(共75张PPT)
第一章第三节
宇宙中的地球
The fossil skeleton of diplodocus in the French Museum of natural history in 1908
1908年法国自然历史博物馆
安装中的梁龙化石骨架
作为最容易辨认的恐龙之一,梁龙是巨型恐龙中的明星,它们体型巨大,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,它们是最常见的巨型恐龙;然而,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继续在地球上生存下来呢
地球的环境都发生过什么样的变化
梁龙生活于侏罗纪末的北美洲西部,时代可追溯至1亿5000万至1亿4700万年前;个体最长可超过30米,体重约10吨;鼻孔位于眼睛之上
/ 01
——Fossil and geochronology
化石和地质年代表
地球的诞生
地球约有46亿年的历史,在这漫长的时间里,它经历了多次火山喷发、板块碰撞等;要了解这些经历,研究地层是最主要途径
图示太行山王莽岭的地层
地球岩层与地球历史
地层是具有时间顺序的层状岩石
沉积岩的地层具有明显的层理构造,一般先沉积的层在下,后沉积的层在上;在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石,所以同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石
新
老
沉积岩
裸露地表的各种岩石,在风吹、雨打、日晒以及生物作用下被破坏,逐渐崩解成为砾石、沙子和泥土
这些碎屑物质被风和流水等搬运后沉积下来,经过压紧固结成岩作用,形成沉积岩
到地势较低平的地区
在地势较高的地区
地球岩层(沉积岩)与地球历史
沉积岩有明显层理构造,代表类岩石包括石灰岩、砂岩、页岩等
沉积岩可能含有化石,所含有的矿产占全部世界80%
化石研究与古地球环境
生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的,因此,越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石
A、B两地是否具有同一时代的地层?
将同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
合作讨论:A、B两地地层对比
可能一:化石①所在地层形成时期,B地为山地,地势高,未发生沉积。
可能二:化石①所在地层形成之后,B地地壳抬升,化石①所在地层被侵蚀掉。
①
试分析B地缺失①化石的原因。
化石种类与古地理环境
通过研究地层和它们包含的化石,科学家发现了不同时期主要生命形式的特点及其变化,并以此了解地球的生命历史和古地理环境
图示石炭纪陆地植物生长环境
地球历史与地质年代
科学家对全球各地的地层和古生物化石进行了对比研究,发现地球演化呈现明显的阶段性
根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等,科学家把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位,进行系统性地编年,这就是地质年代表
寒武纪(显生宙)生命大爆发
为什么把寒武纪作为显生宙的开始?
科学家在研究古老地层时发现,距今5.41亿年以前,地层中埋藏的化石以藻类化石和软体动物留下的遗迹化石为主,生命形态都很简单
而此后动物化石的数量和种类都呈爆发式地增长,并出现了大量有硬壳或骨骼的动物化石,生物结构也呈现出越来越复杂的趋势
/ 02
——The evolution of the earth
地球的演化历程
——前寒武纪—— 冥古宙 太古宙 元古宙
46-40亿年 40-25亿年 25-5.41亿年
——前寒武纪——
前寒武纪是自地球诞生到距今5.41亿年的漫长时期,包括了冥古宙、太古宙和元古宙,约占地球历史的90%
