第六讲生物进化的历程6
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
苏铁叶子化石
中生代时,陆地已经大量 出现,气候温暖且潮湿, 真正的陆生植物也就开始 发展起来。 侏罗纪时,裸子植物(苏 铁类和松杉类)大量的发 展,构成了高大的密林。 从裸子植物起,植物开始 用种子进行繁殖,使受精 作用不再借助水的媒介, 摆脱了对水的依赖。这样 陆生植物就能在干旱的条 件下繁衍了。
衣藻
2苔藓植物阶段
是高等植物中最简单、最低等的一类,
大多数生活在水边或阴湿之处,没有
维管组织,不能长距离输送物质和水,
所以,植物体矮小。
已出现茎、叶分化 首次出现多细胞的繁殖器官 有世代交替现象 代表从水生过渡到陆生的类型 其起源有两种看法
3、蕨类植物阶段
从4.4亿年到2.3亿年前的三叠纪早期,地球上以厥类 植物为主。这个阶段植物已经登陆,所以又称陆生植物 阶段。在它的早期以裸厥为主;中期以石松和楔叶植物 为主;晚期以真厥中的厚囊厥和种子厥为主。 裸厥是最先登陆成功的植物,它最初出现于晚志留世。 裸厥没有根茎叶的分化,但已经有假根和原始的输导组 织。裸厥类在植物进化上占有十分重要的地位。由它分 化出具有根茎叶的石松亚门、楔叶亚门和羽叶亚门。
(二)细胞的进化
1、原核细胞的出现
一般认为原始的原核细胞是地球上最早 的生命实体 35亿年前的几亿年时期,化学演化 最早的细胞包含:厌气性的光合自养、 化能自养、异养等类型的生物 其中,行光合作用的原核生物(厌气性 自养生物),分子氧。 元古宙10亿多年,蓝菌时代, 整个生命史的前3/4时间里,原核生物主 要成员 18亿年后才出现真核生物
4、裸子植物阶段
从晚三叠世到晚白垩世, 在植物进化中以裸子植 物为主。早期主要是苏 铁和本内苏铁植物;晚 期在北半球主要是银杏 和松柏;在南半球是松 柏。晚二叠世初期,裸 子植物中的苏铁类、松 柏、银杏类等逐渐发展。 进入中生代,它们更加 繁盛。在中生代炎热而 干燥的气候条件下,裸 子植物占很显著的地位, 在许多地区形成大片森 林。遗体化成煤。第六Leabharlann 生物发展史 ----地球的生命史
一、地球生命史概述 二、细胞的起源与进化 三、植物界的进化 四、动物界的进化 五、生物进化的特征
一、地球生命史概述
生命产生以来,生物经历了一个漫长的 进化过程。 曾发生过许多重大的进化事件 生物沿着低等到高等的进化历程所需时 间越来越短,速度越来越 快。 生物发展史上许多物种相继绝灭,伴随新 物种的产生,构成一部生物发展史。 认识生物进化发展的规律。
文昌鱼
不是鱼,体长仅数厘米,两端尖,头 不明显,雌雄异体,栖居于沙质浅海。
脊椎动物亚门
是灵活的脊柱取代脆弱难以弯曲的脊索。
圆口纲:七鳃鳗
鱼纲:比目鱼
两栖纲:林蛙
爬行纲:蛇、龟
鸟纲
脊椎动物的发展可分为五个阶 段
(1)鱼类 (2)两栖类 (3)爬行类 (4)鸟类 (5)哺乳类
到泥盆纪才有大量的水生脊椎动物。这时,陆 生脊椎动物也发生了。从那时起,一部分水生 脊椎动物就由水生演变到陆地生活,更有一部 分由陆地爬行进到空中飞行了。这一演变过程 是很缓慢的。到石炭纪才有两栖类,爬行类发 达极盛则在中生代。直到三叠纪才由爬行类分 化出哺乳类;在 侏罗纪由爬行类又分化出鸟类。 这两类动物到新生代后才得到高度的发展。近 300万年来,从哺乳类又分化出人类。中生代末 期,气候变得干燥,可能是促使树木逐渐消失, 草本植物大量繁荣的一个主要原因。所以到新 生代后期,以草料为食物的哺乳动物就昌盛起 来。
海绵化石
在“寒武海”中,为 数最多的是节肢动物 三叶虫,到了古生代 末三叶虫灭绝,代之 以陆生非脊索动物昆 虫类崛起。昆虫等陆 生非脊索动物的兴起, 标志着非脊索动物从 水生发展到陆生生活 阶段。
