進化的歷程3課件

第4部分進化的歷程第3節(jié)多細胞生物的進化本節(jié)內(nèi)容生物的分界多細胞植物的進化無脊椎動物的進化脊椎動物的進化一、生物的分界⑴兩界說：1735年由林奈提出。他以生物能否走動為標(biāo)準(zhǔn)，把生物界分為植物界和動物界。⑵三界說：1860和1866年，分別由霍格(Hogg)和?？藸柼岢?。因為從顯微鏡中發(fā)現(xiàn)了許多單細胞微生物，如眼蟲，它們兼有動植物的某些特征，他們把生物界分為植物界、動物界和原生生物界。

原生生物：簡單的真核生物(即具有真正的細胞核)，多為單細胞生物，亦有部分是多細胞的，但不具組織分化。這個界別是真核生物中最低等的。

單細胞的原生生物集多細胞生物功能于一個細胞:水份調(diào)節(jié)、營養(yǎng)、生殖等。營養(yǎng)的方式繁多，自養(yǎng)光合作用、吸收外間營養(yǎng)、亦可進食有機食物。所有原生生物都生存于水中。⑶四界說：1938年，由科普蘭（Copeland）提出。把生物界分為植物界、動物界、原生生物界和菌界。菌界包括細菌和藍藻。⑷五界說：1969年，由惠特克（R.H.Whittaker）提出。他根據(jù)現(xiàn)代生物學(xué)的進展將生物界劃分為動物界、植物界、原生生物界、真菌界和原核界。真菌（Fungus）一詞的拉丁文Fungus原意是蘑菇，是一種真核生物。最常見的真菌是各類蕈類，另外真菌也包括霉菌和酵母?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了七萬多種真菌。酵母菌霉菌的分生孢子真菌（真核細胞型微生物）：微生物中只有真菌具有真正的細胞核和完整的細胞器；細菌：僅有原始核結(jié)構(gòu)，無核膜和核仁，細胞器很少，屬于原核細胞型微生物；病毒：沒有細胞結(jié)構(gòu)，屬于原生微生物。有些真菌很微小，也能使人生病，但它與細菌和病毒有本質(zhì)的區(qū)別。一些真菌寄生在人體表面，如某些皮膚病。植物病如棉花枯萎病、水稻稻瘟病、小麥葉銹病都是真菌引起。真菌、細菌、病毒的區(qū)別二.多細胞植物的進化1藻類植物：

前寒武紀至泥盆紀早期。

低等植物，水中生活，結(jié)構(gòu)簡單，沒有根、莖、葉的分化，細胞內(nèi)含光合色素，能進行光合作用。

根據(jù)發(fā)展順序，藻類植物又分為原核藻類（單細胞的藍藻，出現(xiàn)在距今大約35—33億年前）和真核藻類（如紅藻、綠藻等，出現(xiàn)于距今15—14億年前）。生活時期特征真核藻類一群沒有根、莖、葉分化，能進行光合作用的低等自養(yǎng)真核植物大約出現(xiàn)于15億～14億年前形態(tài)：單細胞、各式群體、絲狀體、葉狀體、管狀體大?。簬讉€微米——幾米(海帶)——百米(巨藻)結(jié)構(gòu)簡單，無明顯組織分化少數(shù)種類有表皮層、皮層和髓的分化，如海帶植物體通常稱為原植體(thallus)絲狀體藻類葉狀體藻類團藻褐藻（海帶）真核藻類在水生生態(tài)系統(tǒng)中的地位及經(jīng)濟價值真核藻類是水生生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者

沒有真核藻類和原核藻類,水生生態(tài)系統(tǒng)將不能維持，其它一切生物將不能生存赤潮海水受到污染，使海水富營養(yǎng)化，在一定條件下浮游生物大量增殖，引起海水發(fā)生染色變化的現(xiàn)象——紅褐色、黃褐色等。赤潮主要由真核藻類的甲藻和硅藻形成——中國沿海有19種甲藻和18種硅藻能形成赤潮赤潮引起大量魚死亡有些種類僅能生活在清潔水體中如果水體受到某些重金屬或化學(xué)物質(zhì)污染，絕大多數(shù)藻類均不能生存，僅有極少數(shù)種類可以生長水質(zhì)監(jiān)測真核藻類的經(jīng)濟價值食用——海帶、紫菜等藥用——小球藻、刺松藻等工業(yè)原料——海帶、巨藻、昆布等昆布小球藻片