在此期间,地球的大气层、海洋和陆地慢慢形成,地球也从一个毫无生机的星球变成多种原始生命的家园
前寒武纪
Precambrian period
01
生命的出现和演化与大气层中氧气增多密不可分;地球形成之初,大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨,缺少氧气
冥古宙时期,地球上只有一些有机质,没有生命的迹象
冥古宙时期地球环境
——The environment of the earth in the Hadean period
太古宙和元古宙时期地球环境
——The earth environment in Archean (Proterozoic)
到了太古宙时期出现了蓝藻等原核生物,蓝藻能够通过光合作用制造氧气
元古宙时,蓝藻大爆发,大气成分开始发生改变,生物也因此得到进一步发展,演化出真核生物和多细胞生物
蓝藻爆发与叠层石的形成
——Cyanobacteria and stromatolite formation)
蓝藻在生长过程中能黏附海水中细小的沉积物,当沉积物增多,蓝藻需要移动到表层来寻找光源进行代谢
这样,沉积物一层一层地堆积,就形成了垫状或垛状的岩石结构,称为叠层石
图为澳大利亚西部沙克湾现存的叠层石
前寒武纪成矿时期
——Precambrian metalorganic period
前寒武纪是重要的成矿时期,大量的铁、金、镍、铬等矿藏出现在这一时期的地层中
沉积变质型铁矿床主要产于前寒武纪(太古宙、元古宙)古老的区域变质岩系中,是中国十分重要的铁矿类型,其储量占全国总储量的57.8%
前寒武纪
——前寒武纪——
时期 时间 地质 年代 演化特点 地表演化 生物演化 矿产形成
前 寒 武 纪 5.41亿年前,约占地球历史的90% 冥古宙
太古宙 元古宙 重要的成矿时期,大量的铁、金、镍、铬等出现在该时期的地层
有原始大气的无氧环境变为有氧环境;
大气层、海洋、陆地慢慢形成
没有氧气,只有有机质,没有生命
出现蓝藻等原核生物, 通过光合作用制造氧气
蓝藻大爆发,大气成分开始改变生物演化出真核和多细胞生物
——古生代—— 早古生代 晚古生代 寒武纪 奥陶纪 志留纪 泥盆纪 石炭纪 二叠纪
5.41-4.85亿年 4.85-4.44亿年 4.44-4.19亿年 4.19-3.59亿年 3.59-2.99亿年 2.99-2.52亿年
——古生代——
古生代(距今5.41亿年一2.52亿年 )意为“远古的生物时代”,可分为早古生代和晚古生代
其中早古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪,晚古生代包括泥盆纪、石炭纪和二叠纪
02
古生代
the Paleozoic era
寒武纪
Cambrian Period
5.41-4.85亿年
A
奥陶纪
Ordovician period
4.85-4.44亿年
B
志留纪
Silurian Period
4.44-4.19亿年
C
泥盆纪
Devonian Period
4.19-3.59亿年
D
石炭纪
Carboniferous Period
3.59-2.99亿年
二叠纪
Permian period
2.99-2.52亿年
联合
古陆
F
寒武纪(5.41-4.85亿年)
——Cambrian (541-485 MA)
A
02
寒武纪大量多细胞生物突然出现,这一爆发式生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”
带壳具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣,其中,最繁盛的是节肢动物三叶虫,故又称为“三叶虫时代”, 寒武纪生物形态奇特,和现在地球上所能看见的生物极不相同
寒武纪海洋复原景观
奥陶纪(4.85-4.44亿年)
——Ordovician (485-444 MA)
奥陶纪三叶虫数量仍居首位;此时其它无脊椎动物数量和种类都超过了寒武纪;常见有珊瑚、腕足类、腹足类等
