点。早元古代晚期的大气圈已含有自由氧,而且随着植物的日益繁盛与光合作用的不断加强,大气圈的含氧量继续增加。元古代的中晚期藻类植物已十分繁盛,明显区别于太古代。
震旦纪(Sinian period)是元古代最后期一个独特的地史阶段。从生物的进化看,震旦系因含有无硬壳的后生动物化石,而与不含可靠动物化石的元古界有了重要的区别;但与富含具有壳体的动物化石的寒武纪相比,震旦系所含的化石不仅种类单调、数量很少而且分布十分有限。因此,还不能利用其中的动物化石进行有效的生物地层工作。震旦纪生物界最突出的特征是后期出现了种类较多的无硬壳后生动物,末期又出现少量小型具有壳体的动物。高级藻类进一步繁盛,微体古植物出现了一些新类型,叠层石在震旦纪早期趋于繁盛,后期数量和种类都突然下降。再从岩石圈的构造状况来看,震旦纪时地表上已经出现几个大型的、相对稳定的大陆板块,之上已经是典型的盖层沉积,与古生界相似。因此,震旦纪可以被认为是元古代与古生代之间的一个过渡阶段。
古生代开始
藻类和无脊椎动物时代
寒武纪(5亿7千万年前到5亿1千万年前 三叶虫时代
寒武纪(Cambrian period)是古生代的第一个纪,开始于距今5.4亿年,延续了4000万年。寒武纪是生物界第一次大发展的时期,当时出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物,保存了大量的化石,从而有可能研究当时生物界的状况,并能够利用生物地层学方法来划分和对比地层,进而研究有机界和无机界比较完整的发展历史。
比较着名的有早寒武世云南的澄江动物群、加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群。寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。其中以节肢动物门中的三叶虫纲最为重要,其次为腕足动物。此外,古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要。抛开牙形石不说,高等的脊索动物还有许多其他代表,如我国云南澄江动物群中的华夏鳗、云南鱼、海口鱼等,加拿大布尔吉斯页岩中的皮开虫,美国上寒武统的鸭鳞鱼。
奥陶纪(5亿1千万年前到4亿3千8百万年前
原始的脊椎动物出现
奥陶纪(Ordovician period)是古生代的第二个纪,开始于距今5亿年,延续了6500万年。奥陶纪是地史上海侵最广泛的时期之一。在板块内部的地台区,海水广布,表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育,在板块边缘的活动地槽区,为较深水环境,形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。奥陶纪末期曾发生过一次规模较大的冰期,其分布范围包括非洲,特别是北非、南美的阿根廷、玻利维亚以及欧洲的西班牙和法国南部等地。
奥陶纪的生物界较寒武纪更为繁盛,海生无脊椎动物空前发展,其中以笔石、三叶虫、鹦鹉螺类和腕足类最为重要,腔肠动物中的珊瑚、层孔虫,棘皮动物中的海林檎、海百合,节肢动物中的介形虫,苔藓动物等也开始大量出现。
奥陶纪中期,在北美落基山脉地区出现了原始脊椎动物异甲鱼类——星甲鱼和显褶鱼,在南半球的澳大利亚也出现了异甲鱼类。植物仍以海生藻类为主。
裸蕨植物和鱼类时代
志留纪(4.38亿年前到4.1亿年前) 笔石的时代,陆生植物和有颌类出现
