范文一:地球的起源和演化过程
(一)
只要打开任何一本世界地图,我们就可以看到在地球上存在各种各样的自然地理环境:一望无际波涛汹涌的海洋和白雪皑皑的崇山峻岭,炎热多雨的赤道森林和飞砂走石的戈壁沙漠,河网交错的千里沃野和千里冰封的冻土苔原等。同时,我们还知道地球上存在着能适应各种自然地理环境的千差万别的动、植物群落。现代地球上如此丰富多彩的自然地理现象和生物群落难道是自古以来就存在的吗?不是。根据地质学的研究,可以证明在过去的“地质时代”中,地球上的自然地理现象和生物群落与现在完全不同。并且证明现在地球上的自然地理现象和生物群落是地球上的无机界和有机界长期发展演变的结果,是在最近的地质时代中才最后形成的。只不过地球的发展演变速度很慢,不象社会现象那样迅速明显和令人注意罢了。
一般认为,地球自形成以来,已经有四十五亿年左右的年龄。但有较完整的地质历史记录的年龄仅有二十七亿年。在这以前的情况,目前还只能看作是地球的史前阶段。地质学中在研究地球的历史时,仿用了人类历史研究中划分朝代的方法,把全部地球历史分为五个“代”(从老到新为:太古代、元古代、古生代、中生代和新生代)。有的代还可以进一步划分为“纪”(如古生代从老到新可分为:寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二迭纪。中生代可分为:三迭纪、侏罗纪和白垩纪。新生代则分为第三纪和第四纪)。应当说明,各个代、纪的时间长短是不一样的,一般是越老的代、纪时间越长,越新的时间越短。
(二)
太古代和元古代是地球历史上已知的最古老的发展阶段。太古代长达九亿年,元古代长达十二亿年,两者合计为二十一亿年,占已知地球历史的四分之三以上。但由于时代上距离现在过于遥远,人们对地质研究的程度很不够,所以,我们对这两个阶段中地球历史的了解仍然是相当贫乏的,只能对当时的一般情况作轮廓性的说明。可以肯定地说,从太古代起地球的表面上已经形成了岩石圈、水圈和大气圈,但它们的性质和规模和现在有明显的不同。当时的岩石圈(地壳)厚度还不大,也远没有象现在那样复杂和坚固,当时海水中所含的盐类比现在要低,空气中的二氧化碳含量比现在要高。当时地壳上还没有广阔的大陆,到处都是深浅多变的海洋,只有若干规模不大的岛屿突出在海面之上。从太古代晚期起,海洋里已经有低等的生物类型出现。从元古代起,海洋中已经有低等的藻类植物大量繁盛。在元古代晚期,地球上的个别地区也发现有少量的海绵骨针、水母、原始的腕足类等低等动物。这说明,当时一般还没有出现具有坚硬外壳的动物,所以很难保存下明确的生物遗体(化石)。太古代和元古代时,地壳的稳固性还比较弱,当时地壳的升降比较频繁,到处都有强烈的海底火山喷发和地震,地球内部灼热的岩浆(即熔融的岩石)往往大量地喷出于海底之上或侵入于地壳之中。有时还伴随有强烈的挤压作用,把地壳挤得更为紧密。地质学上把这些现象都称为地壳运动。凡是地壳运动进行得剧烈的地区,一般认为是地壳不够稳固所导致。在漫长的太古代和元古代中,上述各种地壳运动反复地进行着,由于挤压作用和大量岩浆的侵入,逐渐使原有的地壳加厚加固起来。终于到元古代的晚期,地壳上出现若干大片相对稳固的地区,地球的发展历史也就进入了一个新的时期。
(三)
古生代是地球发展历史中第二个重要的阶段。古生代本身长达四亿年,又可分为早古生代(寒武纪、奥陶纪和志留纪)和晚古生代(泥盆纪、石炭纪和二迭纪)两个阶段。早古生代地壳上(一般仅指现在的大陆部分)海洋仍占有主要的地位,当时已出现了比较稳定的广大的浅海环境。在这种有利的环境中,动物界的演化有了明显的进展。最突出的是出现了大量具有坚硬外壳的海生无脊椎动物。所以早古生代也可以称为海生无脊椎动物的时代。在地壳上的另外一些地区,地壳的稳固性仍然较弱,仍然继续有岩浆喷发、侵入和地壳的挤压作用发生,终于在早古生代末期,这些地区也转化为相对稳固的地区,并导致地壳上陆地面积的增广。
晚古生代最突出的特征是地壳上陆地面积的增大和生物界大规模向陆地进军。泥盆纪时随着陆地面积的增大,陆地上的河流中已经有大量原始鱼类繁盛。同时在湖、海边缘的近水地带,也已经有大量原始的陆生植物(裸蕨、原始的节蕨、石松、真蕨)繁盛,有时甚至能形成小规模的森林。所以泥盆纪也可以称为鱼类的时代或裸蕨类的时代。但当时的陆生植物或则生活在水中或则生活在水边,还不能真正适应广大的大陆环境。石炭纪和二迭纪时,随着地壳运动的发展,有更多地区逐渐脱离了海洋环境,转化为滨海和平原的沼泽环境,最后进一步转化为广阔的内陆河湖盆地。当时地球上许多地区都出现过温暖或炎热的潮湿气候环境,例如现在欧亚大陆上的中西欧地区、俄罗斯平原南部,向东到我国华北、华南一带,当时都处在炎热潮湿的气候环境中,只要出现适宜的滨海或平原沼泽环境,植物界中新兴的石松类和蕨类等就能得到最充分的发展,形成巨大的乔木(石松类中的鳞木高近三十米左右)和浓密的沼泽森林。这些巨大的森林由于地壳下降而被泥砂埋藏起来,但新的森林又继续成长,这样往复循环的结果,就形成了多层煤层,成为人类现代重要的动力资源。