地球历史与生命进程

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1、兰州大学通识教育选修课地球历史及其生命进程 孙柏年兰州大学地质科学与矿产资源学院2012年9月一、课程说明1、课程简介以地球历史的发展为主线，以地球发展历 史中的生命进程为关键，追循35亿年来地球历史进程，把生物渐进式和爆发式的演 化模式有机地联系在一起，从而使学生建 立起辨证唯物主义的世界观。 本课程内容涉及到了地球科学、生命科学、 化学、物理学、天文学、环境科学等领域 ，并与博物馆学和历史学有一定的联系。 传授学生终身学习与发展必备的自然科学 基础知识和技能，激励学生对生命和大自 然的热爱和保护地球的社会责任感，促进 学生探索未来的求知精神、创新精神和增 强学生的实践能力。2 2、教学目的

2、要求、教学目的要求3、教学手段及教学方法本课程以课堂讲授为主，采用多媒体课件授课，图片精美，力求采用通俗易懂、深入浅出的语言，使各个学科和专业的同学都能掌握和理解本门课程的知识和基本内容。系统介绍生活于地质历史时期的 各种动物和植物，真实再现了生 命的发生、发展和演化历程。 2001年10月27日，危地马拉帕卡亚火山喷吐岩浆的壮观场面 火山喷发时的天空 火山冒出的浓烟 火山熔岩波涛汹涌 1979年美国圣海伦斯山的北坡产生过一个圆丘，1980年5月18日大爆发前，该 圆丘竟以每天45厘米的速度增长。而火山的爆发就是从掀去这个圆丘开始的 。 FujiSan 3776; southwest Toky

3、o 804、考核方式 按学校规定本课程为正常考试方 式5、教学参考书（1）自编讲义（待统计人数）. （2）郝守刚等，生命的起源与演化地 球历史中的生命，高等教育出版社， 2000。 （3）张昀编著，生物进化，北京大学 出版社，1998。二、 教学队伍孙柏年，男，教授，博士学位，博士生导师；闫德飞，男，副教授，博士学位，硕士生导师 ；解三平，男，副教授，博士学位，硕士生导师 ；吴靖宇，男，讲师，博士学位；课程负责人简介：孙柏年n教育工作经历：n1978.2-1982.2兰州大学地质系地质学专业本科生，获学士 学位；n1982.3-1985.2兰州大学地质系古生物地层专业硕士研究生 ，获硕士学位；

4、n1991.9-1995.6中国矿业大学地质系煤田与油气地质专业博 士研究生，1995.6获博士学位；n2001-2002美国佛罗里达大学地球科学系博士后研究；n1985.3- 1992.4兰州大学地质系助教；讲师，n1992.5-2000.1 兰州大学地质系副教授，教育部骨干教师；n2000.1-今 兰州大学资源环境学院、地质科学与矿产资源 学院教授，博士生导师, 地质古生物研究所所长；n2004-2005德国图宾根大学地球科学系DFG高级访问学者 ；n2009入选甘肃省领军人才（第一层次）；国内外学习交流经历:n 1999-2001中国科学院广州地球化学研究所有机地球 化学国家重点实验室客

5、座研究员；n 2001.10-2002.10美国佛罗里达大学地球科学系高级 访问学者；n 2003.3 赴德国柏林自由大学进行学术交流;n 2004.4. 赴阿根廷参加国际学术会议并在南美洲巴 塔哥尼亚地区进行科学考察;n 2004.12-2005.2德国图宾根大学地球科学系DFG高 级访问学者；n 2005.2访问法国、荷兰、比利时相关地学科研机构;n2006-2010 中国科学院南京地质古生物研究所现代 古生物学与地层学国家重点实验室客座研究员n2007.8 赴韩国首尔大学参加第二届国际地球科学 计划大会n2008.3 赴突尼斯哈马迈特参加国际地球科学计划 IGCP506项目“海相与非海相

6、侏罗系对比与重大地 质事件”国际学术大会n2008.8-9赴德国波恩参加第八届国际古植物学大会 n2010.6 赴英国伦敦参加第三届国际古生物学大会n2012.8 赴日本东京参加第九届国际古植物学大会学术上兼任：学术上兼任： n n 中国地质学会理事，中国地质学会理事， n n 中国古生物学会常务理事，中国古生物学会常务理事， n n 中国古生物学会古生态学专业委员会副理事长，中国古生物学会古生态学专业委员会副理事长， n n 中国古生物学会古植物分会副理事长，中国古生物学会古植物分会副理事长， n n 中国古生物学会古生物教育工作委员会主任委员，中国古生物学会古生物教育工作委员会主任委员，

