㈠ 生物進化歷史
生命的起源與演化是和宇宙的起源與演化密切相關的。生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自「大爆炸」後元素的演化。資料表明前生物階段的化學演化並不局限於地球,在宇宙空間中廣泛地存在著化學演化的產物。在星際演化中,某些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成於星際塵埃或凝聚的星雲中,接著在行星表面的一定條件下產生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通過若干前生物演化的過渡形式最終在地球上形成了最原始的生物系統,即具有原始細胞結構的生命。至此,生物學的演化開始,直到今天地球上產生了無數復雜的生命形式。
38億年前,地球上形成了穩定的陸塊,各種證據表明液態的水圈是熱的,甚至是沸騰的。現生的一些極端嗜熱的古細菌和甲烷菌可能最接近於地球上最古老的生命形式,其代謝方式可能是化學無機自養。澳大利亞西部瓦拉伍那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據。
原始地殼的出現,標志著地球由天文行星時代進入地質發展時代,具有原始細胞結構的生命也開始逐漸形成。但是在很長的時間內尚無較多的生物出現,一直到距今5.4億年前的寒武紀,帶殼的後生動物才大量出現,故把寒武紀以後的地質時代稱為顯生宙。
在中世紀的西方,《聖經》上描繪的上帝,在七天之內造就萬物之說,也是非常流行。今天看來,生命起源並不像這些古老傳說,或神話描繪的那樣,但表明了人類長期以來,對生命起源之謎傾注了極大地熱情和關注。但生命起源應該是怎樣發生的?科學又是怎樣對這一千古之謎進行探索的?我們已經取得了哪些進展?還有哪些問題沒有解決?
首先,生命起源之說,第一個謎是生命的時間,起源的時間問題。在中世紀的西方,人們對《聖經》的上帝造人的故事是深信不疑的。在1650年,一位愛爾蘭大主教根據聖經上所描述的,計算出上帝創世的確切時間是公元前4004年,而另一位牧師甚至把創世時間更加精確地計算到公元前4004年10月23號上午九點鍾。也就是說,生命起源距今是六千年前,這當然不是真的,而真的是什麼呢?真的就是用科學的回答,科學是怎麼回答這個生命起源的時間呢?那就是說用化石,是保存在岩石中的化石來回答。我們知道,生物死亡後,它們的遺跡在適當的條件下,就保存在岩石之中,我們把它們稱作化石。地質歷史中形成的岩層,就像一部編年史書,地球生物的演化歷史,就深深埋藏在這些岩石之中,年代越久遠的生物化石,就保存在岩層的最底層。
迄今為止,我們發現了最古老的生物化石是來自澳大利亞西部,距今約三十五億年前的岩石,這些化石類似於現在的藍藻,它們是一些原始的生命,是肉眼看不見的。它的大小隻有幾個微米,到幾十個微米。因此我們可以說,生命起源它不晚於三十五億年。同時我們知道地球的形成年齡大約在46億年前,有這兩個數據我們就可以看到生命起源的年齡,大致可以界定在46億年到35億年之間。今天,隨著科學的發展,地質學家認為,在地球形成的早期,地球受到了大量的小行星和隕石的撞擊,它是不適合生命的生存。與其說當時地球上有生命,還不如說它在毀滅生命,因此地球上生命起源的時間,它不早於40億年。另外,在格陵蘭的38.5億年的岩石中發現了碳,這個碳的話,我們知道,碳分兩種,一個無機碳、一個有機碳。另外,這個碳的話,它有重碳和輕碳之分,因此我們可以根據這個碳之中的輕碳和重碳之比,就來可以推測這些碳的來源。科學家根據碳的同位素分析,推測這些碳它是有機碳,是來源於生物體。也就是說,這樣我們把生命起源的時間大大縮短了,也就是在距今40億年到38億年之間,自從地球上生命起源之後,一直到現在45億年,就是生生不息的生命演化史。
好,首先我們現在已經有了生命起源的時間概念,是距今40億年到38億年之間。那生命是怎樣起源的?它在什麼地方起源的?這樣我們不得不回顧一些有關生命起源的假說。
第一個是創世說,在《舊約全書》的第一章寫到,上帝在七天之內創造了世間之萬物,在中世紀的西方大家普遍接受這個觀念,可以說一直到現在,這種觀念還被很多人接受,當然這也不是真的。第二個呢,是自生論,比如說希臘人認為,昆蟲生於土壤,春天萬象更新,種子從泥土裡萌發,昆蟲從去年留下的卵殼中破殼而出。但這不是生命的起源,而是生命的延續,可以說這個自生論,現在已經被徹底拋棄了。與這個類似的說法,還有比如說埃及人認為生命來自於尼羅河,在中國古代也有腐草生螢之說。
第三個有關生命起源的假說,就是有生源論,這個在19世紀的西方也相當地流行,有生源論認為,生命是宇宙生來就固有的,你要問我生命從哪裡來的,你首先給我回答一個問題,宇宙怎麼起源的?物質怎麼來的?你給我回答了物質是怎麼來的,生命我就可以說是從哪兒來的,其實這是一個不可知論。在20世紀的後半葉,有生源論逐漸發展到現在的宇宙胚種論,直到現在,有許多科學家認為,生命必須的酶,像蛋白質,和遺傳物質的形成,需要數億年的時間,在地球早期並沒有可以完成這些過程的充足時間段。因為它就兩億年,因此他們認為生命一定是以孢子或者其他生命的形式,從宇宙的某個地方來到了地球,這種觀念也是有一定的依據的。
㈡ 古生物的演化
地球上最早出現的異養型原核生物細菌,經過不斷地分化和發展,終於又出現了能夠進行光合作用、從無機物合成有機養料的自養型原核生物藍藻。藍藻和細菌作為早期生物界的合成者和分解者,組成物質循環的兩個基本環節,形成了一個完整的生態系統。從異養到自養是早期生物演化的另一次重大的飛躍。
藍藻是最早出現的放氧生物,使得地球上原始大氣中氧氣濃度不斷增加,形成含氧大氣層。在高空出現的臭氧層,吸收了太陽的紫外輻射,改變了整個生態環境,為喜氧生物提供了有利的生活環境。於是生物便由厭氧轉入喜氧,提高了能量代謝的效能。在加拿大甘弗林組中,發現了完好的距今約20億年的細菌和藍藻化石。 在生物演化史上稱為「海洋藻類時代」和「海洋無脊椎動物時代」。起始於距今6億年,延續了約1.7億年。
植物仍以海生藻類為主,但很難保存為完好的化石。由於植物進化速度遠較動物緩慢,早古生代植物界一直停留在藻類階段。藻類的大量繁育不僅為海洋無脊椎動物提供了豐富的食物資源,而且通過葉綠素光合作用,放出氧氣,為海洋無脊椎動物的發展,准備了有利的生活環境。
繼元古宙末期埃迪卡拉後生裸露動物群之後,於早期,出現了地史上最早具鈣質硬殼的小殼動物群,包括軟舌螺、單板類、腹足類、腕足類等。這與當時海水富含鈣質有關。由於發生了礦化事件,使得寒武紀保存的化石突然增多。這一時期稱為「非三葉蟲時代」。進入三葉蟲時代後,在中國雲南發現了距今5.7億年的澄江動物群,主要由水母、三葉蟲、金臂蟲、非三葉蟲節肢動物、蠕形動物、海綿、無鉸腕足類、軟舌螺和藻類等組成,是目前世界上保存最早的軟體的多門類動物群,這一動物群的發現還表明後生動物在寒武紀開始前已經歷了一段分化、輻射的歷史過程。隨後,腔腸動物、古杯類、軟體動物(雙殼、腹足、頭足)、棘皮動物、牙形刺、筆石等相繼出現。其中以三葉蟲演化迅速、生態分異明顯,分布遍及全球整個海域,在動物界中占絕對優勢,因而稱寒武紀為「三葉蟲時代」。古杯類是地史上最早的造礁動物,生活於早寒武世,中寒武世早期絕滅,是生物史上第一個完全絕滅的造礁動物門類。
是自然環境有利於海洋無脊椎動物繼續發展的時代,層孔蟲、苔蘚蟲等先後出現,筆石、腕足類、鸚鵡螺等顯著分異。樹形筆石繼續發展,一部分固著在海底生活,而大部分遠運洋漂浮生活,遍及全球海域。到早奧陶世中期,正筆石類興起、演化迅速,是奧陶紀的重要分帶化石。腕足類出現了分異的第一個高峰期,在數量上占重要地位。鸚鵡螺開始出現於晚寒武世,到奧陶紀分異明顯,種類繁多,個體較大,是營游泳生活的兇猛食肉動物。珊瑚最早出現於寒武紀,至中、晚奧陶世大量繁育,同層孔蟲、苔蘚蟲等一起,是溫暖淺海的重要造礁動物。海洋無脊椎動物新類群的出現和多樣化,加劇了淺海陸棚區的生存競爭。