动物界中最突出的进展是在泥盆纪后期完成了由鱼类到两栖类的进化过程,在石炭纪和二迭纪时,两栖类有了迅速的发展。所以石炭纪和二迭纪也可以称为两栖类的时代和蕨类的时代。到二迭纪晚期,随着地壳上的陆地面积的继续增广和地势分异的加剧,地球上气候带的分布状况也发生了显著的改变。最突出的是干燥气候带的扩大和潮湿气候带的缩小。仍以欧亚大陆为例,过去生长有浓密沼泽森林的广大地区已经演变为干旱的内陆河湖盆地。在这种环境下,两栖类由于要适应离水较远的生活条件,已经完成了向原始爬行类的进化过程。在干旱气候条件下,无论是内陆湖盆或泻湖海湾中,水分都迅速蒸发,原来溶解在海水或湖水中的盐类物质就会沉淀下来,形成石膏(内陆湖盆中)、食盐甚至钾盐矿层(泻湖海湾中)。到晚古生代的末期,地壳的厚度和复杂程度有了进一步的提高,陆地面积大为扩大,现在北半球上的欧亚大陆和北美大陆的雏形已经基本形成。至于南半球上的巴西、非洲大部、印度半岛和澳洲中西部等地区,早在古生代之初就已经呈现大陆状态。在整个古生代中,除了在石炭纪和二迭纪时普遍出现过巨大的冰川现象以外,一般尚无突出的变化。
(四)
中生代和新生代是地球发展的第三个重要阶段。中生代长约一亿五千万年,新生代的时间更短,只有七千万年。由于古生代末期地壳上的古地理、古气候环境发生过显著的变化,古生代中曾经兴盛一时的各种生物门类都遭到了严峻的考验,有的门类由于不能适应迅速变化的环境,终于遭到绝灭。有的门类却表现出对新的环境的高度适应能力,在中生代中得到了空前的繁盛。植物界中最突出的变化是以苏铁、银杏和松柏类为代表的裸子植物代替了晚古生代中蕨类的地位。动物界中最突出的变化是爬行动物中恐龙类的极度发展。所以中生代也可以称为恐龙的时代或裸子植物的时代。恐龙类是一种已经绝灭了的巨大的爬行动物,根据在岩石里找到的骨胳化石研究结果,已知最大的恐龙身长可达二十六米,体重估计可达五十吨,可以想象出中生代的恐龙类是何等样的庞然大物了。恐龙类不仅能适应陆地上的生活,而且能重新回到海洋中适应水生生活(如鱼龙),或则能适应空中滑翔生活(如飞龙)。同时在侏罗纪时已出现爬行类和鸟类之间的过渡类型――始祖鸟。应当指出,中生代时原始的哺乳类也已经出现,但个体很小,数量也很少,比起当时占统治地位的爬行类来说只占无足轻重的地位。中生代时陆地面积大为增加,地势高差也有明显的增大,欧亚大陆上除西欧、东欧和西西伯利亚等地区尚有较大规模的海洋环境以外,其余均呈大陆状态。中亚及我国西北地区当时存在一系列巨大的山间盆地。亚洲大陆东岸及美洲西岸地区,当时的海陆环境变化比较复杂,但一般仍以大陆环境为主;这个地带就是地质上有名的“环太平洋带”。环太平洋带在中生代时有强烈的地壳运动发生,有大规模的陆上火山喷发和地震,大量灼热的岩浆侵入地壳,也有大规模的地壳断裂和挤压现象。我国东部地区许多重要的有色金属和稀有金属矿床都与当时的地壳运动有关。伴随上述地壳运动发生的过程中我国东部地区先后形成一系列东北西南向的内陆山间盆地。无论是西北还是东部地区的内陆河湖盆地,在中生代中由于有过大量动植物的繁盛,所以往往是石油和煤的良好形成场所。到中生代末期,地球上又经历了一次地理和气候环境的大变革,这次大变革促使身躯庞大的冷血动物――恐龙类全部绝灭,而哺乳类却经得起这场严峻的考验,就为它在新生代中的大发展奠定了基础。
新生代时地球上的自然地理环境和生物界总面貌已经和现代基本相似。植物界以被子植物的大发展为特征,动物界以哺乳类的空前繁盛为标志。所以新生代也可称为哺乳类的时代或被子植物的时代。至于人类的出现,一般认为是在第四纪,即仅有一百万年左右的历史。新生代时从欧洲阿尔卑斯山往东到亚洲喜马拉雅山一带,是当时地球上地壳运动最为强烈的地带。应当说明,这一地带从古生代以来一直是处于海洋状态(地质学上称为古地中海),但在第三纪中期由于地壳运动而升出海面,至今仍在不断上升,所以形成了现代地壳上最为雄伟高峻的山脉。伴随古地中海转化为高峻山脉的同时,中亚广大地区的地势也进一步发生了分异,许多从中生代起已经形成的内陆盆地在新生代中得到了进一步发展,盆地周围的山脉也变得更为高峻,形成了现代巨大山系与巨大内陆山间盆地相间列的自然地理环境。我国东部地区从中生代晚期以来形成的一系列东北西南向的巨大盆地,在新生代中也得到进一步的发展,形成了现代沃野千里的富饶平原。
我们概略地回顾了地球的发展历史以后,可以认识到,地球和其它事物一样,也始终处在不断发展和阶段发展的过程中。**教导我们要用辩证唯物主义的观点去看待一切事物,并指出“整个地球及地球各部分的地理和气候也是变化着的,但以它们的变化和社会的变化相比较,则显得很微小,前者是以若干万年为单位而显现其变化的,后者则在几千年、几百年、几十年、甚至几年或几个月(在革命时期)内就显现其变化了”(《矛盾论》)。如果我们能对地球的发展历史有些概括的了解,必然有助于更深入地理解**这段话的意思,从而能更深刻地领会**的辩证法的宇宙观。
范文二:鲸的起源和演化过程
鲸的起源和?演化过程
姓名 杨从戎 专业 渔业 学号 11110?91036?
