《古生物与地史学》复习要点.doc
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1、第一章绪论第二章化石的形成形成及命名1.古生物学:研究地史时期生物界面貌和发展历史的科学 。 其研究范围不仅包括了各地史时期地层中保存的古生物本身,还包括一切与生物活动有关的地质记录,如叠层石。化石,保存在岩层中地质历史时期的生物遗体、生物活动痕迹及生物成因的残留有机物分子。标准化石,2.石化作用及类型,1)矿质充填作用:生物硬体组织中的一些空隙,经过石化作用被一些矿物质沉淀充填,使得生物硬体变得致密和坚硬2)置换作用:在石化作用过程中,原来生物体组分被溶解,外来矿物质充填,如硅化、钙化、白云化、黄铁矿化等3)碳化作用:石化作用过程中,生物遗体中不稳定的成分分解和升馏挥发,仅留下较稳定的碳质薄
2、膜保存为化石3.化石保存类型-实体化石、模铸化石(印痕,印模(外模、内模),核化石(外核、内核),铸型)、遗迹化石、化学化石。1、实体化石body fossil:全部生物遗体或部分生物遗体的化石2、模铸化石:mode and cast fossil:保存在岩层中生物体的印模和铸型(复铸物)(1)印痕化石impression fossil:生物软体在围岩上留下的印痕(2)印模化石(mold fossil):生物硬体在围岩表面上的印模包括:外模external mold:生物硬体外表面在围岩上的印模内模internal mold:生物硬体内表面在围岩上的印模复合模composite mold:内模
3、和外模重叠在一起的化石注意印模化石上所反映的纹饰和构造与生物体实际情况,正好凸凹方向相反。(3)核化石core fossil生物硬体所包围的内部空间或生物硬体溶解后形成的空间,被沉积物充填固结形成的化石.内核internal core 外核external core(4)铸型化石cast fossil: 在形成外模和内核后,原壳体被全部溶解,沉积物在溶解后的空间再次充填形成的化石铸型化石在大小、形态和表面装饰等方面与原生物体一致,但内部构造完全不同。3、遗迹化石ichnofossil:保存在岩层中古代生物活动留下的痕迹和遗物4、化学化石 chemical fossil分子化石 molecula
4、r fossil: 古生物有机质软体虽在石化作用过程中遭受破坏,未能形成化石,但分解后的有机组分,如脂肪酸、氨基酸等,仍可残留在岩层中。这些残留物质仍具有一定的有机化学分子结构,利用一些现代化的手段和分析设备,可以从岩层中将其鉴别和分离出来。对探索生命起源、生物演化及生物成因的矿产探寻和开发具有重要意义。4.化石记录的不完备性1、古生物化石仅是现代生物编目的8.7(化石形成条件的严格,地史时期的生物只有极少部分保存成为化石)2、现已发现的化石仅是岩层中保存成化石的一部分(包含超微化石、分子化石等) 由于上述二个因素、表明古生物记录的不完备性。化石记录不完备是古生物学中的基本事实,所以在研究古生
5、物界的面貌及其发展规律时,必需考虑这个事实,避免做出片面结论。5.化石形成和保存条件1、生物本身的条件;生物硬体l 矿化硬体l 矿化程度l 矿化组分l 比较稳定的是方解石、硅质化合物、磷酸钙等l 不太稳定的是霰石、含镁方解石l 有机质硬体l 如几丁质薄膜、角质层、木质物等生物软体2、生物死后的环境条件;l 物理条件l 如高能水动力条件下生物尸体易被破坏l 化学条件l 如水体pH值小于7.8时,CaCO3易于溶解;氧化环境中有机质易腐烂l 生物条件l 如食腐生物和细菌常破坏生物尸体3、埋藏条件;1)与埋藏的沉积物性质有关圈闭较好的沉积物易于保存,如化学沉积物、生物成因的沉积物一些特殊的沉积物还能
6、保存生物软体部分,如松脂、冰川冻土等2)与埋藏的沉积物性质有关具孔隙的沉积物中的古生物尸体易被破坏基底上的内栖生物,以及一些表栖生物也能破坏沉积物内的生物遗体4、时间条件;1)埋藏前的暴露时间l 及时埋藏有利于形成化石l 埋藏后不被再挖掘出来2)石化作用时间l 经过地质历史时间的成岩石化作用l 短暂、近期内的生物埋藏不成为化石5、成岩石化条件(石化作用三种类型:矿质充填、置换作用、碳化作用)。化石保存的不完备性6.化石的分类与命名1)单名法:l 用一个词来表示生物分类单元的学名Anthozoa(珊瑚纲)Claraia(克氏蛤)l 用于属以上分类单元的命名l 其中第一个字母用大写l 属名用斜体拉
7、丁文或拉丁化文字2)双名法(二名法):l 用于种的命名,用二个词表示Claraia aurita(带耳克氏蛤)l 即在种本名之前加上它所归属的属名,以构成一个完整的种名l 种名用斜体拉丁文或拉丁化文字l 种名字母全部用小写3)三名法:l 用于亚种的命名,由三个词组成Claraia aurita minor(带耳克氏蛤微小亚种)l 即在属名和种名之后再加上亚种名l 亚种名用斜体拉丁文或拉丁化文字l 亚种名字母全部用小写古生物的命名法则优先律:生物的有效学名是符合国际动物或植物命名法规所规定的最早正式刊出的名称化石物种的鉴别标志页共同的形态特征、构成一定的居群、具有一定的生态特征、分布于一定的地理
8、范围。第三章生命起源与生物的进化地球早期生命演化过程中的几个重要动物群和事件时代+地区+生物组成+特征q Edicara动物群典型代表:发现于澳洲南部晚元古代Edicara崩德砂岩中,时间5.9-7.0亿年。动物群的分布:西南非洲、加拿大、西伯利亚、英国、瑞典,中国的震旦系。动物群的组成:大部分是腔肠动物,如水母、水螅、锥石、钵水母、海鳃类等,还有环节动物、节肢动物等。q 小壳动物群组成特征: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。时代:小壳动物群始于震旦纪末期,大量繁盛于寒武纪初期。意义:动物界完成了从无壳到有壳的演变,它是继埃迪卡拉动物
