第四節(jié)地球的演化

目標(biāo)設(shè)定1．了解地球地質(zhì)歷史的年代劃分。2．理解地層與化石研究對地球歷史認(rèn)識的作用。3．能結(jié)合地質(zhì)年代表，簡要描述地球的演化過程。一、地層和化石1．地球的歷史：約有

年。2．地層(1)含義：地殼上部成

展布的層狀巖石或

。(2)特點：地層是記錄地球歷史的“書頁”。46億帶狀堆積物3．化石(1)含義：保存在地層中的古生物的

或古生物活動的

。(2)存在特征①不同時代的地層一般含有

的化石。②相同時代的地層往往保存著

的化石。(3)作用：確定地層的

和

。4．研究意義：根據(jù)地層組成物質(zhì)的

和

特征，可以追溯地層沉積時的

。遺體遺跡不同相同或近似時代順序性質(zhì)化石環(huán)境特征

[思考]形成時代越早的地層，其保存下來的生物化石反映出的生物有何特點？提示：因生物是從簡單向復(fù)雜，從低級向高級不斷進(jìn)化的，因此形成時代越早的地層中的化石反映出的生物越簡單、越低級。二、地球的演化史1．劃分依據(jù)：地層順序、

、地殼運動和巖石年齡等。2．地球歷史的劃分：冥古宙、

、元古宙和

。宙之下分代，代之下分紀(jì)。生物演化階段太古宙顯生宙3．前寒武紀(jì)(1)時間：古生代

以前，大約經(jīng)歷了

年的時間。(2)演化過程寒武紀(jì)40億4．顯生宙——寒武紀(jì)以來的時期(1)古生代①海陸演化：

劇烈，陸地面積增加，

和北美大陸雛形形成。②生物演化地殼運動歐亞大陸早期中后期末期動物海生

動物脊椎動物(魚類→

類)大部分動物滅絕植物—

植物繁生蕨類植物明顯衰退無脊椎兩棲蕨類陸地地殼運動爬行裸子地貌格局哺乳被子靈長人類

[思考]在海陸演化過程中，不同時代的主要內(nèi)力作用表現(xiàn)形式有什么不同？提示：前寒武紀(jì)多巖漿活動，古生代和新生代地殼運動劇烈，中生代板塊運動劇烈。

[練習(xí)小測]1．判斷正誤(1)地層中的化石是指沉積物中的生物的遺體。()(2)含有三葉蟲化石的地層多形成于中生代。()(3)我們可以在一些煤層中找到被子植物化石。()(4)人類的出現(xiàn)是生物發(fā)展史上的重大飛躍。()×××√2．連線把下列地質(zhì)年代與其生物演化特點進(jìn)行連線。探究地球的演化歷史《侏羅紀(jì)公園》是一部1993年的科幻冒險電影，于1993年6月11日在美國上映。影片主要講述了哈蒙德博士召集大批科學(xué)家利用凝結(jié)在琥珀中的史前蚊子體內(nèi)的恐龍血液提取出恐龍的遺傳基因，將已絕跡6500萬年的史前龐然大物復(fù)生，使整個努布拉島成為恐龍的樂園，即“侏羅紀(jì)公園”。但在哈蒙德帶孫子孫女首次游覽時，恐龍發(fā)威了。[問題探究]問題1科幻電影《侏羅紀(jì)公園》中的恐龍這種物種主要出現(xiàn)在地質(zhì)歷史上的哪個時代，距今約多少年？提示：恐龍這種物種主要出現(xiàn)在中生代的侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)，距今約2.52億年～6600萬年。問題2恐龍早已滅絕了，我們?nèi)祟愂侨绾握J(rèn)識這種早期的爬行動物的？提示：通過對地層和化石的研究，使我們?nèi)祟惈@知了恐龍的基本信息以及其生活的古地理環(huán)境。問題3在恐龍繁盛的時代，地球上主要以什么植物為主？對于我們目前的人類社會有何影響？提示：中生代裸子植物極度繁盛，在陸地植物中占主要地位。中生代是主要的成煤期，因此可以說該時代茂密的植物，為我們目前的人類社會發(fā)展提供了大量的化石能源。地球環(huán)境的演化歷史根據(jù)同位素年齡測定法可知，地球形成約有46億年的歷史了。從其形成到現(xiàn)在，地球的環(huán)境發(fā)生了巨大的變化。我們可以通過對地層的研究認(rèn)識其環(huán)境的演變過程：1．海陸的演變(1)地球形成，原始海洋出現(xiàn)，形成最初的海洋、陸地分布狀況。(2)古生代，地殼運動劇烈，形成一塊聯(lián)合古陸。(3)中生代，板塊運動劇烈，聯(lián)合古陸解體，各大陸漂移。(4)新生代，形成現(xiàn)代海陸分布格局。地殼運動劇烈，形成了現(xiàn)代地勢起伏的基本面貌。2．大氣層的演變(1)原始大氣：主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧氣。(2)現(xiàn)代大氣：主要成分是氮氣和氧氣。(3)演變原因：植物通過光合作用，吸收二氧化碳，釋放氧氣。因此地球上生命的出現(xiàn)和演化與大氣中氧氣的增多密不可分。3．生物的演化科學(xué)家對全球各地的地層和古生物化石進(jìn)行了對比研究，發(fā)現(xiàn)地球演化呈現(xiàn)明顯的階段性。生物的演化呈現(xiàn)出從低級到高級、從簡單向復(fù)雜進(jìn)化的特征。如下為部分地質(zhì)年代表：推測地層年代的方法生物的進(jìn)化由低級到高級，在不同時代的地層中含有不同的化石，根據(jù)這些化石的判斷分析可以推斷出這些化石的地層年代。

