提出问题
上节课介绍了生命的起源,在大家心中最早出现的生物应该长什么样子呢?
大家的推断很有道理。现在发现的最早的生物化石为大家的推断提供了证据。但是看看我们今天的生物界,千姿百态,纷繁复杂。这么美丽的生物又是如何来到地球的呢?它们是怎么进化来的?
我们今天来学习:生物进化的历程。
第二节 生物进化的历程
1.举例说出研究生物进化的方法。
2.概述生物进化的主要历程。
3. 在学习研究生物进化方法的同时感受科考工作的意义和工作者的艰辛。
学习目标
主问题:生物进化的历程
利用5分钟时间,自主阅读教材P57~P61内容,阅读过程中用黑笔标出关键词,红笔标出疑问,并思考以下问题:
1.研究生物进化的方法有哪些?
2.生物进化的大致历程是怎样的?
3.生物进化的大致历程是怎样的?
地球上的生物千姿百态,地球上的生命是如何来的呢?
化学起源说指出,地球上的生命可以通过漫长的化学途径,逐步从非生命物质演化成原始生命。
那么,原始生命又是如何演化成形形色色的生物界?
在生物研究中常常用到比较的方法。
比较是指根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对照,确定它们的相同和不同之处。
通过对各个事物特征的比较,可以把握事物之间的内在联系,认识事物的本质。
一:学习研究生物进化的方法
化石是生物的遗体、遗物(如卵、粪便等)或者生活痕迹(如动物的脚印、爬迹等),由于种种原因被埋藏在地层中,经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的。
在研究生物进化的过程中,化石是非常重要的证据。
不同地层化石模式图
化石是动物或植物死亡后的残体经过长时间而没有腐烂,数年后成为地壳的一部分。有机体自身完好保存,或在沉积岩中的印模,或生存时留下的痕迹(称为遗迹化石)。化石,通常是动、植物死亡后被含水沉淀物迅速掩埋,产生化学反应,然后矿物质加入或有机体被排出。如果这一程序没有发生,有机体会被暂时保留下来,但不会成为化石。
化石收集是一项引人入胜的爱好,在最近的几十年里,越来越多的人加入这一活动中。其迷人之处是收集者既可享受发现化石的激动心情,又掌握了收集和制作标本的操作技能,同时还具有鉴定化石发现物的学术挑战性。几乎没有其他的科学能像化石收集这样,让初学者对史前历史知识作出如此重要的贡献。
相关介绍
1910年,罗伯特·福尔肯·斯科特爵士开始其具历史意义,但充满悲壮的南极探险。斯科特和四个伙伴最后虽成为恶劣天气的牺牲品,但遗留了重要的科学发现。从探险家的遗物中发现了已形成化石的种子蕨,玉羊齿属。这一发现证明了冰天雪地的南极洲曾是肥沃大陆的一部分;同时可推知,斯科特了解他的发现具科学的重要性。从铸币到骨头“化石”来源于拉丁文fossil,意思为“被挖掘出的”,指任何埋藏的东西。不仅有石化动物、植物残体,还包括岩石、矿石和人工制品,如铸币。
相关介绍
科学家通过对化石的研究发现,鱼类的化石在比较古老的地层中就出现了,两栖类、爬行类和哺乳动物则依次在越来越晚近的地层中才出现。
1.采用比较化石的研究方法,即比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序,从而判断动物的进化顺序的方法。
鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类的进化顺序为:鱼类-两栖类-爬行类-哺乳类。
结论
三叶虫
百合
1861年,在德国发现了一种动物的化石——科学家把这种动物叫做始祖鸟。
始祖鸟化石
2.采用比较动物的形态和解剖特征的方法,即通过对动物的形态和解剖特征进行比较的方法。
始祖鸟化石复原图
始祖鸟:有些特征像鸟,有些特征像爬行动物 参看P35
始祖鸟的大小和乌鸦差不多,被覆羽毛,它具有和鸟翅膀一样的前肢,但前肢的末端还有指,指的末端有爪;它的嘴里有牙齿,但嘴的外形像鸟喙。
它的身体结构既和爬行动物有相同之处,又和鸟类有相同之处。
鸟类是由爬行动物进化而来的,始祖鸟是爬行类向鸟类进化的中间过渡类型。
结论
3.采用组成生物体的一些重要物质的差异性,来比较生物之间的亲缘关系的方法。
多种多样的蛋白质是组成细胞的一类重要物质,细胞色素C是其中的一种。科学家比较了一些生物的细胞色素C的差异,发现人与黑猩猩的差异最小,与马的差异则大一些,而与果蝇、向日葵的差异则更大。
生物名称
与组成人的细胞色素C的氨基酸的差别
黑猩猩
0
猕猴
1
马
12
果蝇
27
向日葵
38
人与黑猩猩的亲缘关系最近,马次之,果蝇和向日葵则较远。
结论
地球上现存的生物都是进化的结果,对现存生物亲缘关系的研究,也可以帮助我们追溯生物进化的过程。
想一想
1.上述三个研究方法有什么共同之处?
都采用了比较的方法。
2.你能对生物进化的历程作出怎样的推测?
生物是不断进化的,而且它们之间存在一定的亲缘关系。
第一个研究方法表明:鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类的进化顺序为鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类;
第二个研究方法表明,鸟类是由爬行动物进化而来的,始祖鸟是爬行动物向鸟类进化的中间过渡类型;
第三个研究方法表明,人与黑猩猩的亲缘关系最近,马次之,果蝇和向日葵则较远。
对生物进化问题的研究,是建立在对许多科学领域(如地质学、遗传学、胚胎学和分类学等)的研究进行综合分析的基础上的,涉及到许多研究方法,其中最重要的方法之一是比较。
3.对生物进化问题的研究,与其他学科有关系吗?