摘要 最近发现的?一系列鲸的?化石,鲸的演化路?线大致是:由陆生为主?的巴基鲸,经过水陆两?栖的陆行鲸?,到基本水生?但依然有发?达肢体的原?鲸,再到完全水?生、后肢大为退?化的矛齿鲸?和龙王鲸,最后大概由?矛齿鲸演化?出现代的齿?鲸和须鲸,其间共经历?了约500?0万年的历?史。
关键词 巴基鲸 陆行鲸 原鲸 矛齿鲸 龙王鲸 齿鲸和须鲸?
与我们所熟?知的生命由?海洋向陆地?进化不同,鲸类的进化?史反其道而?行之,由陆生向水?生演化。鲸类动物的?祖先原是陆?上用四肢行?走的哺乳动?物,经过几亿年?的进化,最终形成我?们现在所熟?知的鲸。然而,鲸类至今还?保留着一些?祖先的痕迹?。在解剖学上?:虽然后肢退?化,但尚有骨盆?和股骨的残?迹;尾巴退化成?鳍,末端的皮肤?左右向水平?方向扩展,形成一对大?的尾叶;脊椎骨在狭?长的尾干部?逐渐变细,最后在进入?尾鳍之前消?失。在形态学上?:虽然鲸的形?态和习性像?鱼,但是鲸有心?房和心室,温血,用肺呼吸,胎生,雌体有乳腺?,用乳汁哺育?幼兽,等等,所有的这些?都像是陆生?哺乳动物。在现代的生?物分类上,鲸也是作为?哺乳动物分?类的,那么,这种海洋巨?无霸到底是?如何进化而?来的呢,
1 巴基鲸
巴基鲸的完?整骨骼发现?于2001?年,1米长左右?,大小像狼,属于现已灭?绝的一种偶?蹄类物种。它是科学家?设想的鲸类?最原始的祖?先,生存于始新?世的巴基斯?坦,故此得名。科学家
[1]肯定?巴基鲸为鲸?的祖先,是根据其化?石的耳骨判。鲸的外耳、听道和鼓膜?定的?已大大退化?,按理是听不?到声音的;但它们对水?中的波动却?极其敏感,就是因为它?们有1对由?围耳骨和听?囊愈合而成?的、呈贝壳状的?听骨泡,而巴基鲸的?耳骨也有类?似结构。至于巴基鲸?当时
[2]为什么?会进入水中?,可能是为了?获取食物以?及躲避天敌,但巴基鲸的?的追捕?主要生活区?域还是在陆?地上。
2 陆行鲸
当巴基鲸进?化到陆行鲸?(又名走鲸)时,它已经能同?时适应水陆?两种环境。1992年?,在巴基斯坦?北部480?0万年前的?海洋岩石中?,人们首次发?现了陆行鲸?的化石。成年陆行鲸?长约4米,它的脚很大?,尾巴强而有?力,显示了其游?泳本领高强?;可是它的腿?骨结实,肘腕关节可?以活动,也透露了其?具有能在陆?地上行走的?本领。科学家们猜?测,陆行鲸像鳄?鱼般猎食,
18O2含?潜伏在浅水?地区捕猎。同时对陆行?鲸的牙齿中?量的分析中?发现,陆行鲸可以?出入淡水
[3]及?海洋区域。这表明陆行?鲸已经进化?出适应海水?的渗透调节?系统,这对完全海?洋生活具有?重要意义。
3 原鲸
当鲸类演化?到原鲸时,它已经能完?全生活在水?中了。但是还是会?偶尔光顾陆?地。科学家通过?化石还原其?强壮的后肢?,进而作出了?这种猜测。原鲸长约3?米,主要生活在?离海岸线数?百公里的水?域,习性类似如?今的海狮,不会向深海?内海移动,只是在海滩?和近海附近?活动[4]。这种动物有?长而精巧的?脚,后脚可能还?有蹼。骶骨结合不?紧密,使低位椎骨?能够灵活地?驱动尾巴运?动。这些特征使?它能利用后?肢的脚蹊,结合尾巴的?推动,在海面上作?狗刨式
[5]的游?泳。与原始的鲸?不同的是,原鲸已经完?全可以听到?水中的声音?,而且鼻孔也?从位于口鼻?部的前端逐?渐移至头顶?上,形成了类似?现代鲸的呼?吸孔。
4 龙王鲸和矛?齿鲸
大约在35?00万年前?,原鲸向龙王?鲸和矛齿鲸?两个方向进?化。龙王鲸最长?可达20米?,而矛齿鲸长?约5米。这两种生物?已经完全适?应了水中的?生活,尾部出现了?类似鳍的器?官,帮助它在水?中快速前行?,但同时仍保?留了祖先的?后腿状的结?构。最后,大概在30?00多万年?前的始新世?晚期和渐新?世早期,由矛齿鲸衍?生出了现代?的齿鲸和须?鲸类,直至发展出?现生的约有?90
[6]种之多?的鲸目动物。?