下圖表示地球上部分生物類型出現(xiàn)的時間范圍，橫向?qū)挾仍酱?，代表生物物種越多。讀圖，完成(1)～(2)題。(1)下列生物中，出現(xiàn)最早的是(

)A．爬行類 B．鳥類C．兩棲類 D．魚類(2)爬行類動物物種最多的地質(zhì)年代是(

)A．古生代 B．中生代C．元古代 D．新生代

[解析]第(1)題，從縱向上看由下而上時代越來越近，圖中生物出現(xiàn)的順序應(yīng)是魚類、兩棲類、爬行類、哺乳類和鳥類。第(2)題，生物物種的多少則需要關(guān)注圖中陰影部分的橫向?qū)挾?，如爬行類動物在中生代中后期最寬，表明物種種類最多。[答案]

(1)D

(2)B

[課堂小結(jié)]讀生物進(jìn)化與環(huán)境演變示意圖，完成1～3題。1．在①時期以前，地球表層的主要發(fā)展過程是(

)A．物理演化 B．化學(xué)演化C．大氣演化 D．生物演化2．在生物進(jìn)化過程中，揭開欣欣向榮的生物系統(tǒng)演化進(jìn)程序幕的動物是(

)A．原核生物 B．爬行動物C．真核細(xì)胞生物 D．無脊椎動物3．動物由海洋向陸地發(fā)展的時期是(

)A．① B．②C．③ D．④解析：第1題，在①時期以前，生命尚未出現(xiàn)，地球表層的發(fā)展主要是化學(xué)演化過程。第2題，在生物進(jìn)化過程中，揭開欣欣向榮的生物系統(tǒng)演化進(jìn)程序幕的是無脊椎動物的大量出現(xiàn)。第3題，動物由海洋向陸地發(fā)展的時期是古生代后期。答案：1.B

2.D

3.C讀某地地質(zhì)剖面略圖，回答4～6題。4．圖中屬于古生代地層的是(

)A．①② B．①③C．①④ D．②③5．根據(jù)圖中化石，動物在這一時期經(jīng)歷的演化過程是(

)A．海生無脊椎動物爬行動物脊椎動物B．海生無脊椎動物脊椎動物爬行動物C．爬行動物海生無脊椎動物脊椎動物D．爬行動物脊椎動物海生無脊椎動物6．關(guān)于地層和化石的敘述，正確的是(

)A．三葉蟲化石存在于元古代地層中B．各類巖石組成的地層中都有化石C．化石是埋藏在地層中的古生物遺體或遺跡D．元古宙地層中常含有恐龍化石解析：第4題，三葉蟲是古生代的海生無脊椎動物，另外還有脊椎動物中的原始魚類和古老的兩棲類動物在古生代同時滅絕，所以屬于古生代地層的是含三葉蟲和魚類化石的地層。第5題，地球上最初的生命是出現(xiàn)在海洋中的單細(xì)胞生物，稱為原核生物；經(jīng)歷了大約20億年的漫長演化，在距今約14億年前，從原核生物細(xì)胞中演化出了真核細(xì)胞生物。從古生代寒武紀(jì)開始，大量無脊椎動物出現(xiàn)在地球表層。以后又依次出現(xiàn)了原始魚類、兩棲動物、爬行動物、哺乳動物、人類。第6題，化石是指經(jīng)過自然界的作用，保存于地層中的古生物遺體或遺跡，一般存在于沉積巖中。不同時代的地層里往往含有不同種屬生物的化石，恐龍化石所在的地層屬中生代，三葉蟲化石所在的地層屬古生代。答案：4.A

