生物發(fā)展史課件

第四章生物發(fā)展史

基本內(nèi)容：

一、化石和地質(zhì)年代的劃分

1.化石

2.化石的種類

3.化石形成的條件和原因

4.地質(zhì)年代

二、生物界系統(tǒng)發(fā)展概況

(-)生物界的系統(tǒng)發(fā)展

1.植物界系統(tǒng)的發(fā)展

2.動(dòng)物界系統(tǒng)的發(fā)展

(-)生物界系統(tǒng)發(fā)展的規(guī)律

1.生物進(jìn)化的進(jìn)步性

2.生物進(jìn)化的階段性

3.生物進(jìn)化的多樣性

三、幾種生物的進(jìn)化史

(-)象的進(jìn)化史

(-)馬的進(jìn)化史

四、生物的分界

(一)二界說

(二)三界說

(=)四界說

(四)五界說

§1化石

一、化石

1、傳：經(jīng)過自然界的作用保存于地層中的古生物遺體、遺物和他們生活的遺跡。

2、化石是古生物學(xué)研究的對象。為古生物學(xué)家提供了豐富的研究內(nèi)容。

3、化石大多是生物體的堅(jiān)硬部分，經(jīng)礦物質(zhì)的填充和交替作用，形成了僅保持

原來形狀、結(jié)構(gòu)以至印模的石化的遺體、遺物和遺跡。

4、科學(xué)史上，達(dá)爾文最早把生物與化石聯(lián)系起來。

5、古生物能作為化石被保留下來的機(jī)會(huì)是很難得的。

二、化石的分類：

1、按照保存特點(diǎn)分類：

①遺體化石一指保存在巖層里的古生物體本身。

②模鑄化石一指生物體在底層或圍巖中留下的各種印模和復(fù)鑄物。

印痕化石：生物體陷落在底層后留下的印跡，其遺體往往分解腐爛掉。

印模化石：是當(dāng)初完整保留在圍巖中的古生物硬體部分，有外模、內(nèi)模之分。

③遺物化石一指古生物的糞便，卵以及人類祖先使用的工具等。

④遺跡化石一古代動(dòng)物活動(dòng)時(shí)留下的痕跡。

2、按照化石大小分類：

①大化石用眼睛或放大鏡直接觀察的化石

②微體化石一用顯微鏡才能觀察到的一類微小化石。

③超微化石一只有在電子顯微鏡下才能觀察到的??類特別微小的化石。

3、按照化石作用分類：

①標(biāo)準(zhǔn)化石一存續(xù)時(shí)間相對較短，可用其作為所在地質(zhì)年代標(biāo)志的物種化石。

②指相化石一能夠指示當(dāng)時(shí)地層沉積環(huán)境的化石。

③標(biāo)記物化石一指古代生物大分子留下的降解產(chǎn)物。

三、化石形成的條件和過程

1）取決于生物死亡種群的大小

死亡種群越大，即生物密度越大，形成化石機(jī)會(huì)越多。

2）取決于生物體組成部分的堅(jiān)硬程度

硬體易保存，常見化石是由生物硬體形成。

3）取決于生物尸體掩埋的速度

生物茂盛且地質(zhì)沉積作用急劇進(jìn)行的地區(qū)，化石較多。

4）取決于掩埋的環(huán)境

生物尸體保存在一個(gè)致密的環(huán)境介質(zhì)中易形成化石。

5）取決于石化的程度和快慢

所謂石化，就是古生物的遺體、遺物和遺跡通過物理、化學(xué)作用，使它

們變成堅(jiān)硬如石的過程。

四、地質(zhì)年代

1、地質(zhì)年代：是指地殼上不同時(shí)代的巖石、地層在形成過程中的時(shí)間和順序。

2、地質(zhì)年代依據(jù)古生物學(xué)方法劃分為不同單位：代、紀(jì)、世、期

3、地質(zhì)年代可以依據(jù)地層學(xué)方法劃分為不同單位：界、系、統(tǒng)、層

4、界、系、統(tǒng)、層與代、紀(jì)、世、期平行并用，相互對應(yīng)。

如：古生代的地層為古生界。

①地質(zhì)年代的劃分：page70表

冥古代：46億年——38億年前

太古代：38億年——25億年前

元古代：25億年——5.7億年前

古生代：5.7億年——2.3億年前

中生代：2.3億年——6700萬年前

新生代：6700萬年前——現(xiàn)今

②地質(zhì)年代的測定：

A.主要運(yùn)用放射性元素的方法。

放射性元素以自己恒定的速度進(jìn)行衰變，不受外界溫度和壓力的影響。在一

定的時(shí)間內(nèi)，放射性元素蛻變的分量和生成的元素具有一定的比例。

B.運(yùn)用放射性碳（HC）是測定化石年齡的重要方法。

"C具有放射性，很容易與大氣中的氧化物變成具有放射性的CO2,植物吸收

小時(shí)，利用了氣，動(dòng)物又從植物獲得CO”生物死后,就沒有氣的加入了。"'C

半衰期為5730年，即經(jīng)過5730年后，生物體內(nèi)“C的含量減少為原來一半，現(xiàn)