5 须鲸和齿鲸?
齿鲸和须鲸?是现代鲸鱼?的两大亚目?,齿鲸亚目是?指有齿的鲸?类,如抹香鲸、逆戟鲸等;须鲸亚目是?指通过生长?在嘴内的折?角形齿片(胡须)来过滤水中?的食物的鲸?,这些折
[7-8]角形?的齿片就代?替了牙齿,蓝鲸就是最?常见的须鲸。?
参考文献
[1] 环宇(进化史12?个最具代表?物种(开心趣味百?科,2009,(7):13,16 [2] 王小波(鲸的祖先为?何迁入海洋?(化石,2001,(1):14,17 [3] 王永生,KateW?ong(海洋哺乳动?物巨无霸(科学(中文版),2002,(8):48,57 [4] 谭飞飞(关于鲸鱼进?化的故事(科学之友(上旬),2011,(1):64,65 [5] 彭奕欣(鲸的起源与?演化(生物学通报?,2003,(1):1,4 [6] 曹夫(它们从陆地?走向海洋(科学之友(上旬), 2003,(7):22,23 [7] 清玉(最大的海洋?生物—蓝鲸(知识就是力?量,2004,(3):24,25 [8] 奥巴瑞(大洋中最凶?猛的动物,甘肃科技纵?横,2004,(5):4
范文三:地球的起源和演化过程
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地球的起源和演化过程
(一)
只要打开任何一本世界地图,我们就可以看到在地球上存在各种各样的自然地理环境:一望无际波涛汹涌的海洋和白雪皑皑的崇山峻岭,炎热多雨的赤道森林和飞砂走石的戈壁沙漠,河网交错的千里沃野和千里冰封的冻土苔原等。同时,我们还知道地球上存在着能适应各种自然地理环境的千差万别的动、植物群落。现代地球上如此丰富多彩的自然地理现象和生物群落难道是自古以来就存在的吗,不是。根据地质学的研究,可以证明在过去的“地质时代”中,地球上的自然地理现象和生物群落与现在完全不同。并且证明现在地球上的自然地理现象和生物群落是地球上的无机界和有机界长期发展演变的结果,是在最近的地质时代中才最后形成的。只不过地球的发展演变速度很慢,不象社会现象那样迅速明显和令人注意罢了。
一般认为,地球自形成以来,已经有四十五亿年左右的年龄。但有较完整的地质历史记录的年龄仅有二十七亿年。在这以前的情况,目前还只能看作是地球的史前阶段。地质学中在研究地球的历史时,仿用了人类历史研究中划分朝代的方法,把全部地球历史分为五个“代”(从老到新为:太古代、元古代、古生代、中生代和新生代)。有的代还可以进一步划分为“纪”(如古生代从老到新可分为:寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二迭纪。中生代可分为:三迭纪、侏罗纪和白垩纪。新生代则分为第三纪和第四纪)。应当说明,各个代、纪的时间长短是不一样的,一般是越老的代、纪时间越长,越新的时间越短。
(二)
太古代和元古代是地球历史上已知的最古老的发展阶段。太古代长达九亿年,元古代长达十二亿年,两者合计为二十一亿年,占已知地球历史的四分之三以上。但由于时代上距离现在过于遥远,人们对地质研究的程度很不够,所以,我们对这两个阶段中地球历史的了解仍然是相当贫乏的,只能对当时的一般情况作轮廓性的说明。可以肯定地说,从太古代起地球的表面上已经形成了岩石圈、水圈和大气圈,但它们的性质和规模和现在有明显的不同。当时的岩石圈(地壳)厚度还不大,也远没有象现在那样复杂和坚固,当时海水中所含的盐类比现在要低,空气中的二氧化碳含量比现在要高。当时地壳上还没有广阔的大陆,到处都是深浅多变的海洋,只有若干规模不大的岛屿突出在海面之上。从太古代晚期起,海洋里已经有低等的生物类型出现。从元古代起,海洋中已经有低等的藻类植物大量繁盛。在元古代晚期,地球上的个别地区也发现有少量的海绵骨针、水母、原始的腕足类等低等动物。这说明,当时一般还没有出现具有坚硬外壳的动物,所以很难保存下明确的生物遗体(化石)。太古代和元古代时,地壳的稳固性还比较弱,当时地壳的升降比较频繁,到处都有强烈的海底火山喷发和地震,地球内部灼热的岩浆(即熔融的岩石)往往大量地喷出于海底之上或侵入于地壳之中。有时还伴随有强烈的挤压作用,把地壳挤得更为紧密。地质学上把这些现象都称为地壳运动。凡是地壳运动进行得剧烈的地区,一般认为是地壳不够稳固所导致。在漫长的
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太古代和元古代中,上述各种地壳运动反复地进行着,由于挤压作用和大量岩浆的侵入,逐渐使原有的地壳加厚加固起来。终于到元古代的晚期,地壳上出现若干大片相对稳固的地区,地球的发展历史也就进入了一个新的时期。
(三)