在寒武纪的海洋里,那 时非脊索动物至少有八 门动物出现了;即原生 动物的放射虫,多孔动 物的硅质海绵,腔肠动 物的珊瑚、水母,腕足 动物的腕足类、海豆芽、 圆贷贝,软体动物的螺 类、蚌类、乌贼;节肢 动物的三叶虫;棘皮动 物的海参等,另外还有 古杯类、层孔虫和笔石 类。
原核生物
“原祖”-原始细 胞
(三)真核细胞的起源
真核细胞的祖先可能是古细菌 在进化上具有重要意义 今天古细菌的生存环境也正是地球早期 典型的环境。
(四)真核细胞起源的途径
有无细胞器是区别原核细胞与真核细胞 的重要标志
1、真核细胞起源的“内共生学 说”
“内共生学说”
线粒体:紫细菌 复杂鞭毛:螺旋体 叶绿体、蓝菌 不足之处: 论据不足、粗糙 核的起源 细胞生理和生化特征有些忽略
哺乳动物阶段 被子植物阶段 人类阶段
二、细胞的起源与进化
(一)原始细胞的起源
细胞生命才是真正的生命 细胞生命出现之前是化学演化 细胞生命出现之后的进化是生
物进化
进化历史过程不可能重演 找原始细胞化石??? 模拟、假说、争议
1、超循环组织模式
1940,奥地利生物学家贝塔朗菲 系统论 生命是具有整体性、动态性和开放性的有 序系统,开创一种以系统论的方法研究生 命的新观点。也应用到生命起源的研究上。 1971,德国学者艾根,首次 在化学演化与生物进化之间存在着一个分 子自我组织阶段,通过生物大分子的自我 组织建立起超循环组织并过渡到原始的有 细胞结构的生命。
超循环组织
是多个自催化或自我复制循环的分子系 统组织起来所形成的超级循环系统,它 能够进行达尔文式的进化。 依靠遗传、变异、选择而实现最优化。 “分子系统”、也存在类似物种的系统 组合,也叫做分子准种。
2、阶梯式过渡模式
发展的,综合过渡理论 奥地利,休斯特,1984,
包括6个阶梯式步骤,由原始的化学结构 过渡到原始细胞的理论。 生物分子的自动聚合与装配作用。 由于热力学原因 使整个系统处于自由能最低状态的作用 受内部的动力学稳定和对外环境的适应等 因素的选择。 化学、物理学、生物学
被子植物的发展,可以划分为 四个阶段
第一是乔木 第二是灌木和草本 第三是杂交阶段 第四是多倍体阶段。
被子植物从早期白垩纪出现以来,已有一 亿多年的发展历史。早期为乔木,到渐新 世才出现大量的灌木和草本植物。由于冰 川时期的到来,植物受到寒冷的影响,于 是又形成了许多多倍体种类。
植物由水生演进到陆生是逐渐完成的, 而苔藓类和蕨类植物是由水生到陆生的 过渡类型,它们在潮湿条件下发展起来 的。裸子和被子植物在比较干燥的条件 下发展起来的。在发展过程中除了水的 因素外,温度也是主要的。
1、孢子体发达。 2、精子通过花粉 管输送到卵子附近, 摆脱对水的依赖。 3、都有种子。 4、都有胚乳,储 藏着供胚发育的营 养
四、动物界的进化
经历三个发展阶段 1、原生动物阶段 2、多细胞非脊索 动物阶段 3、多细胞脊索动 物阶段
(一)原生动物阶段( 单细胞动物)
最原始的类型是原生动物,它们是构造简单的 真核单细胞生物以单个细胞完成生命活动所
分化出含维管束的真正根、茎、叶。
根能吸收水分、无机盐,茎、
叶能进行光合作用,配子体世代和
孢子体世代都能独立生活,进行光合作用。
石炭纪时期,大 鳞木 气中游离的氧气已达 到现在大气中的二三 倍,差不多整个地球 表面的气温十分温暖 潮湿,为陆生植物进 一步发展提供了良好 条件。这时,原始的 裸蕨类已经衰退,出 现了具有分化真正根、 茎、叶的高大的蕨类 植物—鳞木和芦木等。
前原核细胞
真核细胞
(五)真核细胞起源的意义
是进化史上的一个重大事件 1、奠定了有性生殖的基础:
有丝分裂、减数分裂、有性生殖、提高了物种的变异性、推进 了进化速度。30亿2/3无性生殖、极缓慢,1/3有性生殖才快。12%
2、推动了动、植物的分化,促进了三极生态系 统的形成.
