地球的演化和生物圈的形成-复习课件

第2章地球的演化和生物圈的形成

复习课件知识网络地球的演化和生物圈的形成地球的演化生命起源生物进化生态平衡对地球起源的推测地球的年龄化石中的信息地球的历史生命起源的过程生命是从哪里来的生物进化的历程生物进化的证据生物圈的形成生态平衡保持生态平衡的意义地球的演化

第1节对地球起源的推测康德－拉普拉斯星云说星云不停旋转，中心聚集收缩，成为原始太阳。周围气体尘埃聚集成太阳系中的行星。关于地球起源的其他学说1、彗星碰撞说：1749年，法国生物学家布封认为，很久很久以前，一颗彗星进入太阳内，从太阳上面打下了包括地球在内的几个不同的行星。2、双星说：除太阳以外，曾经有第二颗恒星，行星都由这颗恒星产生。3、行星平面说：认为所有的行星都在一个平面上绕太阳转，因而太阳系由原始的星云盘产生。

早期地球的特点：一个由岩浆构成的炽热球。

较重的物质形成地核。较轻的物质形成地壳。水蒸气凝结原始海洋；火山喷发原始大气；（不含氧气）。46亿年38亿年地球的年龄根据地球与太阳系其他天体都来自同一星云的理论，科学家推测地球的年龄至少为46亿年。化石中的信息化石是指在地层中保留的古生物的遗体或遗迹。存在与沉积岩中。地球的历史科学家把地球历史分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。每个地质年代都有不同的地理环境和古生物特征。你能想像出46亿年-25亿年前地球的外貌和发生的变化吗？地球进入了海洋时代

距今约38亿年前，最原始的生命物质在海洋中诞生。太古代你能想像出25亿年前至今地球的外貌和发生的变化吗？

25亿~5.7亿年前，地球上开始出现大片陆地和山脉，海洋中的藻类释放出氧气，大气中的氧气含量逐渐增多现已发现的最古老的生物化石是原始的藻菌类，约在35亿年前，它们在无氧条件下进行异养生活。约在27亿年前，出现了含有叶绿素能进行光合作用属于自养生活的藻类，光合作用所释放的氧进入大气后开始改变大气成分，这是地球环境演化史上一次重大的进展，整个过程约在22亿~18亿年前完成。元古代

5.7亿~2.5亿年前的古生代，地球上的陆地大面积增加，原始的欧亚大陆和北美大陆露出海面，出现昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物。大气中游离态氧的出现和浓度不断增加有极其重要的意义。首先，生物的代谢方式发生根本性改变，从厌氧生活发展到有氧生活，促进了生物的进化发展，约15亿~10亿年前出现了大量的真核植物，后又逐渐形成多细胞生物，并开始出现有性生殖方式；约在6亿年前，海洋中出现了大量的无脊椎动物。其次，随着氧浓度提高，O2=O3，大气外层出现臭氧层，对宇宙射线和阳光中的紫外线有屏障和过滤作用，对保护生命体有十分重要作用，4.2亿年前，原始陆地植物出现。古生代2.5亿~6500万年前的中生代，，大西洋和印度洋形成，中国大陆轮廓基本形成，裸子植物和爬行类动物出现。中生代6500万年前至今，地球在第三纪经历了大规模的造山运动，形成了喜马拉雅山脉等许多世界上的高大山脉，奠定了现代地球地貌的基础；鸟类、哺乳类动物和被子植物出现。在这一阶段，出现了五次物种大灭绝，分别发生在6500万年前，地球上约60%~80%的生物种类在白垩纪从地球上消失；其余依次发生在3400万年前、1500万年前、249万年前、110万年前。新生代ABCDEF下列现象或生物分别出现在“金钉子”哪段时间区域？原始海洋形成于

；从原始生命形式到藻类的进化

；哺乳动物的出现

；恐龙生活的时期

；大气中氧气的出现和增多

；鱼类的出现和繁盛

。地球的历史距今46亿年距今38亿年距今25亿年距今6亿年距今2.5亿年距今0.7亿年现代ABFECD第2节生命起源

神创论也叫特创论。神创论认为生物界的所有物种（包括人类），以及天体和大地，都是由上帝创造出来的。生命是从哪里来的？神创论女娲造人上帝造人亚当夏娃

自然发生说是19世纪前广泛流行的理论，这种学说认为，生命是从无生命物质自然发生的。

如我国古代认为的“腐草化为萤”（即萤火虫是从腐草堆中产生的），“腐肉生蛆”等。

在西方，亚里士多德（公元前384—公元前322）就是一个自然发生论者。有的人还通过“实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，21天后就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这种“自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。生命是从哪里来的？自然发生说想一想：“腐肉生蛆”这种说法对吗？肉表面的蛆从何而来？生命是从哪里来的？

