生命起源與演化(通8)

1、六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論2. 化學(xué)進(jìn)化化學(xué)進(jìn)化簡(jiǎn)單分子 復(fù)雜分子無(wú)機(jī)分子 有機(jī)分子生物小分子的產(chǎn)生氨基酸、嘌呤、嘧啶、糖、核苷酸等生物小分子 生物大分子多肽、多聚核苷酸等化學(xué)進(jìn)化導(dǎo)致生命起源六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）生命在地球上開(kāi)始的時(shí)間35億年前（據(jù)化石記錄）38億年前（間接證據(jù)：碳同位素比值、古大氣成分）六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）地球生命史中曾存在過(guò)數(shù)量龐大的物種據(jù)估計(jì)，絕滅了的物種占整個(gè)地球38 (35) 億年來(lái)的物種總和的99.999%即絕滅了的物

2、種與現(xiàn)存物種約有100億六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）生命在地球上的歷史記錄化石實(shí)體化石遺體化石模鑄化石（印痕化石、印模化石）遺跡化石足跡、糞粒、卵、石器等化學(xué)化石（分子化石）生物體殘留在巖石中的有機(jī)分子（降解產(chǎn)物）六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）光合作用和光合自養(yǎng)生物的產(chǎn)生疊層石（stromatolites）光合微生物活動(dòng)留下的遺跡：光合微生物的生命活動(dòng)與沉積、沉淀作用（沉淀碳酸鹽）的綜合產(chǎn)物。最早的疊層石在澳大利亞和南非發(fā)現(xiàn)，同位素測(cè)定的年齡為35億年。六、廣義進(jìn)化

3、論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）光合作用和光合自養(yǎng)生物的產(chǎn)生藍(lán)菌的繁榮與衰落在元古宙（25億年 6億年前）中長(zhǎng)達(dá)10多億年的時(shí)期里，藍(lán)菌一直是生物圈主要的生物類群和主要的初級(jí)生產(chǎn)者。元古宙中期，藍(lán)菌最為繁榮。元古宙末期（7億年 6億年前）， 后生動(dòng)物與植物開(kāi)始出現(xiàn)，藍(lán)菌驟 然衰落（由其造成的環(huán)境改變引起）六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）光合作用和光合自養(yǎng)生物的產(chǎn)生藍(lán)菌群落的作用通過(guò)光合作用產(chǎn)生O2，改變大氣圈的成分；且通過(guò)其活動(dòng)引起碳酸鹽沉積，從而降低大氣圈中CO2的含量。改變海水的

4、物理化學(xué)性質(zhì)：降低鈣離子、鎂離子的濃度，改變pH值。降低地球表面的溫度。六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）光合作用和光合自養(yǎng)生物的產(chǎn)生藍(lán)菌是生物圈形成和早期發(fā)展過(guò)程中起關(guān)鍵性作用的生物之一。六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）真核生物的出現(xiàn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一大飛躍與大氣圈中自由氧的開(kāi)始積累同步（19 20億年前）對(duì)于真核生物出現(xiàn)的時(shí)間仍有爭(zhēng)議（有關(guān)化石的鑒定與確認(rèn)有困難）六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞生物的出現(xiàn)繼真

5、核細(xì)胞起源后的又一重大進(jìn)化事件約在10億年前產(chǎn)生（7 10億年前）六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞生物的出現(xiàn)生物學(xué)意義個(gè)體體積顯著增大，導(dǎo)致組織分化和器官形成結(jié)構(gòu)與功能復(fù)雜化，專門器官產(chǎn)生有個(gè)體發(fā)育過(guò)程，遺傳調(diào)控機(jī)制復(fù)雜化使生物個(gè)體的內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定個(gè)體壽命延長(zhǎng)為高級(jí)生命的產(chǎn)生和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞生物的出現(xiàn)多細(xì)胞化的途徑細(xì)胞集群產(chǎn)生極性，進(jìn)一步分化為多細(xì)胞個(gè)體多核體形成間隔，進(jìn)一步分化為多細(xì)胞個(gè)體多細(xì)胞化的可能途徑多細(xì)胞化的可能途徑六

6、、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞動(dòng)植物的發(fā)展多細(xì)胞植物的發(fā)展海生底棲藻類（ 6 7億年前）多細(xì)胞無(wú)脊椎動(dòng)物的發(fā)展5.5 5.7億年前，出現(xiàn)一些與現(xiàn)代生物形態(tài)完全不同的類型六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞動(dòng)植物的發(fā)展寒武紀(jì)動(dòng)物多樣性的大增長(zhǎng)（“寒武爆發(fā)”，Cambrian explosion）5 5.3億年前眾多門類的無(wú)脊椎動(dòng)物幾乎“突然”、“同時(shí)”地出現(xiàn)，而寒武紀(jì)前卻只有較少的動(dòng)物化石云南澄江生物群云南澄江生物群“寒武爆發(fā)寒武爆發(fā)”的化石證據(jù)之一的化石證據(jù)之一“

