古生物學(xué) 1 古生物學(xué)-緒論課件

1、古生物學(xué)(Paleontology)長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院肖傳txiao188古生物地史學(xué)之10/10/20221古生物學(xué)學(xué)時(shí)分配理論：22學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)：14學(xué)時(shí)教材及參考書(shū)目1古生物學(xué)與地史學(xué)概論，肖傳桃，石油工業(yè)出版社，2007。2古生物學(xué)，何心一，地質(zhì)出版社，1988實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（盡快領(lǐng)?。┕派锏厥穼W(xué)實(shí)習(xí)教案，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地史古生物教研室10/10/20222第一章 緒 論第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容第二節(jié)化石的形成及保存類型第三節(jié)古生物的分類和命名10/10/20223第一章 緒論第一節(jié) 古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容一古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容古生物學(xué)研究地史時(shí)期的生物界及其發(fā)生、

2、發(fā)展規(guī)律和相關(guān)地質(zhì)紀(jì)錄的學(xué)科。其范圍包括各個(gè)地史時(shí)期地層中保存的一切與古生物有關(guān)的資料。包括生物遺體和遺跡，以及與生物活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)記錄。 強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面 生 物 界 發(fā)生發(fā)展 地質(zhì)記錄10/10/20224二 古生物學(xué)所處的位置及其內(nèi)涵10/10/20225四 古生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)Paleontology古生物學(xué)形態(tài)分類時(shí)代TheoreticalPaleontology理論古生物學(xué)進(jìn)化方式進(jìn)化速率進(jìn)化機(jī)制10/10/20227一 化石古生物學(xué)的研究對(duì)象定義 古生物學(xué)的研究對(duì)象, 是指保存在地層中生物的遺體和遺跡。強(qiáng)調(diào)以下三點(diǎn)：生物特征（形態(tài)、結(jié)構(gòu)、文飾、成分、或活動(dòng)的痕跡。要注意區(qū)分假化石）地質(zhì)

3、歷史時(shí)期（1萬(wàn)年以后，與文物相區(qū)別）巖層中（非現(xiàn)代沉積層）第二節(jié)化石的形成及保存類型10/10/20228生物在死亡后，需經(jīng)過(guò)埋藏和漫長(zhǎng)地質(zhì)時(shí)期的石化作用才能形成化石。化石的形成須有如下4個(gè)條件：（1）生物本身?xiàng)l件：需要有硬體，以礦質(zhì)硬體最佳。軟體不利于保存。此外，生物個(gè)體的豐富程度也很重要。（2）埋藏條件：埋藏速度和埋藏物的性質(zhì)影響化石的保存。快速埋藏和細(xì)粒沉積物有/不利于化石保存(?)。（3）時(shí)間條件：需長(zhǎng)時(shí)間埋藏，使石化作用得以進(jìn)行。（4）成巖條件：只有在壓實(shí)作用較小/大（？），且重結(jié)晶作用輕微/嚴(yán)重（？）情況下，才能保存完好的化石。 因此，化石保存和記錄具有不完備性。二 化石的形成條件

4、10/10/202210 三 化石的形成過(guò)程生物群：生活在共同的環(huán)境，彼此關(guān)系密切的生物群死亡群：各種原因死亡的尸體堆積，有可能非同一生物群埋藏群：堆積埋藏在一起的動(dòng)物遺體，有混雜或損失化石群：埋藏群經(jīng)過(guò)成巖作用10/10/202211 三 化石的形成過(guò)程生物群10/10/202212埋藏群10/10/202214化石群10/10/202215從死亡群到埋藏群的變化 -化石埋藏類型判斷標(biāo)志完整程度：原地埋藏類型化石完整，細(xì)微結(jié)構(gòu)未破壞；異地埋藏多破碎。分選：原地埋藏者大小一致（？）、個(gè)體發(fā)育不同階段化石均有保存，無(wú)分選性；異地埋藏者個(gè)體基本一致（？），分選好。兩殼比例：原地埋藏者基本1：1，否

