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1、 什么是史前生物 人类开始保留文字纪录以前生活于地球上的生物 体 年代范围大约从38亿年前到大约公元前3500年 史前生物的种类 三叶虫 鱼形动物 鱼石螈 恐龙等 史前生物的特征 大多数体形庞大 经过长时间之后体型慢慢进化 变小 史前生物灭绝的原因 环境 食物 天灾 地震等 包括小行星撞击理 论 气候变迁说 大陆漂移说 物种斗争说 地磁变 化说 被子植物中毒说 酸雨说等 地球上最初并没有生命 那么生命是如何产生 的呢 来自地球内部甚或来自撞击地球的小行 星和彗星的化学物质是构成早期生命的一部 分 地球上生命的扩散和发展经历了漫长的时 间 在几十亿年的时间里 单细胞的海洋生物 一直是地球上仅有的
2、生物 到目前为止所发现 的最早的生命遗迹是超过40亿年的化石菌类 人们只能在显微镜下才能看得见它们 而后 大约在6亿年前 海洋里的细胞开始分裂并连 接在一起形成了更大 更复杂的生命形式 前寒武纪末期 更复杂的生命形式漂流在乎静 的古代海洋里 其中包括7 5 20厘米长的盘 状的伊迪卡拉水母和5 12 5厘米长的椭团形 的狄更逊水母 因为没有捕食动物 它们的 世界是和平的 生命的起源 1 46亿年的原始的地球的 特点 炽热的 天空中赤日炎炎 电闪 雷鸣 地面上火山喷发 熔岩横溢 一切元素都呈气体状态 不存在生命 1 场所 2 物质 原始大气和原始海洋 3 能量 宇宙射线 紫外线 闪电 火山喷发释
3、放的能量等 甲烷 CH4 氨 NH3 水 H2O 氢气 H2 硫化氢 H2S 氰化氢 HCN 等 没有氧气 火山爆发形成原始大气 反应物条件产物 原 始 大 气 甲烷 CH4 氨 NH3 水 H2O 氢 H2 硫化氢 H2S 氰化氢 HCN 宇宙射线 紫外线 闪电 氨基酸 核苷酸 单糖 无机小分子物质 生 成 形 成 组 成 演 变 场所 原始大气 场所 原始海洋 场所 原始海洋 特点 特点 原始界膜和原始的 物质交换 具有原始的新陈代谢和繁殖能力 有机小分子物质 有机高分子物质 多分子体系 原始生命 场所 原始海洋 寒武纪时期 成千上万种新生物在海底诞生 最早出现的是形状像香槟酒杯 一样的动
4、物和生活在管状和角状结构里的动物 随后 长有硬壳的草食动物 和最早 的捕食动物出现 这 时期的许多动物看上去很奇怪 因为它们没 有现生的近亲 但另外的一些生物则是今天的蠕虫 有壳动物和脊椎动物的 祖先 海洋中含氧量的 增加可能是这一时期新的生命形式大量出现的一个原 因 这个名字的词源是 离奇的白日梦 但是对于科学家来说 搞清楚它到底 长得什么样却真的是一场噩梦 本世纪初当它的化石在加拿大布尔吉斯页岩 矿坑被发现的时候 它看起来好像带刺毛的蠕虫 后来 一位科学家认为这 种动物的身体是管状的 以7对长腿站立 背 上长有触手 并将它命名为怪 诞虫 科学家在中国发现了保存完好的怪诞虫的近亲 这些动物并
5、没有长 腿 给它命名的那位科学家所认为的长腿实际上是它背上的刺 他认为的触 手却是肉足 但这种动 物到底哪端朝前哪端向后 却仍然是一个难解之谜 寻找化石的科学家偶尔会发现这样的地点 矿物质细粒迅速覆盖古代动物的 整个身体 将它们的软体部分连同外 壳或骨骼一起保存下来 在这种罕见的 情况下 可以看到千百万年前的动物非常漂亮的细节 看起来就像它们活着 的时候一样 位于加拿大的布尔吉斯页岩矿坑就是这样的神奇地点之一 在那里的岩层中 发现了100多种 5 3亿年前的不同动物 有些像水母一样是软体的 有些像 螃蟹一样是硬体的 当崩塌的海底陆架所产生的泥浆将它们轻轻覆盖时 这 些动物就被保存下来了 侏罗纪