真核细胞是一切高等多细胞生物的基本单元,使结构与功能复 杂化,增强了生物的变异性、动植物分化 异养的细菌、和自养的蓝藻二极 动物、植物、菌类三极
1、藻类植物阶段
从前寒武纪至泥盆纪 4.05亿年前,在地球上 以藻类为主,所以称为 藻类植物阶段。 结构简单,水中生活, 光合作用 没有根、茎、叶分化 最低等的植物
藻类的变化可以具体划分为三 个小阶段
最初出现的藻类植物是单细胞的蓝藻,它 们一直以“前寒武海”为演化中心。 即单细胞藻类植物阶段, 多细胞藻类阶段9-7亿年前 和大型藻类阶段 4.4亿年前志留纪结束
珊瑚
海参、海百合、海星
2、多细胞脊索动物阶段
脊索动物门,三个亚门: 尾索动物亚门 头索动物亚门 脊椎动物亚门 非脊索动物和脊索动物之间尚有一类过 渡类群,即半索动物。 四亿多年前的晚志留世至今,被认为是 脊椎动物阶段。
尾索动物亚门
脊索仅在幼体
的尾部出现。
红 海 鞘
头索动物亚门
脊索从动物的前端延伸至尾部,且终生存在。
5、被子植物时期
被子植物是植物中登陆最成功的类群,它具有 一系列更适应陆地生活的结构 被子植物在早白垩世就已出现,到晚白垩世才 开始繁荣。在白垩纪和第三纪的早期,被子植 物基本上是乔木;到渐新世才出现大量的灌木 和草本植物。到第三纪中期,由于传粉方式的 多样化,促进了异花受粉和杂交。第四纪时, 被子植物受到寒流的影响,多倍体大量出现。
需的摄食、消化、排泄、应激和繁殖。 如:放线虫
(二)多细胞动物的进化
多细胞动物的历史一般可以分为两个主 要阶段 1、多细胞非脊索动物阶段 2、多细胞脊索动物阶段
1、多细胞非脊索动物阶段
从5.7亿年前的寒武纪 到4.05亿年前的晚志留 纪是非脊索动物 的阶段。 原始的多细胞动物是从单细胞动物的群体分 化出来的。现存的多细胞动物大多属三胚层 动物。但在地质年代,刚形成的多细胞动物 则是双胚层的,它们类似与现代的腔肠动物。 这种动物进一步分化出中胚层,成为三胚层 动物。
2、古细菌的发现和早期生物三分 支进化观点的形成
真核细胞是由原核细胞进化而来 传统观念:单支进化 现在的原核生物并不是统一的一大类 分二类: 真细菌:包括极大部分原核生物,细菌、 蓝藻、螺旋体、衣原体、及支原体等。 古细菌:是一些生长在地球上特殊环境 中的细菌,甲烷细菌类、盐细菌、热原 质体、硫氧化菌
4、其他细胞器的起源
内质网与核膜的起源相关 细胞膜的内陷与不断的分隔演化形成。 中心体与鞭毛的结构同源,形成也密切 相关。鞭毛可能起源于内共生的螺旋体,
5、原核细胞演变成真核细胞的 大致历程
比利时学者:德迪韦 综合内共生学说和经典说 提出了一个代表性的看法 20亿年前
多分子体系
植物细胞
动物细胞 原始 生命 体 原始细胞
关于三胚层动物的起源 由于早期的类型都是一些体形小、没有 硬质外壳的动物,所以不易保存下来。 留给我们的化石记录只是从古生代寒武 纪早期才开始的。可见,在前寒武纪, 非脊索动物已经走过了一段漫长的历程, 到5亿年前的寒武纪,已是具有硬壳的非 脊索动物的鼎盛阶段了。
寒武纪到志留纪 是非脊索动物的发展 时期。那时原始海洋 覆盖着地球上的广大 面积。所以这类动物 都是在海水中发展的。 单细胞动物是营单独 生活的,后来经过一 些过渡类型(如实球 藻、空球藻、团藻), 就发达成为较复杂的 多孔类(如海绵)。
地球生命史概述
冥古代 46-38 太古代 38-25菌类蓝藻出现 元古代 25-5.7菌藻植物阶段
不具硬壳动物出现
冥古代 太古代
元古代
古生代 5.7-2.3
水生非脊索动物阶段、半陆生孢子植物阶段 鱼类阶段、 陆生孢子植物阶段 两栖动物阶段
中生代 2.3-0.67 爬行动物阶段 裸子植物阶段
新生代 0.67亿年前-现在
生物的分界
真核细胞产生以后,生 物界很快发生了大分化, 产生了不同的系统群。 一般认为植物、动物的 共同的祖先是原始绿色 鞭毛生物。随着营养方 式的分化,其中一支发 展成了植物,另一支发 展成了动物。动植物的 出现是自然界的一次大 分化。开始了各自的发 展史。
三、植物界的进化
1藻类植物阶段 2苔鲜植物阶段 3厥类植物阶段 4裸子植物阶段 5被子植物阶段
2、渐进说
经典学说 细胞器起源于膜的 内陷、分化,导致代 谢分隔而形成的。 渐进的、直接的进 化。 很好的说明了核的 起源 弱点:不能解释线 粒体、叶绿体内外 膜结构差异
3、核的起源
核被膜起源于原核祖 先体内已经具有的原 始性内质网 最原始的真核生物-贾第虫(Giardia) 不完整的核被膜、核 骨架