志留纪(Silurian period)是早古生代的最后一个纪。本纪始于距今4.35亿年,延续了2500万年。由于志留系在波罗的海哥德兰岛上发育较好,因此曾一度被称为哥德兰系。
志留系三分性质比较显着。一般说来,早志留世到处形成海侵,中志留世海侵达到顶峰,晚志留世各地有不同程度的海退和陆地上升,表现了一个巨大的海侵旋回。志留纪晚期,地壳运动强烈,古大西洋闭合,一些板块间发生碰撞,导致一些地槽褶皱升起,古地理面貌巨变,大陆面积显着扩大,生物界也发生了巨大的演变,这一切都标志着地壳历史发展到了转折时期。
志留纪的生物面貌与奥陶纪相比,有了进一步的发展和变化。海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位,但各门类的种属更替和内部组分都有所变化。如笔石动物保留了双笔石类,新兴的单笔石类也很繁盛;腕足动物内部的构造变得比较复杂,如五房贝目、石燕贝目、小嘴贝目得到了发展;软体动物中头足纲、鹦鹉螺类显着减少,而双壳纲、腹足纲则逐步发展;三叶虫开始衰退,但蛛形目和介形目大量发展;节肢动物中的板足鲎,也称“海蝎”在晚志留世海洋中广泛分布;珊瑚纲进一步繁盛;棘皮动物中海林檎类大减,海百合类在志留纪大量出现。
脊椎动物中,无颌类进一步发展,有颌的盾皮鱼类和棘鱼类出现,这在脊椎动物的演化上是一重大事件,鱼类开始征服水域,为泥盆纪鱼类大发展创造了条件。
植物方面除了海生藻类仍然繁盛以外,晚志留世末期,陆生植物中的裸蕨植物首次出现,植物终于从水中开始向陆地发展,这是生物演化的又一重大事件。
志留纪:
生命在海洋中生,在海洋中发展壮大。在4亿多年前的志留纪,水域中的生物千姿百态,热闹非凡,植物已发展到大海藻,动物发展到低等的脊椎动物鱼类。而陆地上的生命却十分罕见,几乎到处是童山秃岭,一片荒凉。 末期,由于地壳剧烈运动,地球表面普遍出现了海退现象,不少水域变成了陆地,有的海底崛起了高山。沧海巨变,对水中的生物产生了巨大的影响。
圆口类很象鱼,但缺乏成对的胸、腹鳍、特别是嘴巴上没有上下颌,所以又叫"无颌类"。古代的无颌类,都是些体外披着硬骨片的"甲胄鱼"。古代的无颌类,从奥陶纪出现以后,在志留纪很繁盛。但因为无颌,生活方式落后,仅能以流入中内的水中夹杂的食物为食,所以在生存斗争中,它们敌不过新兴的有颌鱼类而日趋衰落了。
泥盆纪(4.1亿年前到3.6亿年前) 鱼类的时代
泥盆纪(Devonian period)是晚古生代的第一个纪,开始于距今4.1亿年,延续了约5500万年。泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变。表现为陆地面积的扩大,陆相地层的发育,生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展,两栖动物开始出现,无脊椎动物的成分也显着改变。
腕足类在泥盆纪发展迅速,志留纪开始出现的石燕贝目成为泥盆纪的重要化石。此外,穿孔贝目、扭月贝目、无洞贝目和小嘴贝目在划分和对比泥盆纪地层中也极为重要。
泡沫型和双带型四射珊瑚相当繁盛。早泥盆世以泡沫型为主,双带型珊瑚开始兴起;中、晚泥盆世以双带型珊瑚占主要地位。
鹦鹉螺类大大减少,菊石中的棱菊石类和海神石类繁盛起来。
正笔石类大部分绝灭,早泥盆世残存少量单笔石科的代表。
竹节石类始于奥陶纪,泥盆纪一度达到最盛,泥盆纪末期绝灭。其中以薄壳型的塔节石类最繁盛,光壳节石类也十分重要。
牙形石演化到泥盆纪又进入一个发展高峰,这个时期以平台型分子大量出现为特征。
昆虫类化石最早也发现于泥盆纪。
泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期,鱼类相当繁盛,各种类别的鱼都有出现,故泥盆纪被称为 “鱼类的时代”。早泥盆世以无颌类为多,中、晚泥盆世盾皮鱼相当繁盛,它们已具有原始的颚,偶鳍发育,成歪形尾。
早泥盆世裸蕨植物较为繁盛,有少量的石松类植物,多为形态简单、个体不大的草本类型;中泥盆世裸蕨植物仍占优势,但原始的石松植物更发达,出现了原始的楔叶植物和最原始的真蕨植物;晚泥盆世到来时,裸蕨植物濒于灭亡,石松类继续繁盛,节蕨类、原始楔叶植物获得发展,新的真蕨类和种子蕨类开始出现。
进入 蕨类植物和两栖动物的时代
石炭纪 两栖动物的时代
石炭纪(Carboniferous period)开始于距今约3.55亿年至2.95亿年,延续了6000万年。石炭纪时陆地面积不断增加,陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润、沼泽遍布,大陆上出现了大规模的森林,给煤的形成创造了有利条件。
石炭纪又是地壳运动非常活跃的时期,因而古地理的面貌有着极大的变化。这个时期气候分异现象又十分明显,北方古大陆为温暖潮湿的聚煤区,冈瓦纳大陆却为寒冷的大陆冰川沉积环境。气候分带导致了动、植物地理分区的形成。
石炭纪的海生无脊椎动物与泥盆纪比较起来,有了显着的变化。浅海底栖动物中仍以珊瑚、腕足类为主。早石炭世晚期的浮游和游泳的动物中,出现了新兴的筳类,菊石类仍然繁盛,三叶虫到石炭纪已经大部分绝灭,只剩下几个属种。
最早发现于泥盆纪的昆虫类,在石炭纪得到进一步的繁盛,已知石炭、二叠纪的昆虫就达1300种以上。陆生脊椎动物进一步繁盛,两栖动物占到了统治地位。早石炭世一开始,两栖动物蓬勃发展,主要出现了坚头类(也称迷齿类),同时繁盛的还有壳椎类。
早石炭世的植物面貌与晚泥盆世相似,古蕨类植物延续生长,但只能适应于滨海低地的环境;晚石炭世植物进一步发展,除了节蕨类和石松类外,真蕨类和种子蕨类也开始迅速发展。裸子植物中的苛达树是一种高大的乔木,成为造煤的重要材料之一。
二叠纪 重要的成煤期
二叠纪(Permian period)是古生代的最后一个纪,也是重要的成煤期。二叠纪开始于距今约2.95亿年,延至2.5亿年,共经历了4500万年。二叠纪的地壳运动比较活跃,古板块间的相对运动加剧,世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系,古板块间逐渐拚接形成联合古大陆(泛大陆)。陆地面积的进一步扩大,海洋范围的缩小,自然地理环境的变化,促进了生物界的重要演化,预示着生物发展史上一个新时期的到来。
二叠纪是生物界的重要演化时期。海生无脊椎动物中主要门类仍是筳类、珊瑚、腕足类和菊石,但组成成分发生了重要变化。节肢动物的三叶虫只剩下少数代表,腹足类和双壳类有了新的发展。二叠纪末,四射珊瑚、横板珊瑚、筳类、三叶虫全都绝灭;腕足类大大减少,仅存少数类别。
脊椎动物在二叠纪发展到了一个新阶段。鱼类中的软骨鱼类和硬骨鱼类等有了新发展,软骨鱼类中出现了许多新类型,软骨硬鳞鱼类迅速发展。两栖类进一步繁盛。爬行动物中的杯龙类在二叠纪有了新发展;中龙类游泳于河流或湖泊中,以巴西和南非的中龙为代表;盘龙类见于石炭纪晚期和二叠纪早期;兽孔类则是二叠纪中、晚期和三叠纪的似哺乳爬行动物,世界各地皆有发现。
早二叠世的植物界面貌与晚二叠世相似,仍以节蕨、石松、真蕨、种子蕨类为主。晚二叠世出现了银杏、苏铁、本内苏铁、松柏类等裸子植物,开始呈现中生带的面貌。
古生代到此结束....中生代开始啦!!!