5、則為異地埋藏。生態(tài)類型的保存位置：原地埋藏往往保存生物生存時(shí)的位置和狀態(tài)。其他：原地埋藏者，化石的古生態(tài)分析結(jié)果和含化石層的沉積環(huán)境一致。否則為異地埋藏。10/10/202217 四 化石保存的不完整性10/10/202218 化石保存的不完整性表現(xiàn)之一種類的不完整性數(shù)量的不完整性種間的不平衡性形態(tài)的不完備性10/10/202219 化石保存的不完整性表現(xiàn)之二常形成化石部分類型形成化石少量化石無(wú)化石記錄8個(gè)門常形成化石4個(gè)門有部分類型形成化石5個(gè)門有少量化石18個(gè)門無(wú)化石記錄10/10/202220五 化石的保存類型（一）化石的石化作用及類型 石化作用：是指埋藏在沉積物中的生物體在成巖作用中經(jīng)

6、過(guò)物理、化學(xué)作用的改造而成為化石的過(guò)程。有如下三種類型：（1）礦質(zhì)充填作用地下水所攜帶的礦物質(zhì)充填到生物硬體組織的孔隙中，使硬體變得更加致密。這種石化作用沒(méi)有改變生物體原來(lái)的組織結(jié)構(gòu)，但增加了重量和成分。10/10/202221（一）化石的石化作用及類型（2）置換作用交代作用生物硬體被埋藏后，不斷被地下水所溶解，同時(shí)又被外來(lái)的礦物質(zhì)所充填。常見(jiàn)的有硅化、鈣化和白云石化作用。這種石化作用保持了原來(lái)生物硬體的形態(tài)、大小和結(jié)構(gòu)構(gòu)造（如果溶解和交代速度相當(dāng)，則可以以分子形式交代，這樣可以看清其細(xì)胞結(jié)構(gòu)），但改變了生物硬體的成分。 10/10/202222（二） 化石的保存類型 按化石保存特點(diǎn)不同，可分

7、為實(shí)體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學(xué)化石 1 實(shí)體化石（Body fossil) 指地史時(shí)期中保存下來(lái)的生物遺體，為生物遺體的全部或某一部分。多為骨骼部分。（1）未變質(zhì)實(shí)體化石這類化石很少見(jiàn)，只能在特定的情況下保存。他們一般沒(méi)有經(jīng)過(guò)明顯的變化（氧化）。如琥珀、干尸、細(xì)菌、猛犸象等。10/10/2022241 實(shí)體化石（2）變質(zhì)實(shí)體化石當(dāng)生物被沉積物掩埋后，經(jīng)過(guò)了明顯石化作用而形成的化石。10/10/202225（2） 印模化石(mold)具凸凹?xì)さ纳镉搀w在圍巖表面上留下的印模。包括外模和內(nèi)模。外模生物體的外表部分在圍巖上的印模，它體現(xiàn)了生物體外表的大小、形態(tài)和紋飾。相同相反？?jī)?nèi)膜生物體的內(nèi)面

8、在圍巖上的印模，它反映了生物體內(nèi)表面的大小、形態(tài)和紋飾。相同相反？10/10/202227（2） 印模具凸凹?xì)さ纳矬w印在圍巖上的痕跡。外模生物體的外表部分印在圍巖上的特征，它反向地體現(xiàn)了生物殼外表的大小形態(tài)和紋飾。內(nèi)膜生物殼的內(nèi)面印在圍巖上的痕跡，它反向地反映了殼內(nèi)表面的大小、形態(tài)和構(gòu)造。10/10/202228（3)（模）核化石（Core fossil)生物遺體內(nèi)、外模形成后，生物硬體溶解，其他物質(zhì)的再充填，便形成了“核化石”，可分為內(nèi)核和外核。10/10/202229外核是當(dāng)生物殼體溶解后留下的空間被再次充填后所形成的核化石。它與原硬體同形等大、紋飾相同/相反（？）。內(nèi)核殼體內(nèi)部的空腔被

9、填充后的核化石，其表面就是內(nèi)模（？）。內(nèi)核鑄型外核外核10/10/202230（4） 鑄型當(dāng)外膜、內(nèi)核形成后，它們之間的殼體溶解而被另一種礦物質(zhì)充填而形成了形態(tài)逼真的“殼”。這種“殼”沒(méi)有原來(lái)殼的微細(xì)構(gòu)造，但有內(nèi)核。這種外核包內(nèi)核，類似工藝鑄成品一樣，稱為鑄型。外核鑄型內(nèi)核10/10/202231 3 遺跡化石是指地史時(shí)期的生物在沉積物中所保存下來(lái)的活動(dòng)時(shí)的遺跡或遺物?？煞从成罘绞?、生態(tài)，有些也是標(biāo)準(zhǔn)化石如：足跡、爬跡、糞、卵、孔、穴、石器10/10/2022323 遺跡化石10/10/2022333 遺跡化石10/10/2022343 遺跡化石西峽恐龍蛋胚胎及復(fù)原圖10/10/202235

