地史中的生命思考题2012年

第一讲：化石与古生物学的基本概念 1. 什么是化石？从化石的定义可分为哪三类？ 保存在岩（地）层中的古代生物的遗体、活动痕（遗）迹和生命有机成分的残余 实体化石：生物体本身形成的化石。全部或部分。 遗迹化石：生物活动留下的痕迹和遗弃物所形成的化石。如动物在沉积物表面留下的足迹和爬痕、在沉积物中的钻孔和潜穴，动物的粪便等。 化学化石：生物体可能因腐烂分解而全部或部分消失，但构成生物体的一些有机分子有可能在实体化石中或沉积物中被保留下来。 遗迹化石有哪些（A—戈壁沙漠白垩系中的一窝恐龙蛋；B—鱼粪化石，约×0.5，贵州桐梓；C—古人类使用的石器；D—粪粒化石；E—牡蛎壳上的化石珍珠；潜穴；足迹等） 定义的两个基本点：①生物（树枝状硬锰矿是无机成因，不是）②时间（必须是古代，1 万年以来即全新世的不算） 2. 影响化石保存的主要因素？ 生物本身因素：生物具有矿化骨骼或具有耐酸碱稳定化学成分的硬体部分比其软体部分更容易保存成为化石。如无脊椎动物的贝壳，脊椎动物的骨骼和牙齿，几丁虫，植物的孢子和花粉等。在特殊的条件下，软体部分也可以保存成为化石。如在页岩中保存的笔石和植物印痕、琥珀中的昆虫等。 沉积环境因素：1.埋藏速度、沉积环境和沉积物的特征。迅速埋藏、宁静的沉积环境和细粒粒沉积物掩埋是化石形成和保存的最理想环境条件，特别有利于完整精美化石的形成。能够有效阻断遗体与空气和水体的接触，降低自然和生物的破坏作用，有利于生物遗体的石化加固。（原地埋藏：完整异地埋藏：破碎，但有较好的分选性）2.成岩作用。影响生物遗体的石化程度。压实和固结会使埋藏的生物遗体发生石化。长期埋藏经石化作用加固，有利于化石的形成和保存。 后期的地质作用影响：1.构造抬升：造成原来深埋地下的岩层暴露到地表，遭受风化剥蚀作用。2.变质作用：高温或高压会造成含化石岩层结构和化学组分的改变。如重结晶作用 3. 从化石的保存方式上可有哪些类型？各有什么特点？ 未变实体化石：保存在岩层中的古代生物全部遗体（软体和硬体）没有发生明显变化。在极其特殊的条件下才可形成。 变化实体化石：多数化石是在遗体被沉积掩埋以后经明显变化才形成化石的---石化作用（矿化作用） 模铸化石：在埋藏和成岩过程中生物体本身可能会由于某种原因全部或部分消失，在围岩中留下或形成印痕、印模和铸型。模铸化石就数量来说仅次于变化实体化石。有时与实体化石一起保存。（印痕化石——软体，印模化石——硬体） 4. 化石的石化作用有哪几种类型？ 三种类型：炭化作用(升溜作用)、填充作用、交代作用 A) 炭化作用(升溜作用)：一般发生在具有几丁质、蛋白质等有机质骨骼中。这些有机物中易挥发成分(H、O、N)经升溜作用而留下较稳定的炭质薄膜。如植物的叶子，笔石。 B) 填充作用：矿物质填充疏松多孔的硬体组织。组织结构未变，但硬体变得更加致密并增加了重量。 C) 交代作用：硬体的原来成分，逐渐被地下水溶解，同时逐渐被新物质置换。如果溶解和置换速度相等，而以分子相互交换，则可保持生物详细内部构造(如细胞构造)。常见的交代作用有硅化、方解石化、白云石化、磷酸盐化、黄铁矿化和赤铁矿化等。用来置换的矿物一般比较稳定。硅化木是古代树木经过硅化形成的，其年轮甚至细胞仍清晰可见 5. 西伯利亚冻土中发现的猛犸象是化石吗？ 是，未变实体化石 6. 硅化木是如何形成的？ 硅化木，又叫“木化石”。是地质历史时期的树木经历地质变迁，最后埋藏在地层中，经过地下水的化学交代、填充作用，这些化学物质结晶沉积在树木的木质部分，将树木的原始结构保留下来，于是就形成为木化石。当化学充填物是二氧化硅溶液时，形成的木化石叫“硅化木”。实际上，木化石的质地跟保存环境有密切的关系。如果环境较封闭，压力适宜时，二氧化硅溶液就结晶成为水晶晶体，在树木的个别部位就有水晶晶体；当环境开放，这些二氧化硅溶液就慢慢晶化为玛瑙，具有环带，有些是隐晶质的石英岩为玉髓。通常的木化石的化学成分是二氧化硅，矿物名称为石英岩，质地坚硬致密，手感较重，特别是经过打磨、抛光后光闪照人，可用作工艺品制作。也是探讨早期地质时代植物演化的证据，同时可以辅助探讨古气候的演化等。 7. 模铸化石中的印模化石可有哪些类型？ 印模化石：通常指硬体留下的印痕，对于贝壳类生物来说，它的印模化石还可以分为以下几种类型： 外模：贝壳外表面在围岩上留下的印模。 内模：贝壳内表面在围岩上留下的印模。 外核：贝壳溶解消失后，外模内充填所形成的与贝壳外形模样完全相同，但非属贝壳物质的化石。 内核：贝壳溶解消失后，留下原来壳体内部充填物形成与原贝壳内形模样相同但凹凸相反的化石 铸型：贝壳消失后在外模和内模之间的空间被充填而形成的化石。在内外形态上与原壳体完全一致。 图解