单细胞动物
扁形动物
环形动物
软体动物
节肢动物
鱼类
爬行类
鸟类
藻类植物
腔肠动物
线形动物
苔藓植物
棘皮动物
裸子植物
蕨类植物
被子植物
哺乳类
两栖类
二:生物进化的大致历程
植物
类别
形态
结构
特征
生活
环境
没有根、茎、叶的分化
有茎、叶分化
有根、茎、叶
有根、茎、叶、种子
根、茎、叶、花、果实、种子
大部分生活在水中
潮湿
潮湿
陆地
陆地
藻类
苔藓类
蕨类
裸子
植物
被子
植物
生物进化的趋势是怎样的?
动物
单细胞动物
腔肠动物
……..
哺乳类
形态结构
特征
生活
环境
简单
复杂
水中
陆地
生物进化的趋势是怎样的?
由简单到复杂、由低等到高等,由水生到陆生。
生物进化的总体趋势是:
越简单、越低等的生物化石总是出现在越古老的地层中。
越复杂、越高等的生物化石则出现在越晚近的地层中。
在生物进化的历程中,只有物种的产生,没有绝灭吗?
在漫长的进化过程中,既有新的生物种类产生,也有一些生物种类绝灭。各种生物在进化过程中形成了各自适应环境的形态结构和生活习性。
恐龙是生物史上已绝灭的爬行动物。在中生代,恐龙成为当时最繁盛的动物群,为此,中生代常叫“恐龙时代”。恐龙化石的研究可追溯到19世纪30年代。“恐龙”一词的希腊文原意是“恐怖的蜥蜴”,因为初期被发现的这类化石个体常较大,且有匕首状的牙齿,故名。其实恐龙有大有小,小的如美颌龙,只有鸡那么大。
恐龙
假说A:有些科学家认为,大约在六千多万年前,一颗小行星、陨石或彗星撞击了地球,引起了海啸和火山爆发,导致恐龙迅速绝灭。
假说B:有的科学家根据另一些证据,提出了不同的看法:恐龙是逐渐消亡的,绝灭原因是不能适应当时的环境变化。
在一些有关生物进化的研究中,科学家往往根据一些已有的证据提出某种假说,然后搜集进一步的证据证明假说。找到的证据,有的支持假说,有的不支持假说。有关恐龙绝灭之谜就是这样的。
关于生物进化的历程,目前还有很多问题没有弄清楚,化石方面的证据也不是很全面。
随着新的研究手段的应用和新证据的发现,人们对生物进化过程的认识将越来越接近历史原貌。人们对生物进化的认识还将不断地丰富和深入。
生物进化过程的十大奇迹
进化过程非常神奇,其中的奥秘值得探索。
在漫长的岁月里,地球上的生命从肉眼看不见的单细胞生物进化成今天的藻类菌类植物、动物甚至人类,这期间经历了一次又一次奇迹般的重大突破。科学家们认为,在生物的 进化过程中,有十个环节特别值得研究和关注。这一报道发表在最新一期的英国《新科学家》杂志上。
1多细胞生物
2大脑
3眼睛
4语言
5光合作用
6性别
7死亡
8寄生
9超个体现象
10共生
生物进化过程的十大奇迹
生物进化的历程
学习研究生物进化的方法:比较法
化石是研究生物进化的重要证据
生物进化的大致历程
由简单到复杂
由低等到高等
由水生到陆生
课堂小结
1.有关生物进化历程的叙述,错误的是( )
A.由简单到复杂 B.由低级到高级
C.个体由小到大 D.由水生到陆生
C
2.脊椎动物的进化路线是 ( )
A.鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类
B.鱼类→哺乳类→两栖类→鸟类→爬行类
C.鱼类→鸟类→爬行类→两栖类→哺乳类
D.鱼类→鸟类→两栖类→爬行类→哺乳类
A
3.下列各类植物中,最早出现在原始海洋中的是( )
A.原始的藻类植物 B.原始的苔藓植物
C.原始的裸子植物 D.原始的蕨类植物
A
反馈练习
4.从由低等到高等的进化角度来看,下列哪项是正确的排列顺序( )
A.藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、种子植物
B.苔藓植物、蕨类植物、藻类植物、种子植物
C.蕨类植物、苔藓植物、藻类植物、种子植物
D.藻类植物、种子植物、苔藓植物、种子植物
A
5.下列各类植物的生殖过程已经完全脱离了对水的依赖的是( )
A.裸子植物、被子植物
B.苔藓植物、蕨类植物
C.苔藓植物、被子植物
D.裸子植物、蕨类植物
A
6.动物进化的大致历程是( )
①无脊椎动物 ②原始单细胞动物 ③脊椎动物
A.① ② ③ B.① ③ ②
C.② ① ③ D.③ ① ②
C
7.最晚出现的真正陆生无脊椎动物是( )
A.环节动物 B.节肢动物
C.软体动物 D.腔肠动物
B
8.地球上最早出现的陆生脊椎动物是( )
A.古代两栖类 B.原始的鸟类和哺乳类
C.古代的鱼类 D.古代的爬行类
D
9.下列不是生物进化历程总趋势之一的是( )
A.由低等到高等 B.由简单到复杂
C.由小型到大型 D.有水生到陆生
C
10.两栖动物在动物进化过程中占重要的地位,这是因为两栖动物能证明动物进化的一个关键环节,即( )
A.水生到陆生 B.简单到复杂
C.陆地到空中 D.单细胞到多细胞
A
9.脊椎动物进化的历程大致是( )
A.鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类
B.鱼类→爬行类→两栖类→鸟类→哺乳类
C.鱼类→两栖类→爬行类
D.鱼类→爬行类→两栖类
鸟类
哺乳类
鸟类
哺乳类
C
再见