古生物学及研究对象

1、古生物学原理古生物学原理 Principle of Palaeontology概述概述：古生物学：古生物学原理课，是在学习古生原理课，是在学习古生物学基础课程后，重点对古生物学的基本物学基础课程后，重点对古生物学的基本概念和基本理论作进一步的理论探讨。也概念和基本理论作进一步的理论探讨。也称之为理论古生物学。称之为理论古生物学。鉴于大家古生物学基础较差，我们这里鉴于大家古生物学基础较差，我们这里主要介绍古生物学的理论基础及工作方法，主要介绍古生物学的理论基础及工作方法，了解古生物学研究的主要内容，以及在地了解古生物学研究的主要内容，以及在地质工作中如何使用古生物学的资料。包括：质工作中如何使用

2、古生物学的资料。包括：第一章第一章 古生物学的研究内容、对象和分古生物学的研究内容、对象和分类命名；第二章类命名；第二章 生物演化；第三章原生生物演化；第三章原生生物界；第四章动物界和第五章植物界。生物界；第四章动物界和第五章植物界。第一章第一章 古生物学的研古生物学的研究内容、对象和分类命究内容、对象和分类命名名重点：重点： 1 1 什么是古生物学？什么是古生物学？ 2 2化石的形成条件和化石的保存类型。化石的形成条件和化石的保存类型。第一节第一节古生物学及其研究内容古生物学及其研究内容1、 古生物学定义古生物学定义古生物学古生物学(Palaeontology )：是研究地质历：是研究地质历

3、史时期的生物界及其进化（发生发展）的科史时期的生物界及其进化（发生发展）的科学。其研究范围包括各地史时期地层中保存学。其研究范围包括各地史时期地层中保存的生物遗体和遗迹，以及一切与生物活动有的生物遗体和遗迹，以及一切与生物活动有关的地质记录。关的地质记录。强调三个方面：强调三个方面： 生生 物物 界界 发生发展发生发展 地质记录地质记录植物学脊椎动物学无脊椎动物学动物学现代生物学古脊椎动物学古无脊椎动物学古动物学古植物学古生物学广义生物学微体古生物学微体古生物学孢子花粉学孢子花粉学古生态学古生态学古生物地理学古生物地理学古气候学古气候学古生物化学古生物化学分子古生物学分子古生物学、古生物学的其

4、他分支学科、古生物学的其他分支学科第二节第二节古生物学的研究对象古生物学的研究对象 一、化石及其形成条件一、化石及其形成条件 重点：重点： 1 1 什么是化石什么是化石 2 2 化石的保存条件是什么化石的保存条件是什么 3 3 如何理解化石的不完备性如何理解化石的不完备性化石的定义化石的定义：保存在地质历史时期岩层中的：保存在地质历史时期岩层中的生物遗体或遗迹。强调以下三点：生物遗体或遗迹。强调以下三点： 生物特征生物特征（形态、结构、文饰、成分。要注意区分假化石）（形态、结构、文饰、成分。要注意区分假化石） 地质历史地质历史（1万年以前，与文物相区别）万年以前，与文物相区别） 岩层岩层（非现

5、代沉积层）（非现代沉积层）地质与环境等多方面因素决定生物遗地质与环境等多方面因素决定生物遗体或遗迹能否保存成为化石，主要包括：体或遗迹能否保存成为化石，主要包括：生物条件生物条件（硬体、矿物成分）（硬体、矿物成分）埋藏条件埋藏条件（埋藏快、沉积细、搬运短、泥质、封闭）（埋藏快、沉积细、搬运短、泥质、封闭）时间条件时间条件（时间长）（时间长）成岩条件成岩条件（压实固结、置换交代、矿质充填、重结晶）（压实固结、置换交代、矿质充填、重结晶）1）没有被保存）没有被保存 化学作用（溶解、化学作用（溶解、pH、Eh等）等）物理作用物理作用（时间、温度、湿度、压力、机械破坏等）（时间、温度、湿度、压力、机械

6、破坏等）地质作用（死后埋葬条件、成岩作用）地质作用（死后埋葬条件、成岩作用） 生物作用（食物链、习性、天敌等）生物作用（食物链、习性、天敌等）没有被发现）没有被发现人为因素（发现的偶然性、认识等）人为因素（发现的偶然性、认识等）生物群生物群：生活在共同的环境，彼此关系密切的生物群：生活在共同的环境，彼此关系密切的生物群死亡群死亡群：各种原因死亡的尸体堆积，有可能非同一生物群：各种原因死亡的尸体堆积，有可能非同一生物群埋藏群埋藏群：堆积埋藏在一起的生物遗体，有混杂或损失：堆积埋藏在一起的生物遗体，有混杂或损失化石群化石群：埋藏群经过成岩作用或石化作用：埋藏群经过成岩作用或石化作用 风化作用风化作