在生活著的生物體中氣含量已知，據(jù)此，可以計(jì)算出化石的年齡。

§2古生物學(xué)與生物進(jìn)化

一、各地質(zhì)年代生物的系統(tǒng)發(fā)展：page70表

1、冥古代、太古代和元古代這三個(gè)時(shí)期是生命起始和進(jìn)化的初期。

2、古生代——出現(xiàn)了大量的動(dòng)物化石。

古生代初期，水生無脊椎動(dòng)物和藻類比較繁盛。

古生代中期，魚類和蕨類最盛。

古生代晚期，兩棲類和裸子植物迅速發(fā)展，出現(xiàn)爬行類。

3、中生代——爬行動(dòng)物的全盛時(shí)期。

出現(xiàn)鳥類和哺乳類。裸子植物占優(yōu)勢，出現(xiàn)被子植物。

4、新生代——現(xiàn)代生物類型出現(xiàn)和發(fā)展的時(shí)期。

各種昆蟲和哺乳動(dòng)物發(fā)展極盛。被子植物大發(fā)展

二、植物界的系統(tǒng)發(fā)展

化石研究表明，植物已有了38億年的歷史，它的發(fā)展階段一般可劃為4個(gè)

階段：藻類植物階段、苔解植物階段、蕨類植物階段、裸子植物階段和被子植物

階段。

課本P74圖4-11。

1、藻類植物階段：

時(shí)間：前寒武紀(jì)——泥盆紀(jì)早期，地球上以藻類為主，稱為藻類植物時(shí)代。

特點(diǎn)：自養(yǎng)的原植體植物，是一群古老的植物。具有光合色素，比高等植物種類

多；載色體形狀多種多樣；植物體形態(tài)無根莖葉的分化；生殖器官多數(shù)是

單細(xì)胞，合子不發(fā)育成胚。

階段：原核藻類：蘭藻

中核藻類：裸藻、甲藻

真核藻類：金藻、硅藻、綠藻、紅藻、褐藻

真核藻類的進(jìn)化路線：真核藻類在距今15-14一年前出現(xiàn)，由原核藻類進(jìn)化而來。

2、苔葬植物階段

苔綱首次出現(xiàn)在古生代的泥盆紀(jì)。

苔葬植物是綠色自養(yǎng)性的陸生植物，一般生長在潮濕和陰暗的環(huán)境中。有世

代交替現(xiàn)象，配子體世代在生活史中占優(yōu)勢，且能獨(dú)立生活，而他子體不能獨(dú)立

生活，只能寄生在配子體上。通常看到的植物體（配子體）大致可分成2種類型：

一種是苔類，保持葉狀體的形狀；另一種是薛類，開始有類似莖、葉的分化。苔

葬植物在有性生殖時(shí)一，在配子體上產(chǎn)生多細(xì)胞構(gòu)成的精子器和頸卵器。

苔群是從水生到陸生過渡形式的代表。盡管生長在潮濕和陰暗的環(huán)境中，但

由于其具有似莖、葉分化，泡子散發(fā)在空中，因此，對陸生生活仍然有重要的生

物學(xué)意義。

就進(jìn)化水平看，苔薛植物是介于藻類植物和蕨類植物之間的一個(gè)類群。

是進(jìn)化旁支。

3、蕨類植物階段：陸生植物時(shí)代

時(shí)間：泥盆紀(jì)中期——二疊紀(jì)早期，地球上以蕨類為主，稱為蕨類植物時(shí)代。

蕨類植物又稱羊齒植物，和苔葬植物一樣具有明顯的時(shí)代交替，無性繁殖是

產(chǎn)生抱子，有性生殖器官為精子器和頸卵器。蕨類植物的抱子體遠(yuǎn)比配子體發(fā)達(dá)，

并有根、莖、葉的分化，內(nèi)有維管束，這又不同于苔碎植物。蕨類植物只產(chǎn)生抱

子，不產(chǎn)生種子，則有別于種子植物。蕨類植物的泡子體和配子體都能獨(dú)立生活,

這些特點(diǎn)和苔野植物及種子植物均不相同。因此，就進(jìn)化水平看，蕨類植物是介

于苔解植物和種子植物之間的一個(gè)類群。

特征：蕨類植物有稱羊齒植物；具有明顯的世代交替；無性繁殖產(chǎn)生胞子；有性

生殖器官為精子器和頸卵器，有性生殖屬于卵式生殖；泡子體發(fā)達(dá)，配子

體簡單，但可以獨(dú)立生活；具有根莖葉分化，內(nèi)有維管組織。

階段：早期——裸蕨為主。

中期——石松和楔葉植物為主。

晚期——真蕨的厚囊蕨和種子蕨為主。

4、裸子植物階段

時(shí)間：晚三疊世到早白堊世

特點(diǎn)：從蕨類植物發(fā)展到裸子植物，最大的變化是配子體寄生于抱子體上，形成

