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地球的演化
第一章第四节
目录
一、地层和化石
二、地球的演化
——Fossil and geochronology
——Paleontological studies
情境激趣
作为最容易辨认的恐龙之一,梁龙是巨型恐龙中的明星。他们体型巨大,最大的身长超过36米,脖子长度超过6米,尾巴长度更在10米以上。
1.5亿年前,在北美洲大平原上,他们是最常见的巨型恐龙,现在人们只能在博物馆通过化石骨架来认识它们。
身材这么庞大的动物为什么没能在地球上生存下来呢?
地球的环境都发生过什么样的变化?
地层和化石
01
图示太行山王莽岭的地层
地层是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
作用:地层是记录地球历史的“书页”。
地层
地球在发展过程中形成了各个时代的地层,在地层中留下了历史事件的痕迹,保存有不同时代的生物遗体或遗迹,遗留下环境变化的物质凭证。因此,可以说地层是记录地球历史的“书页”。
太行山王莽岭的地层
科罗拉多大峡谷的地层
思考:地层有什么特点呢?
(1)具有明显的层理结构。
(2)岩层上新下老
(3)常含有化石
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生物是从简单向复杂、从低级向高级不断地进化的。不同时代的地层一般含有不同的化石,而相同时代的地层往往保存着相同或近似的化石。这样,我们就可以根据地层中保存下来的化石,来确定地层的时代和顺序。
化石:
生物的遗体或遗迹在沉积物中保存下来,形成化石。
三叶虫化石
恐龙化石
中生代地层
古生代地层
鱼化石古生代地层
鹦鹉螺化石古生代地层
恐龙化石中生代地层
三叶虫化石古生代地层
化石
多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等。
少数是古生物活动的遗迹,如足印、粪便等。
含三叶虫、大羽羊齿化石的,为 地层;
含恐龙化石的,为 地层。
根据地层中的化石确定地层的时代
古生代
中生代
恐龙的足印化石
恐龙粪便化石
贝壳化石
大羽羊齿,为古生代地层
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分布规律:
①同一时代的地层,含有相同或相似的化石;
②越古老的地层,含有越低级、越简单的生物化石。
读图思考
A、B两地是否具有同一时代的地层?将同一时代的地层用虚线连接起来,猜想两地地层产生差异的原因。
Read the picture and think
地层发生了垂直方向的运动
上而下自
岩层由老到新、化石趋于复杂
岩层由老到新、化石趋于复杂
古生物化石的形成
(1)生物本身具有不易毁坏且易形成化石的硬体部分,
如硬壳、骨骼等;而只有在特殊条件下,硬体和软体才能一起被保存下来。
(2)生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋,
这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。
(3)埋藏下来的生物遗体必须经石化
(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
是不是所有生物的遗体,或者每一种生物所有的组成和器官都能成为化石呢?
不是,化石的形成和保存需要一定的条件。
地层和化石
[小结]:
地层是记录地球历史的“书页”。
化石记录了地层的时代和顺序。
利用地层和化石,可以追溯当时的沉积环境。
黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境
珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境
破碎的贝壳指示滨海环境
红色岩层指示氧化环境
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1、关于化石的说法正确的是( )
A.不同时代的地层中化石相同
B.同一时代的地层中化石基本相同或相似
C.化石只是古生物遗体
D.化石不能用来确认地层时代
练习练习
B
2、以下关于从富含珊瑚化石的石灰岩可推知沉积时的地理环境是( )
A.森林茂密的湿热环境
B.温暖的浅海环境
C.严寒的深海环境
D.氧化性强的干燥环境
B
02
地球的演化史
