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第十一章第四纪生物界 第四纪时间短暂 总的来看生物的演化是不明显的 但受气候和环境变化影响 植物的演替和动物的迁移极为常见 第四纪是人类及其物质文明的形成发展时期 第四纪生物的演变是不平衡的 哺乳动物变化最大 其化石记录随时代而不同 时代越老变化越大 所包含的绝灭种类越多 而现生种类越少 第四纪哺乳动物群为地层划分对比打下了基础 植物和海洋生物的变化都小 植物 软体动物因其绝大多数为现代种类 一般用于气候与环境分析 不能作为生物地层划分对比主要依据 第一节第四纪哺乳动物 一 哺乳动物的一般特征 胎生 哺乳 恒温 全身或某一部位有毛发 五块指骨 七块颈椎骨 二 第四纪哺乳动物的化石特征 哺乳动物的骨 牙和角经过钙化形成化石 俗称 龙骨 具有重要的鉴定价值 哺乳动物头骨由枕骨 顶骨 额骨 鼻骨 上颌骨和下颌骨等组成 牙齿按功能分为门齿 犬齿 前臼齿和臼齿 后两者合称颊齿 除臼齿外 其余为二出齿 既先生乳齿后生恒齿 I Incisor 门齿 C Canine 犬齿 P Premolar 前臼齿 M Molar 臼齿 三 第四纪各期哺乳动物化石特征 第四纪哺乳动物化石组合可用于划分对比地层 阶段性 不可逆性 判断古地理 古气候 上新世残存种类 早更新世特有种类 中更新世特有种类 晚更新世特有种类 现生种类 古人类黑色区宽度代表绝灭的和现生的种属数量比 a 早更新世 Q1 有相当数量的上新世种属 有特殊的Q1种属 开始出现现生种的祖先 出现最原始的人类或粗糙石器 b 中更新世 Q2 N2的已绝灭 Q1的留少量 大量的Q2特有种属 相当数量的现生种类 特有的猿人和文化 c 晚更新世 Q3 Q1的基本灭绝 少量的Q2的残存种较多的Q3特有种属大量的现生种出现新的人类 新人 d 全新世 Q4 少量的Q3的残存种含90 的现生种出现新的人类 四 中国第四纪各期哺乳动物特征1 北方型A 早更新世 Q1 动物群 长鼻三趾马 真马动物群地点 河北阳原县泥河湾盆地湖相地层 又称 泥河湾动物群 特征 一定数量的N2的残存种 三趾马 乳齿象 犀牛 剑齿虎 出现更新世现代哺乳动物的祖先 三门马 保存有Q1特有动物 泥河湾剑齿虎 丁氏田鼠 原发现2块石器 现在还没有报道有发现古人类 犀牛 剑齿虎 B 中更新世 Q2 动物群 中国猿人 肿骨鹿动物群 周口店动物群 地点 北京房山周口店特点 共96种哺乳动物化石 其中30 为绝灭种a 泥泥河弯期的残余种属有三门马 居氏大河狸 中国貉 剑齿虎 b 相当数量的Q2的哺乳动物 北京猿人 肿骨鹿 纳玛古象 周口店双角犀 燕山犀 洞熊 中国鬣狗 杨氏虎等 c 现生种属有狼 狐 獾 豺及许多啮齿类 时代 Q2中期 北京周口店 C 晚更新世 Q3 动物群 赤鹿 最后鬣狗动物群地点 发现于内蒙河套平原萨拉乌苏河 所以又称 萨拉乌苏动物群 特点 Q3的特有种 赤鹿 最后鬣狗 大量的现生种属 狼 狗 等占87 9 见不到N2的残存种 在东北地区出现一比较重要的动物群 披毛犀 猛玛象动物群 发现于松花江上 在吉林周家油坊 哈尔滨等地都可见 赤鹿 D 全新世 Q4 动物群 四不象鹿动物群 四不像 2 南方型A 早更新世 Q1 动物群 元谋动物群地点 云南元谋盆地河湖相 特点 含哺乳动物化石41种鉴定到种属的30 第三纪残余种 爪蹄兽 枝角鹿 麂等 早更新世特有种 泥河弯剑齿虎 元谋狼 鸡骨山狐 元谋剑齿象等 95 6 为绝灭种 时代 Q1 含大量的N2的残存种 数量比泥河湾的多 约67 而泥河湾的为43 因此 它的时代比泥河湾的早 元谋组含元谋人化石 时代为170万年 地层的年代为300万年 哺乳动物群的性质是现代动物的祖先 云南马 元谋狼 泥河湾的分子 泥河湾剑齿虎 云南元谋 B 中更新世 Q2 动物群 大熊猫 剑齿象动物群盐井沟动物群 四川万县 主要成分 大熊猫 剑齿象 长臂猿人 金丝猴 中国犀 该动物群在华南地区分布广泛 时代为中更新世 Q2 但是 在广西发现巨猿化石 在广西 湖北四川等地也相继发现真人化石 使该动物群的时代复杂化了 因此 其动物群的时代 主要随动物群的性质来综合决定 金丝猴 C 晚更新世 Q3 动物群 资阳动物群含真人化石的大熊猫 剑齿象动物群 资阳人 D 全新世 Q4 动物群 无 第二节第四纪植物群 推断古气候可以利用植物的标型和地层中古植被型 材料 大的植物化石 孢子花粉 应用最多 如何利用地层剖面中出现的古植被的组合来推断古气候 