延續時間較短,生物界來源於奧陶紀,但有新的發展。其中最重要的生物事件是,三葉蟲顯著衰退,筆石向簡化方向演變,單筆石興起並大量發展。珊瑚以床板珊瑚和日射珊瑚為主,出現了特有的鏈珊瑚。腕足類出現了內部構造更為復雜的五房貝和展翼狀外殼的石燕貝。鸚鵡螺顯著減少但仍有代表。節肢動物中形體最大的板足鱟類最早出現於奧陶紀,到志留紀大量繁育,志留紀末,由於受加里東運動的影響,海水逐漸退去。部分生物為了適應新的生活環境,由海洋向陸地生活轉變。 由於志留紀末期大規模海退,陸地面積逐漸擴大,從濱海淺灘綠藻植物演化而來的陸生裸蕨植物最早出現於晚志留世,到早泥盆世開始大量生活在濱海沼澤低地,中泥盆世後期出現根、莖和葉分化的原始石松類和有節類,到晚泥盆世在自然選擇的作用下,裸蕨迅速絕滅了。一般稱志留紀末到中泥盆世為「裸蕨植物時代」。到石炭、二疊紀陸生植物進一步發展,出現了石松、節蕨、真蕨和原始裸子植物的種子蕨和科達類,這一時期被稱為「蕨類植物時代」。從晚石炭世到二疊紀各類植物極度繁茂,由於適應不同的氣候條件,逐漸形成明顯的植物地理分區。
陸生植物發展之後,與植物存在著密切關系的昆蟲大量繁育,它們相互依存,相互制約,平行發展。最早的昆蟲類是最原始的無翅類型,最早的無翅類化石出現於。出現了現知最早的有翅昆蟲,當時最繁盛的昆蟲是現已絕滅的古網翅類。昆蟲區系發生顯著的變化,直翅類明顯縮小,許多現代類型開始出現。 裸子植物雖在石炭——二疊紀時已開始出現,但最繁盛的時期是,故中生代被稱為「裸子植物時代」。這一時期的植物群以蘇鐵、本內蘇鐵和松柏類為主。北半球還有較多的銀杏類,南半球則以松柏類占優勢。從蕨類植物演化到裸子植物,標志著從孢子繁植轉化為種子繁殖。裸子植物用種子繁殖適於陸上生活和傳播,擴大了生存空間,形成了地球上的廣大森林,為爬行動物的發展,提供了有利的生活環境。
石炭——二疊紀時,從兩棲動物迷齒類演化出來的蜥螈形類,堅持陸生方向,很可能是爬行動物的祖先。經過長期演化,產生了能夠適應乾旱陸地環境的羊膜卵。於是,爬行動物誕生了。從兩棲類水中產卵、水中受精發展到爬行動物的體內受精和產生羊膜卵,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
陸生爬行動物中以恐龍(Dinosaur)為主要代表。恐龍最早出現於中三疊世,分蜥臀類和鳥臀類兩大支系,是中生代占絕對優勢的陸地脊椎動物。由於爬行動物大量繁殖,除絕大部分在陸地上生活外,有的重返水域成為水生爬行動物,如開始的魚龍類、和的蛇頸龍類。有的向空中發展成為飛翔的爬行動物,叫翼龍類,如德國侏羅系中發現的喙嘴龍(Rhamphorhyn-chus),靠前肢的兩張翼膜飛翔。由喙嘴龍分化出另一類飛翔爬行動物叫翼指龍(Ptercdactylus),主要生活在晚侏羅世到白堊紀。
爬行動物是中生代地球上占絕對優勢的脊椎動物,故稱中生代為「爬行動物時代」或「龍的時代」。到白堊紀末期,全球出現了顯著的地質事件,使地表自然環境發生巨大變化。由於恐龍不能適應當時迅速變化的環境,隨同整個爬行動物的大衰退,無論陸生的、水生的或飛翔的恐龍,到白堊紀末都相繼絕滅了。爬行動物中殘留並延續至今天的,僅有喙頭蜥類、鱷類、龜鱉類和有鱗類(蛇和蜥蜴)。
對恐龍的絕滅尚有不同的解釋。不少人認為恐龍的集群絕滅與地外成因的災變事件有關,如超新星爆發、小天體撞擊地球等。 鳥類是從爬行動物分化出來的一個旁支。鳥類的腦和神經系統發達,心臟分隔完全,是恆溫的脊椎動物。從變溫的爬行動物轉化為恆溫的鳥類,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。恆溫動物(鳥類和哺乳動物)的體溫相對穩定,不受外界氣溫的影響,增強了對氣候環境的適應性,擴大了地理分布范圍。
鳥類最早的化石代表是德國晚侏羅世的始祖鳥(Ar-chaeopteryx),它是由爬行動物向鳥類過渡的中間類型,是鳥類的最早代表。此外,1986年在美國得克薩斯州發現一新的鳥化石,命名為Protoavis,意為「原始的鳥」。其時代為三疊紀,比始祖鳥早,但比始祖鳥更接近現代鳥類。因此有人認為始祖鳥可能是鳥類系統演化中的一個旁支。有關鳥類的起源和早期發展有待深入研究。 早白堊世晚期出現了被子植物,中、晚白堊世很快繁育起來,新生代時極為繁盛,代替了裸子植物,成為植物界中最高級的類群,開創了被子植物時代。關於被子植物的起源迄今尚無定論。
被子植物有比裸子植物更進步的內部構造和完善的生殖器官。被子植物的迅速發展和更廣泛的地理分布,為依賴植物為生的動物界提供了豐富的食物資源,促進了昆蟲、鳥類和哺乳動物的大發展。人類生活也與被子植物的發展密切相關。
最早的哺乳動物是從三疊紀的似哺乳爬行動物中分化出來的。進入新生代,由於板塊的分離或聚合,氣候的分化,被子植物的迅速發展和廣泛分布,促使哺乳動物迅速分化、輻射,得到了空前發展,取代了爬行動物,在地球上居於優勢。從而脊椎動物的演化又進入了一個更高級的階段──哺乳動物時代。從爬行動物的變溫、卵生發展為哺乳動物的恆溫、胎生和哺乳,以及高度發達的神經系統和感覺器官,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
一般認為中生代的古獸類是白堊紀和新生代有袋類和有胎盤類的共同祖先。白堊紀時,有袋類廣泛分布於世界各大陸,第三紀繁盛於南美,而現代僅生活在澳大利亞。有胎盤類是比有袋類更高等的哺乳動物。最早的有胎盤類是白堊紀出現的小型食蟲類。新生代後得到空前發展,分化、輻射出許多分支。其中一支為適合於飛行生活的翼手類和蝙蝠,是從古新世一類樹棲生活的食蟲類演化而來的。另一支是適應於海洋生活的鯨類,保留了從陸生祖先繼承來的肺呼吸,是一種進化趨同的現象。嚙齒類包括現生的松鼠、河狸、家鼠等,是獸類中演化最成功的一類,無論在種類、數量、分布地區,在獸類中都占優勢地位。食肉類又分為古食肉類、新食肉類和鰭腳類。古食肉類大量輻射發生在古新世和始新世。始新世末期新食肉類繁盛起來,如現生的貓、虎、狗等。新食肉類出現不久,海生鰭腳類(海獅、海豹、海象)開始出現。
最原始的哺乳動物主要是食蟲的。古老的有蹄動物踝節類也是從原始食蟲類演化而來的,是由食蟲發展到食草過程中最原始的一個分支,是後來大多數有蹄動物,包括馬、貘、犀等奇蹄類和豬、牛、羊等偶蹄類的共同祖先。
象的祖先可能由早期的踝節類演化而來。最早的象是發現於北非晚始新世到早漸新世的始祖象(Moerither-ium),體形大小如豬,第二對門齒還沒有形成象類特有的大門牙。古乳齒象(Palaeomastodon)是始祖象的直接後裔,它的身體比始祖象增大了約一倍,上門牙伸長,第四紀開始多數絕滅,少數生活到早更新世。真象類是從乳齒象演化出來的,又分為劍齒象類和真象類。中國象類化石很多,如甘肅早更新世的劍齒象化石被命名為黃河古象,真象化石有廣泛分布於華北和東北晚更新世的猛獁象。象類演化趨勢是個體增大、鼻長和大象牙的不斷增長。今天殘存的僅有非洲象和印度象。
奇蹄類中以馬的演化研究的最清楚。馬的最早代表是始新世早期的始馬(Hyracotherium),大小如現代的狐狸,前足有4個腳趾,後足有5個腳趾。漸新世出現了中馬(Mesohippus),前、後足只有3個腳趾,都著地。始馬和中馬都生活在森林裡。中新世出現了草原古馬(Mery-chippus),前、後足都只有3個腳趾,只中間1個趾著地,兩側的已經退化。從草原古馬開始,馬類才進化到草原賓士生活。到上新世,開始出現單趾馬,命名為上新馬(Pliohippus)。到第四紀出現了現代馬(Equus)。馬類的演化趨勢是,個體增大,腿和腳伸長,側趾退化,中趾加強,前臼齒臼齒化,頰齒齒冠增高。
偶蹄類從始新世開始出現,經過漸新世、中新世和上新世大量發展,從更新世到現在,在食草動物中無論在種類上和數量上都占優勢地位。偶蹄類分為豬形類、駱駝類和反芻類。豬形類出現於始新世早期,都是些小形偶蹄類,如始新世的雙錐齒獸,戈壁豬形獸等。從漸新世到上新世體形變大。更新世出現了與現代野豬相似的豬。駱駝出現於始新世晚期,也是小形的偶蹄類。從始新世的始駝,經過漸新世的鹿駝,到中新世和上新世的原駝,一直發展到現代亞洲的真駝和南美的羊駝。反芻類包括鼷鹿、鹿、長頸鹿、牛、羊、羚羊等。這一類的主要特徵是消化系統復雜,能很好地加工和消化粗糙的草類。鼷鹿是最原始的反芻類。在中國發現的鹿化石很多,有中新世的皇冠鹿、上新世的上新鹿、更新世的四不象鹿和大角鹿等。 人類在動物界中的近親是類人猿(簡稱猿)。現代的類人猿有長臂猿、猩猩、大猩猩和黑猩猩。類人猿無論在外貌和面部表情上,還是身體內部的結構上都與人相似。類人猿中又以黑猩猩與人最接近。