7、澄江動(dòng)物化石群”國(guó)家地質(zhì)公園位于云南省澄江縣帽天山地區(qū)，總占地面積18平方公里，主要地質(zhì)遺跡類型為古生物化石。 “澄江動(dòng)物化石群”保存了早寒武世（距今5.3億年）40多個(gè)門類， 100余種動(dòng)物的化石。其中有海綿動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物和疑難動(dòng)物化石等。由于埋藏地質(zhì)條件特殊，不但保存了生物硬體化石，而且保存了十分罕見(jiàn)精美的生物軟體印痕化石。為研究寒武早期動(dòng)物大爆發(fā)及這個(gè)時(shí)期的動(dòng)物生理結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性、系統(tǒng)演化、生態(tài)環(huán)境提供了實(shí)物資料，是極為寶貴的地質(zhì)遺跡。云南澄江生物群云南澄江生物群“寒武爆發(fā)寒武爆發(fā)”的化石證據(jù)之一的化石證據(jù)之一“澄江動(dòng)物化石群”與澳大利亞“伊迪卡拉動(dòng)物化石群”（距今5

8、.8億年）、加拿大“布爾吉斯頁(yè)巖動(dòng)物化石群”（距今5.15億年）并列為“地球歷史早期生物演化實(shí)例的三大奇跡”，被稱為“二十世紀(jì)最令人驚奇的發(fā)現(xiàn)之一”， 已被聯(lián)合國(guó)教科文組織列入“全球地質(zhì)遺址預(yù)選名錄”。 六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞動(dòng)植物的發(fā)展動(dòng)物的骨骼化，內(nèi)骨骼的形成，脊椎動(dòng)物的產(chǎn)生（5億年前）陸地植物（苔蘚）、陸地?zé)o脊椎動(dòng)物出現(xiàn)（4.5億年前）陸地維管植物出現(xiàn)（4億年前）六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞動(dòng)植物的發(fā)展陸地維管植物是陸地生態(tài)系統(tǒng)主要的初級(jí)生

9、產(chǎn)者，是對(duì)生物圈的發(fā)展起關(guān)鍵性作用的一類生物。六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞動(dòng)植物的發(fā)展兩棲類起源（4億年前）爬行類起源，裸子植物起源（3億年前）哺乳動(dòng)物起源（2億年前）鳥(niǎo)類起源（ 2億年前）起源于恐龍？六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞動(dòng)植物的發(fā)展被子植物起源（1.4億年前/近2億年前）靈長(zhǎng)類出現(xiàn)（6000萬(wàn)年前）人類起源（500 100萬(wàn)年前）六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）多細(xì)胞動(dòng)植物的發(fā)展人

10、類是對(duì)生物圈的現(xiàn)狀和未來(lái)有著決定性影響的物種。六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）生命史中的大規(guī)模物種絕滅事件寒武紀(jì)（5 5.3億年前）海生生物大絕滅（海平面下降）奧陶紀(jì)末（4.4億年前）晚泥盆世（3.6億年前，泥盆紀(jì)末）六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）生命史中的大規(guī)模物種絕滅事件二疊紀(jì)末（2.3億年前，古生代與中生代交界）三疊紀(jì)末（1.9億年前）侏羅紀(jì)末（1.3 1.4億年前）白堊紀(jì)末（6500萬(wàn)年前，中生代與新生代交界）恐龍等絕滅六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化

11、中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）生命史中的進(jìn)化趨勢(shì)復(fù)雜性增加結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的生物，出現(xiàn)的時(shí)間越晚結(jié)構(gòu)層次增加，各層次的分化程度增大六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）生命史中的進(jìn)化趨勢(shì)多樣性增加生物形態(tài)的多樣性增加 （從單調(diào)到多樣）多樣性的增加是基于 復(fù)雜性的增加六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3. 廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）廣義進(jìn)化中的生物進(jìn)化（生命史）生命史研究中的問(wèn)題若38億年前生命已出現(xiàn)，那么化學(xué)進(jìn)化的條件是較為荷刻的，是否可行？生命出現(xiàn)后，有28億年都是處于單細(xì)胞狀態(tài)，6 7億年前才產(chǎn)生多細(xì)胞生物。為什么要如此長(zhǎng)的時(shí)間，而多細(xì)胞生物又如此“突然”地出現(xiàn)？六、廣義進(jìn)化論六、廣義進(jìn)化論3.