裸露的種子，產(chǎn)生了花粉管。

階段：早期——蘇鐵和本內(nèi)蘇鐵植物。

晚期——北半球主要是銀杏和松柏類；南半球主要是松柏類。

裸子植物階段：

晚二疊世至早白堊世，裸子植物獲得空前發(fā)展，由于地殼運(yùn)動(dòng)加劇，古氣候、

古地理環(huán)境發(fā)生明顯變化，蕨類植物和早期裸子植物衰減，新生的裸子植物逐漸

繁榮起來。它們一般都具有大型羽狀復(fù)葉，樹干高大。在所發(fā)現(xiàn)的松柏類化石中，

科達(dá)樹高度可達(dá)20-30米，樹頂濃密的枝葉組成茂盛、龐大的樹冠。這一時(shí)期也

成為地史上重要的聚煤階段。

4、被子植物階段：

①時(shí)間：

白堊紀(jì)早期出現(xiàn)，白堊紀(jì)晚期開始繁盛，第三紀(jì)早期是喬木，第三紀(jì)漸新世

出現(xiàn)灌木和草本，第三紀(jì)中期促進(jìn)異花傳粉和雜交，第四紀(jì)多倍體大量出現(xiàn)。

②發(fā)展4階段：

喬木階段：白堊紀(jì)——始新世

灌木和草本階段：漸新世——第三紀(jì)中期

雜交階段：第三紀(jì)后期

多倍體階段：第四紀(jì)

③系統(tǒng)演化：真花學(xué)說和假花學(xué)說

被子植物是當(dāng)今植物界中屬、種極為繁多而龐雜的一個(gè)類群，要認(rèn)識(shí)這類植

物就必須對它進(jìn)行系統(tǒng)的分類，了解其原始類群與進(jìn)步類群各自具有什么樣的特

征。也就是說，要弄清被子植物系統(tǒng)發(fā)育的規(guī)律性，這將有助于我們?nèi)シ治龊屯?/p>

斷最古老被子植物的形態(tài)特征，進(jìn)而探索它們的起源和祖先。

一派是恩格勒學(xué)派，他們認(rèn)為，具有單性的柔美花序植物是現(xiàn)代植物的原始

類群；另一派稱毛t學(xué)派，認(rèn)為具有兩性花的多心皮植物是現(xiàn)代被子植物的原始

類群。

A、恩格勒學(xué)派——假花學(xué)說

被子植物的花和裸子植物的球穗花完全一致，每1個(gè)雄蕊和心皮分別相當(dāng)于

1個(gè)極端退化的雄花和雌花，因而被子植物來自于裸子植物的麻黃類中的彎柄麻

黃。

雄花的苞片變?yōu)榛ū唬苹ǖ陌優(yōu)樾钠?，每個(gè)雄花的小苞片消失后，只

剩下1個(gè)雄蕊；雌花小苞片退化后只剩下胚珠，著失于子房基部。由于裸子植物，

尤其是麻黃和買麻藤等都是以單性花為主，所以原始的被子植物，也必然是單性

花。

根據(jù)假花理論，現(xiàn)代被子植物的原始類群是單性花的柔英花序類植物。

B、毛葭學(xué)派一一真花學(xué)說

被子植物的花是1個(gè)簡單的泡子葉球，它是由裸子植物中早已絕滅的本內(nèi)鐵

樹目，特別是擬鐵樹其兩性抱子葉的球穗花進(jìn)化而來的。擬鐵樹的泡子葉球上具

覆瓦狀排列的苞片，可以演變?yōu)楸蛔又参锏幕ū?，它們羽狀分裂或不分裂的小?/p>

子葉可發(fā)展成雄蕊，大泡子葉發(fā)展成雌蕊（心皮），其電子葉球的軸則可以縮短

成花軸。也就是說，本內(nèi)鐵樹植物的兩性球花，可以演化成被子植物的兩性整齊

花。

按照真花學(xué)說，現(xiàn)代被子植物中的具有兩性的多心皮類植物，尤其是木蘭目

植物是現(xiàn)代被子植物的較原始的類群。

三、動(dòng)物界的系統(tǒng)發(fā)展

（一）無脊椎動(dòng)物的進(jìn)化

經(jīng)歷著從無殼到有殼，從小殼到大殼的過程。

1、無殼無脊椎動(dòng)物

①淮南生物群

②埃迪卡拉動(dòng)物群

2、有殼無脊椎動(dòng)物

①小殼體化石

②大殼體化石

（-）脊椎動(dòng)物的進(jìn)化

1、早期的脊索動(dòng)物：

脊索動(dòng)物門中，除了脊椎動(dòng)物亞門外，還有半索亞門、尾索亞門、頭索亞門。

半索動(dòng)物一部分轉(zhuǎn)化為原始無頭類，另一部分轉(zhuǎn)化為原始有頭類，即脊椎動(dòng)