根據化石資料,從猿到人經過森林古猿(Dryopithe-cus)、臘瑪古猿(Ramapithecus)、南方古猿(Australo-pithecus)、人(Homo)4個階段。森林古猿在漸新世晚期中新世中期繁榮於歐、亞、非洲大陸,是現生各種猿類的祖先。臘瑪古猿大約在1500萬年前由一種森林古猿演化而來, 生存在距今1500~800萬年前。這種化石最早(1932)發現於印度西瓦立克山,以後在非洲、歐洲和中國雲南均有發現。一般認為臘瑪古猿是從猿到人過渡階段的早期代表,是最早的人科成員。但近年來新發現的化石卻增加了臘瑪古猿是人科的懷疑,有人認為是一種進步的猿類。南方古猿化石最早(1924)發現於南非,南方古猿大約生存於距今300~100萬年前,它的原始類型可能是從猿到人的過渡階段晚期的代表。由南方古猿再進一步發展成現代人。從猿到人的演化過程中,勞動起著重要的作用。由於勞動使身體的姿勢由半直立變為直立。勞動和語言又促進了腦的發展,而腦的發展又加速了從猿到人的轉變。 人類發展的過程一般分為4個階段:早期猿人階段、晚期猿人階段、早期智人階段和晚期智人階段。
早期猿人階段。出現於更新世早期,以坦尚尼亞距今175萬年的「能人」(Homo habilis)為代表。這一階段的人類已具人的基本特點,但還有許多原始性。能直立行走,還能製造簡單的礫石工具。外貌像猿,但腦量達700毫升,比現代猿大。
晚期猿人(直立人)階段。出現於更新世中期,以北京猿人(Homo erectus pekinensis)和爪哇猿人(Homo ercetus Java)為代表。與北京猿人大致同時的還有藍田猿人(Homo erectus lantianensis)和海德堡人(Homo erectus heidelber ensis)等。這一時期的猿人,身體形態已有明顯的進步性,身體像人,腦顱像猿,但腦量較大,在715~1225毫升之間,直立行走的姿勢已與現代人接近。在文化上已能製造較進步的石器,並開始用天然火。比早期猿人分布范圍更廣泛。
早期智人(古人)階段。古人生存於距今10~20萬年至5萬年前,廣泛分布於亞、非、歐洲的許多地區,以德國的尼安德特人(Homo sapiens neanderthalensis)為代表。中國發現的古人化石有廣東的馬壩人、湖北的長陽人、山西的丁村人。古人的腦量已達現代人的水平,製造石器,靠漁獵生活,能人工取火。丁村人在石器打制技術上比北京猿人有了顯著提高,加工更加精細。
晚期智人(新人)階段。出現於近5萬年內,以法國的克羅馬儂人(Homo sapiens sapiens)為代表。在中國有北京周口店的山頂洞人,內蒙的河套人,廣西的柳江人,四川的資陽人。新人在形態上已非常像現代人,在文化上已有雕刻與繪畫的藝術,並出現了裝飾品。新人分布范圍比古人更廣泛。新人化石不僅發現於亞、歐、非洲的廣大地區,在大洋洲和美洲也有發現。在新人階段,現代人種包括黃種、白種、黑種和棕種,開始分化和形成,廣泛分布於世界各地。柳江人是現代黃種人的祖先,克羅馬儂人是現代歐洲白種人的祖先。

㈢ 晚古生代氣候特點
①中生代距今約2.5~0.7億年,包括三疊紀、侏羅紀和白堊紀。由於陸地面積擴大,地形和氣候條件逐漸變得復雜。喜濕熱的蕨類植物因不適應冷熱多變的大陸環境而逐漸衰退,更能適應陸地環境且以種子為繁殖形式的裸子植物迅速發展,因此,古生代又被稱為「裸子植物時代」,也是重要的成煤期。巴列姆階時期的氣候出現寒冷的趨勢,這個變化自侏羅紀最後一期就已開始。高緯度地區的降雪增加,而熱帶地區比三疊紀、侏羅紀更為潮濕。但是,冰河僅出現高緯度地區的高山,而較低緯度仍可見季節性的降雪。
在巴列姆階末期,氣溫開始上升,持續到白堊紀末期。氣溫上升的原因是密集的火山爆發,製造大量的二氧化碳進入大氣層中。中洋脊沿線形成許多熱柱,造成海平面的上升,大陸地殼的許多地區由淺海覆蓋者。位在赤道地區的特提斯洋,有助於全球暖化。在阿拉斯加州與格陵蘭發現的植物化石,以及自白堊紀南緯15度地區發現的恐龍化石,證明白堊紀的氣溫相當溫暖。
熱帶地區與極區間的溫度梯度平緩,原因可能是海洋的流動停滯,並造成行星風系的虛弱。分布廣泛的油頁岩層,以及缺氧事件,可證實海洋的流動停滯。根據沉積層的研究指出,熱帶的海水表面溫度約為攝氏42°,高於現今約攝氏17°;而全球的海水平均表面溫度為攝氏37°。而海洋底層溫度高於目前的溫度約攝氏15到20°。
②最近一百萬年間,你指的是新生代嗎?新生代是地球歷史上最新的一個地質時代,它從7000萬年前開始一直持續到今天。新生代可以劃分為第三紀和第四紀兩個紀。
③第四紀地質史上有兩件大事:一件是發生大規模的冰期,一件是人類的出現。這一時期氣候發生劇烈變化,並發生多次冰川作用,冰期和間冰期不斷交替,出現氣候寒冷和溫暖時期的交替。
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㈣ 什麼是古生物
古生物生存在地球歷史的地質年代中、而現已大部分絕滅的生物。包括古植物(蘆木、鱗木等)、古無脊椎古生物(三葉蟲)動物(貨幣蟲、三葉蟲、菊石等)、古脊椎動物(恐龍、始祖鳥、猛獁等)。古生物死後,除極少數(如凍土中的猛獁,琥珀中的昆蟲)由於特殊條件,仍保存原有的組織結構外,絕大多數經過鈣化、碳化、硅化,或其他礦化的填充和交替石化作用,形成僅具原來硬體部分的形狀、結構、印模等的化石。
㈤ 這是什麼古生物
異平齒龍,晚三疊紀,歐洲.
㈥ 爬行動物時代的古生物的詳細介紹
古生物概述
古生物生存在地球歷史的地質年代中、而現已大部分絕滅的生物。包括古植物(蘆木、鱗木等)、古無脊椎動物(貨幣蟲、三葉蟲、菊石等)、古脊椎動物(恐龍、始祖鳥、猛獁等)。古生物死後,除極少數(如凍土中的猛獁,琥珀中的昆蟲)由於特殊條件,仍保存原有的組織結構外,絕大多數經過鈣化、碳化、硅化,或其他礦化的填充和交替石化作用,形成僅具原來硬體部分的形狀、結構、印模等的化石。
化石經過自然界的作用,保存於地層中的古生物遺體、遺物和它們的生活遺跡。大多數是莖、葉、貝殼、骨骼等堅硬部分,經過礦物質的填充和交替作用,形成僅保持原來形狀、結構以至印模的鈣化、碳化、硅化、礦化的生物遺體、遺物或印模。也有少數是未經改變的完整遺體,如凍土中的猛獁、琥珀中的昆蟲等。化石是古生物學的主要研究對象。
自從古生物學出現後,人類就認識到曾有過大規模的生物絕滅現象。多細胞生物在6億年的歷史進程中,共經歷了五次主要的大規模絕滅事件。在所有大絕滅事件中,規模最大的一次發生在二疊紀末,最引人注目的是白堊紀末恐龍的絕滅。
[編輯本段]古生物命名
所有經過研究的生物,都要給予科學的名稱,即學名(scientific name)。按國際命名法規,生物各級分類等級的學名,改用拉丁字或拉丁化文字。屬和屬級以上的名稱採用單名,即用一個拉丁詞命名,第一字母大寫。種的名稱採用雙名法(binomen),即由種的本名和其從屬的屬名組成,屬名在前,種本名在後。種、亞種及變種本名第一個字母小寫。屬和屬以下名稱,在印刷和書寫時,需用斜體字,屬以上名稱用正體字。為了便於查閱,在各級名稱之後,用正體字注以命名者的姓氏(應為拉丁字母拼綴)和命名時的公歷年號,兩者間以逗點分隔。若命名者不止一人,用拉丁連結詞et(和)連接之。
物種既是生物分類的基本單位,也是生物進化的基本單位。生物進化的實質,就是物種的起源和演變。從生物學角度來認識物種,認為物種基本結構是居群,而不是個體。
生物命名法中一條重要原則是優先律(law of priority),即生物的有效學名是符合國際動物、植物命名法所規定的最早正式刊出的名稱。遇到同一生物由兩個或更多名稱即構成異名(synonym),或不同生物共有一個名稱即同名(homomym),應以優先律選取最早正式發表的名稱。例如,橫板珊瑚一個屬Tetrapora(方管珊瑚)原為矢部長克(H.Yabe)和早坂一郎(I.hayasaka)於1915年所首創(Tetrapora Yabe et Hayasaka,1915年)。到了1940年,古生物研究者發現,該屬名早在1857年用於苔蘚動物一個屬方管苔蘚蟲(Tetrapora Queenstedt,1857年)。橫坂珊瑚Tetrapora 事後定的,依優先律應予廢棄,而用另一新的屬名Hayasakaia(早坂珊瑚)來代替。