7、n n 第三届现代古生物学与地层学国家重点实验室学术委员会委第三届现代古生物学与地层学国家重点实验室学术委员会委 员，员， n n 第一届、第二届教育部高等学校地球科学教学指导委员会地第一届、第二届教育部高等学校地球科学教学指导委员会地 质学与地球物理学分委员会委员，质学与地球物理学分委员会委员， n n 甘肃省自然保护区第一届、第二届评审委员会委员，甘肃省自然保护区第一届、第二届评审委员会委员， n n 国际地质对比计划国际地质对比计划(IGCP-506,IGCP-507)(IGCP-506,IGCP-507)中国专家组成员，中国专家组成员， n n 古生物学报古生物学报, ,高校地质学报高

8、校地质学报, ,兰州大学学报兰州大学学报（自（自 然科学版）然科学版）, ,生物进化生物进化, ,甘肃地质甘肃地质编委。编委。主讲教师简介：闫德飞n1995-1999.6，中国地质大学(北京)地质系地质学 专业毕业，获学士学位；n1999.7，考入兰州大学资源环境学院古生物学与 地层学专业为硕士研究生，2001年提前攻博， 2004年获博士学位并留校工作；2007年晋升副教 授，2009年入选甘肃省领军人才（第二层次）；n现为国际联合项目“欧亚大陆新近纪气候演化 ”(Neogene Climate Evolution in Eurasia， NECLIME)中方成员之一，n中国古生物学会副秘书

9、长；n甘肃省地质学会科普工作委员会副主任委员。1997.9-2001.6，兰州大学资源环境学院地质学专业，获理学学 士学位；毕业后为推免研究生，2004年6月获理学硕士学位； 2007年6月获得理学博士学位留校工作； 2008年破格聘任为硕 士生导师， 2010年晋升副教授； 发表学术论著近30篇/部，作为项目骨干完成的“甘肃云南侏 罗第三纪植物化石角质层多元化分析” 获2007年甘肃省自然科学二等奖； 目前主持国家自然科学基金1项，省部级科研项目2项；发表 学术论文20多篇，其中第一作者SCI检索论文3篇，合作出版 专著1部。主讲教师简介：解三平主讲教师简介：解三平主讲教师简介：吴靖宇n20

10、03年兰州大学地质学专业毕业获学士学位，2004年考入兰州大学古生物学与地层学专业攻读硕士研究生，2006年成为提前攻读博士生， 2009年获博士学位留校工作 ，发表学术论著近20篇/部。其中第一作者SCI检索论文3篇。三、教学内容 介绍共计15章，70节第1章 绪论1 学习本课程的重要性2 化石基础知识3 地球基础知识4 地球科学与人类未来第2章 地球的起源与演化n从宇宙大爆炸到地球的形成n地球的起源和圈层分异n地球的年龄与生命起源n大气圈、水圈和生物圈的形成n生物圈的发展第3章 地球上生命的起源n人类对生命起源的几种认识n生命进化起源说化学进化论n生命起源的化学过程n由化学系统到生物学系统

11、的过渡n生物进化时期第4章 生物进化及其证据n古生物学的证据n比较解剖学的证据n胚胎学的证据n生物化学和分子生物学的证据n古生物学开启中国潘朵拉之盒魔盒中 的宝藏与希望第5章 地球历史、海陆变迁及古 地理演化n前寒武纪太古宙和元古宙n早古生代的地球环境、加里东构造旋回 及古地理轮廓n晚古生代海西构造旋回及世界古地理格 局的变化n中、新生代板块构造、Pangear合与分及 其古地理演化第6章 地球历史与生命进程1. 地质年代与生物界演化简表 2. 前生物的化学演化与漫长的生命萌芽阶段 生物演化的关键阶段： 3. 从原核细胞到真核细胞，“多细胞生物胚 胎化石”的发现？世界生物演化学者的一 次惊叹！