9、群之后生物界又一次质的飞跃。q 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地区的下寒武统(1)。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、甚至脊索动物(鱼类)等。1.事件:寒武纪生物大爆发 时间:寒武纪初(5.7亿年),动物界出现一次爆发式的大发展。 主要组成:以节肢动物门三叶虫纲占优势,占60%,其次为腕足动物门,占30%,其它门类。 意义: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。动物体分化重大事件(不考) 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、古杯动物)。
10、 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(环节动物、软体动物、节肢动物、腕足动物、苔藓动物、棘皮动物、脊索动物)。 脊椎动物神经系统的发展人类的高级神经系统。物种的形成(非重点)影响物种形成的四大要素:遗传、变异、隔离和自然选择成种方式:渐变论成种方式:即达尔文关于物种形成的方式,通过自然选择,将微小的有利变异逐渐积累,最后形成新种。新种与旧种之间有一系列过渡类型。突变论成种方式:即间断平衡论成种方式,物种形成是突变(间断)与渐变(平衡)的辩证统一,但以突变为主,演化量主要靠突变形成。新种在地史时期可在忽略不计的时间内迅速形成(突
11、变),形成后保持长期稳定(渐变)。新种与旧种之间不一定有过渡类型生物进化的特点和规律:1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2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, 恢复环境.3.重演律(生物发生律
12、)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。比如, 人的胚胎有尾巴与猿有尾巴的关系所以, 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4.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5.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
13、,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。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。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。第六章 生物与环境1.海洋生物分区及其特征海洋生物分区滨海生物区shore biota浅海生物区shall
14、ow sea半深海生物区bathyal biota深海生物区abyssal biota远洋生物区plagic biotaH 滨海生物区shore biotaH 范围:位于海岸附近的高、低潮线之间,即潮汐地带或潮间带H 地形特点:地形复杂,海湾、泻湖、河口、三角洲、岛屿等H 环境特点:波浪和潮汐作用强烈,海水含氧充足、光照强,但含盐度、温度、光线、水流等因素昼夜变化很大H 生物特点:生物总体贫乏,除一些与海底有关的植物外,动物一般具有坚硬的外骨骼,固着生长在岩石上、潜穴生活或在硬底上钻孔生活H 浅海生物区shallow seaH 范围:从低潮面直到陆棚与大陆斜坡之界处(0-200m)H 地形特点
15、;海底地形较平缓H 环境特点:含盐度变化不大;温度只受季节的影响;含氧充足,波浪及潮汐作用使其有良好的通气性;上部水动力条件较强;光线可以透入海底:0-80m为强光带,80-200m为弱光带H 生物特点:生物种类多,分异度高,90%以上的海洋生物生活在此区;海底是底栖生物生活的主要场所,且多为狭盐分生物;中部生活着游泳生物;上部生活着浮游生物H 半深海生物区bathyal biotaH 范围:200-1000m,为陆棚外缘和大陆斜坡上部地区H 地形特点:平均坡度417(现代)H 环境特点:海水平静;温度、盐度比较稳定;含氧量稍低;为无光带H 生物特点:一般没有藻类生长,生物种类稀少,底栖生物以
16、食腐类生物为主H 深海生物区abyssal biotaH 范围:深度大于1000m的大陆斜坡下部至深海底部的广大深海盆区H 地形特点:海底平坦、或为深海沟和海底山脊所分隔H 环境特点:黑暗、寒冷(一般在2-10度)、水压力大H 生物特点:生物稀少,主要为一些特化无眼的鱼类和甲壳类;生物骨骼多为硅质,食泥或食腐H 远洋生物区plagic biotaH 范围:指远离海岸的半深海和深海区上层水域H 环境特点:上部为透光带、下部为无光带H 生物特点:为远洋浮游生物和游泳生物的主要生活场所。浮游生物是海洋生物的主要食源,它们死亡后壳体沉入海底常形成硅藻、放射虫或有孔虫软泥2.海洋生物的生活方式1、游泳生
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