[編輯本段]古生物演化
(1)生命的起源
一般認為生命是由化學物質從無機到有機演化而來的。原始大氣富含甲烷、氨、二氧化碳、水汽等,這些氣體在外界高能(紫外線、閃電、高溫)的作用下,首先合成氨基酸、脂肪酸等小分子有機化合物。這些小分子有機化合物,在適當的條件下,可以進一步結合成更復雜的蛋白質、核酸等大分子有機物質,經過進一步演化,終於產生了能夠不斷地進行自我更新的、結構非常復雜的多分子體系,由此產生了原始生命。當非細胞形態的原始生命在地球上出現時,由於大氣中仍然缺氧,因此,它們一定是厭氧和異養類型。地球約形成於距今46億年,從澳大利亞發現的距今35億年的瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石表明,生命的起源亦即化學演化過程,應發生在地球形成後約11億年。生命的產生是地球演化史上的一次最大的飛躍,使得地球歷史從化學演化階段推向生物演化階段。
(2)原核生物的出現
最初的生命應是非細胞形態的生命,為了保證有機體與外界正常的物質交換,原始生命在演化過程中,形成了細胞膜,出現了細胞結構的原核生物。細胞是生命的結構單元、功能單元和生殖單元,細胞的產生是生命史上的一次重大的飛躍。當前,地球上發現最早具細胞結構的可靠化石是瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石。
(3)藻菌生態系統的形成
地球上最早出現的異養型原核生物細菌,經過不斷地分化和發展,終於又出現了能夠進行光合作用、從無機物合成有機養料的自養型原核生物藍藻。藍藻和細菌作為早期生物界的合成者和分解者,組成物質循環的兩個基本環節,形成了一個完整的生態系統。從異養到自養是早期生物演化的另一次重大的飛躍。
藍藻是最早出現的放氧生物,使得地球上原始大氣中氧氣濃度不斷增加,形成含氧大氣層。在高空出現的臭氧層,吸收了太陽的紫外輻射,改變了整個生態環境,為喜氧生物提供了有利的生活環境。於是生物便由厭氧轉入喜氧,提高了能量代謝的效能。在加拿大甘弗林組中,發現了完好的距今約20億年的細菌和藍藻化石。
(4)真核生物的出現
從原核到真核是生物演化從簡單到復雜的轉折點,最早具細胞的生物是單細胞原核生物。原核細胞沒有核膜,沒有細胞器,結構簡單。真核細胞具有核膜,整個細胞分化為細胞核和細胞質兩部分。細胞核內具有染色體,成為遺傳中心,細胞質內進行蛋白質合成,成為代謝中心。由於細胞結構的復化,增強了變異性,使得真核生物能夠向高級體制發展。現已發現距今約13億年的美國加利福尼亞的貝克泉組的白雲岩中的原核藍藻和真核綠藻。綠藻還發現於距今約10億年的澳大利亞的苦泉組。綠藻是最早具有真核的生物。
(5)動物的出現
隨著真核生物的出現,動、植物開始分化和發展。動物的出現,形成了一個新的三極生態系統。綠色植物(真核植物和原核藍藻)通過葉綠素光合作用製造食物,是自然界的生產者;細菌和真菌是自然界的分解者;動物是自然界的消費者。地史上最早的動物化石是距今6~7億年澳大利亞的伊迪卡拉動物群,其中以腔腸動物的似水母類、海鰓類、環節動物和少量節肢動物為主,還有一部分分類位置未定的疑難化石,很可能代表地史上曾短暫出現而又迅速絕滅的類群。從動物的分化水平看,伊迪卡拉動物群已是較後期的類型,不是動物的原始代表。這標志著後生動物在早已出現,並經歷了一段相當長的分化演變過程。
(6)洋藻類和無脊椎動物時代
在生物演化史上稱為「海洋藻類時代」和「海洋無脊椎動物時代」。起始於距今6億年,延續了約1.7億年。
植物仍以海生藻類為主,但很難保存為完好的化石。由於植物進化速度遠較動物緩慢,早古生代植物界一直停留在藻類階段。藻類的大量繁育不僅為海洋無脊椎動物提供了豐富的食物資源,而且通過葉綠素光合作用,放出氧氣,為海洋無脊椎動物的發展,准備了有利的生活環境。
繼元古宙末期伊迪卡拉後生裸露動物群之後,於早期,出現了地史上最早具鈣質硬殼的小殼動物群,包括軟舌螺、單板類、腹足類、腕足類等。這與當時海水富含鈣質有關。由於發生了礦化事件,使得寒武紀保存的化石突然增多。這一時期稱為「非三葉蟲時代」。進入三葉蟲時代後,在中國雲南發現了距今5.7億年的澄江動物群,主要由水母、三葉蟲、金臂蟲、非三葉蟲節肢動物、蠕形動物、海綿、無鉸腕足類、軟舌螺和藻類等組成,是目前世界上保存最早的軟體的多門類動物群,這一動物群的發現還表明後生動物在寒武紀開始前已經歷了一段分化、輻射的歷史過程。隨後,腔腸動物、古杯類、軟體動物(雙殼、腹足、頭足)、棘皮動物、牙形刺、筆石等相繼出現。其中以三葉蟲演化迅速、生態分異明顯,分布遍及全球整個海域,在動物界中占絕對優勢,因而稱寒武紀為「三葉蟲時代」。古杯類是地史上最早的造礁動物,生活於早寒武世,中寒武世早期絕滅,是生物史上第一個完全絕滅的造礁動物門類。
是自然環境有利於海洋無脊椎動物繼續發展的時代,層孔蟲、苔蘚蟲等先後出現,筆石、腕足類、鸚鵡螺等顯著分異。樹形筆石繼續發展,一部分固著在海底生活,而大部分遠運洋漂浮生活,遍及全球海域。到早奧陶世中期,正筆石類興起、演化迅速,是奧陶紀的重要分帶化石。腕足類出現了分異的第一個高峰期,在數量上占重要地位。鸚鵡螺開始出現於晚寒武世,到奧陶紀分異明顯,種類繁多,個體較大,是營游泳生活的兇猛食肉動物。珊瑚最早出現於寒武紀,至中、晚奧陶世大量繁育,同層孔蟲、苔蘚蟲等一起,是溫暖淺海的重要造礁動物。海洋無脊椎動物新類群的出現和多樣化,加劇了淺海陸棚區的生存競爭。
延續時間較短,生物界來源於奧陶紀,但有新的發展。其中最重要的生物事件是,三葉蟲顯著衰退,筆石向簡化方向演變,單筆石興起並大量發展。珊瑚以床板珊瑚和日射珊瑚為主,出現了特有的鏈珊瑚。腕足類出現了內部構造更為復雜的五房貝和展翼狀外殼的石燕貝。鸚鵡螺顯著減少但仍有代表。節肢動物中形體最大的板足鱟類最早出現於奧陶紀,到志留紀大量繁育,志留紀末,由於受加里東運動的影響,海水逐漸退去。部分生物為了適應新的生活環境,由海洋向陸地生活轉變。
(7)向陸地生活轉變和發展
由於志留紀末期大規模海退,陸地面積逐漸擴大,從濱海淺灘綠藻植物演化而來的陸生裸蕨植物最早出現於晚志留世,到早泥盆世開始大量生活在濱海沼澤低地,中泥盆世後期出現根、莖和葉分化的原始石松類和有節類,到晚泥盆世在自然選擇的作用下,裸蕨迅速絕滅了。一般稱志留紀末到中泥盆世為「裸蕨植物時代」。到石炭、二疊紀陸生植物進一步發展,出現了石松、節蕨、真蕨和原始裸子植物的種子蕨和科達類,這一時期被稱為「蕨類植物時代」。從晚石炭世到二疊紀各類植物極度繁茂,由於適應不同的氣候條件,逐漸形成明顯的植物地理分區。
陸生植物發展之後,與植物存在著密切關系的昆蟲大量繁育,它們相互依存,相互制約,平行發展。最早的昆蟲類是最原始的無翅類型,最早的無翅類化石出現於。出現了現知最早的有翅昆蟲,當時最繁盛的昆蟲是現已絕滅的古網翅類。昆蟲區系發生顯著的變化,直翅類明顯縮小,許多現代類型開始出現。
(8)魚類的出現和發展
魚類包括有頜類和無頜類。無頜類包括頭甲魚形類和鰭甲魚形類。頭甲魚形類包括現生的七鰓鰻和盲鰻以及古生代有甲胄的種類;鰭甲魚形類包括已絕滅的異甲魚和花麟魚。無頜類最早的類群是異甲類。發現於北美落基山區中奧陶統的異甲魚,是脊椎動物最早的化石代表。晚志留世出現了從無頜類分化出來的最早具頜的棘魚類和盾皮魚類。有了上下頜,就不僅是被動攝食微小有機物,而可主動追捕大的食物了。硬骨魚類包括總鰭魚類、肺魚類和輻鰭魚類,最早出現於晚志留世晚期,與棘魚類有共同的祖先。盾皮魚類最早出現於晚志留世,一直生存到早石炭世,以泥盆紀最繁盛。軟骨魚類出現於早泥盆世晚期,可能與盾皮魚類有共同的祖先。泥盆紀時魚類極為繁盛,故被稱為「魚類時代」。硬骨魚類在現代魚類中占絕對優勢,被稱為「水中的主人」。從侏羅紀起,軟骨魚類出現了,如鯊魚和鰩,還有生活在深海里的銀鮫。
(9)兩棲類的出現
總鰭魚在晚泥盆世時登陸, 是陸生脊椎動物的最早類型。脊椎動物在登上陸地的過程中首先要解決呼吸和行動問題總鰭魚已具有原始肺的構造,肉質偶鰭可以在地上爬行。最早的兩棲類代表是發現於格陵蘭和北美晚泥盆世的迷齒類魚石螈(Ichthyostega),具明顯的從總鰭魚類向兩棲類過渡的中間類型性質。石炭——二疊紀是兩棲類最繁盛的時期,被稱為「兩棲動物時代」。殘存下來的現代兩棲類有蠑螈、青蛙等。
