生命起源与演化(通8)

1、六、广义进化论六、广义进化论2. 化学进化化学进化简单分子 复杂分子无机分子 有机分子生物小分子的产生氨基酸、嘌呤、嘧啶、糖、核苷酸等生物小分子 生物大分子多肽、多聚核苷酸等化学进化导致生命起源六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）生命在地球上开始的时间35亿年前（据化石记录）38亿年前（间接证据：碳同位素比值、古大气成分）六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）地球生命史中曾存在过数量庞大的物种据估计，绝灭了的物种占整个地球38 (35) 亿年来的物种总和的99.999%即绝灭了的物

2、种与现存物种约有100亿六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）生命在地球上的历史记录化石实体化石遗体化石模铸化石（印痕化石、印模化石）遗迹化石足迹、粪粒、卵、石器等化学化石（分子化石）生物体残留在岩石中的有机分子（降解产物）六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）光合作用和光合自养生物的产生叠层石（stromatolites）光合微生物活动留下的遗迹：光合微生物的生命活动与沉积、沉淀作用（沉淀碳酸盐）的综合产物。最早的叠层石在澳大利亚和南非发现，同位素测定的年龄为35亿年。六、广义进化

3、论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）光合作用和光合自养生物的产生蓝菌的繁荣与衰落在元古宙（25亿年 6亿年前）中长达10多亿年的时期里，蓝菌一直是生物圈主要的生物类群和主要的初级生产者。元古宙中期，蓝菌最为繁荣。元古宙末期（7亿年 6亿年前）， 后生动物与植物开始出现，蓝菌骤 然衰落（由其造成的环境改变引起）六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）光合作用和光合自养生物的产生蓝菌群落的作用通过光合作用产生O2，改变大气圈的成分；且通过其活动引起碳酸盐沉积，从而降低大气圈中CO2的含量。改变海水的

4、物理化学性质：降低钙离子、镁离子的浓度，改变pH值。降低地球表面的温度。六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）光合作用和光合自养生物的产生蓝菌是生物圈形成和早期发展过程中起关键性作用的生物之一。六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）真核生物的出现细胞结构的一大飞跃与大气圈中自由氧的开始积累同步（19 20亿年前）对于真核生物出现的时间仍有争议（有关化石的鉴定与确认有困难）六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞生物的出现继真

5、核细胞起源后的又一重大进化事件约在10亿年前产生（7 10亿年前）六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞生物的出现生物学意义个体体积显著增大，导致组织分化和器官形成结构与功能复杂化，专门器官产生有个体发育过程，遗传调控机制复杂化使生物个体的内环境相对稳定个体寿命延长为高级生命的产生和发展奠定了基础六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞生物的出现多细胞化的途径细胞集群产生极性，进一步分化为多细胞个体多核体形成间隔，进一步分化为多细胞个体多细胞化的可能途径多细胞化的可能途径六

6、、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞动植物的发展多细胞植物的发展海生底栖藻类（ 6 7亿年前）多细胞无脊椎动物的发展5.5 5.7亿年前，出现一些与现代生物形态完全不同的类型六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞动植物的发展寒武纪动物多样性的大增长（“寒武爆发”，Cambrian explosion）5 5.3亿年前众多门类的无脊椎动物几乎“突然”、“同时”地出现，而寒武纪前却只有较少的动物化石云南澄江生物群云南澄江生物群“寒武爆发寒武爆发”的化石证据之一的化石证据之一“

7、澄江动物化石群”国家地质公园位于云南省澄江县帽天山地区，总占地面积18平方公里，主要地质遗迹类型为古生物化石。 “澄江动物化石群”保存了早寒武世（距今5.3亿年）40多个门类， 100余种动物的化石。其中有海绵动物、腔肠动物、软体动物、节肢动物和疑难动物化石等。由于埋藏地质条件特殊，不但保存了生物硬体化石，而且保存了十分罕见精美的生物软体印痕化石。为研究寒武早期动物大爆发及这个时期的动物生理结构、生活习性、系统演化、生态环境提供了实物资料，是极为宝贵的地质遗迹。云南澄江生物群云南澄江生物群“寒武爆发寒武爆发”的化石证据之一的化石证据之一“澄江动物化石群”与澳大利亚“伊迪卡拉动物化石群”（距今5

8、.8亿年）、加拿大“布尔吉斯页岩动物化石群”（距今5.15亿年）并列为“地球历史早期生物演化实例的三大奇迹”，被称为“二十世纪最令人惊奇的发现之一”， 已被联合国教科文组织列入“全球地质遗址预选名录”。 六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞动植物的发展动物的骨骼化，内骨骼的形成，脊椎动物的产生（5亿年前）陆地植物（苔藓）、陆地无脊椎动物出现（4.5亿年前）陆地维管植物出现（4亿年前）六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞动植物的发展陆地维管植物是陆地生态系统主要的初级生

9、产者，是对生物圈的发展起关键性作用的一类生物。六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞动植物的发展两栖类起源（4亿年前）爬行类起源，裸子植物起源（3亿年前）哺乳动物起源（2亿年前）鸟类起源（ 2亿年前）起源于恐龙？六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞动植物的发展被子植物起源（1.4亿年前/近2亿年前）灵长类出现（6000万年前）人类起源（500 100万年前）六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）多细胞动植物的发展人

10、类是对生物圈的现状和未来有着决定性影响的物种。六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）生命史中的大规模物种绝灭事件寒武纪（5 5.3亿年前）海生生物大绝灭（海平面下降）奥陶纪末（4.4亿年前）晚泥盆世（3.6亿年前，泥盆纪末）六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）生命史中的大规模物种绝灭事件二叠纪末（2.3亿年前，古生代与中生代交界）三叠纪末（1.9亿年前）侏罗纪末（1.3 1.4亿年前）白垩纪末（6500万年前，中生代与新生代交界）恐龙等绝灭六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化

11、中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）生命史中的进化趋势复杂性增加结构越复杂的生物，出现的时间越晚结构层次增加，各层次的分化程度增大六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）生命史中的进化趋势多样性增加生物形态的多样性增加 （从单调到多样）多样性的增加是基于 复杂性的增加六、广义进化论六、广义进化论3. 广义进化中的生物进化（生命史）广义进化中的生物进化（生命史）生命史研究中的问题若38亿年前生命已出现，那么化学进化的条件是较为荷刻的，是否可行？生命出现后，有28亿年都是处于单细胞状态，6 7亿年前才产生多细胞生物。为什么要如此长的时间，而多细胞生物又如此“突然”地出现？六、广义进化论六、广义进化论3.