1、地质工程类专业基础课地质工程类专业基础课古生物学古生物学课程名称古生物学古生物学总学时40授课学时2020专业班级地质地质13级级教师姓名李瑞清李瑞清教材古生物学简明教程古生物学简明教程实验课时 多媒体多媒体 实验实验（分组，作业记成绩）（分组，作业记成绩）研究性学习研究性学习（要求要求博览群书，结合教材总结博览群书，结合教材总结要点，拓宽知识面，提高自学能力。）要点，拓宽知识面，提高自学能力。）成绩成绩（笔试，注意平时积累与期末复习相结（笔试，注意平时积累与期末复习相结合。）合。）第一章第一章 绪绪 论论导论导论古生物学的基本概念古生物学的基本概念研究内容、研究方法研究内容、研究方法学科分支
2、学科分支古生物学发展简史古生物学发展简史研究意义研究意义一、导论一、导论地球空间GJH721/38/57/9221/38/57/92TongJNTongJN1111地球时间思考几个问题思考几个问题作为地球居民，你知道地球的历史吗？（如大气圈的形成）作为地球居民，你知道地球的历史吗？（如大气圈的形成）作为生命的一员，你知道生命的坎坷吗？（如大灭绝）作为生命的一员，你知道生命的坎坷吗？（如大灭绝）作为人类，你知道人类的来源吗？（如直立行走）作为人类，你知道人类的来源吗？（如直立行走）未来的地球，未来的生命，未来的人类将走向何方？未来的地球，未来的生命，未来的人类将走向何方？为了生存的更好，该如何处
3、理人与自然的关系？为了生存的更好，该如何处理人与自然的关系？将将 今今 论论 古古以以 古古 启启 今今展望未来展望未来珍惜今天珍惜今天寒武纪，除个别门类外，现在生活在地球上的生物几乎全部出现了，揭开了生物演化史上的宏伟帷幕。当时的大陆可能是荒凉的，还没有找到任何真实的陆生生物遗迹。寒武纪（约寒武纪（约5亿年以前）早期水下生物景观亿年以前）早期水下生物景观图二、古生物学基本概念二、古生物学基本概念 这些可爱的小东西是吗？这些可爱的小东西是吗？她是吗?合川马门溪龙中生代恐龙复原图环足虾侏罗纪（距今约1.4亿年）蜻蜓蜻蜓侏罗纪侏罗纪（距今约（距今约1.4亿年）亿年）晚古生代的硅化木元古代的叠层石元
4、古代的叠层石1.古生物：出现在地质历史时期（全新世 前）的生物称为古生物。（一）古生物定义（一）古生物定义（1）古代的生物（）古代的生物（ancientlife)；（2）曾在地球上生活过的生物；）曾在地球上生活过的生物；（3）古代是指地球的地质历史时期（全新世前），而不是）古代是指地球的地质历史时期（全新世前），而不是指人类历史中的某个具体朝代。指人类历史中的某个具体朝代。2.古、今生物的时间分界古、今生物的时间分界现现代代全新世全新世生命开始生命开始发发生生地壳固地壳固结结1.0万年万年36亿亿年年46亿亿年年地史地史时时期期 古生物（古生物（ancientorganisms）：全新世以前（
5、约）：全新世以前（约一万年前）；一万年前）；现生生物（现生生物（livingorganisms）：全新世以来的生）：全新世以来的生物。物。化石。1.1.什什么是古生物学么是古生物学?是研究是研究地史时期地史时期生物界及其发展的科学，其研究范围包生物界及其发展的科学，其研究范围包括各地质历史时期地层中保存的生物括各地质历史时期地层中保存的生物遗体和遗迹遗体和遗迹，并且包，并且包括各时期地层中所保存的一切括各时期地层中所保存的一切与生物活动有关的地质记录与生物活动有关的地质记录。（二）古生物学定义和内容（二）古生物学定义和内容 生物学方面：研究生物体的形态、结构、构造、生物学方面：研究生物体的形态