②苔蘚植物:

泥盆紀出現(xiàn)，始終沒能形成陸生植被的優(yōu)勢類群；

無維管系統(tǒng)的分化，無真根，對陸生環(huán)境的適應(yīng)能力不如維管植物。小型多細胞綠色植物，多適生于陰濕環(huán)境中。苔蘚植物有頸卵器和胚出現(xiàn)，是高級適應(yīng)性狀；所以將苔蘚植物、蕨類植物和種子植物，合稱為有胚植物。

③蕨類植物：裸蕨類在泥盆紀末期絕滅，蕨類植物在二疊紀約1.6億年的時間，成了當(dāng)時陸生植被的主角。許多高大喬木狀的蕨類植物很繁盛，如鱗木、蘆木、封印木等。

蕨類植物已有了真正根、莖、葉的分化，具有輸導(dǎo)水分、無機鹽和營養(yǎng)物質(zhì)的維管系統(tǒng)，但其受精階段仍離不開有水環(huán)境，仍以孢子繁殖后代，這些是蕨類植物原始性的反映。

木賊水韭松葉蕨是高等植物中比較低級的一門，也是最原始的維管植物。大都為草本，少數(shù)為木本。蕨類植物孢子體發(fā)達，有根、莖、葉之分，不具花，以孢子繁殖，世代交替明顯，無性世代占優(yōu)勢。?？煞譃樗?、松葉蕨、石松、木賊和真蕨五綱，大多分布于長江以南各省區(qū)。水蕨桫欏科

海金沙倒掛鐵角蕨真蕨綱蕨類植物的孢子繁殖：生物的無性生殖方式之一。在生物體的一定部位產(chǎn)生一種特殊的生殖細胞叫孢子。孢子的特點：能直接長成新個體。植物界中的藻類、菌類、苔蘚、蕨類等植物都能用孢子繁殖，所以稱這幾類植物為孢子植物。植物通過無性生殖產(chǎn)生的孢子叫“無性孢子”，如分生孢子、孢囊孢子、游動孢子等；通過有性生殖產(chǎn)生的孢子叫“有性孢子”，如接合孢子、卵孢子、子囊孢子、擔(dān)孢子等3裸子植物：從二疊紀至白堊紀早期，歷時約1.4億年。許多蕨類植物由于不適應(yīng)當(dāng)時環(huán)境的變化，大都相繼絕滅，陸生植被的主角則由裸子植物所取代。

中生代為裸子植物最繁盛期，稱為裸子植物時代。原裸子植物

原始裸子植物種子蕨和柯得狄、本內(nèi)蘇鐵（已滅絕）其他裸子植物

從蕨類植物到裸子植物最大的變化是形成了裸露的種子，并在發(fā)育過程中產(chǎn)生花粉管，精子經(jīng)花粉管達卵細胞，這樣受精不再受外界限制。

松柏綱銀杏綱4被子植物：白堊紀后期，在板塊運動、造山運動、大陸性氣候、冰川時期的嚴酷環(huán)境下，裸子植物逐漸消逝，被子植物大發(fā)展；直到現(xiàn)在，被子植物仍然是地球上種類最多、分布最廣泛、適應(yīng)性最強的優(yōu)勢類群。共1萬多屬，約20多萬種，占植物界的一半，中國有2700多屬，約3萬種；被子植物的發(fā)展可以劃分為4個階段：①喬木階段（白堊紀到始新世）；②灌木和草本階段（漸新世到第三紀中期）；③雜交階段（第三紀后期）④多倍體階段（第四紀）被子植物和裸子植物共同特征：都具有種子，都屬于種子植物;區(qū)別：有無果實包被住。被子植物的種子生在果實里面，除了果實成熟后裂開時，它的種子是不外露的，如蘋果、大豆即被子植物。裸子植物沒有果實；它的種子僅被一鱗片覆蓋，如馬尾松的松球，每一鱗片下覆蓋兩粒有翅的種子。波斯菊（一年生草本花卉）