10、4 化學(xué)化石古生物體中的軟體雖然遭受分解，但分解后的有機(jī)質(zhì)成分如脂肪酸、氨基酸等仍保存在地層中，它們?nèi)跃哂幸欢ǖ挠袡C(jī)化學(xué)分子結(jié)構(gòu)，稱之為化學(xué)化石。相應(yīng)分支學(xué)科有：分子古生物學(xué) 古生物化學(xué)生物成礦作用化學(xué)化石的研究對(duì)于探索生命的起源，闡明生物發(fā)展歷史，以及對(duì)有機(jī)礦產(chǎn)的探查都有重要意義。10/10/202236第三節(jié) 古生物的分類和命名 古生物的種類很多，它們雖然不如現(xiàn)代生物那么龐雜，但就已知的種類也已有十幾萬(wàn)種。如同任何研究工作一樣，要研究古生物，首先必須把它們分門別類地進(jìn)行分類和命名。10/10/202237一 生物分類單位生物的分類單位由大到小依次稱為：界（kingdom）門(phyllum

11、)綱(class)目(order)科(family)屬(genus)種(species)。 根據(jù)需要，其中還可以設(shè)立亞門、亞綱、超科、亞科、亞屬和亞種等等一些輔助性的分類單位。10/10/202238一 生物分類單位例如確定狼的分類單位：Animalia動(dòng)物界Chordata脊索動(dòng)物門Mammalia哺乳綱 Carnivora食肉目 Carnivdae犬科 Canis犬屬 Canis lupus狼10/10/202239一 生物分類單位整個(gè)生物界可以分為植物界和動(dòng)物界也有人主張分成五個(gè)界系統(tǒng)： 植物界 動(dòng)物界 真菌界 原生生物界 原核生物界 10/10/2022401 種（species） 又

12、稱物種：是生物學(xué)和古生物學(xué)的基本分類單位，它不是人為規(guī)定的單位，而是生物進(jìn)化過(guò)程中客觀存在的實(shí)體。它是由一個(gè)或許多個(gè)居群（或稱種群）所組成的一個(gè)自然單位。特征：有共同的起源；有基本相同的形態(tài)、構(gòu)造和生理特征；有相同的地理分布和生態(tài)等特征；能互相交配繁殖后代。10/10/2022411 種（species）不同種的個(gè)體之間不能交配繁殖，這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。生殖隔離是物種形成和生物進(jìn)化的基礎(chǔ)。自然界同一個(gè)物種，常常由于環(huán)境的隔離居群之間的差異，一旦差異達(dá)到一定程度時(shí)，即使它們又重新生活在一起，彼此間也不能交配而繁殖后代，結(jié)果形成新種。10/10/2022422 屬（genus）屬：是由起源上有直

13、接聯(lián)系，在形態(tài)、構(gòu)造、生理、生態(tài)等特征上相似的若干個(gè)物種所構(gòu)成的分類單位。是由一些具有某些共同特征，親緣關(guān)系又十分親近的一些物種所組成的較高一級(jí)的分類單位。一些特征相似而親近的屬，繼而構(gòu)成科級(jí)單位，并以此類推，便可建立起各級(jí)分類單位。在分類學(xué)上，這種以親緣關(guān)系逐步建立起來(lái)的分類，反映了生物之間的演化發(fā)展的內(nèi)在聯(lián)系，因此稱為自然分類。10/10/2022432 屬（genus）古生物的分類系統(tǒng)：以化石形態(tài)和構(gòu)造的相似程度為基礎(chǔ)。這種分類的最大優(yōu)越性在于它是以許多形態(tài)學(xué)上的相似性和差異性的總和為基礎(chǔ)的，基本能反映生物界的自然親緣關(guān)系，因此也被稱為自然分類系統(tǒng)。10/10/202244生物的命名法則