6、时 恐龙主宰大地 在超过5500万年的时间内 它们发展成为植食性和肉食性恐龙 小的像鸡那么 大 大的像座高楼 同时 地球上单一的大陆分解为两个大陆 植物和气候变得更加多样 但地球上仍然 很温暖 而且没有草或开花植物 鸟臀类耻骨指向后方 鸟臀类恐龙包括了从小型的棱齿龙类到大家熟悉 的大型植食性恐龙 例如剑龙 它还包括了下一个恐龙时期 白垩纪的角龙类和鸭嘴龙类 在德国 有 一个矿山 那里1 45亿年前的石灰岩完美地保存了死于含有毒水体的古代泻湖中或其附近的动物 在发现 于这个采石场的许多精美化石中 有8件身长30厘米的鸟类化石 这是迄今发现的最古老的鸟类 它的名字 叫做始祖鸟 意为 古代长羽毛的翅
7、膀 陆地上行走的最大动物出现于这个时代 它们是蜥脚类 这些四足 行走 以植物为食的动物头很小 而身体却非常巨大 它们用勺状或锥状的牙齿咬断植物 并借助吞下的 石块在巨大的胃中消化这些植物 蜥脚类是从原蜥脚类进化而来的 后者最早出现于三叠纪 体长接近9米 蜥脚类又分成许多类群 它们在 大小和体形上变化很大 粱龙类是所有蜥脚类当中最长的 具有一条鞭子一样的尾巴 震龙是一种体长超 过36米的梁龙 有四辆大巴士那么长 但所有侏罗纪蜥脚类中最大的是腕龙类 它具有高的像长颈鹿一样的胸膛和宽大的身体 一些腕龙有6层楼 那么高 体重相当于50头大象 尽管它们如此巨大 它们仍然可能被巨大的肉食性恐龙捕食 如体长
8、接近 12米的异龙 这种绝灭已久的动物不同于几乎所有的现代鸟类 它有牙齿 翅膀上有爪 还有一条长长的 骨质尾巴 这些都是恐龙和其他爬行动物的特点 但它像鸟一样也有羽毛 除了羽毛之外 它看起来很像 一个小型的肉食性恐龙 以至于有一只始祖鸟在发现其骨骼周围岩石上不清楚的羽毛印痕之前 一直被认 为是一只恐龙 过去恐龙时代的鸟类化石稀少 但始祖鸟显示出许多肉食性恐龙的特征 因而大多数科学家认为它是由恐 龙进化而来的 龙进化成为两个截然不同的类群 它们的区别就在于髋部结构 蜥臀类髋部的耻骨指向下 方 蜥臀类包括植食性的巨型蜥脚类和所有肉食性恐龙 兽脚类 在中国 新的发现显示小型肉食性恐 龙具有看起来像绒
9、毛或羽毛的结构 近二十年来 在我国内蒙古 辽宁和河北等地发现大量带羽毛和绒毛 的恐龙化石 从部分尾棕骨 前肢羽到全身绒羽 全身丝羽等各种不同类型的化石都有发现 这些恐龙化 石有些部分和始祖鸟化石生活在同一个时代 有些是较晚的白垩纪 在同一个化石地点 同时也发现大量 的鸟类化石 如孔子鸟 热河鸟等 这些新发现的化石证据 大大改变了过去对恐龙和鸟类之间的关系 也证实了现代鸟类的祖先是蜥臀类而不是鸟臀类恐龙 虽然它们的读音容易使人混淆 新发现的 恐龙羽毛 结构很多与后来的鸟类羽毛化石已经非常相似 这改变了把羽毛作为鸟类的分类学证据传统认识 而恐龙 羽毛结构是怎么演化出来的呢 目前有两种认识 一种是滑
10、翔说 认为这些小型恐龙原来是生活在树上 在从树到陆地的滑翔过程中逐渐演化出羽毛结构 于此对立的是奔跑说 认为小型恐龙在捕食昆虫的过程 中逐 渐演化出羽毛的结构 这两种学说的争议 都有其证据 但恐龙羽毛如何演化出来 1946年 一位科学家在散步的时候在6亿多 年前的岩石中发现了一些奇怪的浅碟形化 石 从那以后 更多的这样奇怪的古老化 石相继在世界各地发现 它们被一 起命名 为 文德动物 最初 科学家认为文德动物 是诸如水母 海鸡冠和蠕虫等现代海洋动 物的祖先的遗迹 后来一位科学家指出 它们是按一定的图案拼合在一 起 没有头 和尾 不同于任何现代动物 科学家仍在 争论文德动物究竟是什么 史前共有太
11、古代 元古代 古生代 中生 代和新生代五个时期 太古代 地球形成约在50到46亿年前 当时大地上火山 遍地 岩浆横流 环境之恶劣不在今日金星之 下 但由于地球距离太阳较金星远一些 且自 转周期合理 这为生命的形成奠定了基础 随 着地球表面的不断冷却和水气的增加 大地开 始出现了水并逐渐汇集得越来越多 约在39亿年前 地球上出现了原始的海洋 几 乎完全是淡水的原始海水中溶入了大量的有机 质 如氨基酸 核苷酸等 它们可能原本是地 球上所有 也有一部分来自彗星 在太阳及地 球其它物理作用下 一些有机质出现了肽键并 进而形成蛋白质 在随后的几亿年中 这些蛋 白质越来越复杂 终于在34亿年前生命开始出
