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  讲座2 生物进化与系统分类(2)    
 

自地球诞生以来,地壳就在不停运动,地壳运动造就了地表千变万化的地貌形态,主宰着海陆的变迁。

地球上经历了一系列的地质事件,如生物的大规模兴盛与灭绝、强烈的造山运动、岩浆活动、海陆变迁等。如果把地球的发展演变历史与地质事件相结合,就可以形成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识。

你知道吗?科学家在喜马拉雅山的岩层里,找到了许多古海洋生物化石,如三叶虫、笔石、珊瑚等。你能否想象,世界屋脊曾经是汪洋大海?

下面让我们根据地质年代的顺序,勾勒一副一个完整的生物进化时间表。

植物的进化层次相对比较简单。从35亿年前到4亿年的泥盆纪是藻类时代,从4亿年前的泥盆纪,到2亿5千万年前的晚二叠纪,是蕨类植物时代,从2亿2千5百亿年前的晚二叠纪晚期,到1亿多年前的晚白垩纪晚期,是裸子植物时代,从早白垩纪到晚侏罗纪至今,是被子植物时代。如图所示,陆生植物的进化树。虚线部分表示推测的进化路线,实线部分表示有化石记载的进化史,实线的宽窄代表了类群的多样性。

各种生物生生息息,就形成了一部漫长的生物繁衍、变异的历史长卷。

让我们按照地质年代的先后顺序,重读“造物主”的这部杰作吧。

前寒武纪:从地球形成开始到5亿多年前的前寒武纪,持续了长达40亿年的时间。34亿年前出现了单细胞的蓝细菌,为原核生物。在距今20亿年左右,出现了最早的真核生物,是一些单细胞真核藻类。大约在8亿年前,前寒武纪快要结束的时候,出现了多细胞生物,包括水母类、珊瑚虫、蠕虫等无脊椎动物。

古生代:起始于5.7亿年前,包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪等6个纪。每一纪大约为3 000万年到7500万年不等。

(1)寒武纪:寒武纪时,浅海扩大,气候温和,出现了三叶虫。大约5亿年,寒武纪结束时,出现了大量生物类群,蕨类植物、海绵、珊瑚、腕足类软体动物和棘皮动物都很繁盛。称为寒武纪生物大爆发。

(2)奥陶纪和志留纪:到奥陶纪和志留纪时,硬骨鱼类、低等陆生维管植物开始出现,植物界逐渐完成了由水生向陆地的进化。

(3)泥盆纪:泥盆纪时,海洋面积减少,陆地面积扩大,昆虫和两栖类动物兴起。泥盆纪干旱炎热,蕨类植物非常繁茂,海洋与湖泊中鱼类非常繁盛。

(4)石炭纪:到石炭纪,海洋面积进一步减少,陆地面积继续扩大,有造山运动,两栖类动物繁盛起来,爬行类也开始兴起,动物界完成了由水生到陆生的进化。蕨类植物非常繁盛,裸子植物开始兴起。

(5)二叠纪:是古生代最后一个纪,造山运动更加频繁,气候干热,蕨类植物衰退,裸子植物繁茂,三叶虫及多种无脊椎动物绝灭,脊椎动物登陆成功。

石炭纪和二叠纪繁盛的蕨类植物和裸子植物被埋藏后,变成了今天我们所开采的煤炭。

到古生代末期,由于造山运动和干热的气候,起源于寒武纪,在古生代曾经兴盛的三叶虫完全绝灭。

中生代:为爬行动物兴盛的时代。开始于2亿4千5百万年前,一直持续到距今6 600万年前。中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。在中生代,极为繁盛的物种,包括昆虫、有花植物、鸟类、原始的哺乳类、爬行类。

你一定还记得美国有一部科幻电影《侏罗纪公园》,恐龙不可战胜的威力在中生代表现得淋漓尽致。让我们走出《侏罗纪公园》的恐惧,领略中生代的繁荣昌盛。

 

(1)三叠纪:气候温和干燥,晚期湿热,爬行类动物逐渐成为优势生物。在海洋中,长颈的蛇颈龙以鱼类为食。在空中飞行着巨大的翼龙,它们的翅膀甚至可长达数十米。开始出现最原始的哺乳动物。

 

(2)侏罗纪:恐龙最早出现于晚三叠纪,到侏罗纪达到最繁盛阶段,在白垩纪时绝灭。

(3)白垩纪:昆虫和有花植物出现了巨大的种群分化。恐龙大量地绝灭。

至今,对中生代的庞然大物、世界的霸主----恐龙的灭绝,仍然迷雾重重,众说纷纭。如果你有兴趣的话,不妨查阅一些资料,谈一谈。

新生代:从6600万年前延续到现代,是最短的地质历史时代,包括了第三纪和第四纪。

昆虫与被子植物继续繁盛,出现了鸟类和大量哺乳动物。

出现了适应于热带、温带、寒带、高山、平原、沼泽、荒漠等各种环境的动物和植物。

到第四纪,哺乳动物灵长类中的一支逐渐进化为人类。

到目前为止,已经发现和命名的生物,大约有2 000 000(二百万)种,其中大约有260 000(二十六万)种植物,750 000(七十五万)种昆虫,500 000(五十万)种脊椎动物。科学家估计,地球上的生物大约有5 000 000(五百万种)到30 000 000(三千万)种,其中大部分还未被命名。这些多种多样的生物,都是过去生物的延续和长期进化的结果。

研究生物的多样性离不开生物分类。按生物进化和亲缘关系,可以将不同的生物进行命名和分类,被广泛接受的分类系统是五界系统。

五界分类系统包括原核生物界、原生生物界、真菌界、动物界、植物界等五界。

另外,分类系统通常包括七个主要级别,从小到大分别是种、属、科、目、纲、门、界。种(即物种)是分类的基本单元,近缘的种归为同一个属,近缘的属归为同一个科。以此类推,近缘的科归为同一个目,近缘的目归为同一个纲,近缘的纲归为同一个门,近缘的门归为同一个界。

现在,结束的时间到了。让我们回顾一下,本环节的主要内容:生命的起源、生物进化证据的补充内容、生命的进化历程、系统分类。

通过本环节的学习,是否让我们会重新思考:作为现在的霸主------人类,如何认识人类与生态环境的关系?如何珍惜多少亿年来,经过艰难的漫长的历程,才逐渐积累起来的生物多样性?我们如何才能达到“人天合一”的境界呢?

下一环节,我们将从生物分类学的角度,展示生物的物种多样性的魅力。谢谢大家!再见!