科学家根据地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等,将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在宙之下,又分出代;在代之下,再分出纪。地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序,称为地质年代。
地质年代
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(一)前寒武纪
2
按照早晚顺序,前寒武纪依次划分为冥古宙、太古宙、元古宙。
1
古生代寒武纪以前的时期,大约经历了40亿年。
冥古宙为初生地球阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化。
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太古宙:
地质环境:①深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆;②岩浆活动剧烈,火山喷发频繁,经常出现烟雾满天的景象;③是形成铁矿的重要时代。
生物演化:早期没有生命现象,中期出现最原始的生物。
澳大利亚沙克湾
纵剖面向上凸起的弧形或锥形叠层状,有如扣放着的一摞碗。
叠层石
由30多亿年前生活在浅海中的原核生物形成的。
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原核生物
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元古宙:
环境变迁:晚期,出现若干大片陆地
生命发展:海水中除单细胞生物外,出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物。从单细胞到多细胞,从原核生物到真核生物,标志着地球进入了一个生命大发展的阶段
真核生物
阶段 演 化 特 点
冥
古
宙
初生地球阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化。
太
古
宙
地质
环境
深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆;岩浆活动剧烈,火山喷发频繁;是形成铁矿的重要时代。
生物
演化
早期:没有生命现象.中期:出现最原始的生物
元
古
宙
环境
变迁
地壳运动剧烈,晚期出现若干大片陆地
生命
发展
海水中的生命活动明显增强;出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物
前寒武纪小结
3、地球上是一片深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆。那时,岩浆活动剧烈,火山喷发频繁,经常出现烟雾漫天的景象。是描述哪个时期的景象( )
A.元古宙 B.太古宙C.冥古宙 D.显古宙
B
4、从单细胞到多细胞,从原核生物到真核生物的时间( )
A.元古宙 B.太古宙C.冥古宙 D.显古宙
A
5、三叶虫化石生存的地质年代是( )
A. 前寒武纪 B.古生代
C.中生代 D.新生代
B
下图是“三叶虫化石图”。读图完成下列各题。
练习练习
(二)显生宙
2
按照早晚顺序
显生宙依次划分为古生代、中生代和新生代。
1
寒武纪以来的时期。
生物逐渐向较高级的发展阶段进化,动物已具有外壳和清晰的骨骼结构。
早期 中期 后期 末期
1.古生代
海陆演化:地壳运动剧烈 ,中后期陆地面积增加,欧亚大陆和北美大陆雏形形成,我国东北、华北抬升成陆地
动物
演化
植物演化
海生无脊椎动物空前繁盛
出现了脊椎动物——鱼类
部分鱼类逐渐演化成两栖类,动物从海洋向陆地发展。
60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝,原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝。
出现低等植物
蕨类植物繁盛,后期是重要的造煤时期。
蕨类植物明显衰退。
… …
… …
自主学习归纳
地壳发生剧烈变动的时期,许多地方反复上升和下沉。
1.古生代
到了中后期,陆地面积大大增加,欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成。
我国东北、华北抬升成陆地。
__________动物空前繁盛。
古生代早期:
珊瑚化石
三叶虫化石
海生无脊椎
古生代中期:
____动物——鱼类
原始鱼类
原始鱼类化石
脊椎
古生代后期:
一部分鱼类逐渐演化成____类,动物从海洋向陆地发展。
两栖类化石
原始两栖类
两栖
古生代中后期:________繁盛
蕨类植物
蕨类植物化石
蕨类植物
早期海生无脊椎动物