7、用 搬运作用搬运作用 生物作用生物作用 其他生物的再作用（动物或微生物）其他生物的再作用（动物或微生物） 成岩作用成岩作用 数量、形态及成分的变化数量、形态及成分的变化原地埋藏原地埋藏异地埋藏异地埋藏原地化石群原地化石群：化石群成员与原来当地生物群：化石群成员与原来当地生物群成员基本一致成员基本一致残留化石群残留化石群：原生物群大部分保留成为化石，小：原生物群大部分保留成为化石，小部分被搬运流失部分被搬运流失混合化石群混合化石群：以原生物群分子为主，但有部：以原生物群分子为主，但有部分外来混入分子分外来混入分子搬运化石群搬运化石群：全部为搬运堆积，化石来自不同的：全部为搬运堆积，化石来自不同的

8、生物群生物群表示搬运能力增强表示搬运能力增强 完整程度：完整程度：原地埋藏类型化石完整，细微结构未破坏；原地埋藏类型化石完整，细微结构未破坏；异地埋藏多破碎；异地埋藏多破碎； 分选分选：大小、个体发育阶段不一者为原地埋藏，有明：大小、个体发育阶段不一者为原地埋藏，有明显分选性，个体基本一致为异地埋藏；显分选性，个体基本一致为异地埋藏； 两壳比例两壳比例：基本：基本1：1者为原地埋藏，否则为异地埋藏者为原地埋藏，否则为异地埋藏 生态类型的保存位置生态类型的保存位置：原地埋藏往往保存生物生活时：原地埋藏往往保存生物生活时的位置和状态；的位置和状态； 其他其他：原地埋藏者，化石的古生态分析和含化石层

9、的：原地埋藏者，化石的古生态分析和含化石层的沉积环境一致。否则为异地埋藏沉积环境一致。否则为异地埋藏三三 化石的保存类型化石的保存类型 重点：重点： 1 1 什么是石化作用什么是石化作用 2 2 化石的保存类型主要有哪些？化石的保存类型主要有哪些？ 3 3 实体化石形成过程中的石化作用实体化石形成过程中的石化作用 生物遗体埋藏后要经历物理、化学的作生物遗体埋藏后要经历物理、化学的作用才能形成化石。由于不同类型的生物、用才能形成化石。由于不同类型的生物、不同的保存环境及不同的不同的保存环境及不同的石化作用石化作用，形形成不同的化石类型成不同的化石类型 化石的类型有：化石的类型有：实体化石；模铸化

10、石实体化石；模铸化石 遗迹化石遗迹化石 化学化石化学化石1)1)、 未变实体未变实体：生物遗体未经任何生物遗体未经任何变化（包括成分、形态、结构）变化（包括成分、形态、结构）2)2)、 变化实体：变化实体：即生物遗体经过了即生物遗体经过了一定的石化作用，成分、形态、结一定的石化作用，成分、形态、结构有变化。包括：构有变化。包括： 充填作用充填作用 交代作用交代作用 升溜作用升溜作用1 1）、）、 印痕化石印痕化石：生物软体留下的痕迹；生物软体留下的痕迹；2 2）、）、 印模化石印模化石：生物遗体坚硬部分的表面留在围岩上的生物遗体坚硬部分的表面留在围岩上的印痕，分为外模和内模；印痕，分为外模和内

11、模；3 3）、）、 模核化石：模核化石：生物遗体内外模形成后，化石本身溶解，生物遗体内外模形成后，化石本身溶解，其他物质再充填形成，分为内核和外核；其他物质再充填形成，分为内核和外核；4 4）、）、 铸型化石：铸型化石：外模和内核形成后，化石本身溶解，其外模和内核形成后，化石本身溶解，其其他的物质再充填到原实体空间中；其他的物质再充填到原实体空间中；保存在岩层中的生物生活、活动的遗迹和遗物。如觅食迹、脚印、卵等。可反映生物的生活方式、生态，有些也是标准化石。生物遗体虽被破坏，但组成生物的有生物遗体虽被破坏，但组成生物的有机成分经分解后形成的物质仍可保存在机成分经分解后形成的物质仍可保存在地层中

12、，虽其无形，但具有一定的化学地层中，虽其无形，但具有一定的化学分子结构，如各种有机质，氨基酸等。分子结构，如各种有机质，氨基酸等。2、分类的方法 模式法：早期的古生物分类方法。通过建立一个分类单元的“模式”模式标本或模式种来鉴定属种。 综合系统分类法：划分分类单元的主要方法是以形态总体相似性的程度及共同祖先的亲缘关系程度为依据。数值系统分类法：根据生物表型性状的总体相似性的多少（数值）来分类。亲缘关系越近，共有性状就越多。分枝系统分类法：以系统发生为基础，先弄清各系列的亲缘关系建立分支，区分原始特征与衍生特征，然后建立由祖先种一分为二形成姊妹群的谱系关系。分类阶元分类阶元 例（动物）例（动物）