(10)裸子植物和爬行運動
裸子植物雖在石炭——二疊紀時已開始出現,但最繁盛的時期是,故中生代被稱為「裸子植物時代」。這一時期的植物群以蘇鐵、本內蘇鐵和松柏類為主。北半球還有較多的銀杏類,南半球則以松柏類占優勢。從蕨類植物演化到裸子植物,標志著從孢子繁植轉化為種子繁殖。裸子植物用種子繁殖適於陸上生活和傳播,擴大了生存空間,形成了地球上的廣大森林,為爬行動物的發展,提供了有利的生活環境。
石炭——二疊紀時,從兩棲動物迷齒類演化出來的蜥螈形類,堅持陸生方向,很可能是爬行動物的祖先。經過長期演化,產生了能夠適應乾旱陸地環境的羊膜卵。於是,爬行動物誕生了。從兩棲類水中產卵、水中受精發展到爬行動物的體內受精和產生羊膜卵,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
陸生爬行動物中以恐龍(Dinosaur)為主要代表。恐龍最早出現於中三疊世,分蜥臀類和鳥臀類兩大支系,是中生代占絕對優勢的陸地脊椎動物。由於爬行動物大量繁殖,除絕大部分在陸地上生活外,有的重返水域成為水生爬行動物,如開始的魚龍類、和的蛇頸龍類。有的向空中發展成為飛翔的爬行動物,叫翼龍類,如德國侏羅系中發現的喙嘴龍 (Rhamphorhyn-chus),靠前肢的兩張翼膜飛翔。由喙嘴龍分化出另一類飛翔爬行動物叫翼指龍(Ptercdactylus),主要生活在晚侏羅世到白堊紀。
爬行動物是中生代地球上占絕對優勢的脊椎動物,故稱中生代為「爬行動物時代」或「龍的時代」。到白堊紀末期,全球出現了顯著的地質事件,使地表自然環境發生巨大變化。由於恐龍不能適應當時迅速變化的環境,隨同整個爬行動物的大衰退,無論陸生的、水生的或飛翔的恐龍,到白堊紀末都相繼絕滅了。爬行動物中殘留並延續至今天的,僅有喙頭蜥類、鱷類、龜鱉類和有鱗類(蛇和蜥蜴)。
對恐龍的絕滅尚有不同的解釋。不少人認為恐龍的集群絕滅與地外成因的災變事件有關,如超新星爆發、小天體撞擊地球等。
(11)鳥類的出現和發展
鳥類是從爬行動物分化出來的一個旁支。鳥類的腦和神經系統發達,心臟分隔完全,是恆溫的脊椎動物。從變溫的爬行動物轉化為恆溫的鳥類,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。恆溫動物(鳥類和哺乳動物)的體溫相對穩定,不受外界氣溫的影響,增強了對氣候環境的適應性,擴大了地理分布范圍。
鳥類最早的化石代表是德國晚侏羅世的始祖鳥(Ar-chaeopteryx),它是由爬行動物向鳥類過渡的中間類型,是鳥類的最早代表。此外,1986年在美國得克薩斯州發現一新的鳥化石,命名為 Protoavis,意為「原始的鳥」。其時代為三疊紀,比始祖鳥早,但比始祖鳥更接近現代鳥類。因此有人認為始祖鳥可能是鳥類系統演化中的一個旁支。有關鳥類的起源和早期發展有待深入研究。
(12)被子植物和哺乳動物
早白堊世晚期出現了被子植物,中、晚白堊世很快繁育起來,新生代時極為繁盛,代替了裸子植物,成為植物界中最高級的類群,開創了被子植物時代。關於被子植物的起源迄今尚無定論。
被子植物有比裸子植物更進步的內部構造和完善的生殖器官。被子植物的迅速發展和更廣泛的地理分布,為依賴植物為生的動物界提供了豐富的食物資源,促進了昆蟲、鳥類和哺乳動物的大發展。人類生活也與被子植物的發展密切相關。
最早的哺乳動物是從三疊紀的似哺乳爬行動物中分化出來的。進入新生代,由於板塊的分離或聚合,氣候的分化,被子植物的迅速發展和廣泛分布,促使哺乳動物迅速分化、輻射,得到了空前發展,取代了爬行動物,在地球上居於優勢。從而脊椎動物的演化又進入了一個更高級的階段──哺乳動物時代。從爬行動物的變溫、卵生發展為哺乳動物的恆溫、胎生和哺乳,以及高度發達的神經系統和感覺器官,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
一般認為中生代的古獸類是白堊紀和新生代有袋類和有胎盤類的共同祖先。白堊紀時,有袋類廣泛分布於世界各大陸,第三紀繁盛於南美,而現代僅生活在澳大利亞。有胎盤類是比有袋類更高等的哺乳動物。最早的有胎盤類是白堊紀出現的小型食蟲類。新生代後得到空前發展,分化、輻射出許多分支。其中一支為適合於飛行生活的翼手類和蝙蝠,是從古新世一類樹棲生活的食蟲類演化而來的。另一支是適應於海洋生活的鯨類,保留了從陸生祖先繼承來的肺呼吸,是一種進化趨同的現象。嚙齒類包括現生的松鼠、河狸、家鼠等,是獸類中演化最成功的一類,無論在種類、數量、分布地區,在獸類中都占優勢地位。食肉類又分為古食肉類、新食肉類和鰭腳類。古食肉類大量輻射發生在古新世和始新世。始新世末期新食肉類繁盛起來,如現生的貓、虎、狗等。新食肉類出現不久,海生鰭腳類(海獅、海豹、海象)開始出現。
最原始的哺乳動物主要是食蟲的。古老的有蹄動物踝節類也是從原始食蟲類演化而來的,是由食蟲發展到食草過程中最原始的一個分支,是後來大多數有蹄動物,包括馬、貘、犀等奇蹄類和豬、牛、羊等偶蹄類的共同祖先。
象的祖先可能由早期的踝節類演化而來。最早的象是發現於北非晚始新世到早漸新世的始祖象(Moerither-ium),體形大小如豬,第二對門齒還沒有形成象類特有的大門牙。古乳齒象(Palaeomastodon)是始祖象的直接後裔,它的身體比始祖象增大了約一倍,上門牙伸長,第四紀開始多數絕滅,少數生活到早更新世。真象類是從乳齒象演化出來的,又分為劍齒象類和真象類。中國象類化石很多,如甘肅早更新世的劍齒象化石被命名為黃河古象,真象化石有廣泛分布於華北和東北晚更新世的猛獁象。象類演化趨勢是個體增大、鼻長和大象牙的不斷增長。今天殘存的僅有非洲象和印度象。
奇蹄類中以馬的演化研究的最清楚。馬的最早代表是始新世早期的始馬(Hyracotherium),大小如現代的狐狸,前足有4個腳趾,後足有5個腳趾。漸新世出現了中馬(Mesohippus),前、後足只有3個腳趾,都著地。始馬和中馬都生活在森林裡。中新世出現了草原古馬(Mery-chippus),前、後足都只有3個腳趾,只中間1個趾著地,兩側的已經退化。從草原古馬開始,馬類才進化到草原賓士生活。到上新世,開始出現單趾馬,命名為上新馬(Pliohippus)。到第四紀出現了現代馬 (Equus)。馬類的演化趨勢是,個體增大,腿和腳伸長,側趾退化,中趾加強,前臼齒臼齒化,頰齒齒冠增高。
偶蹄類從始新世開始出現,經過漸新世、中新世和上新世大量發展,從更新世到現在,在食草動物中無論在種類上和數量上都占優勢地位。偶蹄類分為豬形類、駱駝類和反芻類。豬形類出現於始新世早期,都是些小形偶蹄類,如始新世的雙錐齒獸,戈壁豬形獸等。從漸新世到上新世體形變大。更新世出現了與現代野豬相似的豬。駱駝出現於始新世晚期,也是小形的偶蹄類。從始新世的始駝,經過漸新世的鹿駝,到中新世和上新世的原駝,一直發展到現代亞洲的真駝和南美的羊駝。反芻類包括鼷鹿、鹿、長頸鹿、牛、羊、羚羊等。這一類的主要特徵是消化系統復雜,能很好地加工和消化粗糙的草類。鼷鹿是最原始的反芻類。在中國發現的鹿化石很多,有中新世的皇冠鹿、上新世的上新鹿、更新世的四不象鹿和大角鹿等。
(13)從猿到人
人類在動物界中的近親是類人猿(簡稱猿)。現代的類人猿有長臂猿、猩猩、大猩猩和黑猩猩。類人猿無論在外貌和面部表情上,還是身體內部的結構上都與人相似。類人猿中又以黑猩猩與人最接近。
根據化石資料,從猿到人經過森林古猿(Dryopithe-cus)、臘瑪古猿(Ramapithecus)、南方古猿(Australo-pithecus)、人(Homo)4個階段。森林古猿在漸新世晚期中新世中期繁榮於歐、亞、非洲大陸,是現生各種猿類的祖先。臘瑪古猿大約在1500萬年前由一種森林古猿演化而來, 生存在距今 1500~800萬年前。這種化石最早(1932)發現於印度西瓦立克山,以後在非洲、歐洲和中國雲南均有發現。一般認為臘瑪古猿是從猿到人過渡階段的早期代表,是最早的人科成員。但近年來新發現的化石卻增加了臘瑪古猿是人科的懷疑,有人認為是一種進步的猿類。南方古猿化石最早(1924)發現於南非,南方古猿大約生存於距今300~100萬年前,它的原始類型可能是從猿到人的過渡階段晚期的代表。由南方古猿再進一步發展成現代人。從猿到人的演化過程中,勞動起著重要的作用。由於勞動使身體的姿勢由半直立變為直立。勞動和語言又促進了腦的發展,而腦的發展又加速了從猿到人的轉變。