物的祖先。脊椎動(dòng)物的原始有頭類向2個(gè)方向演化：無頜類和有頜類。

2、魚類

大量完整的無頜類化石是在泥盆紀(jì)找到的，泥盆紀(jì)可算是魚類初生時(shí)代。

中生代的侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)（距今約1.3億—1.6億年），是魚類中興時(shí)代。

新生代時(shí)，各種古今魚類共存于海洋和地球上的其他水域，魚類達(dá)到全盛。

①原始魚（甲胄魚）：生活在咸水環(huán)境里，布滿了硬甲，不能游泳，無頜。

②原始有頜類（盾皮魚）：相對甲胄魚活動(dòng)比較靈活-。泥盆紀(jì)末期就大部滅絕。

③軟骨魚類和硬骨魚類：都是由盾皮魚演化來的，它們分別朝不同的方向發(fā)展，

軟骨魚類包括各種鯊魚和鯨魚。硬骨魚最初生活在淡水里，后來逐漸向海洋

伸展，終于成為海洋魚類的優(yōu)勢類群。在進(jìn)化過程中，它們產(chǎn)生了內(nèi)部硬骨骼，

把僵硬的甲胄變成了薄薄的鱗片，從而使動(dòng)作敏捷靈活，提高了運(yùn)動(dòng)速度。硬

骨魚有兩個(gè)類群：輻鰭魚類和內(nèi)鼻孔魚類。輻鰭魚類在數(shù)量和種類上都大大超過

內(nèi)鼻孔魚類。內(nèi)鼻孔魚類今天能見到的只有肺魚和矛尾魚。

3、兩棲類

泥盆紀(jì)末期一石炭紀(jì)末期（3.55—2.95億年前）是兩棲類動(dòng)物時(shí)代。最古

老化石是魚石嫄，它是兩棲類的直接祖先。兩棲類進(jìn)化中產(chǎn)生2個(gè)分支：一支向

現(xiàn)代兩棲類演化，成為今天的蛙、蝶螺等；一支進(jìn)化成為爬行類。

4、爬行類

是真正的陸生動(dòng)物。

特點(diǎn)：具有羊膜卵，體內(nèi)受精，具有角質(zhì)鱗的干燥皮膚、脊柱已經(jīng)分化為明

顯的頸胸腰薦尾5部分。

其祖先是兩棲類。整個(gè)爬行類動(dòng)物可以分為4類：無孔類、下孔類、上孔類、

雙孔類。

5、鳥類

是從爬行類分化出來的具有恒溫、并能適應(yīng)飛翔生活的一支動(dòng)物類群。祖先

之謎？

6、哺乳類

特點(diǎn)：脊椎動(dòng)物中最高級的一等，具有完善的適應(yīng)能力。

起源：早、中三疊紀(jì)的爬行類動(dòng)物獸孔目中的獸齒類。

最原始的哺乳類：鴨嘴獸、針輾和原針戰(zhàn)。

系統(tǒng)分類：4個(gè)亞綱（始獸亞綱、原獸亞綱、異獸亞綱、獸亞綱）。

四、生物界系統(tǒng)發(fā)展的規(guī)律

總趨勢：進(jìn)步性、階段性、多樣性

1、生物進(jìn)化的進(jìn)步性

低級到高級、簡單到復(fù)雜的進(jìn)化趨勢

2、生物進(jìn)化的階段性

表現(xiàn)在演化水平和時(shí)間順序上

3、生物進(jìn)化的多樣性

多樣性不斷增加，重大滅絕之后多樣性增加迅速。

§3幾種生物進(jìn)化史

一、象的進(jìn)化：page85圖

始新世，始祖象

漸新世，埃及象獸

中新世，掩齒象，嵌齒象

上新世，猛洱，現(xiàn)代象

資料1|猛雞的故事

猛碼是地球上早已滅絕的哺乳綱獸亞綱真獸次亞綱氏鼻目動(dòng)物。盡管它們生活的冰河時(shí)

代距今已很久遠(yuǎn)，但科學(xué)家們對它那富有神秘色彩的生活習(xí)性仍懷有極大的興趣。

猛嗎（又被稱為古象）作為大象的祖先，它們的體形比象要大，嘴里伸出的糠牙比當(dāng)代

的象牙要長得多。因而，從外形上看，猛碼的確給人一種青面獴牙的兇猛感覺，而不像今天

的大象那樣溫馴謙和。

早在沙皇俄國的彼得大帝時(shí)代，著名科學(xué)家羅蒙諾索夫就悉心研究過猛嗎。猛洱的尸骨

殘骸最早是在西伯利亞地區(qū)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)就猛雞的身世來歷眾說紛紜。有人說，猛弼是由古