中生代是裸子植物和爬行动物的时代!
三叠纪 爬行动物和裸子植物的崛起
三叠纪(Triassic period)是中生代的第一个纪。始于距今2.5亿年至2.03亿年,延续了约5000万年。海西运动以后,许多地槽转化为山系,陆地面积扩大,地台区产生了一些内陆盆地。这种新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。从三叠纪起,陆相沉积在世界各地,尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面,三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点;到中、晚期之后,气候向湿热过渡,由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。
生物变革方面,陆生爬行动物比二叠纪有了明显的发展。古老类型的代表(如无孔亚纲和下孔亚纲)基本绝灭,新类型大量出现,并有一部分转移到海中生活。原始哺乳动物在三叠纪末期也出现了。由于陆地面积的扩大,淡水无脊椎动物发展很快,海生无脊椎动物的面貌也为之一新。菊石、双壳类、有孔虫成为划分与对比地层的重要门类,而筳及四射珊瑚则完全绝灭。
爬行动物在三叠纪崛起,主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成。典型的早期槽齿类表现出许多原始的特点,且仅限于三叠纪,其总体结构是后来主要的爬行动物以至于鸟类的祖先模式;恐龙类最早出现于晚三叠世,有两个主要类型:较古老的蜥臀类和较进化的鸟臀类。海生爬行类在三叠纪首次出现,由于适应水中生活,其体形呈流线式,四肢也变成桨形的鳍;似哺乳爬行动物亦称兽孔类,四肢向腹面移动,因此更适于陆地行走。
原始的哺乳动物最早见于晚三叠世,属始兽类,所见到的化石都是牙齿和颌骨的碎片。
三叠纪时,晚二叠世幸存的齿菊石类大量繁盛起来,中、晚三叠世的大部分菊石有发达的纹饰,有许多科是三叠纪所特有的。菊石的迅速演化为划分和对比地层创造了极重要的条件。
双壳类也有明显变化,晚古生代的种类只有很少数继续存在,产生了许多新种类,并且数量相当繁多。尤其在晚三叠世,一些种属的结构类型变得复杂,个体也往往比较大。由于三叠纪的环境与古生代不同,非海相双壳类逐渐繁盛起来。
裸子植物的苏铁、本内苏铁、尼尔桑、银杏及松柏类自三叠纪起迅速发展起来。其中除本内苏铁目始于三叠纪外,其它各类植物均在晚古生代就开始有了发展,但并不占重要地位。二叠纪的干燥性气候延续到了早、中三叠世,到了中三叠世晚期植物才开始逐渐繁盛。晚三叠世时,裸子植物真正成了大陆植物的主要统治者。
朱罗纪 爬行动物和裸子植物的时代
侏罗纪(Jurassic period)是中生代的第二个纪,始于距今2.03亿年,结束于1.35亿年,共经历了6800万年。
生物发展史上出现了一些重要事件,引人注意。如恐龙成为陆地的统治者,翼龙类和鸟类出现,哺乳动物开始发展等等。陆生的裸子植物发展到极盛期。淡水无脊椎动物的双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫及昆虫迅速发展。海生的菊石、双壳类、箭石仍为重要成员,六射珊瑚从三叠纪到侏罗纪的变化很小。棘皮动物的海胆自侏罗纪开始占领了重要地位。