(14)人類的發展
人類發展的過程一般分為 4個階段:早期猿人階段、晚期猿人階段、早期智人階段和晚期智人階段。
早期猿人階段。出現於更新世早期,以坦尚尼亞距今 175萬年的「能人」(Homo habilis)為代表。這一階段的人類已具人的基本特點,但還有許多原始性。能直立行走,還能製造簡單的礫石工具。外貌像猿,但腦量達700毫升,比現代猿大。
晚期猿人(直立人)階段。出現於更新世中期,以北京猿人(Homo erectus pekinensis)和爪哇猿人(Homo ercetus Java)為代表。與北京猿人大致同時的還有藍田猿人(Homo erectus lantianensis)和海德堡人(Homo erectus heidelber ensis)等。這一時期的猿人,身體形態已有明顯的進步性,身體像人,腦顱像猿,但腦量較大,在715~1225毫升之間,直立行走的姿勢已與現代人接近。在文化上已能製造較進步的石器,並開始用天然火。比早期猿人分布范圍更廣泛。
早期智人(古人)階段。古人生存於距今10~20萬年至5萬年前,廣泛分布於亞、非、歐洲的許多地區,以德國的尼安德特人(Homo sapiens neanderthalensis)為代表。中國發現的古人化石有廣東的馬壩人、湖北的長陽人、山西的丁村人。古人的腦量已達現代人的水平,製造石器,靠漁獵生活,能人工取火。丁村人在石器打制技術上比北京猿人有了顯著提高,加工更加精細。
晚期智人(新人)階段。出現於近5萬年內,以法國的克羅馬儂人(Homo sapiens sapiens)為代表。在中國有北京周口店的山頂洞人,內蒙的河套人,廣西的柳江人,四川的資陽人。新人在形態上已非常像現代人,在文化上已有雕刻與繪畫的藝術,並出現了裝飾品。新人分布范圍比古人更廣泛。新人化石不僅發現於亞、歐、非洲的廣大地區,在大洋洲和美洲也有發現。在新人階段,現代人種包括黃種、白種、黑種和棕種,開始分化和形成,廣泛分布於世界各地。柳江人是現代黃種人的祖先,克羅馬
㈦ 生物演變的過程。具體點~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~................................
生命的起源
一般認為生命是由化學物質從無機到有機演化而來的。地球原始大氣富含甲烷、氨、二氧化碳、水汽等,這些氣體在外界高能(紫外線、閃電、高溫)的作用下,首先合成氨基酸、脂肪酸等小分子有機化合物。這些小分子有機化合物,在適當的條件下,可以進一步結合成更復雜的蛋白質、核酸等大分子有機物質,經過進一步演化,終於產生了能夠不斷地進行自我更新的、結構非常復雜的多分子體系,由此產生了原始生命。當非細胞形態的原始生命在地球上出現時,由於大氣中仍然缺氧,因此,它們一定是厭氧和異養類型。地球約形成於距今46億年,從澳大利亞發現的距今35億年的瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石表明,生命的起源亦即化學演化過程,應發生在地球形成後約11億年。生命的產生是地球演化史上的一次最大的飛躍,使得地球歷史從化學演化階段推向生物演化階段。
編輯本段
原核生物的出現
最初的生命應是非細胞形態的生命,為了保證有機體與外界正常的物質交換,原始生命在演化過程中,形成了細胞膜,出現了細胞結構的原核生物。細胞是生命的結構單元、功能單元和生殖單元,細胞的產生是生命史上的一次重大的飛躍。當前,地球上發現最早具細胞結構的可靠化石是瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石。
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藻菌生態系統的形成
地球上最早出現的異養型原核生物細菌,經過不斷地分化和發展,終於又出現了能夠進行光合作用、從無機物合成有機養料的自養型原核生物藍藻。藍藻和細菌作為早期生物界的合成者和分解者,組成物質循環的兩個基本環節,形成了一個完整的生態系統。從異養到自養是早期生物演化的另一次重大的飛躍。
藍藻是最早出現的放氧生物,使得地球上原始大氣中氧氣濃度不斷增加,形成含氧大氣層。在高空出現的臭氧層,吸收了太陽的紫外輻射,改變了整個生態環境,為喜氧生物提供了有利的生活環境。於是生物便由厭氧轉入喜氧,提高了能量代謝的效能。在加拿大甘弗林組中,發現了完好的距今約20億年的細菌和藍藻化石。
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真核生物的出現
從原核到真核是生物演化從簡單到復雜的轉折點,最早具細胞的生物是單細胞原核生物。原核細胞沒有核膜,沒有細胞器,結構簡單。真核細胞具有核膜,整個細胞分化為細胞核和細胞質兩部分。細胞核內具有染色體,成為遺傳中心,細胞質內進行蛋白質合成,成為代謝中心。由於細胞結構的復化,增強了變異性,使得真核生物能夠向高級體制發展。現已發現距今約13億年的美國加利福尼亞的貝克泉組的白雲岩中的原核藍藻和真核綠藻。綠藻還發現於距今約10億年的澳大利亞的苦泉組。綠藻是最早具有真核的生物。
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動物的出現
隨著真核生物的出現,動、植物開始分化和發展。動物的出現,形成了一個新的三極生態系統。綠色植物(真核植物和原核藍藻)通過葉綠素光合作用製造食物,是自然界的生產者;細菌和真菌是自然界的分解者;動物是自然界的消費者。地史上最早的動物化石是距今6~7億年澳大利亞的伊迪卡拉動物群,其中以腔腸動物的似水母類、海鰓類、環節動物和少量節肢動物為主,還有一部分分類位置未定的疑難化石,很可能代表地史上曾短暫出現而又迅速絕滅的類群。從動物的分化水平看,伊迪卡拉動物群已是較後期的類型,不是動物的原始代表。這標志著後生動物在元古宙早已出現,並經歷了一段相當長的分化演變過程。
編輯本段
海洋藻類和無脊椎動物時代
早古生代在生物演化史上稱為「海洋藻類時代」和「海洋無脊椎動物時代」。起始於距今6億年,延續了約1.7億年。
植物仍以海生藻類為主,但很難保存為完好的化石。由於植物進化速度遠較動物緩慢,早古生代植物界一直停留在藻類階段。藻類的大量繁育不僅為海洋無脊椎動物提供了豐富的食物資源,而且通過葉綠素光合作用,放出氧氣,為海洋無脊椎動物的發展,准備了有利的生活環境。
繼元古宙末期伊迪卡拉後生裸露動物群之後,於寒武紀早期,出現了地史上最早具鈣質硬殼的小殼動物群,包括軟舌螺、單板類、腹足類、腕足類等。這與當時海水富含鈣質有關。由於發生了礦化事件,使得寒武紀保存的化石突然增多。這一時期稱為「非三葉蟲時代」。進入三葉蟲時代後,在中國雲南發現了距今5.7億年的澄江動物群,主要由水母、三葉蟲、金臂蟲、非三葉蟲節肢動物、蠕形動物、海綿、無鉸腕足類、軟舌螺和藻類等組成,是目前世界上保存最早的軟體的多門類動物群,這一動物群的發現還表明後生動物在寒武紀開始前已經歷了一段分化、輻射的歷史過程。隨後,腔腸動物、古杯類、軟體動物(雙殼、腹足、頭足)、棘皮動物、牙形刺、筆石等相繼出現。其中以三葉蟲演化迅速、生態分異明顯,分布遍及全球整個海域,在動物界中占絕對優勢,因而稱寒武紀為「三葉蟲時代」。古杯類是地史上最早的造礁動物,生活於早寒武世,中寒武世早期絕滅,是生物史上第一個完全絕滅的造礁動物門類。
奧陶紀是自然環境有利於海洋無脊椎動物繼續發展的時代,層孔蟲、苔蘚蟲等先後出現,筆石、腕足類、鸚鵡螺等顯著分異。樹形筆石繼續發展,一部分固著在海底生活,而大部分遠運洋漂浮生活,遍及全球海域。到早奧陶世中期,正筆石類興起、演化迅速,是奧陶紀的重要分帶化石。腕足類出現了分異的第一個高峰期,在數量上占重要地位。鸚鵡螺開始出現於晚寒武世,到奧陶紀分異明顯,種類繁多,個體較大,是營游泳生活的兇猛食肉動物。珊瑚最早出現於寒武紀,至中、晚奧陶世大量繁育,同層孔蟲、苔蘚蟲等一起,是溫暖淺海的重要造礁動物。海洋無脊椎動物新類群的出現和多樣化,加劇了淺海陸棚區的生存競爭。