代統(tǒng)帥漢尼巴用于征戰(zhàn)的戰(zhàn)斗象，遠(yuǎn)征中散落在歐洲大陸，其中一些流落到烏拉爾的就凍死

了。還有一種推測說是猛雞的尸體是由其生長地——亞洲中部和南部，沿著西伯利亞的河流

漂流而至的。而只有法國的杰出科學(xué)家居維葉于19世紀(jì)上半葉發(fā)表了科學(xué)的斷言，猛雞的

渾身長毛以及長鼻等生理特征足以表明，它們的原產(chǎn)地就是發(fā)現(xiàn)其尸骨和殘骸的地方——西

伯利亞地區(qū)。由于猛犯的骨骼和尸體的發(fā)掘地在北極圈外永久凍結(jié)的土壤層中，因此，盡管

已經(jīng)歷了千千萬萬年的歷史變遷，但這天然的冰箱卻使尸骨殘骸保存完好。從1805年到1900

年的近百年間，俄國彼得堡科學(xué)院共收到過30則關(guān)于發(fā)現(xiàn)猛嗎的消息，但由于交通運(yùn)輸條

件的限制，以及人們的考古科學(xué)意識(shí)淡薄，人類從未獲得過完整的猛雞尸體。而當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的

骨頭、牙齒的數(shù)量是驚人的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，第一次世界大戰(zhàn)前的俄國雅庫茨克城，平均每年出售

14570千克猛碼骨，而要獲得如此數(shù)量的骨頭，大約要找到200頭猛碼才行。以此推斷，

當(dāng)時(shí)西伯利亞的猛狗數(shù)量十分可觀。

1901年，?位獵鹿人發(fā)現(xiàn)了一具完整的猛碼尸體，并設(shè)法成功地將這具保留比較完整

的猛碼尸體運(yùn)抵彼得堡科學(xué)院。在發(fā)掘現(xiàn)場，人們發(fā)現(xiàn)猛碼是保持一種“坐姿”死在一個(gè)堅(jiān)

硬的大土塊上，頭骨有損傷，肌肉中有明顯的充血現(xiàn)象，胃中尚有沒消化的食物——樹枝和

青草，甚至嘴里還有一束沒來得及咽下去的青草?？茖W(xué)家根據(jù)猛瑪尸體的卜.述情況及現(xiàn)場環(huán)