一组瓶子敞口，一组瓶子封口，然后煮沸15分钟左右，放置几天后观察瓶内变化。生命是从哪里来的？法国微生物学家巴斯德思考：1、巴斯德实验采用了什么样的实验方法？

对照实验。2、巴斯德实验的目的是什么？

研究肉汤变质的原因是肉汤本身产生的微生物所致，还是外界空气中进入的微生物所致。生命是从哪里来的？3、为什么要将肉汤煮沸15分钟？

除去混入肉汤中的微生物，使实验结果更加科学可靠。4、B组肉汤变质的原因是什么？

外界空气中的微生物进入肉汤，在环境条件适宜时微生物大量繁殖而导致肉汤变质。生命是从哪里来的？

巴斯德的实验证明了即使是很简单的微生物也不可能从肉汤中直接形成，而是空气中原已存在的微生物进入了肉汤。想一想：

空气中的微生物又是从哪里来的呢？生命是从哪里来的？

宇宙胚种说则认为，地球上生命的种子来自宇宙，还有人推断，是同地球碰撞的彗星之一带着一个生命的胚胎，穿过宇宙，将其留在了刚刚诞生的地球之上，从而地球上才有了生命。生命起源的过程宇宙胚种说

化学进化说认为，生命起源于原始地球上的无机物，这些无机物在原始地球的自然条件作用下，从无机到有机、由简单到复杂，通过一系列化学进化过程，成为原始生命体。化学进化说生命起源的过程1、46亿年的原始的地球的特点：

炽热的，天空中赤日炎炎，电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横溢。一切元素都呈气体状态，不存在生命……场所：物质：能量：原始大气和原始海洋。甲烷（CH4）、氨（NH3）、水（H2O）、氢气（H2）、硫化氢（H2S）、氰化氢（HCN）等等。宇宙射线、紫外线、闪电、火山喷发释放的能量等等。2、原始地球为生命起源提供的条件生命起源的过程反应物条件产物原始大气甲烷（CH4）氨（NH3）水（H2O）氢（H2）硫化氢（H2S）氰化氢（HCN）宇宙射线紫外线闪电氨基酸核苷酸单糖生命起源的过程

1953年，美国芝加哥大学生物化学家米勒进行了大胆的实验生命起源的过程

盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋。还原性大气

两个电极放电产生电火花，模拟原始天空的闪电。

冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体，又流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程。生命起源的过程生命的起源无机小分子物质生成形成组成演变第一阶段场所实验第二阶段过程第三阶段第四阶段

原始大气1953年、美国米勒

原始海洋聚合、缩合浓缩、凝聚长期演变、相互作用有机小分子物质有机高分子物质多分子体系原始生命场所

原始海洋

原始海洋场所场所过程过程生命起源的过程第3节生物进化支持生物进化的证据1、古生物学上的证据2、胚胎学上的证据3、比较解剖学上的证据：4、比较DNA和蛋白质的差异等。同源器官高等生物的胚胎发育从一个受精卵开始。七种脊椎动物和人的胚胎发育的比较。各类化石：遗体化石、遗物化石、遗迹化石。物种不变论“神创论”生物由上帝一次性创造出各种生物，最初有多少种，现在就有多少种，各种生物之间没有任何的亲缘关系。现在的生物是古代生物一成不变的后代。大量事实证明，生物是进化的，但进化论者在回答生物进化的原因是什么时出现的不同的声音。进化论的演变三种理论1、布丰的直线进化理论。2、拉马克的阶梯向上无分支进化理论。3、达尔文的自然选择理论。布丰的直线进化论物种是可变的，生物是直线式进化，物种可变的原因是生活环境的变化，特别是气候和食物发生的变化。直线进化论布丰布丰认为：生物是地球在历史发展过程中形成的，并随着环境的变化而变异。现在活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的.远古鳄鱼→古代鳄鱼→现代鳄鱼“拉马克学说”中心观点现存的生物，包括人类都是由其它物种变化而来的，现在存活的生物都有各自的祖先。环境变化是生物变化的原因。1、“用进废退”2、“获得性遗传”3、“定向变异”拉马克（1744.8.01－1829.12.18）

法国生物学家，较早期的进化论者之一。阶梯向上无分支进化理论拉马克环境变化是生物变化的原因，即环境变化了，生物在新环境的影响下，习性改变，某些经常使用的器官发达增大，不经常使用的器官逐渐退化；这些变化了的性状能够遗传下去，从而使生物逐渐演化。现存活的生物都有各自的祖先。1、“