志留紀延續時間較短,生物界來源於奧陶紀,但有新的發展。其中最重要的生物事件是,三葉蟲顯著衰退,筆石向簡化方向演變,單筆石興起並大量發展。珊瑚以床板珊瑚和日射珊瑚為主,出現了特有的鏈珊瑚。腕足類出現了內部構造更為復雜的五房貝和展翼狀外殼的石燕貝。鸚鵡螺顯著減少但仍有代表。節肢動物中形體最大的板足鱟類最早出現於奧陶紀,到志留紀大量繁育,志留紀末,由於受加里東運動的影響,海水逐漸退去。部分生物為了適應新的生活環境,由海洋向陸地生活轉變。
向陸地生活轉變和發展──植物和昆蟲 由於志留紀末期大規模海退,陸地面積逐漸擴大,從濱海淺灘綠藻植物演化而來的陸生裸蕨植物最早出現於晚志留世,到早泥盆世開始大量生活在濱海沼澤低地,中泥盆世後期出現根、莖和葉分化的原始石松類和有節類,到晚泥盆世在自然選擇的作用下,裸蕨迅速絕滅了。一般稱志留紀末到中泥盆世為「裸蕨植物時代」。到石炭、二疊紀陸生植物進一步發展,出現了石松、節蕨、真蕨和原始裸子植物的種子蕨和科達類,這一時期被稱為「蕨類植物時代」。從晚石炭世到二疊紀各類植物極度繁茂,由於適應不同的氣候條件,逐漸形成明顯的植物地理分區。
陸生植物發展之後,與植物存在著密切關系的昆蟲大量繁育,它們相互依存,相互制約,平行發展。最早的昆蟲類是最原始的無翅類型,最早的無翅類化石出現於泥盆紀。石炭紀出現了現知最早的有翅昆蟲,當時最繁盛的昆蟲是現已絕滅的古網翅類。二疊紀昆蟲區系發生顯著的變化,直翅類明顯縮小,許多現代類型開始出現。
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魚類的出現和發展
魚類包括有頜類和無頜類。無頜類包括頭甲魚形類和鰭甲魚形類。頭甲魚形類包括現生的七鰓鰻和盲鰻以及古生代有甲胄的種類;鰭甲魚形類包括已絕滅的異甲魚和花麟魚。無頜類最早的類群是異甲類。發現於北美落基山區中奧陶統的異甲魚,是脊椎動物最早的化石代表。晚志留世出現了從無頜類分化出來的最早具頜的棘魚類和盾皮魚類。有了上下頜,就不僅是被動攝食微小有機物,而可主動追捕大的食物了。硬骨魚類包括總鰭魚類、肺魚類和輻鰭魚類,最早出現於晚志留世晚期,與棘魚類有共同的祖先。盾皮魚類最早出現於晚志留世,一直生存到早石炭世,以泥盆紀最繁盛。軟骨魚類出現於早泥盆世晚期,可能與盾皮魚類有共同的祖先。泥盆紀時魚類極為繁盛,故被稱為「魚類時代」。硬骨魚類在現代魚類中占絕對優勢,被稱為「水中的主人」。從侏羅紀起,軟骨魚類出現了,如鯊魚和鰩?,還有生活在深海里的銀鮫。
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兩棲類的出現
總鰭魚在晚泥盆世時登陸, 是陸生脊椎動物的最早類型。脊椎動物在登上陸地的過程中首先要解決呼吸和行動問題。總鰭魚已具有原始肺的構造,肉質偶鰭可以在地上爬行。最早的兩棲類代表是發現於格陵蘭和北美晚泥盆世的迷齒類魚石螈(Ichthyostega),具明顯的從總鰭魚類向兩棲類過渡的中間類型性質。石炭-二疊紀是兩棲類最繁盛的時期,被稱為「兩棲動物時代」。殘存下來的現代兩棲類有蠑螈、青蛙等。
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裸子植物和爬行動物
裸子植物
裸子植物雖在石炭-二疊紀時已開始出現,但最繁盛的時期是中生代,故中生代被稱為「裸子植物時代」。這一時期的植物群以蘇鐵、本內蘇鐵和松柏類為主。北半球還有較多的銀杏類,南半球則以松柏類占優勢。從蕨類植物演化到裸子植物,標志著從孢子繁植轉化為種子繁殖。裸子植物用種子繁殖適於陸上生活和傳播,擴大了生存空間,形成了地球上的廣大森林,為爬行動物的發展,提供了有利的生活環境。
石炭-二疊紀時,從兩棲動物迷齒類演化出來的蜥螈形類,堅持陸生方向,很可能是爬行動物的祖先。經過長期演化,產生了能夠適應乾旱陸地環境的羊膜卵。於是,爬行動物誕生了。從兩棲類水中產卵、水中受精發展到爬行動物的體內受精和產生羊膜卵,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
陸生爬行動物
陸生爬行動物中以恐龍(Dinosaur)為主要代表。恐龍最早出現於中三疊世,分蜥臀類和鳥臀類兩大支系,是中生代占絕對優勢的陸地脊椎動物。由於爬行動物大量繁殖,除絕大部分在陸地上生活外,有的重返水域成為水生爬行動物,如三疊紀開始的魚龍類、侏羅紀和白堊紀的蛇頸龍類。有的向空中發展成為飛翔的爬行動物,叫翼龍類,如德國侏羅系中發現的喙嘴龍 (Rhamphorhyn-chus),靠前肢的兩張翼膜飛翔。由喙嘴龍分化出另一類飛翔爬行動物叫翼指龍(Ptercdactylus),主要生活在晚侏羅世到白堊紀。
爬行動物是中生代地球上占絕對優勢的脊椎動物,故稱中生代為「爬行動物時代」或「龍的時代」。到白堊紀末期,全球出現了顯著的地質事件,使地表自然環境發生巨大變化。由於恐龍不能適應當時迅速變化的環境,隨同整個爬行動物的大衰退,無論陸生的、水生的或飛翔的恐龍,到白堊紀末都相繼絕滅了。爬行動物中殘留並延續至今天的,僅有喙頭蜥類、鱷類、龜鱉類和有鱗類(蛇和蜥蜴)。
對恐龍的絕滅尚有不同的解釋。不少人認為恐龍的集群絕滅與地外成因的災變事件有關,如超新星爆發、小天體撞擊地球等。
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鳥類的出現和發展
鳥類是從爬行動物分化出來的一個旁支。鳥類的腦和神經系統發達,心臟分隔完全,是恆溫的脊椎動物。從變溫的爬行動物轉化為恆溫的鳥類,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。恆溫動物(鳥類和哺乳動物)的體溫相對穩定,不受外界氣溫的影響,增強了對氣候環境的適應性,擴大了地理分布范圍。
鳥類最早的化石代表是德國晚侏羅世的始祖鳥(Ar-chaeopteryx),它是由爬行動物向鳥類過渡的中間類型,是鳥類的最早代表。此外,1986年在美國得克薩斯州發現一新的鳥化石,命名為 Protoavis,意為「原始的鳥」。其時代為三疊紀,比始祖鳥早,但比始祖鳥更接近現代鳥類。因此有人認為始祖鳥可能是鳥類系統演化中的一個旁支。有關鳥類的起源和早期發展有待深入研究。
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被子植物和哺乳動物
概述
早白堊世晚期出現了被子植物,中、晚白堊世很快繁育起來,新生代時極為繁盛,代替了裸子植物,成為植物界中最高級的類群,開創了被子植物時代。關於被子植物的起源迄今尚無定論。
被子植物
被子植物有比裸子植物更進步的內部構造和完善的生殖器官。被子植物的迅速發展和更廣泛的地理分布,為依賴植物為生的動物界提供了豐富的食物資源,促進了昆蟲、鳥類和哺乳動物的大發展。人類生活也與被子植物的發展密切相關。
哺乳動物
最早的哺乳動物是從三疊紀的似哺乳爬行動物中分化出來的。進入新生代,由於板塊的分離或聚合,氣候的分化,被子植物的迅速發展和廣泛分布,促使哺乳動物迅速分化、輻射,得到了空前發展,取代了爬行動物,在地球上居於優勢。從而脊椎動物的演化又進入了一個更高級的階段──哺乳動物時代。從爬行動物的變溫、卵生發展為哺乳動物的恆溫、胎生和哺乳,以及高度發達的神經系統和感覺器官,是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍。
一般認為中生代的古獸類是白堊紀和新生代有袋類和有胎盤類的共同祖先。白堊紀時,有袋類廣泛分布於世界各大陸,第三紀繁盛於南美,而現代僅生活在澳大利亞。有胎盤類是比有袋類更高等的哺乳動物。最早的有胎盤類是白堊紀出現的小型食蟲類。新生代後得到空前發展,分化、輻射出許多分支。其中一支為適合於飛行生活的翼手類和蝙蝠,是從古新世一類樹棲生活的食蟲類演化而來的。另一支是適應於海洋生活的鯨類,保留了從陸生祖先繼承來的肺呼吸,是一種進化趨同的現象。嚙齒類包括現生的松鼠、河狸、家鼠等,是獸類中演化最成功的一類,無論在種類、數量、分布地區,在獸類中都占優勢地位。食肉類又分為古食肉類、新食肉類和鰭腳類。古食肉類大量輻射發生在古新世和始新世。始新世末期新食肉類繁盛起來,如現生的貓、虎、狗等。新食肉類出現不久,海生鰭腳類(海獅、海豹、海象)開始出現。