二年生草本植物——蠶豆

被子植物更適應(yīng)陸地生活的特征：⑴裸子植物，木質(zhì)部管胞兼輸水和支持機能；被子植物木質(zhì)部出現(xiàn)導(dǎo)管和纖維兩種細胞，各司其職，滿足寬闊葉面對水分的需求，及穩(wěn)固支持枝葉，保證光合作用進行；⑵被子植物胚珠由兩層珠被保護；雙受精作用及新胚乳的出現(xiàn)，大大增強了胚的發(fā)育能力。

多細胞植物進化小結(jié)：

縱觀植物界的發(fā)生發(fā)展歷程，可以看出整個植物界是通過遺傳變異、自然選擇（人類出現(xiàn)后還有人工選擇）發(fā)生和發(fā)展的，并沿著從低級到高級、從簡單到復(fù)雜、從無分化到有分化、從水生到陸生的規(guī)律演化。新的種類在不斷產(chǎn)生，不適應(yīng)環(huán)境條件變化的種類不斷死亡和絕滅，這條植物演化的長河將永不間斷，永遠不會終結(jié)。三、無脊椎動物的進化是從無殼到小殼，從小殼到大殼的過程。1無殼無脊椎動物：淮南生物群，發(fā)生在距今8—7.5億年的前寒武紀晚期，主要是一些蠕蟲類，主要特征是動物體無硬殼。

埃迪卡拉動物群，距今5.6—6億年前，即元古代末期。

包括腔腸動物門、環(huán)節(jié)動物門和節(jié)肢動物門共15屬25種的低等無脊椎動物。例如，多種水母、水螅、珊瑚和多毛類環(huán)蟲等。2有殼無脊椎動物：寒武紀開始，出現(xiàn)大量形態(tài)與埃迪卡拉動物群區(qū)別很大的無脊椎動物，即“寒武紀大爆發(fā)”現(xiàn)象。主要包括兩大類型的海生無脊椎動物化石：小殼體化石：其類型均為小殼體海生無脊椎動物，個體一般在1—2mm。中國云南晉寧地區(qū)寒武紀最早期地層（梅樹村組）中含有大量的小殼化石，被命名為“梅樹村動物群”（錢逸、蔣志文，1978）。該動物群中全部為小殼體的化石類型。目前已知有12個類別57屬98種（蔣志文，1980），分別歸入軟體動物門原始類群（軟舌螺綱、腹足綱、單板綱、喙殼綱），無絞綱腕足動物，以及分類位置不明的似軟舌螺類、管殼類、骨片類、齒形類等。軟舌螺綱

腹足綱

大殼體化石：中國古生物學(xué)家在云南澄江縣帽天山發(fā)現(xiàn)的一個內(nèi)容豐富、保存完好的珍稀化石庫——“澄江動物群”，是世界最早的大殼體動物化石代表。其中大量是海生無脊椎動物如三葉蟲、具附肢的非三葉蟲的節(jié)肢動物、金臂蟲、蠕形動物、海綿動物、內(nèi)肛動物、環(huán)節(jié)動物、無鉸綱腕足動物、軟舌螺類、開腔骨類等。三葉蟲節(jié)肢動物：動物界中最大的類別，幾乎占全部動物種數(shù)的84％。