用进废退”：生物体器官经常使用变得发达，而不经常使用则会逐渐退化。2、“获得性遗传”：生物后天获得的性状是可以遗传的。3、“定向变异”：生物的变异一定是向着适应环境的方向改变的。变异：

生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状！讨论：比较布丰和拉马克的理论，在有关现存物种的来源、进化原因等方面有什么共同和不同之处。

答：两者共同之处是：物种是可变的，环境变化是生物进化的根本原因。不同之处：布丰认为生物是直线式进化的，如远古鳄鱼→古代鳄鱼→现代鳄鱼，而拉马克认为现存的物种是由其它物种进化而来的，并用“用进废退”的进化理论来解释进化的机制。查尔斯·达尔文

（1809.2.12-1882.4.19）

达尔文：英国博物学家，1831－1836年随“贝格尔”号做环球考察，在动植物和地质等方面进行了广泛的观察，并采集了大量的生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了以自然选择学说为基础的生物进化学说，并于1859年出版了震动当时学术界的巨著《物种起源》。（三）达尔文的进化学说自然选择理论

达尔文《物种起源》的发表，标志着进化论的确立，它能很好地解释生物进化的真正原因和生物的适应性及多样性，是生物科学的一次伟大变革。《物种起源》达尔文（1859）过度繁殖：生物都具有很强的繁殖能力。生存斗争：生物为了生存，必须与自然环境以及其他生物个体进行斗争。遗传和变异：生物在繁衍的过程中，会不断地产生不定向的变异，其中的许多变异是能够遗传的。适者生存：具有有利变异的个体，因对环境适应而生存下来；反之，则被淘汰。自然选择理论达尔文自然选择学说的主要观点：过度繁殖遗传变异生存斗争适者生存

生物进化的根本原因是“自然选择”，自然选择的内因是“不定向的遗传和变异”，外因是环境的选择，结果是适者生存，不适者淘汰。长颈鹿是一种繁殖很慢的动物，但如果每一对长颈鹿一生产仔4头，每头活到20岁，而且都能进行繁殖的话，那么到500年以后，一对长颈鹿的后代就可达到约3千万头。因此，按照理论上的计算，就是繁殖不是很快的动物、植物，也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。可见，生物普遍具有很强的生殖能力。“达尔文学说”主张进化是微小变异的积累，自然选择导致的进化只能是缓慢的、渐变的过程。地层中发现的各种过渡类型的生物化石，为“生物进化的自然选择学说”提供了有力的证据。自然选择理论达尔文1、地球上一切生物都起源于共同的原始祖先，生物之间存在着或近或远的亲缘关系。2、进化的根本原因是“自然选择”。3、生物的遗传和变异是不定向的。个体既存在有利变异，也存在不利变异。遗传的作用是积累微小的有利变异。达尔文生物进化模型学说祖先进化原因核心思想布丰进化论拉马克进化论达尔文进化论相同不同相同环境改变用进废退自然选择物种可变物种可变（用进废退、获得性遗传、定向变异

）物种可变（过度繁殖，获适者生存，遗传变异，生存斗争）三种学说的比较

达尔文的自然选择学说很好地解释了生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性。但限于当时的科技水平，达尔文无法解释遗传变异的原因。生物进化的历程并非都是缓慢渐变的，有时存在物种爆发式产生的现象，这是达尔文理论难以解释的。随着科学的发展，有关生物进化的理论必将不断完善。对达尔文的自然选择学说的评价1、下表是某地区不同时期两种尺蛾的数量比，这种变化是因为（

）森林时期建成工业区后50年灰尺蛾黑尺蛾灰尺蛾黑尺蛾99%1%1%99%A、工业煤烟使灰尺蛾变成了黑尺蛾B、灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入C、自然选择作用D、定向变异作用C课堂练习保护色、拟态、警戒色等都是在生物进化过程中，通过长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。2、达尔文发现远离大陆的克格伦岛上经常刮暴风，岛上树木花草大多都很低矮，许多昆虫翅退化、很弱、不能飞，少数昆虫能飞，但翅都异常发达。那么暴风对昆虫两种翅的形成所起的作用叫_________________。自然选择的作用课堂练习3、请用达尔文学说解释害虫的抗药性的形成过程。害虫种群中存在着___________，有具有抗药性的，有不具有抗药性的。杀虫剂的使用对害虫起了________________作用，_____________的害虫被杀死，________________的害虫能够生存、繁殖，并将抗药的性状_________给后代。个体差异自然选择不具有抗药性具有抗药性遗传课堂练习图是某海岛上发现的残翅和无翅的昆虫，这类昆虫在正常情况下很难生存下去，试解释为什么它们能在海岛上大量生存。请用自然选择理论解释下面现象这是自然选择的结果。由于这些海岛上经常刮大风，那些有翅能飞但翅膀不够强大的昆虫，就常常被大海吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会就少。而无翅或残翅的昆虫由于不能飞翔，就不容易被风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会就多。经过一段时间的自然选择之后，岛上无翅的昆虫就特别多。使用某种农药来防治某种害虫，开始效果很显著，但长期使用以后，效果就越来越差。原因是（