中期脊椎动物鱼类
后期两栖类
动物从海洋向陆地发展
中后期蕨类植物繁生从海滨地带到大陆内部,出现万木参天、郁郁葱葱的景象。
古生代后期是重要的造煤时期。
古生代末期,发生了地球历史上最大的灭绝事件,60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝了,脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝,蕨类植物明显衰退。
2.中生代
海陆演化
动物演化
植物演化
陆地面积空前扩大。环太平洋地带地壳运动剧烈,形成高大山系
爬行动物盛行。恐龙繁盛。出现了始祖鸟,爬行动物的一支开始向鸟类发展。中生代末期,除盛极一时的恐龙从地球上突然销声匿迹外,海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
裸子植物迅速发展,苏铁纲、银杏纲、松杉纲等植物是主要的代表植物。中生代也是一个重要的造煤时期。
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自主学习归纳
… …
… …
海陆演化:陆地面积空前扩大。环太平洋地带地壳运动剧烈,形成高大山系,也带来了丰富的金属矿产。
2.中生代
生物演化:生物的变化很大,爬行动物盛行,大大小小的恐龙繁生。后来空中了始祖鸟,爬行动物的一支开始向鸟类发展。末期恐龙灭绝
植物:裸子植物占主要地位
松树
苏铁
中生代也是一个重要的造煤时期
银杏
中生代末期,恐龙从地球上突然销声匿迹,海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
中生代恐龙灭绝的证据———陨石
阅读
美洲尤卡坦半岛的北部海岸,陨石坑的发现。
撞击事件造成超级火山喷发,烟尘弥漫,遮天蔽日,植物无法进行光合作用,氧气含量骤减。
中生代末期的地层内,铱元素含量异常高。
陨石中一般富含铱元素。
生 物 灭 绝
【归纳总结】
(1)物种衰退和灭绝的原因:不利于 的环境变化。
(2)两次全球性生物灭绝时期
时期 全部灭绝 部分灭绝
古生代末期 原始鱼类、古老两栖类 以上的海生无脊椎动物种类
中生代末期 _____ 海洋中50%以上的 种类
生物生存
恐龙
60%
无脊椎动物
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3.新生代
海陆演化
发生了喜马拉雅造山运动,形成现代地貌格局及海陆分布。
动物演化
哺乳动物出现较大发展。灵长类动物也是在此时出现的。
植物演化
被子植物出现较大发展。
气候特点
第四纪大冰期来临时,气候 变冷
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3.新生代
海陆演化:发生了喜马拉雅造山运动,由此形成现代地貌格局及海陆分布。
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第四纪出现了人类,这是生物演化史上的重大飞跃。
哺乳动物和被子植物大发展,出现了灵长类。
生物演化:
灵长类(哺乳动物猿猴)
世界上最早的草本被子植物化石
新生代
原始人类
第四纪进入地质历史上最新的一次大冰期,称为第四纪大冰期。第四纪大冰期来临时,气候变冷,陆地上冰川覆盖面积增大,海面下降100多米,许多大陆架变成了大陆间人和动物来往的通道。
在地质时期,地球表面经历过几次大冰期气候,即震旦纪大冰期、石炭—二叠纪大冰期和第四纪大冰期。大冰期之间相隔2 亿~3 亿年,为大间冰期。读图1-31,完成相关任务。
(1)在图中标出几次大冰期,并大体估算其持续时间。
(2)古生代末期和中生代末期,是地质历史上全球性生物大规模灭绝时期。据图推测,当时的气候分别有什么特点?
古生代末期:
中生代末期:
气候寒冷,降水偏多
气候温暖,降水偏少
湘教版(2019)必修第一册 1.4地球的演化
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震旦纪(近100万年)
石炭纪--二叠纪(约100万年)
第四纪(约180万年)
在地质时期,地球表面经历过几次大冰期气候,即震旦纪大冰期、石炭—二叠纪大冰期和第四纪大冰期。大冰期之间相隔2 亿~3 亿年,为大间冰期。读图1-31,完成相关任务。
(3)据图归纳地质时期气候变化的特点。
全球气候一直处于波动变化之中,冷热干湿交替出现,变化周期长短不一;
经历了三次大冰期,温暖期较长,寒冷期偏短。
湿润期与干旱期相互交替,中生代以干旱期为主,新生代以湿润期为主。
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生命进化