昆蟲類:1）水生昆蟲蜻蜓目、蜉蝣目、襀翅目、廣翅目、毛翅目的幼蟲完全水生，彈尾目、鞘翅目、雙翅目、半翅目、鱗翅目部分是水生。2）陸生昆蟲:標(biāo)志著無脊椎動物從水生發(fā)展到陸生。澄江生物群化石發(fā)現(xiàn)的意義澄江生物群的發(fā)現(xiàn)，是目前世界上所發(fā)現(xiàn)的最古老、保存最好的一個多門類動物化石群；生動如實地再現(xiàn)了當(dāng)時海洋生命壯麗景觀和現(xiàn)生動物的原始特征，為研究地球早期生命起源、演化、生態(tài)等理論提供了珍貴證據(jù)。澄江動物化石群的發(fā)現(xiàn)，引起世界科學(xué)界的轟動，被稱為“20世紀最驚人的發(fā)現(xiàn)之一”。是寒武紀大爆發(fā)的直接證據(jù)，使我們?nèi)鐚嵉乜吹搅说厍蚝Ｑ笾凶罟爬系膭游镌?；使我們認識到，自寒武紀生物大爆發(fā)時，地球海洋中就生活著紛繁眾多，生態(tài)各異的動物。告訴我們有爪動物在寒武紀大爆發(fā)時不但存在，其形態(tài)還出乎意料地比現(xiàn)代有爪動物更加豐富多彩。四、脊椎動物的進化脊椎動物是脊索動物門中的一個亞門。后者包括半索動物亞門（如柱頭蟲）、尾索動物亞門（如海鞘）、頭索動物亞門（如文昌魚）和脊椎動物亞門（占絕大多數(shù)）。

1早期的脊椎動物：

頭索動物門中的文昌魚被認為是無脊椎動物進化到脊椎動物的過渡類型。

最早的脊椎動物出現(xiàn)于距今4億5千萬年前的奧陶紀，但只是零星殘破的骨片;志留紀（距今4億年前）才有比較完好的化石;泥盆紀（距今3億6千萬年前），化石更豐富。這些最早脊椎動物的身體雖呈魚形，但實際上它們和真正的魚類不一樣。它們沒有上、下頜，只有一個漏斗式的口，不會主動捕食，故稱無頜類，即甲胄魚。在無頜類進化早期，前面一對鰓弓發(fā)生了變位，轉(zhuǎn)化成為上、下頜，于是出現(xiàn)了有頜脊椎動物。頜的出現(xiàn)，是脊椎動物進化史中第一次重大“革命”，從此它們可主動捕食，在魚類進化中最主要就是頜的出現(xiàn)。

2魚類：分為4個亞綱，即棘魚亞綱、盾皮魚亞綱、軟骨魚亞綱和硬骨魚亞綱。棘魚:出現(xiàn)在早志留世，眼睛大，形似鯊魚，除尾鰭外，各個鰭前端有一根硬棘。盾皮魚類：出現(xiàn)在中志留世，出現(xiàn)在上、下頜，是最早的有頜脊椎動物。棘魚盾皮魚類軟骨魚：盾皮魚泥盆紀(3.6億～4.08億年前)滅絕前，硬骨魚和軟骨魚興起，軟骨魚包括各種鯊魚和鰩魚。大白鯊格陵蘭島附近現(xiàn)巨型深海鯊魚

軟骨魚的骨架由軟骨組成，脊椎雖部分骨化，卻缺乏真正的骨骼。兩側(cè)具腮裂，無鰓蓋；體型上下不對稱（嘴的下頜位于上頜后方；尾鰭上側(cè)長于下側(cè)）；不具魚鰾，導(dǎo)致軟骨魚綱的動物不能像硬骨魚一樣在水中懸浮，它們?yōu)榱松姹仨毑煌＿\動，因此大多數(shù)的軟骨魚都是兇狠的肉食性動物；

硬骨魚：原始的硬骨魚類具有機能性的肺，但大多數(shù)后來的硬骨魚類的肺轉(zhuǎn)化成了有助于控制浮力的鰾。硬骨魚是水域中高度發(fā)展的脊椎動物，以其廣泛的輻射適應(yīng)分布于海洋、河流、湖泊各處。世界上已知魚類約有26000多種，是脊椎動物中種類最多的一大類，約占脊椎動物總數(shù)的48.1%.