境，對這頭猛碼的死因和自然入葬的情景作出合乎邏輯的推測：在遠(yuǎn)古時(shí)代的某一秋日里，

一頭猛雞漫步在別廖佐夫卡河的河岸邊，不時(shí)用長鼻子將青草和樹枝卷食進(jìn)嘴里，突然，河

岸邊的土層因河水的長期浸潤，承受不了猛雞這龐然大物的體重而發(fā)生坍塌，這頭猛嗎束手

無策地陷了下去，當(dāng)它奮力掙扎總算支撐著站立起來的時(shí)候，又有大批沉重而堅(jiān)硬的巖塊砸

在它的背上，就這樣陷入了滅頂之災(zāi)的深淵中，從肌肉充血的情況可以判斷出它最終是窒息

身亡的。

美國繪制出猛碼象基因組有望克隆史前生物

據(jù)英國《泰晤士報(bào)》、美國《紐約時(shí)報(bào)》2008年11月20日報(bào)道，美國科學(xué)家科學(xué)家

在西伯利亞永久凍土帶中發(fā)現(xiàn)了兩具保存完好的猛丹象尸體標(biāo)本,它們分別死于2萬年前和

6萬年前?？茖W(xué)家還在凍土帶中發(fā)現(xiàn)了?一團(tuán)毛發(fā)，從中成功提取出了DNA,成功破譯出了猛

碼象80%的基因組，破譯出了猛狗象的2萬個(gè)基因，不僅印證了萬年前滅絕的猛狗象與今天

的大象是近親的觀點(diǎn)，還有望讓早已滅絕的猛瑪象成功克隆“復(fù)活”。

資料3|日本一科研團(tuán)隊(duì)稱將借助克隆技術(shù)復(fù)活猛雞象

2010年1月10日消息據(jù)中國之聲《新聞縱橫》報(bào)道，日本科學(xué)家日前宣布，計(jì)劃借

助克隆技術(shù)復(fù)活猛碼象，科學(xué)家計(jì)劃從冷凍的猛瑪象細(xì)胞中提取細(xì)胞核，然后將其移植到去

除細(xì)胞核的大象卵子中，培育出擁有猛瑪象基因的克隆胚胎，最后將克隆胚胎移植到作為代

理母親的非洲象的子宮中，最終生出猛碼象寶寶。目前猛狗象克隆的技術(shù)條件己經(jīng)成熟，如

果一切順利，5-6年后就有可能迎來猛雞象寶寶的誕生。

二、馬的進(jìn)化：page86圖

始祖馬：前肢有發(fā)達(dá)的四趾。

三趾馬：前肢只有三個(gè)趾，中趾發(fā)達(dá)，并且變成唯一著地的趾。

現(xiàn)代馬：前趾只有一個(gè)趾，中趾的趾端形成硬蹄兩側(cè)的趾退化成遺跡。

距今年代生活環(huán)境體形運(yùn)動(dòng)形式

始祖馬5000萬年溫暖潮濕的草叢和灌木林狐一般大小、背部彎曲跳躍

三趾馬2000萬年草原比始祖馬大，一些背較平直能奔跑

現(xiàn)代馬100萬年草原高大、背平直能快速奔跑

三、魚類進(jìn)化

魚類，作為地球上最古老的脊椎動(dòng)物的一個(gè)類群，其漫長的演化歷史一直是

眾多生物學(xué)家感興趣的問題。魚類的出現(xiàn)，是從低等、原始的無脊椎動(dòng)物向脊椎

動(dòng)物進(jìn)化的一個(gè)質(zhì)的飛躍；魚類的發(fā)展、演化，又提出了脊椎動(dòng)物進(jìn)化的明顯譜

系。一切高等動(dòng)物，兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類，甚至我們?nèi)祟惗际窃诖嘶?/p>

礎(chǔ)上發(fā)展而來的。

研究古生物通常以化石材料為根據(jù)。魚類的化石并不十分豐富，但它們依然

能夠展示出古今各種魚類發(fā)生、發(fā)展的過程。

1、原始魚（甲胄魚）

最早的魚類化石沉積在寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)的巖石里，距今已有大約4億年的歷

史了。通過對巖石的研究，人們知道這種最早的魚類生活在咸水環(huán)境里，或者說

是生活在海洋中，它們的身體外面披著愷甲一樣堅(jiān)硬的外骨骼。這些原始的魚類

渾身布滿了硬甲，具有扁平的前背甲。由于它們沒有頜，所以被稱為無頜類。它

們可以說是最古老的魚類，因?yàn)榇┝思纂校鼈儾荒苡斡?，只能生活在水底沉積

物中。應(yīng)該說，它們是一群不會(huì)游泳的魚類。無頜類的內(nèi)骨骼沒有被保存下來，

所以科學(xué)家們推測它們具有軟骨骼，像現(xiàn)在我們見到的軟骨魚類鯊魚和鰥魚一

樣。

大量完整的無頜類化石是在泥盆紀(jì)找到的，泥盆紀(jì)可算是魚類初生時(shí)代。

中生代的侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)（距今約1.3億—1.6億年），是魚類中興時(shí)代。