12、生命的历史长河生命的历史长河1998年 Nature 与 Science 期刊，针对贵州瓮安距今五亿八千万年 前“多细胞生物胚胎化石”的首次发现，让世界演化学者又一次惊叹！多细胞生物胚胎化石”的发现？4 寒武纪海洋动物大爆发：潘朵拉魔盒中 的第一颗明珠中国澄江生物群，奇异的软 躯体印痕化石和埃迪卡拉后生动物的早期 演化，“逮住天下第一鱼”，我们关注从鱼 到哺乳类的演化，因为我们是一家人，“ 复杂生命型式”演化树型的解译？1859英 达尔文 著舒德干等 译Big Bang of Life Cambrian Explosion达尔文为寒武纪 大爆发所困惑。达尔文进化论达尔文进化论与与寒武纪生命大爆

13、发寒武纪生命大爆发 到底有什么关系？到底有什么关系？潘朵拉双手捧上 礼物，这是一只金碧 辉煌的盒子。她一走 到普罗米修斯的弟弟 面前，就突然打开了 盒盖，里面的魔鬼和 灾难像股黑烟似地飞 了出来，迅速地扩散 到地上。盒子底上还 深藏着唯一美好的东 西：希望或宝藏，慌 乱中，潘朵拉赶紧盖 住盒子，结果里面只 留下了希望，因此希 望和宝物就永远关在 盒内了。“逮住天下第一鱼”如何 揭示这一奥秘：寻找适当的科学窗口澄江化石库已经超过 布尔吉斯页岩动物群. 昆明市云南省澄江县澄江化石库 (Early Cambrian)530 Ma两个最重要的寒武纪化石库.布尔吉斯页岩 (Middle Cambrian

14、) (515 Ma)澄江化石库布尔吉斯页岩生物群非洲触手担轮类-蜕壳类原口动物后口动物 棘皮动物华 夏 鳗长 江 海 鞘云 南 虫昆明鱼海口鱼古 虫 动 物 门原生动物约5.3亿年前近年来在中国大地上丰富的发掘，对脊椎动物演化脊椎动物演化分支的这棵树添枝加叶 ，这批珍贵的化石填补了许多重要的空缺，串联起许多“失落的环节”，成为脊 椎动物演化图上的要点与主干分支。爬行动物群脊椎动物生命树型图 我们关注从鱼到哺乳类的演化，因为我们是一家人。5. 无脊椎动物全盛时期，植物由水生向陆生的过 渡，植物登陆、鱼类昌盛 6. 地球是如何变绿的，陆地植物的起源，壮观的 蕨类森林 7. 二叠纪末的集群绝灭：二亿

15、五千万年前瞬间生 命史中最致命的一次大灭绝事件 8. 恐龙长了羽毛，鸟儿惊慌失措？爬行动物的鼎 盛和恐龙的兴衰 9. 20世纪最惊人的古生物学发现：潘朵拉魔盒中 的第二颗明珠 “热河生物群”埋藏着一亿二千五 百万年前不可思议的完整生态系第7章 脊椎动物的起源与演化n没有颌的鱼形动物无颌类n原始有颌类鱼形动物n羊膜卵的出现及脊椎动物征服陆地的历程第8章 爬行动物的起源与早期演化n爬行动物的出现n爬行动物对陆地生活的适应特征n爬行纲的分类 第9章 鸟类起源与早期鸟类的分异n什么是鸟？n早期鸟类化石n有争议的早期鸟类化石n带羽毛的恐龙，白垩纪末恐龙绝灭和地外 星球撞击事件n鸟类的起源n鸟类飞行的起源

16、及假说n早期鸟类主要类群的系统关系及发展鸟类和被子植物的起源和发展辽西中生代热河生物群热河生物群当世人为上个世纪末的临近或兴奋异常或恐慌不安之际， 穷乡僻壤又人烟罕至的辽西北票四合屯地区，一夕之间举世 闻名，被全球科学家认定是“本世纪最重要的发掘化石宝库 ”。1996年8月，第一件标本被当地农民劈开, 将正负两片岩 块，分别售予中国地质博物馆与南京地质古生物研究所，并 且在1996年与1998年分别命名为“中华龙鸟”与“中华鸟龙 ”。 中华龙鸟中华龙鸟第10章 缤纷多彩的的有花世界 被子植物的起源n被子植物的特征n被子植物的谱系和有关起源的假说n被子植物起源的时间和地点n被子植物起源的化石证据第11章 哺乳动物的起源、演化与 发展n哺乳动物的主要特征n哺乳动物的起源n原始哺乳动物n有胎类哺乳动物真兽类第12章 人类的起源与进化n人类具备创造文化的三个基本条件n人的双重属性和人