）A.害虫对农药进行了定向选择B.害虫对农药产生了定向变异C.害虫对农药产生了隔离D.农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择D第4节生态平衡生物圈的范围人与生物圈计划人与生物圈（MAB）计划是联合国教科文组织从1971年起实施的一项综合研究计划。其宗旨是通过自然科学和社会科学的结合，基础理论和应用技术的结合，对生物圈不同区域的结构和功能进行系统研究，并预测人类活动引起的生物圈及其资源的变化，及这种变化对人类本身的影响。目的是为合理利用和保护生物圈的资源、保存遗传基因的多样性、改善人类同环境的关系、提供科学依据和理论基础，以寻找有效地解决人口、资源、环境等问题的途径。生态平衡概念的理解

生态平衡是指：生物种类的组成，生物数量比例，以及物质循环、能量流动都处于相对稳定状态。生态平衡是一种相对动态平衡。

因为生态系统的结构和功能总是处在动态的变化过程中。这种动态的变化表现为生态系统中的生物个体不断的出生和死亡，迁入和迁出物质和能量不断地从无机环境进入到生物群落，又不断地从生物群落返回到无机环境中去。生态系统只有发展到成熟阶段才具有平衡功能。

这里所说的成熟阶段，此时，生态系统中所有的生活空间都被各种生物所占据，环境资源被最合理、最有效的利用，生物彼此间协调生存。总而言之阶段性（成熟阶段）

稳定性（生物的种类和数量相对稳定，有完整的营养结构和典型的食物链关系。）

平衡性（物质和能量的输入和输出平衡）

相对性（相对稳定，经常发生上下波动）生态平衡的原理生态系统内部具有一定的自动调节能力抗污染自净化能力抗干扰自恢复能力种群间的相互调节通过捕食和竞争关系来调节

例：根据右图所示的食物网回答：1、除鹭鹚外，哪一种生物对鱼鹰的生存最为不利？为什么？______________________________________________________________________________。2、____________的生长状况对于生态系统内生态平衡的维持起着最为重要的作用。3、全部消灭鱼鹰和鹭鹚后，比目鱼和鳗鲡的数量变化情况是___________________________________。

比目鱼；比目鱼是河豚和鳗鲡的食物竞争者，而河豚和鳗鲡是鱼鹰的食物。水生植物

先增多，后减少，最后维持稳定生态系统自动调节能力的大小

一般来说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小；反之，生态系统的成分越复杂，食物链中各个营养的生物种类越繁多，自动调节能力就越大，生态平衡就越容易维持。

具体来说，有以下四点判定依据：1、生态系统空间范围的大小。2、生态系统中生物的种类数。3、生态系统中食物链的条数。4、生态系统中各种生物的数量分配。破环生态平衡的因素自然因素人为因素植被的破坏食物链的破坏环境污染1、从生态系统中获得持续稳定的产量。2、使人类与自然和谐地发展。3、在遵循生态平衡规律的前提下，建立新的生态平衡，对人类的生产、生活实际具有长远的意义。保持生态平衡的意义

例：下图是一个密封的养鱼缸，它是一个自我平衡的生态系统，请分析在一定时间内能够保持动态平衡的原理1、有稳定的________来源。2、各类生物数量_______________。3、植物的光合作用能为____________________。4、动物生命活动过程中产生的_______________能________________________。5、微生物能利用和转化_______________________________为_________________。能量相对稳定动物生活提供氧气CO2供植物进行光合作用合成有机物

动物粪便和动植物残体植物生活提供营养

例：在以植物→美洲兔→猞猁为食物链的生态系统中，美洲兔和猞猁的数量变化曲线如下图，请据图回答：1、这个生态系统所出现的状态是（）

A、永不平衡

B、永远平衡

C、短暂动态平衡

D、较长时间的动态平衡2、图中曲线表明猞猁与美洲兔的关系是（）A、寄生

B、共生C、捕食

D、竞争3、猞猁被大量被捕杀后，美洲兔的数量变化曲线会出现（）

A、先上升后下降B、先下降后上升

C、不断上升D、不受影响4、猞猁被大量捕杀后，美洲兔的平均奔跑速度将会（）

A、升高

B、降低