古生代是地球发展历史中第二个重要的阶段。古生代本身长达四亿年,又可分为早古生代(寒武纪、奥陶纪和志留纪)和晚古生代(泥盆纪、石炭纪和二迭纪)两个阶段。早古生代地壳上(一般仅指现在的大陆部分)海洋仍占有主要的地位,当时已出现了比较稳定的广大的浅海环境。在这种有利的环境中,动物界的演化有了明显的进展。最突出的是出现了大量具有坚硬外壳的海生无脊椎动物。所以早古生代也可以称为海生无脊椎动物的时代。在地壳上的另外一些地区,地壳的稳固性仍然较弱,仍然继续有岩浆喷发、侵入和地壳的挤压作用发生,终于在早古生代末期,这些地区也转化为相对稳固的地区,并导致地壳上陆地面积的增广。
晚古生代最突出的特征是地壳上陆地面积的增大和生物界大规模向陆地进军。泥盆纪时随着陆地面积的增大,陆地上的河流中已经有大量原始鱼类繁盛。同时在湖、海边缘的近水地带,也已经有大量原始的陆生植物(裸蕨、原始的节蕨、石松、真蕨)繁盛,有时甚至能形成小规模的森林。所以泥盆纪也可以称为鱼类的时代或裸蕨类的时代。但当时的陆生植物或则生活在水中或则生活在水边,还不能真正适应广大的大陆环境。石炭纪和二迭纪时,随着地壳运动的发展,有更多地区逐渐脱离了海洋环境,转化为滨海和平原的沼泽环境,最后进一步转化为广阔的内陆河湖盆地。当时地球上许多地区都出现过温暖或炎热的潮湿气候环境,例如现在欧亚大陆上的中西欧地区、俄罗斯平原南部,向东到我国华北、华南一带,当时都处在炎热潮湿的气候环境中,只要出现适宜的滨海或平原沼泽环境,植物界中新兴的石松类和蕨类等就能得到最充分的发展,形成巨大的乔木(石松类中的鳞木高近三十米左右)和浓密的沼泽森林。这些巨大的森林由于地壳下降而被泥砂埋藏起来,但新的森林又继续成长,这样往复循环的结果,就形成了多层煤层,成为人类现代重要的动力资源。动物界中最突出的进展是在泥盆纪后期完成了由鱼类到两栖类的进化过程,在石炭纪和二迭纪时,两栖类有了迅速的发展。所以石炭纪和二迭纪也可以称为两栖类的时代和蕨类的时代。到二迭纪晚期,随着地壳上的陆地面积的继续增广和地势分异的加剧,地球上气候带的分布状况也发生了显著的改变。最突出的是干燥气候带的扩大和潮湿气候带的缩小。仍以欧亚大陆为例,过去生长有浓密沼泽森林的广大地区已经演变为干旱的内陆河湖盆地。在这种环境下,两栖类由于要适应离水较远的生活条件,已经完成了向原始爬行类的进化过程。在干旱气候条件下,无论是内陆湖盆或泻湖海湾中,水分都迅速蒸发,原来溶解在海水或湖水中的盐类物质就会沉淀下来,形成石膏(内陆湖盆中)、食盐甚至钾盐矿层(泻湖海湾中)。到晚古生代的末期,地壳的厚度和复杂程度有了进一步的提高,陆地面积大为扩大,现在北半球上的欧亚大陆和北美大陆的雏形已经基本形成。至于南半球上的巴西、非洲大部、印度半岛和澳洲中西部等地区,早在古生代之初就已经呈现大陆状态。在整个古生代中,除了在石炭纪和二迭纪时普遍出现过巨大的冰川现象以外,一般尚无突出的变化。
(四)
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中生代和新生代是地球发展的第三个重要阶段。中生代长约一亿五千万年,新生代的时间更短,只有七千万年。由于古生代末期地壳上的古地理、古气候环境发生过显著的变化,古生代中曾经兴盛一时的各种生物门类都遭到了严峻的考验,有的门类由于不能适应迅速变化的环境,终于遭到绝灭。有的门类却表现出对新的环境的高度适应能力,在中生代中得到了空前的繁盛。植物界中最突出的变化是以苏铁、银杏和松柏类为代表的裸子植物代替了晚古生代中蕨类的地位。动物界中最突出的变化是爬行动物中恐龙类的极度发展。所以中生代也可以称为恐龙的时代或裸子植物的时代。恐龙类是一种已经绝灭了的巨大的爬行动物,根据在岩石里找到的骨胳化石研究结果,已知最大的恐龙身长可达二十六米,体重估计可达五十吨,可以想象出中生代的恐龙类是何等样的庞然大物了。恐龙类不仅能适应陆地上的生活,而且能重新回到海洋中适应水生生活(如鱼龙),或则能适应空中滑翔生活(如飞龙)。同时在侏罗纪时已出现爬行类和鸟类之间的过渡类型――始祖鸟。应当指出,中生代时原始的哺乳类也已经出现,但个体很小,数量也很少,比起当时占统治地位的爬行类来说只占无足轻重的地位。中生代时陆地面积大为增加,地势高差也有明显的增大,欧亚大陆上除西欧、东欧和西西伯利亚等地区尚有较大规模的海洋环境以外,其余均呈大陆状态。中亚及我国西北地区当时存在一系列巨大的山间盆地。亚洲大陆东岸及美洲西岸地区,当时的海陆环境变化比较复杂,但一般仍以大陆环境为主;这个地带就是地质上有名的“环太平洋带”。环太平洋带在中生代时有强烈的地壳运动发生,有大规模的陆上火山喷发和地震,大量灼热的岩浆侵入地壳,也有大规模的地壳断裂和挤压现象。我国东部地区许多重要的有色金属和稀有金属矿床都与当时的地壳运动有关。伴随上述地壳运动发生的过程中我国东部地区先后形成一系列东北西南向的内陆山间盆地。无论是西北还是东部地区的内陆河湖盆地,在中生代中由于有过大量动植物的繁盛,所以往往是石油和煤的良好形成场所。到中生代末期,地球上又经历了一次地理和气候环境的大变革,这次大变革促使身躯庞大的冷血动物――恐龙类全部绝灭,而哺乳类却经得起这场严峻的考验,就为它在新生代中的大发展奠定了基础。