首先了解现代植被的分布情况 其次了解气候变动时植被带的移动情况 植物化石 一 现代地球植被分带A 植被的水平分带苔原植被带 低等植物 地衣 苔藓 少量矮小的灌木 无乔木 反应冰缘气候 北方针叶林 针叶乔木 云杉 冷杉落叶松 反应寒冷气候 温带落叶阔叶林 种属多 大部分为落叶阔叶 栎 山毛榉 榆 椴 反应气候特征为冬冷夏暖 亚热带常绿阔叶林 常绿的阔叶树 樟树 茶树 木兰科 反应的气候为温暖 潮湿 降雨充沛 热带雨林 树木种类多 阔叶常绿 叶片厚 棕榈树等 反应气候为常年高温多雨 B 植被的垂直分带 在任何一个纬度带 第一带与地面相同 往上分别相当于此带以北的带 分带在山的两坡高度不同 南高 北低 植物的纬度和高度分布示意图 二 植被带的平行移动第四纪气候发生寒暖变化时 植物就要发生水平移动和垂直移动 主要是平行移动 三 第四纪植物化石第四纪孢粉植被气候组合划分 1 冰期植物群 仙女木植物群 2 暗针叶林组合 云杉 冷杉 3 孢粉动态组合分析 对称性 第四纪孢粉植被动态组合分析示意及其验证图 第三节人类发展阶段与文化特征 几个基本概念 1 什么是人A 人具有能站着的骨骼结构 B 人具有髋骨 骨板上显示能直立行走的脊柱结构 C 人可以使用和制造工具 2 古文化 按照原始人的生产工具划分的发展阶段 3 文化遗存 原始人使用的工具 村社遗址 用火痕迹等 4 文化层 含有文化遗存的地层 5 文化期 和一定的文化相适应的时代 A 南方古猿 早期猿人 阶段时间 B P300 150万年地点 主要发育在南非和东非 所以又称南非古猿代表性的有1470号人 坦桑尼亚奥尔都维河 进化特征 具有能直立的结构 脑量450cc 高1 2 1 3m 为纤细种 体重20公斤 文化特征 石器为砸击石器 石器 人类制造和使用过石质工具 第一次加工 指原始人使用的石器只打边上 不打里边 不改变石器的形状 第二次加工 不仅打边 而且打里面 把中心部分加工改造 使形状发生变化 生活场景复原图 生活场景复原图 安徽繁昌人字洞遗址出土200多万年前人类文化遗存 人类在200万年前出现右手习惯 B 猿人阶段 晚期猿人 旧石器早期时间 B P150 30万年国外代表 印尼爪哇猿人国内代表 兰田猿人 周口店猿人 北京人 文化特征 学会了用火狩猎采集居无定所中国猿人特征 能直立行走又称直立猿人 眉骨突出 明显脊状 在眼眶上连成一片 头盖骨低平 下巴壳后缩 牙齿粗壮具猿的特征 但能直立行走 能用火和制造工具是人的特征 所以称为猿人 身高1 50m 脑量1075 1088cc 贾澜坡教授北京人复原头及其特征 蓝田石器 120万年前 北京猿人用火 周口店第1地点石制品 40 60万年前 泥河湾小长梁石制品 130 150万年前 北京猿人的石器 50万年前 C 古人阶段 早期智人 旧石器中期时间 B P30 5万年 Q23 Q3 国外代表 尼安得特人Homoeanderthalensis 德国 国内代表 广东的马坝人 曲江县 陕西的大荔人 湖北的长阳人 山西的丁村人等 猿人特征 脑量可达1350cc 眉骨不太突出 脑顶骨突起 牙齿比较粗状 此期不仅会用火 而且会取火 保存火种 用兽皮缝制衣服 文化特征 第二次加工的石器大量出现 分化明显 出现尖状器 刮削器等 如丁村文化 河套文化 马坝人复原图 山西丁村大尖状器 许家窑遗址出土石制品 约7 10万年 埋葬习俗 在南非发现的距今7 5万年前的装饰艺术品 尼安德特人具有较高的文化发展水平及复杂的行为特征 图为尼安德特人制作的艺术品 赭石上的几何图案最早的思维 欧洲的莫斯特石器组合 D 新人阶段 晚期智人 旧石器晚期时间 B P5 1万年 国外代表 克鲁马农人法国 Mangromagnon 国内代表 山顶洞人 1 1 1 8万年 2 7 3 4 猿人特征 猿的特征基本消失 接近于人现代 男高1 74m 女高1 59m文化特征 为旧石器晚期文化 以石器为主 出现骨器 并出现装饰品 石器多为磨制而成 骨器和石器出现穿孔现象 山顶洞人两枚珍贵的骨管 山顶洞人复原头像 间接打击法 精美的石器 生活场景复原图 刘东生院士考察水洞沟发掘现场 E 中石器时代时间 B P10000 8000年国内代表 扎赉诺尔文化 文化特征 出现了大量的细石器 石器中出现了箭头 扎赉诺尔猿人头像复原图 箭头 细石器 生活场景复原图 F 新石器时代时间 B P8000 3000年地点 在中国有1000多个地址文化特征 比旧石器复杂的多 区域性差异明显 有石器 也有陶器 具有一定的工艺水平 出现了原始农业 1 北方仰韶文化