侏罗纪时爬行动物迅速发展。槽齿类绝灭,海生的幻龙类也绝灭了。恐龙的进化类型——鸟臀类的四个主要类型中有两个繁盛于侏罗纪,飞行的爬行动物第一次滑翔于天空之中。鸟类首次出现,这是动物生命史上的重要变革之一。恐龙的另一类型——蜥臀类在侏罗纪有两类最为繁盛:一类是食肉的恐龙,另一类是笨重的植食恐龙。海生的爬行类中主要是鱼龙及蛇颈龙,它们成为海洋环境中不可忽视的成员。
三叠纪晚期出现的一部分最原始的哺乳动物在侏罗纪晚期已濒于绝灭。早侏罗世新产生了哺乳动物的另一些早期类型——多瘤齿兽类,它被认为是植食的类型,至新生代早期绝灭。而中侏罗世出现的古兽类一般被认为是有袋类和有胎盘哺乳动物的祖先。
软骨硬鳞鱼类在侏罗纪已开始衰退,被全骨鱼代替。发现于三叠纪的最早的真骨鱼类到了侏罗纪晚期才有了较大发展,数量增多,但种类较少。
侏罗纪的菊石更为进化,主要表现在缝合线的复杂化上,壳饰和壳形也日趋多样化,可能是菊石为适应不同海洋环境及多种生活方式所致。侏罗纪的海相双壳类很丰富,非海相双壳类也迅速发展起来,它们在陆相地层的划分与对比上起了重要作用。
侏罗纪是裸子植物的极盛期。苏铁类和银杏类的发展达到了高峰,松柏类也占到很重要的地位。
白垩纪 爬行动物和裸子植物由极盛走向衰灭
白垩纪(Cretaceus period)是中生代的最后一个纪,始于距今1.35亿年,结束于距今6500万年,其间经历了7000万年。无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。
剧烈的地壳运动和海陆变迁,导致了白垩纪生物界的巨大变化,中生代许多盛行和占优势的门类(如裸子植物、爬行动物、菊石和箭石等)后期相继衰落和绝灭,新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等都有所发展,预示着新的生物演化阶段——新生代的来临。
爬行类从晚侏罗世至早白垩世达到极盛,继续占领着海、陆、空。鸟类继续进化,其特征不断接近现代鸟类。哺乳类略有发展,出现了有袋类和原始有胎盘的真兽类。鱼类已完全的以真骨鱼类为主。
白垩纪的海生无脊椎动物最重要的门类仍为菊石纲,菊石在壳体大小、壳形、壳饰和缝合线类型上远较侏罗纪多样。海生的双壳类、六射珊瑚、有孔虫等也比较繁盛。淡水无脊椎动物以软体动物的双壳类、腹足类和节肢动物的介形类、叶肢介类为主。
早白垩世仍以裸子植物中的苏铁类、本内苏铁类、银杏类和松柏类为主,真蕨类仍然繁盛。从早白垩世晚期兴起的被子植物到晚白垩世得到迅速发展,逐渐取代了裸子植物而居统治地位。
中生代(三叠纪-侏罗纪-白垩纪):[/b2]地球历史的中生代,被称为"裸子植物时代"。但是,在真正的陆生植物--裸子植物--兴盛的时候,真正的陆生脊椎动物--爬行动物--也发展起来了。因此,从动物的角度来看,中生代双可称为"爬行动物时代"。 爬行动物到中生代成了当时最繁荣昌盛的脊椎动物,它们形态各异,各成系统,霸占一方,到处是"龙"的天下。向海洋发展的,如鱼龙;向天空发展的,如飞龙;向陆地发展的,如各式各样的恐龙。 2亿多年前的三迭纪早期以后,有些陆生爬行动物又返回海洋,先后形成了各具特色的鱼龙、蛇颈龙等,其中,一些还是当时海洋中显赫一时的大动物。 爬行类由爬行到飞行的种类也不少,如喙嘴龙,翼手龙等。上天不容易,由爬行到飞行不是一下子形成的,而是经过了漫长的岁月,是一代代有利于飞行的变异积累的结果。
新生代开始啦!!它是被子植物和哺乳动物的时代!!