地球陆地变化不大,由于水生植物不断的光合作用;空气中氧气含量进一步增加,广阔的海域,繁育着大量的各门类无脊椎动物
奥陶纪海洋复原景观
奇虾
鹦鹉螺
汪洋中的喷射推进器
志留纪(4.44-4.19亿年)
——Silurian (444-419 MA)
古生代第三个纪,被称为笔石的时代
海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位,鱼类开始征服水域,为泥盆纪鱼类大发展创造了条件,陆生植物中的裸蕨植物首次出现,植物终于从水中开始向陆地发展,这是生物演化的又一重大事件
笔石
泥盆纪(4.19-3.59亿年)
——Devonian (419-359 MA)
裸蕨类繁荣,原始菊石、昆虫出现,原始两栖类,蕨类植物和原始裸子植物出现
脊椎动物进入飞跃发展时期,鱼形动物数量和种类增多,现代鱼类——硬骨鱼开始发展,泥盆纪常被称为“鱼类时代”
泥盆纪地球复原景观
邓氏鱼活于泥盆纪时代古生物,身体长约8至10米,重量可达4吨,其主要食粮是有硬壳保护的鱼类及无脊椎动物,是当时地球海洋里面的顶级掠食物动物
石炭纪(3.59-2.99亿年)
——Carboniferous (359-299 MA)
E
02
石炭纪时期,气候潮湿,出现了新的奇特的森林(陆地上最早森林)由木贼、厚层的蕨类植物和又高又细的树木组成
各种形状和大小的两栖类动物在湿润的环境中繁盛起来,体形巨大的昆虫也是如此
石炭纪植物复原景观
古生代石炭纪蕨类植物繁盛
木贼
接骨草
石炭纪
Carboniferous Period
3.59-2.99亿年
由于这一时期形成的地层中含有丰富的煤炭,因而得名“石炭纪”
据统计,属于这一时期的煤炭储量约占全世界总储量的50%以上
二叠纪(2.99-2.52亿年)
——Permian (299-252 MA)
地壳运动比较活跃,古板块间相对运动加剧,并陆续地形成褶皱山系,古板块间逐渐拚接形成联合古大陆(泛大陆)
脊椎动物的重要代表为两栖爬行动物,三叶虫趋于灭绝;昆虫开始迅速发展,种类增多, 故二叠纪也被称为“昆虫时代”
异齿龙
二叠纪末生物大灭绝
End Permian mass extinction
二叠纪末发生了有史以来最严重的大灭绝事件,气候变化是形成这场大灾难的主要原因,有96%的物种灭绝,三叶虫、海蝎及重要珊瑚类群全部消失
大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失,让位于新生物种类,生态系统获得最彻底的更新,为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路
科学界普遍认为,这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑
古生代
时期 时间 地质 年代 演化特点 地表 演化 生物演化 矿产形成
古 生 代 约5.41亿年 -2.52亿年 早古生代: 寒武纪 奥陶纪 志留纪
晚古生代:泥盆纪 石炭纪 二叠纪 ——古生代——
地壳运动剧烈,形成联合古陆(泛大陆)。
晚古生代是重要的成煤期。
末期发生了物种大灭绝,95%的物种消失!
动物:1、多细胞生物突然出现,“寒武纪生命大爆炸”;
2、海洋无脊椎动物:如节肢动物三叶虫,还有有珊瑚,腕足,腹足类;
3、鹦鹉螺和奇虾(寒武纪);
4、笔石(志留纪)
动物:1、脊椎动物时代;2、菊石
3、泥盆纪常被称为“鱼类时代”如邓氏鱼;
4、鱼类-两栖类-爬行类;
5、二叠纪也被称为“昆虫时代”;
植物:陆上低等植物开始出现(蕨类植物)
植物:蕨类植物(又高又细)繁盛,裸子植物出现
——中生代—— 三叠纪 侏罗纪 白垩纪
2.52-2.01亿年 2.01-1.45亿年 1.45亿年-6600万年
——中生代——
中生代(距今2.52亿年一6600万年)
意为“中间的生物时代”,因介于古生代和新生代之间而得名,分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪
03
中生代
Mesozoic era
三叠纪
Triassic Period
2.52-2.01亿年
A
盘古
古陆
侏罗纪
Jurassic Period
2.01-1.45亿年
B
白垩纪
Cretaceous period
1.45亿年-6600万年
C
三叠纪(2.52-2.01亿年)
——Triassic (252-201 MA)
爬行动物崛起,由槽齿类、恐龙类组成,裸子植物的兴盛时代(苏铁、银杏及松柏类的植物迅速发展)
三叠纪也被称为“恐龙世代前的黎明”
炎热干燥,没有任何冰川的迹象,只有一块大陆,称泛古陆,即大冈瓦纳古陆
三叠纪生物复原景观
侏罗纪(2.01-1.45亿年)
——Jurassic (201-145 MA)
恐龙的鼎盛时期,除陆上巨大的梁龙外,水中鱼龙和飞行翼龙也大量发展和进化,被称为“爬行动物的时代”,一些爬行动物进化出羽毛,开始向鸟类发展
裸子植物的极盛期,苏铁类、银杏类、松柏类的发展达到了高峰,重要的成煤时期
侏罗纪恐龙复原景观
侏罗纪 恐龙环境复原景观图
Jurassic dinosaur environment restoration landscape map
1996年在我国辽宁省西部发现的中华龙鸟化石,是第一个被发现的带羽毛的恐龙化石
研究表明,中华龙鸟和鸟类有比较近的亲缘关系,它的发现为鸟类的起源问题提供了重要参考
白垩纪(1.45亿年-6600万年)
——Cretaceous (145-66 MA)
地球变得温暖、干旱;恐龙仍然统治着陆地
最早的蛇类、蛾、和蜜蜂以及许多新的小型哺乳动物也出现了,脊椎动物中爬行类从极盛走向衰落
早期陆地上的裸子植物和蕨类植物仍占统治地位,被子植物开始出现
白垩纪恐龙复原景观
白垩纪末恐龙大灭绝
白垩纪末,地球上的生物经历了又一次重大的灭绝事件
在地表居统治地位的爬行动物大量消失,恐龙完全灭绝;一半以上的植物和其他陆生动物也同时消失
普遍被大家接受的观点是陨石撞击说,引人注目的是,哺乳动物是这次灭绝事件的最大受益者,它们度过了这场危机,并在随后的新生代占领了由恐龙等爬行动物退出的生态环境,迅速进化发展为地球上新的统治者
中生代
——中生代——
时期 时间 地质 年代 演化特点 地表演化 生物演化 矿产形成
中 生 代 2.52亿年—6600万年 三叠纪
侏罗纪 白垩纪 板块运动剧烈,联合古陆解体,各大陆漂移。
末期发生物种大灭绝,绝大多数物种从地球消失, 包括恐龙,中生代结束。
是主要成煤期。
动物:
1、爬行动物时代(恐龙极度繁盛);
2、中后期爬行动物进化进化出羽毛,向鸟类发展;
3、小型哺乳动物出现(蛇类、蛾、和蜜蜂)
植物:
裸子植物的极盛期(苏铁类、银杏类、松柏),被子植物开始出现
——新生代—— 古近纪 新近纪 第四纪
6600万年-2300万年 2300万年-260万年 260万年-至今
——新生代——
04
新生代
Cenozoic era
新生代(距今6600万年至今)是“最近的生物时代”,分为古近纪、新近纪和第四纪
联合古陆在新生代最终解体,各大陆板块漂移到现在的位置,形成了现代海陆分布格局
古近纪
Paleogene Period
6600万年-2300万年
A
新近纪
Neogene period
2300万年-260万年
B
第四纪
Quaternary period
260万年-至今
C
古近纪(6600万年-2300万年)
——Paleogene (66-23 MA)
这时期地壳运动剧烈,形成了现代地势起伏的基本面貌,如今地球上一些高大山脉,如阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉、落基山脉、安第斯山脉等都是在这一时期形成的
生物多样性增加,被子植物极度繁盛,是哺乳动物历史上一个很重要繁衍和进化时期
古近纪生物复原景观
新近纪(2300万年-260万年)
——Neogene (23-2.6 MA)