6、、结构、构造、分类、个体发育和系统发生、生物演变和环境适分类、个体发育和系统发生、生物演变和环境适应，乃至生物的生理和生物化学等；应，乃至生物的生理和生物化学等；地质学方面：研究古生物的地质时间含义、古生地质学方面：研究古生物的地质时间含义、古生物的兴衰与迁移、古生物地理以及古物的兴衰与迁移、古生物地理以及古构造。2.古生物学的研究内容离现代越遥远的生物，与当今的生物差异越大，由于离现代越遥远的生物，与当今的生物差异越大，由于它们大多数都绝灭了，使得我们对它们很陌生。它们大多数都绝灭了，使得我们对它们很陌生。既然许多生物种类都已绝灭了，我们从何得知既然许多生物种类都已绝灭了，我们从何得知地球上
7、曾有过这些类型的生物呢？地球上曾有过这些类型的生物呢？地球上生活过的生物也给我们留下地球上生活过的生物也给我们留下了特殊的文字了特殊的文字化石化石3.古生物学的特点古生物学（古生物学（Palaeontology）基）基础础工作工作三、古生物学发展简史三、古生物学发展简史1.启蒙阶段(17世纪中期以前)萌萌发发朴素的古生物学思想：朴素的古生物学思想：葛洪葛洪(284-364)的的“神仙神仙传传”,提出提出“东东海三海三为为桑桑田。田。”颜颜真卿真卿（709-784）“高石中犹有螺蚌壳，或以高石中犹有螺蚌壳，或以为为桑田所桑田所变变。”沈括沈括(1031-1095)的的“梦溪笔梦溪笔谈谈”,“.乃
8、昔之海乃昔之海滨滨，今今东东距海已近千里。所距海已近千里。所谓谓大大陆陆，皆，皆浊浊泥所湮耳。泥所湮耳。”朱熹朱熹（1130-1200）“尚尚见见高山有螺蚌壳或生石高山有螺蚌壳或生石中，此石乃旧日之土，螺蚌即水中之物，下者却中，此石乃旧日之土，螺蚌即水中之物，下者却变变而而为为高，柔者却高，柔者却变变而而为刚为刚。2.17世纪中期丹麦斯坦丹麦斯坦诺诺（Steno，1638-1686）：）：1669年提出著名的地年提出著名的地层层叠覆原理、原始水平叠覆原理、原始水平性原理、原始性原理、原始侧侧向向连续连续原理。奠定了近代地原理。奠定了近代地层层学的基学的基础础，也是，也是相相对对地地质质年代年代
9、建立的基建立的基础础。3.19世纪古生物学建立英国史密斯（英国史密斯（W.Smith,1769-1839)生物生物层层序律序律(LawofFaunalSuccesion)，为为化化石石应应用于地用于地质质学，特别学，特别为为生物地生物地层层学的学的发发展奠定了基展奠定了基础础，古生物学作古生物学作为为一门学科在一门学科在此此时时期完整建立。期完整建立。4.19世纪末期至20世纪中叶达尔文达尔文（DarwinDarwin，1809-1809-18821882）撰写了）撰写了物种起源物种起源，提出以自然选择为中心的生物提出以自然选择为中心的生物进化原因的论述进化原因的论述。5.现代（20世纪60年
10、代至今）新灾新灾变论变论(Neocatastrophism)及及间间断断平衡平衡论论的提出等的提出等 在地质历史时代中，生物的发展演化是整个地球发展演化的最重要的方面之一。随着时间的推移，生物界的发展从低级到高级、从简单到复杂，不同类别、不同属种生物的出现，有着一定的先后次序（阶段性）。在演化过程中，已有的生物，或演化为更高级的门类、属种，或灭绝而不再重新出现（不可逆性）。这种分阶段的、不可逆的生物发展演化过程，大都记录在从老到新的地层(成层的岩石)中。宙宙代代纪纪世世期期化石带化石带老新生命现象开始出现生命现象开始出现原核动物出现原核动物出现真核动物、多细胞动物出现真核动物、多细胞动物出现裸