第三纪 被子植物的时代
中生代(三叠纪-侏罗纪-白垩纪): 地球历史的中生代,被称为"裸子植物时代"。但是,在真正的陆生植物--裸子植物--兴盛的时候,真正的陆生脊椎动物--爬行动物--也发展起来了。因此,从动物的角度来看,中生代双可称为"爬行动物时代"。 爬行动物到中生代成了当时最繁荣昌盛的脊椎动物,它们形态各异,各成系统,霸占一方,到处是"龙"的天下。向海洋发展的,如鱼龙;向天空发展的,如飞龙;向陆地发展的,如各式各样的恐龙。 2亿多年前的三迭纪早期以后,有些陆生爬行动物又返回海洋,先后形成了各具特色的鱼龙、蛇颈龙等,其中,一些还是当时海洋中显赫一时的大动物。 爬行类由爬行到飞行的种类也不少,如喙嘴龙,翼手龙等。上天不容易,由爬行到飞行不是一下子形成的,而是经过了漫长的岁月,是一代代有利于飞行的变异积累的结果。
第四纪 劳动创造了人类
第四纪(Quaternary period)是地球历史的最新阶段,始于距今175万年。第四纪包括更新世和全新世两个阶段,二者的分界以地球上最近一次冰期结束、气候转暖为标志,大约在距今1万年前后。
第四纪生物界的面貌已很接近于现代。哺乳动物的进化在此阶段最为明显,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。
哺乳动物在第四纪期间的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上。第四纪前一阶段——更新世早期哺乳类仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征,与第三纪的区别在于出现了真象、真马、真牛。更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝。到了第四纪的后一阶段——全新世,哺乳动物的面貌已和现代基本一致。
大量的化石资料证明人类是由古猿进化而来的。古猿与最早的人之间的根本区别在于人能制造工具,特别是制造石器。从制造工具开始的劳动使人类根本区别于其它一切动物,劳动创造了人类。另一个主要特点是人能直立行走。从古猿开始向人的方向发展的时间,一般认为至少在1000?万年以前。
第四纪的海生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、小型有孔虫、六射珊瑚等占主要地位。陆生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、介形类为主。其它脊椎动物中真骨鱼类和鸟类继续繁盛,两栖类和爬行类变化不大。
高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致。由于冰期和间冰期的交替变化,逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群。微体和超微的浮游钙藻对海相地层的划分与对比仍十分重要。
新生代:7千万年以来的新生代,是被子植物大展宏图的时期,哺乳动物之所以能在新生代里大发展,其中就有大量发展起来的被子植物作雄厚的物质基础。 最早的有胎盘哺乳动物是食虫类。它们大都是些以昆虫为食的小动物,现代的刺猬是它们的后裔。它们在不同的自然环境里曾先后几次"趋异"进化,发展成20多个不同的类群,形成了有胎盘哺乳动物的大繁荣。
新生代详细划分(单位:百万年)
第三纪古新世 65―53
始新世 53—36.5
渐新世 36.5―23
中新世 23―5.3
上新世 5.3―1.8
第四纪更新世 1.8―0.01
全新世 0.01―现代
地球上的地壳发展阶段
1
太古代―元古代
地壳薄弱活动;海洋沉积占绝对优势;末期形成一些古地块。
2
震旦纪
海洋沉积占优势;古地台形成。
3
寒武纪―奥陶纪―志留纪
加里东运动, 海洋沉积仍占优势;末期,加里东地槽褶皱隆起。
4
泥盆纪―石炭纪―二迭纪
海西运动,陆相对扩大;末期许多地槽隆起,北大陆联合,南大陆开始解体。
5
三迭纪―侏罗纪―白垩纪
燕山运动,南大陆解体,北大陆普遍活动;环太平洋地槽内带隆起成山。
6
第三纪古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世