泥盆紀中期，硬骨魚類分化成走向不同進化道路的兩大分支：輻鰭魚類（亞綱）和肉鰭魚類（亞綱）。肉鰭魚類：被覆鱗片的肉質(zhì)葉狀偶鰭輻鰭魚類是脊椎動物中演化最為成功的類群之一，而且與人類的日常生活密切相關(guān)。占魚類種數(shù)的96%以上。

大黃魚小黃魚烏賊帶魚世界上最長的硬骨魚從原始有頜類進化出軟骨魚類和硬骨魚類，它們迅速分化增長，到泥盆紀大為繁盛，超過了一切無脊椎動物和無頜類，成為地球水域中最占優(yōu)勢的動物，所以泥盆紀有“魚類時代”之稱。南加州一名海洋科學(xué)研究員，2013年10月13日在潛水時，發(fā)現(xiàn)一條18尺長的黃帶魚尸體，需要15人幫忙，才能把尸體拖上岸。3兩棲類：泥盆紀晚期（約3億5千萬年前），地球氣候溫暖濕潤，蕨類植物繁盛，硬骨魚的一支在不斷改造自身過程中，逐步適應(yīng)陸地生活，支撐上陸，成為最早陸生脊椎動物——兩棲類。最古老的兩棲類化石是魚石螈，是魚類和兩棲類之間的過渡類型，出土于泥盆紀晚期的地層中。原始兩棲動物現(xiàn)代兩棲類：蛙、蠑螈從石炭源目：現(xiàn)代爬行類蠑螈又稱火蜥蜴、在侏羅紀中期演化的兩棲類中的一類。藍尾蠑螈

4爬行類（真正的陸生動物）石炭紀末期地球造山運動，氣候劇變，出現(xiàn)干旱和沙漠，具有大陸性氣候，蕨類植物被裸子植物代替，爬行類蓬勃發(fā)展，中生代是爬行類的時代。按生殖方式分類，脊椎動物可分為非羊膜類和羊膜類兩大類。前者包括魚類和兩棲類，后者包括爬行類、鳥類和哺乳類。

特點：⑴具羊膜卵；⑵體內(nèi)受精；⑶有角質(zhì)鱗的干燥皮膚，適應(yīng)陸地生活。羊膜卵，指具有羊膜結(jié)構(gòu)的卵，是爬行類、鳥類、卵生哺乳動物所產(chǎn)的卵。羊膜腔中充滿著液體，使動物能夠在陸地上孵化，而不像兩棲動物那樣，生殖時還必須回到水中。羊膜卵的出現(xiàn)，是脊椎動物進化史上的一大飛躍。根據(jù)頭骨顳孔的數(shù)量及其著生位置等，可將爬行動物分為4大類:無孔類:頭骨上無顳孔。最原始的爬行動物，出現(xiàn)于石炭紀晚期，如杯龍類、龜鱉類。

下孔類:頭骨側(cè)下方有一個顳孔，似哺乳爬行動物，是哺乳動物的祖先，生活于古生代晚期和中生代。如盤龍目、獸孔目上孔類:頭骨側(cè)上方有一個顳孔，主要是海洋中的爬行動物，出現(xiàn)于三疊紀早期，常被并入雙孔亞綱，在白堊紀晚期全部滅絕。

鰭龍目、魚龍目

雙孔類：頭骨側(cè)面上、下共有兩個顳孔。較原始的主干爬行動物，是出現(xiàn)于石炭紀晚期的第一批爬行動物之一，也是現(xiàn)代最繁盛爬行動物，包括現(xiàn)存爬行動物的絕大多數(shù)成員。始鱷目、喙頭目、蜥蜴目5鳥類

鳥類由爬行動物進化而來，恒溫，能適應(yīng)飛翔生活。

古鳥亞綱，即一些祖先型鳥類，生存于侏羅紀至白堊紀晚期，如中國鳥、華夏鳥、孔子鳥等；

今鳥亞綱，即從白堊紀開始的所有現(xiàn)代鳥類及其祖先。主要特點是具有發(fā)育的龍骨突。始祖鳥是不是現(xiàn)代鳥類的祖先？始祖鳥

始祖鳥從原始鳥類被劃分至原始恐爪龍類，變身為伶盜龍的祖先

鄭氏曉廷龍復(fù)原圖。其錐形齒，長而粗壯的前肢與原始鳥類極為相似。

鄭氏曉廷龍（Xiaotingiazhengi）化石標(biāo)本圖恐龍起源說：早在1870年就提出了，認為鳥和恐龍骨骼系統(tǒng)相似是趨同進化的結(jié)果。1970年美國學(xué)者發(fā)現(xiàn)美國恐爪龍和始祖鳥極其相似，但仍有反對者。槽齒類起源說：槽齒類是比恐龍更加原始的一類化石類群。該學(xué)說認為恐龍胸前不具有鳥類特有的義骨；另恐龍腰臀部的骨骼、牙齒、距骨等雖與鳥類有些相似，但不具有同源關(guān)系，因此不能用來恢復(fù)兩者的系統(tǒng)關(guān)系。鳥類的起源假說：槽齒類爬行動物起源說、恐龍起源說