课后总结
生物进化的基本规律:
从简单到复杂 从水生到陆生 从低级到高级
1.进化特点
植
物
藻类
苔藓植物
蕨类植物
裸子植物
被子植物
蕨类植物,繁盛于晚古生代,大多生长在阴暗潮湿的角落里,孢子繁殖。
裸子植物,繁盛于中生代,没有果皮,种子是裸露的,例如银杏。
被子植物,繁盛于新生代,也叫显花植物,绿色开花植物,是植物中最高级的一种。
2.进化特点
动物
原始单细胞动物
无脊椎
动物
脊椎动物
(鱼类、两栖类、爬行类)
脊椎动物
(鸟类、哺乳类)
草履虫
蜗牛
(软体动物)
大鲵
(两栖类)
牛
(哺乳类)
前寒武纪
早古生代
中生代
新生代
3.海陆分布特点
海陆分布
开始形成大气、海洋、陆地
地壳运动剧烈,
形成联合古陆
板块运动剧烈,
联合古陆解体
形成现代
海陆格局
前寒武纪
古生代
中生代
新生代
联合大陆
联合大陆解体
现代海陆格局
4.矿产演化特点
矿产
成铁期
成煤期
成煤期
前寒武纪
古生代
中生代
植物是怎样变成煤炭的呢
由于石炭纪的植物种类繁多,生长迅速,且石炭纪森林多生长在被水浸泡着的沼泽地,死亡的植物枝干很快下沉到稀泥中。在这种封闭的还原环境中植物枝干可避免遭受外界的破坏,并在压实作用和其他作用下缓慢地演变成泥炭。年复一年,由植物形成的泥炭在地层中保存,又经历了成煤作用后成为初级的煤炭一褐煤。 褐煤是一种劣质煤,它再经过长时间的压实后,才能形成真正意义上的煤烟煤。
环境演变
前寒武纪:原始大气层形成,大量铁、金、镍等矿产形成
古生代: 大气成分不断改变,后期为重要的成煤时期
中生代: 为重要的成煤时期
新生代: 冰期与间冰期交替出现
动物
植物
海陆
前寒武纪
古生代
中生代
新生代
藻类植物
蕨类植物
裸子植物
被子植物
无生命到原始低等生命
海洋无脊椎和脊椎动物到两栖动物
爬行动物
哺乳动物
海洋陆地出现
联合古大陆
大陆漂移
现代海陆分布
第三节 地球的演化历程
变式训练
下图为地球某地质时期地理环境复原图。据此回答(1)—(3)题。
(1)该地质时期是 ( )
A. 古生代 B. 中生代 C. 新生代 D. 第四纪
(2)该地质时期被称为 ( )
A. 海生无脊椎动物时代 B.海生脊椎动物时代
C. 爬行动物的时代 D.哺乳动物时代
(3)该地质时期 ( )
A. 联合古陆形成 B. 现代海陆位置形成
C. 是重要的成煤期 D.海洋脊椎动物灭绝
B
C
C
课后检测
1. 化石记录显示,在越古老的地层里成为化石的生物
( )
A. 越简单、越低等、水生的越多
B. 越复杂、越高等、水生的越多
C. 越简单、越低等、陆生的越多
D. 越复杂、越高等、陆生的越多
A
2.中国地质博物馆的馆藏精品——中华龙鸟化石,产于我国辽宁省西部含有火山灰的湖泊沉积形成的页岩中,该岩层还含有丰富的各类动植物化石。根据化石推断,中华龙鸟最可能的生存环境是 ( )
A. 火山频发的高原山地 B.温暖湿润的湖泊附近
C. 风沙肆虐的沉积盆地 D.冰川广布的高寒荒漠
B
2012 年1 月,在北京延庆硅化木国家地质公园核心区内, 发现了大批珍贵的、距今约1.4亿至1.5亿年前的恐龙足迹化石, 这是北京地区首次发现恐龙存活过的证据。据此回答3—4 题。
3. 恐龙繁盛的时代是 ( )
A. 太古宙 B.元古宙 C.古生代 D.中生代
4. 根据恐龙足迹化石推测,当时的地理环境可能是 ( )
A. 干旱环境 B. 地势低洼的河湖岸边
C. 热带海域 D. 寒冷的雪地
D
B
6、图中化石存留的是三叶虫的( )
A.遗体 B.遗迹 C.遗物 D.骨骼
7、部分鱼类逐渐演化成两栖类,动物从海洋向陆地发展。右图两栖类化石生存的地质年代是( )
A. 前寒武纪 B.古生代
C.中生代 D.新生代
A
B
8、古生代末期( )灭绝和脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝。
A.恐龙 B.海洋中60%以上的海生无脊椎动物种类
C.哺乳动物 D.蕨类植物
B
9、和恐龙同时代灭绝的生物物种是( )
A.原始鱼类 B.古老的两栖类
C.海洋中50%以上的无脊椎动物种类 D.蕨类植物
C
10、有关动物进化顺序的排列,正确的是( )
①无脊椎动物时代 ②两栖动物时代
③脊椎动物时代 ④原生生物时代
A.①→②→③→④ B.②→①→③→④
C.④→①→③→② D.③→②→①→④
C
地球有悠久的过去,还有漫长的未来。生物的出现和进化只是其中的一小段,而人类的历史更是短暂的一瞬。据此回答11~12题。
11.原始鱼类出现在( )
A.元古代 B.古生代中期
C.古生代后期 D.中生代中期
12.大量无脊椎动物出现在地球表层的时期是( )
A.元古代 B.太古代
C.古生代寒武纪 D.中生代侏罗纪
B
C
课后认真完成练习册