12、现了 元古代 从距今34 18亿年前这漫长的16亿年中 要知道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 25亿年前 一些细菌演化到有能力去使用氧来有效的从有机物中抽取能量 差不多所有生物都用相同的 三羧酸循环及氧化磷酸化来使用氧 runaway
13、icehouse 效应造成休伦系冰期 21亿年前 更多复杂的细胞出现 包括有细胞器的真核生物 最接近的可能就是古细菌 大部份有细胞器的 都可能是从共生细菌衍生而来 粒线体会用像现今立克次体般从有机物抽取能量 而叶绿体则从 光及有机物合成能量 这是共同演化的例子 12亿年前 出现有性生殖 引发更快的演化 大部份的生命于海洋及湖中出现 一些蓝菌已经生活在湿润的 泥土中 10亿年前 多细胞生物出现 首先是生活在海洋中的藻及海苔 11 7 5亿年前 第一个超级大洲罗迪尼亚形成及重新分裂 9 5 7 8亿年前 斯图尔特冰期 这个时期是多重及接近全球性的冰期 反复的从雪球地球变为温室地球 9亿年前 每年共
14、有481日 每天18小时 地球的自转及公转因潮汐力逐渐变慢 7 5 5 8亿年前 根据雪球地球假说 前寒武纪成冰纪的冰河时期非常严重 连海洋亦完全结冰 只有在 热带的海水仍保持是液态 6亿年前 多孔动物 刺胞动物 扁形动物及其他多细胞动物在海洋出现 但亦有研究显示最早的动物生活 在湖泊的环境中 刺胞动物及栉水母是最早有神经元的生物 神经元只是一个简单的网 没有 脑部或中央神经系统 6 5 4亿年前 第二个超级大陆潘诺西亚形成及分裂 5 8 5 4亿年前 氧气的累积使臭氧层可以形成 而臭氧层可阻挡太阳的有害辐射 使生命可以在陆地上发 展 5 65 5 25亿年前 寒武纪大爆发产生了所有现今动物的
15、主要的门 其成因仍然存疑 以三叶虫为主的 节肢动物是最主要的门 脊索动物的皮卡虫可能是人类的祖先 奇虾是达2米长的猎食 者 它的后代可能是海蜘蛛 人们通常把震旦纪叫藻类时代 这一时期应该是寒武纪生命大爆发的准备阶段 古生代 地质年代的第三个代 约开始于6亿年前 结束于2 3亿年前 古生代共有6个纪 一般分为早 晚古生代 早古生代包括寒武纪 奥陶纪和志留纪 晚古 生代包括泥盆纪 石炭纪和二叠纪 动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫 软体动物和棘皮动物最繁盛 在奥陶纪 志留纪 泥盆纪 石炭纪 相继出现 低等鱼类 古两栖类和古爬行类动物 鱼类在泥盆纪达于全 盛 石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛 古植物在古
16、生代早期以海生藻类为主 至志留纪末 期 原始植物开始登上陆地 泥盆纪以裸蕨植物为主 石炭纪和二叠纪时 蕨类植物特别繁盛 形成茂密的森林 是重要的成煤期 寒武纪 地质年代古生代的第一个纪 寒武 原是英国南威尔士的一座山脉名因地质学家研究了该处的地质而得名 约开始于6亿年前 结束于5亿年前 寒武纪的 生物群中 以绿藻 红藻等海生藻类植物最为繁盛 无陆生动物 海生无脊椎动物 如三叶虫 低等腕足类和单板类 腹足类等多种软体动物繁盛 奥陶纪 地质年代古生代的第二个纪 奥陶 原是英威尔士的一古代民族名 被地质学家用作地质年代名 约开始于5亿年前 结束于4 4亿年前 当时气候温暖 全世界几乎都被浅海海水淹没 生物种类极多 已发现并能保存为化石的有海生藻类和多种海生动物 其中有三叶虫 笔石 腕足类动物中的海豆芽 软 体动物中的鹦鹉螺类 腹足类 瓣鳃类等 棘皮动物海林擒 现已绝灭 云南 贵州 陕西等地有化石 此外 还有海生节肢动物中的大型板足鲎和低 等鱼类等 志留纪 地质年代古生代的第三个纪 志留 原是英国威尔士的一个古代民族名 被地质学家用作地质年代名 开始于4 4亿年前 结束于4 05亿年前 志留纪