哺乳动物和被子植物高度发展的时代,以形体增大为其特征,人类的出现是这个时代的最突出的事件,第一个原始人,人类的祖先,出现在非洲并扩散到欧亚大陆
新近纪生物界的总面貌与现代更为接近
海洋和大陆的植物群和动物群与现代相当
新近纪生物复原景观
第四纪(260万年-至今)
——Quaternary (2.6 MA- Present)
第四纪冰期与间冰期交换
第四纪生物界已很接近于现代,哺乳动物进化在此阶段最为明显
灵长目中完成了从猿到人的进化,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一,这是生物发展史上的重大飞跃
第四纪猿人复原景观
新生代
——新生代——
时期 时间 地质 年代 演化特点 地表演化 生物演化 气候演化
新 生 代 6600万年 至今 古近纪
新近纪 第四纪 联合古陆彻底解体,形成现代海陆分布格局;
地壳运动剧烈,形成了现代地势起伏的基本面 貌;
1、被子植物高度繁盛,草原面积扩大;
2、哺乳动物快速发展;
3、第四纪出现了人类(生物发展史上的重大飞跃)
第四纪时期,全球出现了数次冷 暖交替变化。目前,地球处于一个温暖期。
前寒武纪
古生代
中生代
新生代
海洋和陆地形成
归纳总结:海陆变迁
海陆格局大变迁
联合古陆形成
联合古陆开始解体
大陆漂移
联合古陆彻底解体
大陆漂移至现代位
形成现代海陆分布格局
归纳总结:生物进化规律---植物
藻类植物
出现于前寒武纪,
绝大多数生活在水中
蕨类植物
出现于古生代的泥盆纪,大多生长在阴暗潮湿的环境
裸子植物
出现于古生代,兴盛于中生代,没有果皮,
种子裸露
被子植物
绿色开花植物,
兴盛于新生代,
是植物中最高级的
归纳总结:生物进化规律---动物
原始单细胞动物
出现于前寒武纪,例如蓝藻等
归纳总结:生物进化规律---动物
无脊椎动物
兴盛于早古生代,例如软体动物,腔肠动物等
归纳总结:生物进化规律---动物
脊椎动物
(鱼类、两栖类、爬行类)
鱼类和两栖兴盛于晚古生代,恐龙兴盛于中生代
归纳总结:生物进化规律---动物
脊椎动物
(鸟类、哺乳类)
兴盛于新生代
人
猿
猿
人
石
器
时
代
原
始
社
会
农
业
社
会
工
业
社
会
信
息
社
会
归纳总结:生物进化规律---人类的起源与进化
地球经历了几次物种大灭绝?
五次。
第一次是在4.4亿年前位于奥陶纪末期的奥陶纪大灭绝;
第二次是在3.65亿年前位于泥盆纪时期的泥盆纪大灭绝;
第三次是在2.5亿年前位于二叠纪时期的二叠纪大灭绝;
第四次是在2亿年前位于三叠纪时期的三叠纪大灭绝;
第五次是在6500万年前位于白垩纪时期的白垩纪大灭绝,它也叫恐龙大灭绝。
我们会经历第六次生物灭绝吗
2017年,全球人均可用淡水量减少了26%,哺乳动物、爬行动物、两栖动物、鸟类和鱼类的数量减少了29%,全球人口增长了35%,林地损失近3亿英亩,海洋死亡区的数量增加了75%。此外,每年野生鱼类捕获量下降,全球碳排放量和平均气温持续上升。
大气层、海洋和陆地形成,大气成分______增多
海陆格局多次大变迁,_____形成。
联合古陆解体。
形成现代地势起伏总格局和大的山脉。全球出现数次冷暖交替变化。
原核生物出现。_____能制造氧气。缓慢进化出真核生物和多细胞生物。
早古生代,海洋中_____盛行,出现低等陆生植物。晚古生代,脊椎动物发展,海洋中鱼类大量繁衍,依次进化出_____、爬行动物。_____植物繁盛。
_____的时代,后期进化出了鸟类,裸子植物繁盛。
_____快速发展,人类出现,被子植物繁盛。
活动探究
①蓝细菌
②无脊椎动物
③蕨类
④氧气
⑤联合古陆
⑥爬行动物
⑦两栖动物
⑧哺乳动物
④
①
⑤
②
⑦
③
⑥
⑧
将以下选项分别填入文字空白中,以完成关于不同地质年代的地球环境和生命现象的描述
课后作业:模仿教材第15页的地质年代示意图,自己绘制一幅自己理解的地质年代图(熟记地质年代名称和顺序),阅读第16-19页内容,在各年代旁标注环境特征、典型动植物、特殊事件等重要信息。
地理作业