8. 什么是标准化石？什么是指相化石？ 标准化石是指数量丰富、特征明显、演化迅速、地理分布广泛的化石。科学家选用这样的化石进行地层划分和对比。我们把能够指示环境特征的化石称为指相化石 9. 地层层序律和化石层序律的概念，以及化石层序律的科学内涵？ 地层层序律：层状岩石的原始形成序列总是新岩层叠覆在老岩层之上，即“下老上新”。 化石层序律（生物层序律）：①很古老的地层只存在简单原始的化石类型，而比较年青的地层含有较高级、较复杂的生物化石。地层时代愈老，所含化石的生物群面貌与现代生物群面貌的差别愈大；反之，就愈接近现代生物群的面貌。②同种生物绝不会重复出现于不同时代的地层中。不同时代的地层中含有不同种类的化石；同一时代的地层则含有相同种类的化石。化石层序律的科学内涵是生物进化的不可逆性 10. 生物化石有什么用途？ ①生物进化，地质年代的确定 ②古地理环境和古气候的恢复 ③沉积矿产成因的确定

外核 内核 铸型 ④天文学方面的应用 ⑤化石研究在构造地质学上的应用

第二讲：生物分类系统与生物的进化 1. 生物界的分类级别单位 界门纲目科属种单名（门级到属级）双名（种）三名（种以下的分类等级，亚种、变种等） 2. 生物界的主要类群及划分(亚界或门级以上)  古菌超界  原核生物超界  原始生物界：病毒  无核生物界  细菌门  蓝藻门  真核生物超界  植物界  叶状体植物亚界：各种藻类  真菌亚界  茎叶植物亚界： – 苔藓植物门：无根、维管 – 蕨类植物门：裸蕨、石松、节厥、真蕨 – 种子植物门：裸子植物、被子植物  动物界  原生动物亚界  侧生动物亚界：古杯、海绵  真后生动物亚界：腔肠、栉水母、蠕虫类、软体、节肢、腕足、棘皮、脊索动物等 3. 动物界机体的阶段性发展 ppt6？ 4. 进化的定义，达尔文进化论包括哪些主要内容？ 进化的定义：生物进化主要是由于与环境相互关系的改变，使得居群的基因组成产生一系列部分的或全部的、并且不可逆转的变化。分化，退化，特化均属于进化 达尔文：主要内容包括变异和遗传、自然选择及性状分歧，认为生物的进化速度主要是渐变的。 5. 物种的概念 生物种是指在自然状况下所有潜在地能够相互交配的群体，并能产生能育的后代。上述种的定义包括了两个方面，一是在自然条件下，二是产生能生育的后代。这一进化概念对于无性生殖类群是最不实用的。地理亚种，时间亚种，姊妹亚种 6. 名词术语：双名法、间断平衡、适应辐射、平行演化、趋同与趋异 双名法：由林奈建立，用两个拉丁字（或拉丁化形式）构成动物、植物或微生物某一物种的名称。澄清了过去命名的混乱现象。 间断平衡：是宏进化的一种方式，即一个系谱长期所处的静止或平衡状态被短期的、爆发性的大进化所打破，伴随着大量新物种的产生。对古生物化石缺少中间演化类型进行了新的、系统的解释。 适应辐射：在较短时期内，单一世系成员的演化趋异和大规模多样化，并因此而占据了一系列不同的生态位或适应带的现象 平行演化：具有共同祖先的两个或多个不同种系的生物，因生活在相似环境而分别独立地进化出相似的性状。 趋同：由于生活习性或环境相似，导致亲缘关系较远的生物获得形态相似或功能相同的特征的演化现象。 趋异：与“趋同”相对应，指生物在形态和生理上发生分化，以适应不同环境的分歧演化现象。如中生代的恐龙、鱼龙和翼龙便是趋异演化的结果。

第三讲：生命的起源和后生动物的早期演化 1. 什么是生命？ 生命的属性：①化学成份的同一性高层次（细胞）的多样性和低层次（分子）的统一性②结构的组织化：化学成分严整有序（分子层次和细胞层次）③新陈代谢作用：生物体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程④生长发育能力⑤遗传和繁殖能力⑥适应和进化 生命的定义：①从生物学角度的定义：生命是由核酸和蛋白质等物质组成的多分子体系，它具有不断自我更新、繁殖后代以及对外界产生反应的能力 ②从物理学角度的定义——负熵：生物从外界摄取低熵状态的物质和能（食物）通过新陈代谢，转化为高熵状态后排出体外，从而使生物系统的总熵不致增加。生物体通过增加环境中的熵值，使环境的无序性增加并维持自身的有序性。 生命的几种定义：①生命的物质基础是蛋白质和核酸②生命运动的本质特征是不断自我更新，是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统③生命是物质的运动，是物质运动的一种高级的特殊实在形式 – 运作定义：生命是实现某些特殊功能的反应系统运作定义： – 结构定义：生命是某种特殊结构的物质或特殊的物质结构。生命的分子基础是具有自我复制和负载遗传信息功能的核酸生命的定义由强调蛋白质及其代谢功能，改变强调核酸及其遗传载体的功能 2. 地球生命的由来 神创论BC4004 年 10 月 26 日早上 9 点钟被上帝创造出来自然发生说从无生命的物