新生代时地球上的自然地理环境和生物界总面貌已经和现代基本相似。植物界以被子植物的大发展为特征,动物界以哺乳类的空前繁盛为标志。所以新生代也可称为哺乳类的时代或被子植物的时代。至于人类的出现,一般认为是在第四纪,即仅有一百万年左右的历史。新生代时从欧洲阿尔卑斯山往东到亚洲喜马拉雅山一带,是当时地球上地壳运动最为强烈的地带。应当说明,这一地带从古生代以来一直是处于海洋状态(地质学上称为古地中海),但在第三纪中期由于地壳运动而升出海面,至今仍在不断上升,所以形成了现代地壳上最为雄伟高峻的山脉。伴随古地中海转化为高峻山脉的同时,中亚广大地区的地势也进一步发生了分异,许多从中生代起已经形成的内陆盆地在新生代中得到了进一步发展,盆地周围的山脉也变得更为高峻,形成了现代巨大山系与巨大内陆山间盆地相间列的自然地理环境。我国东部地区从中生代晚期以来形成的一系列东北西南向的巨大盆地,在新生代中也得到进一步的发展,形成了现代沃野千里的富饶平原。
我们概略地回顾了地球的发展历史以后,可以认识到,地球和其它事物一样,也始终处在不断发展和阶段发展的过程中。**教导我们要用辩证唯物主义的观点去看待一切事物,并指出“整个地球及地球各部分的地理和气候也是变化着的,但以它们的变化和社会的变化相比较,则显得很微小,前者是以若干万年为单位而显现其变化的,后者则在几千年、几百年、几十年、甚至几年或几个月(在革命时期)内就显现其变化了”(《矛盾论》)。如果我们能对地球的发展历史有些概括的了解,必然有助于更深入地理解**这段话的意思,从而
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能更深刻地领会**的辩证法的宇宙观。
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鲸的起源和演化过程
姓名 杨从戎 专业 渔业 学号 1111091036
摘要 最近发现的一系列鲸的化石,鲸的演化路线大致是:由陆生为主的巴基鲸,经过水陆两栖的陆行鲸,到基本水生但依然有发达肢体的原鲸,再到完全水生、后肢大为退化的矛齿鲸和龙王鲸,最后大概由矛齿鲸演化出现代的齿鲸和须鲸,其间共经历了约5000万年的历史。 关键词 巴基鲸 陆行鲸 原鲸 矛齿鲸 龙王鲸 齿鲸和须鲸
与我们所熟知的生命由海洋向陆地进化不同,鲸类的进化史反其道而行之,由陆生向水生演化。鲸类动物的祖先原是陆上用四肢行走的哺乳动物,经过几亿年的进化,最终形成我们现在所熟知的鲸。然而,鲸类至今还保留着一些祖先的痕迹。在解剖学上:虽然后肢退化,但尚有骨盆和股骨的残迹;尾巴退化成鳍,末端的皮肤左右向水平方向扩展,形成一对大的尾叶;脊椎骨在狭长的尾干部逐渐变细,最后在进入尾鳍之前消失。在形态学上:虽然鲸的形态和习性像鱼,但是鲸有心房和心室,温血,用肺呼吸,胎生,雌体有乳腺,用乳汁哺育幼兽,等等,所有的这些都像是陆生哺乳动物。在现代的生物分类上,鲸也是作为哺乳动物分类的,那么,这种海洋巨无霸到底是如何进化而来的呢,
1 巴基鲸
巴基鲸的完整骨骼发现于2001年,1米长左右,大小像狼,属于现已灭绝的一种偶蹄类物种。它是科学家设想的鲸类最原始的祖先,生存于始新世的巴基斯坦,故此得名。科学家
[1]肯定巴基鲸为鲸的祖先,是根据其化石的耳骨判定的。鲸的外耳、听道和鼓膜已大大退化,按理是听不到声音的;但它们对水中的波动却极其敏感,就是因为它们有1对由围耳骨和听囊愈合而成的、呈贝壳状的听骨泡,而巴基鲸的耳骨也有类似结构。至于巴基鲸当时为什么
[2]会进入水中,可能是为了获取食物以及躲避天敌的追捕,但巴基鲸的主要生活区域还是在陆地上。
2 陆行鲸
当巴基鲸进化到陆行鲸(又名走鲸)时,它已经能同时适应水陆两种环境。1992年,在巴基斯坦北部4800万年前的海洋岩石中,人们首次发现了陆行鲸的化石。成年陆行鲸长约4米,它的脚很大,尾巴强而有力,显示了其游泳本领高强;可是它的腿骨结实,肘腕关节可以活动,也透露了其具有能在陆地上行走的本领。科学家们猜测,陆行鲸像鳄鱼般猎食,潜