5.B

6.C地球的演化第一章

一、地層和化石地層是指地殼在發(fā)展過程中形成的，具有一定時代含義的成層的巖石和堆積物。美國科羅拉多峽谷出露的地層化石是巖石形成過程中保存下來的石化的古代生物遺體或遺跡。在地層中保存有各種化石，它們是記錄地球歷史的“書頁”。三葉蟲化石大羽羊齒化石1.生物是從簡單向復(fù)雜、從低級向高級不斷地進(jìn)化的。不同時代的地層一般含有不同的化石，而相同時代的地層往往保存著相同或近似的化石。紅色巖層指示氧化環(huán)境黑色頁巖并含黃鐵礦指示還原環(huán)境珊瑚化石指示清澈溫暖的淺海環(huán)境破碎的貝殼指示濱海環(huán)境2.根據(jù)地層組成物質(zhì)的性質(zhì)和化石特征，可以追溯地層沉積時的環(huán)境特征?？茖W(xué)家根據(jù)地層順序、生物演化階段、地殼運動和巖石年齡等，將地球歷史劃分為冥古宙、太古宙、元古宙和顯生宙。在宙之下，又分出代；在代之下，再分出紀(jì)。地殼中不同地質(zhì)時代地層的具體形成時間和順序，稱為地質(zhì)年代。（一）前寒武紀(jì)按照早晚順序，前寒武紀(jì)依次劃分為冥古宙、太古宙、元古宙。1、冥古宙為初生地球階段，地球經(jīng)歷了復(fù)雜而有序的發(fā)育與變化。2、在太古宙，地球上是一片深淺多變的廣闊海洋，沒有寬廣的大陸。那時，巖漿活動劇烈，火山噴發(fā)頻繁，經(jīng)常出現(xiàn)煙霧滿天的景象。太古宙中期才出現(xiàn)最原始的生物。從無生命到有生命，這是生物演化史上的一次飛躍。澳大利亞沙克灣的疊層石由原始藻類在周期性生長過程中.黏結(jié)泥沙后層層相疊而成3、在元古宙，現(xiàn)在的陸地仍大部被海洋所占據(jù)。那時地殼運動劇烈。元古宙晚期，出現(xiàn)了若干大片陸地。元古宙時，海水中的生命活動明顯加強(qiáng)，除單細(xì)胞生物外，還出現(xiàn)了藻類、海綿等低等的多細(xì)胞生物。地球進(jìn)入了一個生命大發(fā)展的階段。元古代（距今25億～5.41億年）元古代的地殼經(jīng)過多次構(gòu)造運動，在太古代小規(guī)模陸地的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大。在元古代末期，已經(jīng)形成了許多穩(wěn)定的古陸地。元古代的地層中含有比較豐富的礦產(chǎn)，主要是鐵礦。元古代的藻類日益繁盛，它們通過光合作用，不斷吸收二氧化碳，釋放氧氣。因此，地球上的大氣從缺氧狀態(tài)發(fā)展到存在較多游離氧的狀態(tài)。元古代中期，地層中開始出現(xiàn)紫紅色石英砂巖和赤鐵礦層，這說明大氣和水體中已存在相當(dāng)多的游離氧。云臺山元古代紫紅色石英砂巖（二）顯生宙按照早晚順序，顯生宙依次劃分為古生代、中生代和新生代。1.古生代古生代是地殼發(fā)生劇烈變動的時期，許多地方反復(fù)上升和下沉。到了中后期，陸地面積大大增加，歐亞大陸和北美大陸的雛形基本形成，我國東北、華北抬升成陸地。古生代早期，是海生無脊椎動物空前繁盛的時代，海水中出現(xiàn)了許多種動物，如三葉蟲、珊瑚等；中期，出現(xiàn)了脊椎動物——魚類；后期，魚類逐漸演化成兩棲類，動物從海洋向陸地發(fā)展。中后期，陸地上出現(xiàn)了大片植物，特別是蕨類植物繁生，從海濱地帶到大陸內(nèi)部，出現(xiàn)了萬木參天、郁郁蔥蔥的景象。晚古生代時期，陸地上的蕨類植物繁茂、形成廣閥森林，這是當(dāng)時主要的造煤植物。石類一二疊紀(jì)成為地質(zhì)史上一個重要的成煤時代。2.中生代爬行動物盛行，大大小小的恐龍繁生。后來空中出現(xiàn)了始祖鳥，爬行動物的一支開始向鳥類發(fā)展。裸子植物迅速發(fā)展，蘇鐵綱、銀杏綱、松杉綱等是主要的代表植物。3.新生代哺乳動物和被子植物大發(fā)展，出現(xiàn)了靈長類。第四紀(jì)出現(xiàn)了人類，這是生物演化史上的重大飛躍。1.喜馬拉雅山山脈的隆起與形成，大約發(fā)生于（）A距今25----5.41億年前的元古代B距今5.41----2.521億年前的古生代C距今2.521----0.66億年前的中生代D距今0.66億年前至今的新生代2.與現(xiàn)代大氣和海洋比較，原始海