槽齒類的吻細長，外鼻孔分開，有眼前孔，鼻骨長，后頂骨小，有時消失，下頜細長；25-26個薦前椎，椎體雙凹到平凹型、腰帶三射型；后肢較長，趾式完全。最先出現(xiàn)于早三疊世，在三疊紀以后絕滅恐龍之所以能稱霸億萬前的地球真的是因為它們是當(dāng)時最強大的物種嗎？美國哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家們給出了否定的答案，據(jù)稱當(dāng)年真正的霸主是槽齒類爬行動物，也就是現(xiàn)在鱷魚的“表親”。鳥類飛行起源學(xué)說地棲起源，認為鳥類飛行是從地面奔跑起飛的，這個學(xué)說常常和鳥類起源于恐龍的學(xué)說聯(lián)系在一起。樹棲起源，認為鳥類飛行最初階段經(jīng)過了這個樹上的跳躍、滑翔。實際上樹棲起源更經(jīng)得住理論推敲和化石證據(jù)的支持。鳥類從侏羅紀出現(xiàn)至今已有1.3億多年歷史，它是善于飛翔的一類脊椎動物，分布廣泛，種類繁多，被稱為脊椎動物征服空間的佼佼者。6哺乳類哺乳類起源于古爬行類。爬行動物自石炭紀出現(xiàn)后，經(jīng)二疊紀的醞釀，進入中生代便大為發(fā)展，分支之多，種類之繁達到空前地步，占據(jù)了陸、海、空三大生態(tài)領(lǐng)域。當(dāng)爬行動物剛建立不久，在石炭紀晚期（距今約3億年前），一支名為下孔類（或叫似哺乳爬行動物）的爬行動物，默默無聞地朝著哺乳動物方向發(fā)展。經(jīng)過二疊紀和整個中生代1億6、7千萬年的醞釀，到新生代（距今7千萬年以前），它的后裔——哺乳動物才最終取得勝利，“統(tǒng)治”現(xiàn)今世界。

哺乳類是脊椎動物中最高等的一類，具有更好的適應(yīng)能力，如恒溫、哺乳、腦發(fā)達、胎生等?，F(xiàn)存最原始的哺乳類為鴨嘴獸、針鼴和原針鼴。原針鼴針鼴在系統(tǒng)分類上，哺乳綱動物分為4個亞綱：始獸亞綱：三疊紀和侏羅紀的原始哺乳類?，F(xiàn)已基本滅絕原獸亞綱：原始的卵生哺乳動物，包括現(xiàn)存的單孔目和早期哺乳動物，包括鴨嘴獸、針鼴和原針鼴異獸亞綱：僅為多瘤齒獸目的一些古老哺乳類，多瘤齒獸最早出現(xiàn)在晚侏羅世，在晚白堊世和古新世達到頂峰，漸新世全部絕滅，延續(xù)時間超過1億年，長于其他哺乳動物。獸亞綱：包括現(xiàn)代哺乳動物在內(nèi)的約28個目。古獸次亞綱:生活于侏羅世到白堊紀初期，是獸亞綱進化的基干。后獸次亞綱：即有袋類，僅有袋目一目.

真獸次亞綱：真正有胎盤類，新生代占統(tǒng)治地位的哺乳動物，我國只有這一次亞綱的哺乳動物，新生代后，以食蟲類為基干的有胎盤類迅速分化，占整個哺乳動物總數(shù)的95%以上，至今稱雄全球，因而常稱新生代是哺乳動物時代。食蟲目：真獸類最原始的成員，與其它真獸類的共同祖先非常相似，現(xiàn)分布于大洋洲、南美南部和南極以外的大多數(shù)