18伏在浅水地区捕猎。同时对陆行鲸的牙齿中O含量的分析中发现,陆行鲸可以出入淡水及2
[3]海洋区域。这表明陆行鲸已经进化出适应海水的渗透调节系统,这对完全海洋生活具有重
要意义。
3 原鲸
当鲸类演化到原鲸时,它已经能完全生活在水中了。但是还是会偶尔光顾陆地。科学家通过化石还原其强壮的后肢,进而作出了这种猜测。原鲸长约3米,主要生活在离海岸线数
[4]百公里的水域,习性类似如今的海狮,不会向深海内海移动,只是在海滩和近海附近活动。这种动物有长而精巧的脚,后脚可能还有蹼。骶骨结合不紧密,使低位椎骨能够灵活地驱动
[5]尾巴运动。这些特征使它能利用后肢的脚蹊,结合尾巴的推动,在海面上作狗刨式的游泳。与原始的鲸不同的是,原鲸已经完全可以听到水中的声音,而且鼻孔也从位于口鼻部的前端逐渐移至头顶上,形成了类似现代鲸的呼吸孔。
4 龙王鲸和矛齿鲸
大约在3500万年前,原鲸向龙王鲸和矛齿鲸两个方向进化。龙王鲸最长可达20米,而矛齿鲸长约5米。这两种生物已经完全适应了水中的生活,尾部出现了类似鳍的器官,帮助它在水中快速前行,但同时仍保留了祖先的后腿状的结构。最后,大概在3000多万年前的始新世晚期和渐新世早期,由矛齿鲸衍生出了现代的齿鲸和须鲸类,直至发展出现生的约有90
[6]种之多的鲸目动物。
5 须鲸和齿鲸
齿鲸和须鲸是现代鲸鱼的两大亚目,齿鲸亚目是指有齿的鲸类,如抹香鲸、逆戟鲸等;须鲸亚目是指通过生长在嘴内的折角形齿片(胡须)来过滤水中的食物的鲸,这些折角形的
[7-8]齿片就代替了牙齿,蓝鲸就是最常见的须鲸。
参考文献
[1] 环宇(进化史12个最具代表物种(开心趣味百科,2009,(7):13,16
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[7] 清玉(最大的海洋生物—蓝鲸(知识就是力量,2004,(3):24,25
范文五:《探究生命演化过程》
《探究生命演化过程》
《探究生命演化过程》
一、生命的构造
如果我们打算全面了解生命,就必须揭示生命的外部形式与内部结构的关系,生命的基本单位--细胞中占总量98%的氢、氧、氮、碳、硫、磷6种元素是宇宙中数量极丰富的物质。生命物质与非生命物质都是由相同的结构单元组成,它们的分子结构虽然不同,但在原子结构层次上却是相同的,它们之间惟一的区别是原子在三维空间的排列组合方式不同。非常明显,生命现象只是自然界已有元素成分随环境改变的一种重新组合形式。
仔细分析生命物质与非生命物质的分子结构便可发现,有机化合物与无机化合物没有绝对分明和固定不变的分界线。从严格意义上讲,也不是以化合物中是否含有碳元素为分界(自然界含碳的无机化合物不计其数),而主要在于构成生命的最基本物质--氢、氧、氮、碳、硫、磷元素之间的互相组合。当化合物中含有上述6种元素中2种时,可以呈有机形式(甲烷),也可呈无机形式(二氧化碳);含有其中3种以上时,便肯定属于有机物(氨基酸等);而包含全部6种时就具备了生命的基本特征(单细胞生物等)。所以,以上6种元素就能组成生命体,生命物质同样可以用化学分子式来表示。
二、生命出现与消亡的必然性
生命的出现除了依赖基本物质构成之外,还有两个至关重要的条件:约100?左右的温度和液态水,而这两项正是宇宙中所有星球从白矮星演变到行星阶段后必然经历的特定时期的地表环境。
决定物质存在形态(固态、液态、气态、离子态)的主要因素是温度。在恒星阶段天体上几千万度的超高温环境中,所有物质都是以气态、离子态存在。而到了行星阶段,星球温度降低后,一部分物质从熔融状态中分离冷凝成了固态和液态,根据氢、氧元素的性质,当地表平均温度达100?左右时,在地壳表面就形成了生命的源泉--液态水(生命存在的另一主要因素),随之便拉开了
生命之歌的序幕。科学家发现,在没有丝毫光线,水温高达300?的海底热泉口附近,有耐热细菌和巨大的管状蠕虫等动物,维持它们生存的不是阳光,而是热泉口喷出的硫化氢等化学物质。由此证明,地球上最早的有机物是直接由化学作用(而不是光合作用)形成的。这种海底热泉口高温、黑暗、缺氧的环境,正是研究地球生命起源的最佳实验室。根据常识,任何元素的排列组合方式在高温高压环境中都可以相互变换。早期地球频繁的地壳熔岩喷发的巨大能量和大气层的雷电产生的瞬间高温高压环境,对于无机小分子结合成有机大分子结构起到了不可替代的促进作用。即使现今地球大气层中已相对微弱的雷电之后,仍有大量游离氮与氧结合生成硝酸。
随着星球构造的演变,生命形态会因地表温度,液态水分布等物理条件的改变而变化。由于生命存在的条件十分苛刻,所以,生命只能存在于行星阶段中期的天体上。到了行星阶段后期,天体内部活动和引力减弱,氢、氧类物质大量散失到外太空之后,生命也就同步完成了从诞生-发展-消亡的过渡。