新生代時(shí)，各種古今魚類共存于海洋和地球上的其他水域，魚類達(dá)到全盛。

2、原始有頜類（盾皮魚）

在無頜魚類的基礎(chǔ)上，最早的有頜魚類也發(fā)展了。最初的頜是由幾個(gè)硬骨蛆

弓改造過來的。鰥弓最初埋在肌肉里，在進(jìn)化過程中，頜與頭部背甲融為一體，

從而形成了一個(gè)更堅(jiān)固、更有效率的進(jìn)食器官一咀嚼器。頜的出現(xiàn)，說明動(dòng)物的

某個(gè)新的重要特征的出現(xiàn)可以使一個(gè)類群的生活領(lǐng)域擴(kuò)大到以往不能生活的地

區(qū)。這以后，魚類得到了迅速發(fā)展，成為今日最普遍的游泳生物類群。

r甲胄魚:把身體全部裝在一塊不能活動(dòng)的、不分塊的“骨桶”里。

I盾皮魚:骨甲分幾塊，活動(dòng)比較靈活。

原始有頜類也稱作盾皮魚，它們在泥盆紀(jì)盛極一時(shí)，但是笨重的骨甲和不很

發(fā)達(dá)的偶鰭卻使他們?nèi)匀恍袆?dòng)不便，因此，在泥盆紀(jì)后期，隨著那些已經(jīng)擺脫沉

重骨甲束縛的硬骨魚和軟骨魚的崛起，盾皮魚在泥盆紀(jì)末期就大部滅絕了。一般

認(rèn)為，軟骨魚類和硬骨魚類都是由盾皮魚演化來的，它們分別朝不同的方向發(fā)展，

但尚未找到十分清楚的證據(jù)證明這個(gè)推論。

軟骨魚類逐漸脫去了沉重的甲胄（但仍有背板的痕跡），發(fā)展出更加強(qiáng)勁有

力的適于游泳的肌肉組織。軟骨魚包括各種鯊魚和鯨魚，最完整的化石石美國伊

利湖南岸晚泥盆紀(jì)的裂口鯊。有些科學(xué)家認(rèn)為，軟骨魚類是“原始”魚類，但它

們是否真正比硬骨魚原始，還有待證實(shí)。

硬骨魚最初生活在淡水里，后來逐漸向海洋伸展，終于成為海洋魚類的優(yōu)勢

類群。在進(jìn)化過程中，它們產(chǎn)生了內(nèi)部硬骨骼，把僵硬的甲胄變成了薄薄的鱗片，

從而使動(dòng)作敏捷靈活，提高了運(yùn)動(dòng)速度。硬骨魚有兩個(gè)類群：輻鰭魚類和內(nèi)鼻

孔魚類。輻鰭魚類在數(shù)量和種類上都大大超過內(nèi)鼻孔魚類。內(nèi)鼻孔魚類包括一些

形態(tài)和構(gòu)造都很特殊一的原始種類，、它們具有內(nèi)鼻孔構(gòu)造，可以把嘴閉上而并

不影響呼吸。內(nèi)鼻孔魚類今天能見到的只有肺魚和矛尾魚。矛尾魚1.5m長，全

省青色，眼睛深藍(lán)色，其特別之處在于身子下面的鰭很大，有點(diǎn)像腿，它被譽(yù)為

活化石，在1938年以前一直被科學(xué)家們認(rèn)為是已經(jīng)滅絕了的種類。第一尾矛尾

魚是1938年被一名漁民在非洲東南海岸捕到的，這一發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)世界。以后又陸