11、蕨植物出现裸蕨植物出现无颌类出现无颌类出现硬壳动物出现硬壳动物出现兽形动物、裸子植物出现兽形动物、裸子植物出现坚头类、种子蕨出现坚头类、种子蕨出现鱼类、节蕨、石松真蕨出现鱼类、节蕨、石松真蕨出现被子植物出现被子植物出现哺乳动物、鸟类出现哺乳动物、鸟类出现蜥龙、鱼龙出现蜥龙、鱼龙出现人类出现人类出现近代哺乳动物出现近代哺乳动物出现古新世古新世全新世全新世更新世更新世上新世上新世中新世中新世渐新世渐新世始新世始新世古近纪古近纪新近纪新近纪0.012.002463240410600250038004600 标准化石法标准化石：生存时限短、地理分布广、保存好、数量多因而易于在一定地层中发现的化石。种系
12、演化法 生态地层学法研究化石群落和环境的关系。各种生物生活在特定的环境中，生物的身体结构和形态能反映生活环境的特征，如现代的珊瑚、腕足类、头足类、棘皮动物等是海洋中的生物，河蚌类、鳄类则是河流或湖泊淡水生物，松柏类、马类为陆地生物。陆生植物和海洋生物的脂肪酸的组成有别。指相化石指相化石：能明确指示某种沉积环境的化石。化石指示古气候，如植物分区（华夏植物群温热，舌羊齿植物群寒冷气候）猛玛象是一种生活于寒冷气候下的生物。由植物形成的厚层煤，一般标志着一种湿热的气候。生物的形态结构(珊瑚的生长环，双壳纲的生长层，树木的年轮，叠层石的薄层理)记录了气候的季节性变化。生物(如箭石)中的氧同位素含量是可靠
13、的温度计，而贝壳化石的蛋白质含量则反映古气候的湿度。化石生长线上还储存有生物产卵期和古风暴频率的信息。因此，遵循“将今论古”的原则，可依据化石重建不同地质时代的大陆、海洋、深海、浅海、海岸线、湖泊、甚至河流的分布，了解水质的含盐度，大陆、湖泊、海洋底部地形。恢复古代的气候，揭示沧海桑田的古地理和古气候变迁历史。有些沉积岩和沉积矿产本身是生物直接形成的。如煤是由大量植物不断堆积埋葬变成的，石油、油页岩等矿产的形成直接与生物有关系。很多碳酸盐岩油田与生物礁相关，硅藻土由大量的硅藻硬壳堆积而成，有孔虫石灰岩由有孔虫形成，介壳石灰岩由贝壳形成，藻类灰岩由藻类形成。动植物的有机体还常富集诸如铜、钴、铀、
14、钒、锌、银等成矿元素。中国所有大、中型煤田、油田、油气田、甚至沉积铁矿等能源和沉积矿床的勘探与开发，均离不开古生物学的研究和指导作用。化石是生命的记录。通过对各地、各时代化石的不断发现和挖掘，和利用生物学和地质学等知识对化石的形态、构造、化学成分、分类、生活方式和生活环境的不断研究，地球有生物圈以来，特别是后生生物出现以来，千变万化的古代生物就可被逐步识别，古代生物的形态就能得到复原，古代的生物世界就能被栩栩如生地再现给世人，古代生物在全球的地质地理分布就能不断得到揭示，古代生物的系统分类或谱系就可逐步完善起来。奥陶纪（距今奥陶纪（距今5.1-4.385.1-4.38亿年）的水生生物世界亿年）
15、的水生生物世界 古生物研究为探讨生物演化规律提供了有力的证据。从老到新的地层中所保存的化石，清楚地揭示了生命从无到有、生物构造由简单到复杂、门类由少到多、与现生生物的差异由大到小和从低等生物到高等生物的一幅生物演化的图画。地层中化石出现的顺序清楚地显示了细菌一藻类一裸蕨一裸子植物一被子植物的植物演化，和从无脊椎一脊椎动物的动物演化、鱼类一两栖类一爬行类一哺乳类一人类的脊椎动物的演化规律。生物的起源、发展和演化经历了漫长和极端艰难坎坷的历程。根据化石记录，科学家们目前已经发现，地质历史时期地球上曾发生过六次大的和无数次中、小的生物灭绝(集群灭绝)事件。六次大的生物灭绝事件发生的时间从老到新为：寒武纪末、奥陶纪末、泥盆纪晚期、二叠纪末、三叠纪末和白垩纪末。造成生物集群灭绝的原因很多，如地外碰撞(地球以外的星体，如陨星，撞击地球)、火山活动、气候(变冷或变暖)、海进(海平面上升)、海退(海平面下降)和缺氧等。