喜马拉雅造山运动,古地台、古褶皱普遍活动;古地中海带及环太平洋外带,隆起成山。
7
第四纪更新世、全新世―新构造期
差异升降显着,冰川广布。
地球上的动物界发展阶段
1太古代
最低等原始生物产生
2寒武纪―奥陶纪―志留纪
海生无脊椎动物时代
3泥盆纪
鱼时代
4石炭纪―二迭纪
两栖动物时代
5三迭纪―侏罗纪―白垩纪
爬行动物时代
6第三纪
哺乳动物时代
7第四纪
人类时代
地球上的植物界发展阶段
1太古代
最低等原始生物产生
2震旦纪―寒武纪―奥陶纪早期
海生藻类时代
3奥陶纪早期―石炭纪―二迭纪早期
陆生孢子植物时代
4二迭纪早期―三迭纪―侏罗纪―白垩纪中期
裸子植物时代
5白垩纪中期―第三纪―第四纪
被子植物时代
地球上的部分生物盛行期
1地球天文时期
2太古代 前震旦纪
藻类、海棉
3元古代: 震旦纪
藻类、海棉
4古生代: 寒武纪
藻类、海棉、腕足动物、海林檎、三叶虫、
奥陶纪:藻类、海棉、珊瑚、腕足动物、海林檎、海百合、海蕾、海星、三叶虫、
志留纪:藻类、海棉、珊瑚、腕足动物、海百合、海蕾、海星、三叶虫、鹦鹉螺、
泥盆纪:藻类、海棉、珊瑚、腕足动物、海林檎、海百合、海蕾、海星、三叶虫、鳞木、鹦鹉螺、
石炭纪:藻类、海棉、珊瑚、腕足动物、海林檎、海百合、海蕾、海星、三叶虫、沙鱼、鳞木、鹦鹉螺、
二迭纪:藻类、海棉、珊瑚、海百合、三叶虫、沙鱼、鳞木、鹦鹉螺
5中生代
‘捌’ 地球生命大爆发在什么时代
寒武纪,这是一个由单细胞生物进化为多细胞生物的时期,如三叶虫等,有人说,地球用30亿年的时间将无机物→有机物→细胞,而单细胞进化为多细胞生物却的了如此短的时间而不解。
‘玖’ 最早具有硬体部分的是什么动物
最早具有硬体部分的动物种群是小介壳的生物;它们中有一些与现代的生物相似,而另一些则具有奇特的小的叶状物、管状物、鳞甲和帽状物。斯蒂芬·高尔德在他的颇具有启蒙意义的书《神奇的生命:代表性页岩和历史的本质》中指出,古生物学家以令人尊敬的坦诚,尴尬地把这些最早的令人迷惑的生物称为“小介壳类动物群落”。随着时间流逝,小介壳类动物群落消失了,但其后不久,最着名的寒武纪动物种群出现了,这就是爬行的三叶虫。那些对三叶虫特别感兴趣的人把寒武纪命名为三叶虫时代。
三叶虫,因其身体是椭圆形、三片状而得名,在随后的一亿年中,它们统治了海洋。三叶虫遍布海底,许多个体小,长度不到20厘米;而有一些则较大,体长可达半米。大多数的三叶虫在海底爬行觅食,有一些还会游泳;所有的三叶虫都会捕食粗心的小动物。鲎就是它的肉食性三叶虫祖先的某些部分的相似物。
‘拾’ 地球在什么时候开始出现生物大爆发
寒武纪是显生宙(PhanerozoicEon)的开始,标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里,包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现,这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”(Cambrianexplosion)。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣,它们营底栖生活,以微小的海藻和有机质颗粒为食物,其中,最繁盛的是节肢动物三叶虫,故寒武纪又称为“三叶虫时代”,其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物,寒武纪的生物形态奇特,和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。比较着名的有早寒武世云南的澄江动物群、加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群。寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。其中以节肢动物门中的三叶虫纲最为重要,其次为腕足动物。此外,古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要。抛开牙形石不说,高等的脊索动物还有许多其他代表,如我国云南澄江动物群中的华夏鳗、云南鱼、海口鱼等,加拿大布尔吉斯页岩中的皮开虫,美国上寒武统的鸭鳞鱼。采纳哦