最原始的哺乳動物主要是食蟲的。古老的有蹄動物踝節類也是從原始食蟲類演化而來的,是由食蟲發展到食草過程中最原始的一個分支,是後來大多數有蹄動物,包括馬、貘、犀等奇蹄類和豬、牛、羊等偶蹄類的共同祖先。
象的祖先可能由早期的踝節類演化而來。最早的象是發現於北非晚始新世到早漸新世的始祖象(Moerither-ium),體形大小如豬,第二對門齒還沒有形成象類特有的大門牙。古乳齒象(Palaeomastodon)是始祖象的直接後裔,它的身體比始祖象增大了約一倍,上門牙伸長,第四紀開始多數絕滅,少數生活到早更新世。真象類是從乳齒象演化出來的,又分為劍齒象類和真象類。中國象類化石很多,如甘肅早更新世的劍齒象化石被命名為黃河古象,真象化石有廣泛分布於華北和東北晚更新世的猛獁象。象類演化趨勢是個體增大、鼻長和大象牙的不斷增長。今天殘存的僅有非洲象和印度象。
奇蹄類中以馬的演化研究的最清楚。馬的最早代表是始新世早期的始馬(Hyracotherium),大小如現代的狐狸,前足有4個腳趾,後足有5個腳趾。漸新世出現了中馬(Mesohippus),前、後足只有3個腳趾,都著地。始馬和中馬都生活在森林裡。中新世出現了草原古馬(Mery-chippus),前、後足都只有3個腳趾,只中間1個趾著地,兩側的已經退化。從草原古馬開始,馬類才進化到草原賓士生活。到上新世,開始出現單趾馬,命名為上新馬(Pliohippus)。到第四紀出現了現代馬 (Equus)。馬類的演化趨勢是,個體增大,腿和腳伸長,側趾退化,中趾加強,前臼齒臼齒化,頰齒齒冠增高。
偶蹄類從始新世開始出現,經過漸新世、中新世和上新世大量發展,從更新世到現在,在食草動物中無論在種類上和數量上都占優勢地位。偶蹄類分為豬形類、駱駝類和反芻類。豬形類出現於始新世早期,都是些小形偶蹄類,如始新世的雙錐齒獸,戈壁豬形獸等。從漸新世到上新世體形變大。更新世出現了與現代野豬相似的豬。駱駝出現於始新世晚期,也是小形的偶蹄類。從始新世的始駝,經過漸新世的鹿駝,到中新世和上新世的原駝,一直發展到現代亞洲的真駝和南美的羊駝。反芻類包括鼷鹿、鹿、長頸鹿、牛、羊、羚羊等。這一類的主要特徵是消化系統復雜,能很好地加工和消化粗糙的草類。鼷鹿是最原始的反芻類。在中國發現的鹿化石很多,有中新世的皇冠鹿,上新世的上新鹿,更新世的四不象鹿和大角鹿等。
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從猿到人
人類在動物界中的近親是類人猿(簡稱猿)。現代的類人猿有長臂猿、猩猩、大猩猩和黑猩猩。類人猿無論在外貌和面部表情上,還是身體內部的結構上都與人相似。類人猿中又以黑猩猩與人最接近。
根據化石資料,從猿到人經過森林古猿(Dryopithe-cus)、臘瑪古猿(Ramapithecus)、南方古猿(Australo-pithecus)、人(Homo)4個階段。森林古猿在漸新世晚期中新世中期繁榮於歐、亞、非洲大陸,是現生各種猿類的祖先。臘瑪古猿大約在1500萬年前由一種森林古猿演化而來, 生存在距今 1500~800萬年前。這種化石最早(1932)發現於印度西瓦立克山,以後在非洲、歐洲和中國雲南均有發現。一般認為臘瑪古猿是從猿到人過渡階段的早期代表,是最早的人科成員。但近年來新發現的化石卻增加了臘瑪古猿是人科的懷疑,有人認為是一種進步的猿類。南方古猿化石最早(1924)發現於南非,南方古猿大約生存於距今300~100萬年前,它的原始類型可能是從猿到人的過渡階段晚期的代表。由南方古猿再進一步發展成現代人。從猿到人的演化過程中,勞動起著重要的作用。由於勞動使身體的姿勢由半直立變為直立。勞動和語言又促進了腦的發展,而腦的發展又加速了從猿到人的轉變。
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人類發展的過程
人類發展的過程一般分為 4個階段:早期猿人階段、晚期猿人階段、早期智人階段和晚期智人階段。
早期猿人階段
出現於更新世早期,以坦尚尼亞距今 175萬年的「能人」(Homo habilis)為代表。這一階段的人類已具人的基本特點,但還有許多原始性。能直立行走,還能製造簡單的礫石工具。外貌像猿,但腦量達700毫升,比現代猿大。
晚期猿人(直立人)階段
出現於更新世中期,以北京猿人(Homo erectus pekinensis)和爪哇猿人(Homo ercetusJava)為代表。與北京猿人大致同時的還有藍田猿人(Homo erectus lantianensis)和海德堡人(Homo erectus heidelber gensis)等。這一時期的猿人,身體形態已有明顯的進步性,身體像人,腦顱像猿,但腦量較大,在715~1225毫升之間,直立行走的姿勢已與現代人接近。在文化上已能製造較進步的石器,並開始用天然火。比早期猿人分布范圍更廣泛。
早期智人(古人)階段
古人生存於距今10~20萬年至5萬年前,廣泛分布於亞、非、歐洲的許多地區,以德國的尼安德特人(Homo sapiensneanderthalensis)為代表。中國發現的古人化石有廣東的馬壩人、湖北的長陽人、山西的丁村人。古人的腦量已達現代人的水平,製造石器,靠漁獵生活,能人工取火。丁村人在石器打制技術上比北京猿人有了顯著提高,加工更加精細。
晚期智人(新人)階段
出現於近5萬年內,以法國的克羅馬儂人(Homo sapiens sapiens)為代表。在中國有北京周口店的山頂洞人,內蒙的河套人,廣西的柳江人,四川的資陽人。新人在形態上已非常像現代人,在文化上已有雕刻與繪畫的藝術,並出現了裝飾品。新人分布范圍比古人更廣泛。新人化石不僅發現於亞、歐、非洲的廣大地區,在大洋洲和美洲也有發現。在新人階段,現代人種包括黃種、白種、黑種和棕種,開始分化和形成,廣泛分布於世界各地。柳江人是現代黃種人的祖先,克羅馬儂人是現代歐洲白種人的祖先。
㈧ 恐龍之前的生物
恐龍之前的生命:
寒武紀:作為生命【大爆炸】的年代。代便生物:三葉蟲、古杯動物、腹皮動物
腕足動物、棘皮動物等····
石炭紀:石炭紀約處於地質年代兩億八千六百萬至三億六千萬年前,它可以區分為兩個時期:始石炭紀(又叫密西西比紀,三億兩千至三億六千萬前)、和後石炭紀(又叫賓夕法尼亞紀,兩億八千六百至三億兩千萬年前)。
代表生物:昆蟲
奧陶紀:代表生物:魚類、筆石、牙形石、鸚鵡螺
泥盆紀:脊椎動物飛速發展。菊石取代三葉蟲。
志留紀:本紀始於距今4.38億年,延續了2500萬年。由於志留系在波羅的海哥德蘭島上發育較好,因此曾一度被稱為哥德蘭系。志留紀可分早、中、晚三個世。
生物特點:魚類向陸地開始發展。
奧陶紀:在奧陶紀晚期,約4.8億年前,首次出現了可靠的陸生脊椎動物——淡水無顎魚;淡水植物據推測可能在奧陶紀也已經出現。
石炭紀:石炭紀約處於地質年代兩億八千六百萬至三億六千萬年前,它可以區分為兩個時期:始石炭紀(又叫密西西比紀,三億兩千至三億六千萬前)、和後石炭紀(又叫賓夕法尼亞紀,兩億八千六百至三億兩千萬年前)。
生命是生物的組成部分,是生物具有的生存發展性質和能力,是生物的生長、繁殖、代謝、應激、進化、運動、行為表現出來的生存發展意識,是人類通過認識實踐活動從生物中發現、界定、彰顯、抽取出來的抽象事物。
從低等簡易到高等復雜,生命歷時數億萬年的演化,正如道家所謂:道生一,一生二,二生三,三生萬物。而演化出了各種不同種類的生命。
大約在66億年前,銀河系內發生過一次大爆炸,其碎片和散漫物質經過長時間的凝集,大約在46億年前形成了太陽系。作為太陽系一員的地球也在46億年前形成了。接著,冰冷的星雲物質釋放出大量的引力勢能,再轉化為動能、熱能,致使溫度升高,加上地球內部元素的放射性熱能也發生增溫作用,故初期的地球呈熔融狀態。高溫的地球在旋轉過程中其中的物質發生分異,重的元素下沉到中心凝聚為地核,較輕的物質構成地幔和地殼,逐漸出現了圈層結構。這個過程經過了漫長的時間,大約在38億年前出現原始地殼,這個時間與多數月球表面的岩石年齡一致。
生命起源於大約35億年以前。在35億年的化石岩層當中我們可以找到藍藻的化石。