14、 （一）命名法則 生物的命名就是給生物起名字。在國(guó)際上有統(tǒng)一的命名規(guī)則，其中最基本的規(guī)則有以下幾方面內(nèi)容： 1生物分類的各個(gè)單位名稱都采用拉丁文或拉丁化的文字來(lái)命名。拉丁文是歐洲古代語(yǔ)言。所謂拉丁化文字就是原來(lái)不是拉丁字，后來(lái)用拉丁字母拼寫，并服從拉丁語(yǔ)法變化的文字。10/10/20224510/10/202246二 生物的命名法則 2從門至科級(jí)分類單位的命名，都采用單名法命名，并用正體字書(shū)寫或印刷，第一字母大寫。例如 Protozoa 原生動(dòng)物門 Rhizopoda 根足蟲(chóng)綱 Foraminifera 有孔蟲(chóng)目 Fusulinidae 蜓科 門、綱、目的名稱沒(méi)有固定的詞尾?？萍?jí)名稱則有固定的

15、詞尾，它是由屬于這個(gè)科的一個(gè)典型屬名的詞根加上一個(gè)固定的詞尾-idae或-aceae構(gòu)成的。10/10/202247二 生物的命名法則3屬級(jí)分類單位的命名（單名法） 屬的命名采用單名法，但屬名要用斜體字來(lái)書(shū)寫和印刷，第一個(gè)字母也要大寫。 例如Fusulina Fischer et Waldkeim，1829，其中Fusulina是屬名，F(xiàn)ischer et Waldkeim是命名者的姓氏，1829是命名的年號(hào)。10/10/202248二 生物的命名法則 4種級(jí)分類單位的命名 （雙名法）： 種名采用雙名法，它由本身的種名和它所從屬的屬名兩個(gè)名字一起組成（屬名種名），屬名在前，種名在后，都用斜體字

16、書(shū)寫和印刷，但屬名的第一個(gè)字母要大寫，種名全用小寫。 例如：Fusulina cylindrica Fischer et Waldkeim，1829 其中的cylindrica是種名，F(xiàn)usulina是該種所屬的屬名，譯作筒狀紡錘蜓。10/10/202249二 生物的命名法則 5亞種的命名法（三名法）： （1）亞種采用三個(gè)拉丁詞構(gòu)成學(xué)名，即屬名+種名+亞種名 （2）三個(gè)詞均用斜體字 （3）屬名第1個(gè)字母大寫，種名、亞種名第1個(gè)字母小寫 如：Fusulina quasicylindrica compacta Sheng（似筒形紡錘蜓、緊卷亞種）10/10/202250二 生物的命名法則 （二）命

17、名原則 1 優(yōu)先律：生物學(xué)分類單元的有效名稱，應(yīng)以符合國(guó)際生物命名法則的最早刊出名稱為準(zhǔn)，后來(lái)提出的（同一類生物）名稱應(yīng)作為同義名而廢除。如Cyrtospirifer是1918年最早命名，后來(lái)葛利普在1931年又命名為Sinospirifer,按照優(yōu)先律原則，后者應(yīng)廢棄。 2 生物名后必須附上命名者的姓氏和日期。 3 各級(jí)分類單元的命名需要用兩國(guó)文字在正式刊物上發(fā)表。10/10/202251第四節(jié) 化石的研究方法和研究意義一、化石的研究方法（自學(xué)）1 化石標(biāo)本和樣品的采集2 標(biāo)本的處理和觀察磨制薄片、機(jī)械破碎、酸處理等3 標(biāo)本的鑒定和記述4 標(biāo)本的照相、制圖和復(fù)原二、化石的研究意義（自學(xué)）1 地層系統(tǒng)和地質(zhì)年代表的建立2 劃分、對(duì)比地層（標(biāo)準(zhǔn)化石）3 重建古地理和古氣候4 解釋地質(zhì)構(gòu)造、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題5 驗(yàn)證大陸漂移10/10/202252第四節(jié) 化石的研究方法和研究意義二、化石的研究意義6 用于古天文學(xué)（歷史天文學(xué)）的研究現(xiàn)代珊瑚一年約有360 條生長(zhǎng)紋，而石炭紀(jì)一年有385 390 條生長(zhǎng)紋，