早期地球与早期生命.ppt

第一章 早期地球与早期生命,一、早期地球,1、宇宙的形成 2、早期地球,一、早期地球,1、宇宙的形成,10-34厘米的超微小宇宙在仅仅10-34秒之内迅速膨胀了10100倍，这称为“暴胀” 。 所谓10-34秒，就是1秒的一万亿分之一的一万亿分之一的一百亿分之一。 该暴胀相当于1厘米伸长为10100厘米，亦即以厘米为单位来测量，1的后面加100个0。,一、早期地球,2、早期地球,46亿年前太阳星云中分化形成原始地球，温度较低，轻重元素浑然一体，尚无圈层分异。 原始地球一旦形成，有利于吸集更多星子使体积和重量迅速增加，同时因重力分异、放射性元素蜕变和星体撞击而增温。,原始地球内部达到熔融状态时，亲铁元素比重大而下沉形成铁镍地核，亲石元素上浮组成地幔和原始地壳。更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始大气圈、水圈。 地球初始圈层分异的时间约在42亿年前。,二、早期生命,1、生命的起源 2、早期生命,二、早期生命,1、生命的起源 生命起源于地外：银河系别的星球上的生命（细菌或孢子）传到地球上。 生命起源于地球本身：地球上的无机物在特定的物理化学条件下形成的各种有机化合物，经过一系列变化后转变为有机体。,有机化合物形成：N、H元素和H2O、CO、H2S、甲烷等无机化合物氨基酸、核苷酸、单糖等有机化合物。,生物大分子形成：有机化合物甘氨酸、蛋白质、核酸等生物大分子。,生命形成：多个生物大分子聚集，形成以蛋白质和核酸为基础的多分子体系，它具有初步的生命现象从周围环境中吸取营养，将废物排出体系。,二、早期生命,2、早期生命 从非生物的化学进化发展到生物进化 最早化石记录35-38亿年 生物分异 20亿年前大气开始充氧 从原核生物演化到真核生物 真核生物出现于18亿年前，繁盛于10亿年前 后生动物出现 Ediacara动物群(5.9-7.0亿年),大气化学成分的演化,Grypania cf. spiralis; Negaunei Iron Formation, Pt1 (2.1Ga), Marquette, Michigan (1.87Ga, Schnider et al, 2002) Han et Ranegar, 10 Jul., 1992, Science, 257(5067): 232-235,伊迪卡拉动物群（Ediacaran fauna ）,三、生物演化,腕足动物,软体动物,节肢动物,棘皮动物,显生宙生物进化重大事件,无脊椎动物的两侧对称体制进一步发展，出现许多带壳的较高等门类（寒武纪 5.4亿年前） 神经系统进一步发展，中枢神经系统集中化，产生了原始脊索动物和脊椎动物（无颌纲）（寒武纪 5.4亿年前） 陆生植物的出现（志留纪到泥盆纪 4.4-4亿年前）,三、生物演化,鱼纲的鳔和鳍分别向肺和足进化，动物（两栖纲）登陆获得初步成功（泥盆纪 4亿年前） 羊膜卵的出现，从两栖纲分化出陆生的爬行动物（晚石炭世 2.8亿年前） 从变温到恒温的转变，产生原始哺乳动物（三叠纪 2.3-1.9亿年前） 高等被子植物的出现（晚三叠世 1.9亿年前）,三、生物演化,显生宙生物进化重大事件,灵长类的手和脑的形成，劳动工具的创造，语言和概念思维的产生，终于发展成人类（第四纪 250万年前）,三、生物演化,显生宙生物进化重大事件,动植物从水生到陆生发展,植物： 志留纪（4.4亿年）以前，仅低等菌藻类，完全水生 S末-D1-2（4亿年前左右）：向陆地发展，产生茎、叶分化，出现原始维管束，茎表皮角质化、具气孔,三、生物演化,动植物从水生到陆生发展,植物： D2（3.7亿年前）：具叶植物大发展 T3（2亿年前）：显花植物祖先出现,三、生物演化,动植物从水生到陆生发展,脊椎动物： S3（4亿年前）：四足类祖先出现（总鳍鱼类中的骨鳞鱼） D3（3.5亿年前）：两栖类发生 C2（2.8亿年前）：爬行类发生（羊膜卵）,三、生物演化,三、生物演化,生物演化的一些特点、规律： 进步性发展 进化的不可逆性 相关律和重演律 适应、特化、适应辐射和适应趋同,三、生物演