續(xù)捕到，證實(shí)這一古老魚類仍生活在現(xiàn)代的海洋里。

矛衛(wèi)魚跟遠(yuǎn)古時(shí)代的總鰭魚一樣，長著獨(dú)特的胸鰭和腹鰭，這些鰭的內(nèi)部骨

骼跟青蛙等兩棲類動(dòng)物的絲織骨骼很相似，此外還有能夠呼吸的膘piao,總鰭

魚是古老的魚，是兩棲類動(dòng)物的祖先。發(fā)展中分2支：1支登陸生活，形成兩棲

類動(dòng)物，如青蛙；另1支留在海洋，至今大部分滅絕，如矛衛(wèi)魚。

H兩棲類的祖先

1938年12月的一天，印度洋里有條漁船，在靠近非洲東海岸的較深的海里，捕到一條

奇怪的魚。

漁人們從來沒有見過這么奇怪的魚，它大約1.5米長，長得倒不難看，全身鋼青色，

眼睛深藍(lán)色。最特別的是它身子下面的鰭很大，有點(diǎn)像腿。

這條魚離了水，只活了4個(gè)來小時(shí)。船長覺得這的確是一條特別的魚，在科學(xué)上或許

有什么研究的價(jià)值。所以船-靠岸，他就給那兒博物院的管理員拉蒂曼去了封信?？墒悄?/p>

個(gè)季節(jié)，非洲正熱不可耐，這條肥魚已經(jīng)開始腐爛了。

拉蒂曼看了這條魚，也認(rèn)為這是一種新奇的玩意兒，應(yīng)當(dāng)好好保存下來，給科學(xué)家去

觀察，去研究。她請了一位專門做標(biāo)本的人，把這條怪魚的皮剝了下來，塞進(jìn)些草，做成一

個(gè)標(biāo)本。她想，這條怪魚一定是個(gè)新發(fā)現(xiàn)的種類，因此用自己的名字來稱呼這條魚，叫它做

“拉蒂曼魚”?，F(xiàn)在通常叫做矛尾魚。

但是真糟糕，當(dāng)時(shí)沒有一個(gè)人知道這條怪魚的重要性。要是知道的話，一定會(huì)想法子

把它身上的每一個(gè)部分都保存下來。可是結(jié)果呢，只留下一張皮，一個(gè)頭顱，還有幾塊零碎

的骨頭。

這條新奇的魚，實(shí)際上是人們所捕到的一種很古老的魚。說它“古老”，并不因?yàn)樗?/p>

已經(jīng)活了20年、50年或者100年了；而是說，它幾乎和3億年以前生活的一種魚一模一樣。

后來，人們在那個(gè)海區(qū)的深水里，又捕到了幾條相似的怪魚，進(jìn)一步肯定了先前發(fā)現(xiàn)。

矛尾魚有什么特點(diǎn)呢？最引人注意的特點(diǎn)是，它跟遠(yuǎn)古時(shí)代的總鰭魚一?樣，長著獨(dú)特

的胸鰭和腹鰭。這些鰭的內(nèi)部骨骼，跟青蛙等兩棲動(dòng)物的四肢骨骼很相似。此外，它還有能

呼吸的鰥。

古生物學(xué)告訴我們，總鰭魚是一種古老的魚，是兩棲類的祖先。它們在發(fā)展中分為兩

支：一支登陸生活，演變成兩棲類，例如青蛙；?支留在海洋，也逐漸演變，大部分種類絕

滅了，矛尾魚就是這一支的一個(gè)代表。

在很久很久以前，氣候溫暖潮濕，樹木蔥郁茂盛。在一望無際的沼澤地帶，生活著很

多種類的總鰭魚。就在那個(gè)時(shí)候，有一部分總鰭魚爬上了陸地，成為兩棲類的祖先，發(fā)展成

為陸上的脊椎動(dòng)物。

后來，地球上起了很大的變動(dòng)，山崩地裂，氣候變得干燥而寒冷。河流和池塘開始干

涸，許多淡水魚都死絕了。人們猜想，總鰭魚也在那個(gè)時(shí)候滅絕了。所以，1938年發(fā)現(xiàn)拉

蒂曼魚，看見居然還有活的總鰭魚存在，就好像在青島附近遇見了活的恐龍一一青島龍一樣

令人驚奇。

四、鳥類的祖先之謎

過去，人們一直認(rèn)為，鳥類最初是由爬行動(dòng)物逐步進(jìn)化而成的。始祖鳥作

為這一進(jìn)化過程的中間階段的產(chǎn)物，歷來被人們當(dāng)作鳥類的祖先。盡管這一進(jìn)化

理論似乎有一定道理，但是許多古生物專家對蜥蝎這樣的爬行動(dòng)物會(huì)不會(huì)真因突

然變異和自然選擇而變成鳥這一結(jié)論，仍多少持有懷疑的態(tài)度。于是，在學(xué)術(shù)界

內(nèi)，專家們針對鳥類的問題，展開了一場曠日持久的爭論。

在達(dá)爾文的《物種起源》一書剛剛問世的時(shí)代，人們對于鳥類最早由爬行

動(dòng)物進(jìn)化而來的說法，無論如何也是不能理解的。后來到了1861年，在德國境

內(nèi)的一處石灰?guī)r石采石場中，考古人員發(fā)現(xiàn)了一塊奇特的生物化石。這塊化石殘

留有翅膀，嘴里有牙齒，翅膀前端有爪，并有著像蜥蜴一樣的由多節(jié)尾椎骨組成

的長尾。這塊被稱為“始祖鳥”的化石的發(fā)現(xiàn)，使許多考古學(xué)家和古生物學(xué)家為

之振奮不已。因?yàn)椴簧偃藞?jiān)持的“鳥類是由蜥蜴進(jìn)化而來的”這一觀點(diǎn)，在這里

找到了依據(jù)。

關(guān)于始祖鳥的起源，英國博物館的龐夫雷特指出，以往人們認(rèn)為是鳥類祖

先的某一爬行動(dòng)物群體，實(shí)際上并不是蜥蜴。始祖鳥是由恐龍家庭的某一“成員”

進(jìn)化而來的，始祖鳥與恐龍既是“遠(yuǎn)親”，又是“近鄰”，它們都起源于槽齒類。

始祖鳥與一種被稱作虛骨龍的小型恐龍，在骨骼上有非常相擬之處，因此早在

19世紀(jì)，就有一些古生物學(xué)者認(rèn)為，鳥類的祖先是這個(gè)群系的恐龍。

把鳥兒與恐龍比較一下，現(xiàn)在的鳥類是恐龍的后代這種說法可能會(huì)讓人獲

得更多的信心。

從外貌來看，現(xiàn)在許多鳥兒都與恐龍有些相像?？铸堉杏幸环N叫鸚鵡嘴龍,

它的嘴與會(huì)學(xué)說人話的鸚鵡的嘴十分相似。鴕鳥龍的腳和鴕鳥的腳一樣，也有三

個(gè)腳趾頭，善于走路。鴕鳥龍沒有牙齒，鴕鳥也沒有。鴨嘴龍的嘴活像鴨子嘴，

鴨嘴龍游水也像鴨子戲水。鳥類有毛，生活在L8億年前的聯(lián)龍也是全身長毛。

鳥類的骨骼是中空的，這樣可以減輕體重，便于飛翔。早期的…些恐龍的骨骼也

是中空的，科學(xué)家把這種恐龍稱為虛骨龍類，虛骨龍輕巧機(jī)靈，外貌和身體結(jié)構(gòu)

很像鳥。

在探索鳥類起源的過程中，爭論的一焦點(diǎn)之一是鎖骨問題。鳥類的左右鎖

骨相互粘連，是V字形愈合鎖骨，十分發(fā)達(dá)。而恐龍的鎖骨則因退化而完全消失

To對此，持“鳥類起源于恐龍”的觀點(diǎn)者認(rèn)為，