13、 例（植物）例（植物） 界界 动物界动物界 植物界植物界 门门 脊索动物门脊索动物门 裸子植物门裸子植物门 纲纲 哺乳动物纲哺乳动物纲 松柏纲松柏纲 目目 食肉目食肉目 松柏目松柏目 科科 猫科猫科 松科松科 属属 虎属虎属 松属松属 种种 华南虎华南虎 华山松华山松 除上述主要阶元外，还可以加一些次一级分类单位，除上述主要阶元外，还可以加一些次一级分类单位，如如“超超”、“亚亚”、“次次”等形容词等形容词。 基本单位种或物种 主要阶元界、门、纲、目、科、属 辅助单位超、亚等 在分类中，“种”是实际存在于自然界中的实体，属及其以上阶元多是人为的分类，但如果分类合理，则其中包含了进化与同源的内涵

14、。生物的分类的最高阶元界界是生物分类的最高阶元。随不同阶段人们对生物界的认识不断加深，分界方案也在不断变化。两界说：最早由林奈（1735）提出两界说，即以生物能否运动分为动物界和植物界。三界说：霍格（1860）和海克尔（1866）提出将生物界分为植物界、动物界和原生界。原生界包括原核生物（细菌、蓝藻）和单细胞真核生物。四界说：由科普兰（1938）提出，包括植物界、动物界、原生生物界和菌界（包括细菌、蓝藻）。五界说：惠特克（1969）提出将生物界进一步分为植物界、动物界、真菌界、原生生物界和原核生物界。 概念：概念：一群与其他种群在生殖上隔离的可繁殖群体一群与其他种群在生殖上隔离的可繁殖群体 含

15、义：含义： 1 有共同的起源有共同的起源 2 有共同的形态有共同的形态 3 有一定的地理分布范围有一定的地理分布范围 4 有特定的生态习性有特定的生态习性 物种应该是生物进化过程中的客观实体，而不是物种应该是生物进化过程中的客观实体，而不是人为规定的单位人为规定的单位 确定物种的关键确定物种的关键生生殖隔离殖隔离在化石中无法在化石中无法判断，所以定义与现判断，所以定义与现代物种有所不同。代物种有所不同。 由于生物变异的存在，由于生物变异的存在，化石种中常有化石种中常有形态种。形态种。定义定义 共同的形态特征共同的形态特征 构成一定的居群构成一定的居群 具有相似的生态具有相似的生态 分布一定的范

16、围分布一定的范围 物种有着共同的起源，追根求源，都能够找物种有着共同的起源，追根求源，都能够找到共同的祖先。从这些共同祖先逐步发展到今天形形到共同的祖先。从这些共同祖先逐步发展到今天形形色色生物世界，其主要原因色色生物世界，其主要原因隔离隔离。 地理隔离地理隔离 生态隔离生态隔离 寄主隔离寄主隔离 季节隔离季节隔离 行为隔离行为隔离 配子隔离配子隔离 . 渐变式渐变式 时间 物种 性状 突变式 性状 物种 时间 生物命名是分类学中一项十分重生物命名是分类学中一项十分重要的工作，由于生物的分布具有全要的工作，由于生物的分布具有全球性，因此每个物种都要求有一个球性，因此每个物种都要求有一个有效的学

17、名，并且全球对同一物种有效的学名，并且全球对同一物种或其他分类单位有相同的名称或其他分类单位有相同的名称工作语言。工作语言。 现在国际通用的命名法则是在1901年由第四届国际动物学会通过，但其基本思想由林奈于1758年提出。 命名法则主要包括二名法、优先律、拉丁语或拉丁语化等。定义：任何一个物种的正式学名由其归属的属名加自身的种名构成。例 Fusulina cylindrica 属名 + 种名=种学名为了查阅的方便，在种名后要注以命名者的姓氏和命名年代，如Cypridea qinglingensis Zhang， 1991 属名 种名 命名者 年代 任何分类单位的正确名称是最早正式发表的名称。

18、其中有2种情况： 同物异名：同一种物种给予了不同的名称，第二个命名作废。 异物同名：不同的物种给予了相同的名称，后命名的无效，重新命名。 生物的命名要求用拉丁语或拉丁化语。生物的命名要求用拉丁语或拉丁化语。这是因为拉丁语是含义最明确，词义变这是因为拉丁语是含义最明确，词义变化最小的语言。目前只有生物命名和医化最小的语言。目前只有生物命名和医药名称用拉丁语。药名称用拉丁语。 属及属以上名称的第一个字母大写，种及种以属及属以上名称的第一个字母大写，种及种以下的第一个字母小写下的第一个字母小写并用斜体并用斜体 如：如：Fusulina cylindica 科及科以上名称用宋体；属及属以下名称用斜科及科以上名称用宋体；属及属以下名称用斜体，如手写则属及属以下名称下划一条线。体，如手写则属及属以下名称下划一条线。 如：如：Fusulinidae Fusulina 或或 Fusulina一个生物的命名达到以下条件，才能称为一个生物的命名达到以下条件，才能称为有效学有效学名名 二名法二名法 拉丁文或拉丁文化命名拉丁文或拉