三、环境决定生命形态
当我们为动植物们千奇百怪的形态和五彩缤纷的色彩而发出由衷赞叹时,应该明白,其实这一切都是严酷自然环境逼迫下的产物。所有现今地球上已经见不到的形形色色的动植物,只是随着地球环境的改变而面目全非了,那些没有随环境变异的过时物种将被大自然毫不留情地淘汰掉。生命体是一个开放系统,它们和环境之间一刻不停地发生着能量交换,所以,新物种的出现正是生命体对某些环境变化作出的反应,生命存在与进化主要取决于生命的外部环境因素。
在地球最早期(距今46亿~35亿年),表面温度很高(平均超过100?),没有液态水,所以,在含有大量水蒸气(80%)的大气层中,只有一些由甲烷、氨等合成的低分子量有机化合物(氨基酸)存在。
太古代(距今35~25亿年)时,地表的平均温度降到100?以下,一部分水蒸气冷凝成液态水形成海洋,于是,在海水中出现了由氨基酸结合成的高分子量蛋白质,进而诞生了单细胞微生物。但由于非常浓密的大气层笼罩,地表接受阳光极少,因此,在近乎漆黑的海洋中生存的,只能是从水中直接吸取硫化氢等化学物质而不靠光合作用制造营养的菌类微生物。
到了元古代(距今25亿~5.4亿年),阳光能够穿透逐渐变稀薄的大气层,直接照射在地球表面,于是海洋中开始出现了依靠光合作用制造营养产生能量的藻类,并随着光线亮度的不断增强而空前繁盛。一种微生物化石形成的层状沉积结构--叠层石,就是反映在太古代与元古代的不同环境下,存在不同生物形态的真实写照。
在古生代中期(距今4亿年)以前,地球表面尚完全被深深的海水覆盖,没有陆地,所有生物种类只能是适宜水中生活的藻类、鱼类等(有化石为证)。从古生代中期以后,由于地质变化后,氢、氧类物质大量减少,海水退缩,开始出现沼泽地。有一些在沼泽地区生活的鱼类,迫于时而有水,时而无水的环境,逐步演变为能同时在水中和陆地生活的两栖类动物,鱼的腹鳍发展成爬行用的--肢,鱼鳔变成了呼吸器官--肺。同时,水生藻类也发展成陆生植物蕨类。当沼泽继续干涸变成常年无水的陆地后,一部分两栖类动物完全脱离水中生活进化成了爬行类动物,蕨类植物也进化为适应干旱环境的裸子植物。
最近发现,现今陆地植物的祖先是一种淡水中生长的植物,并不像原先认为的,陆生植物是由咸水植物进化而来。其实这并不奇怪,因为地球远古年代的氢、氧类元素比现在多,所以液态水中的矿物质所占比例较小,地表水基本是淡水,因此,远古时期的植物只能是淡水中生长的种类。在地球演变过程中,氢、氧类元素不断散失,导致地表水不断减少,那些溶解在海水中的钠、钾等矿物质由于不易挥发,保留下来,在海水中比例增大,于是,海水变得又苦又咸,而一些仍在海水中的植物才演变成了适应咸水环境的植物。
在充满生命的大自然中,热带雨林地区生长的是常绿阔叶树木和藤蔓植物,而冰雪严寒的极地生长的只能是苔藓地衣,"橘逾淮而北为枳"即是环境差异改变植物特性的形象说明。但是,由于必然存在的环境差异,地球上一部分单细胞生物进化为多细胞生物后,单细胞生物依然大量存在;一部分鱼类进化为两栖类后,鱼类也没有消失…正是生命形态的多样性与环境相互协调,才使无奇不有的大千世界处处透露出和谐之美。
四、生命进化的突变与渐变
自然界一切事物的效果都是有原因的,地球生物种类的突然变异是由各种自然过程引起,地质构造剧烈变动导致环境变化与生物种类的大规模突然变异之间就是因果关系。
在地球演变过程中,地质构造处于稳定时期,生物在相对稳定的环境下,物种变异是缓慢的。当地质构造发生剧烈变动(全球性熔岩冲破地壳的大爆发)时,生物为适应变化的地表环境会被迫改变其形态和生存方式,在较短时间内发生根本性变异。例如前寒武纪末期大爆发导致单细胞生物向多细胞生物的进化和白垩纪末期大爆发导致爬行类动物向哺乳类动物的进化等。
相对而言,生命进化的总体过程是缓慢的(已近40亿年),两个物种之间的过渡往往长达几百万年。在物种由简而繁的进化中,每两类由低至高的物种之间都有中间过渡形态,如蛋白质到单细胞之间的类病毒体;原核细胞生物到真核细胞生物之间的甲藻…即使在地质构造剧变引起的突然性灾难中,一些物种突然变异也不是一朝一夕完成的。在寒武纪生命大爆炸之前的前寒武纪,就已经出现多细胞生物(埃迪卡拉动物);在恐龙鼎盛的侏罗纪,也已有原始哺乳类、鸟类(如梁齿兽、始祖鸟等)存在;而在恐龙消失之后的新生代第三纪的地层中,仍然发现了恐龙化石。因此可以得出结论,生命进化是突变加渐变的阶梯式不可逆进程。
(此文原载《大众科技报》2002年5月9日第7版)
作者:建一
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