第三章生物的進化第二節(jié)生物進化的歷程學(xué)習(xí)目標1.理解化石的概念和化石在地層中的分布。2.嘗試運用比較等科學(xué)方法對化石進行觀察、比較和分析。3.概述生物進化的大致歷程。4.說出生物進化的總體趨勢。5.了解評價證據(jù)與假說。右圖為鄭氏始孔子鳥的復(fù)原圖。這種動物生活在約1.31億年前。它的個頭與雞相近，上下頜沒有牙齒，翅膀上還長著爪子。這種動物早就滅絕了，科學(xué)家是用什么方法來研究它的?科學(xué)家根據(jù)化石，運用比較等方法來研究鄭氏始孔子鳥。鄭氏始孔子鳥之所以在滅絕上億年后，還能為人所知，是因為在地層中留下了它們的化石?；侵竿ㄟ^自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。正是因為化石的存在，人們對生物進化的研究才有了可靠的證據(jù)。研究生物進化的直接證據(jù)--化石分析·討論幾種化石及化石在地層中的分布?三葉蟲生活在5.6億~2.4億年前，它們種類繁多，有的長達70厘米，有的只有2毫米。

?我國科學(xué)家在遼寧西部發(fā)現(xiàn)了遼寧古果化石。遼寧古果是一種生活在約1.45億年前的原始被子植物。三葉蟲化石遼寧古果化石?胡氏耀龍化石是我國科學(xué)家在內(nèi)蒙古寧城縣發(fā)現(xiàn)的。胡氏耀龍有4枚長長的帶狀尾羽，尾椎極度退化，牙齒出現(xiàn)了分化。盡管它看上去像鳥，但科學(xué)家將它與恐龍、鳥類的大量特征進行分析、比較后，認定這種動物屬于恐龍。胡氏耀龍化石及復(fù)原圖?不同的地層中埋藏著不同類型的生物化石。一般來說，在較古老的地層中，埋藏的僅是結(jié)構(gòu)較簡單的生物的化石；在較晚近的地層中，才會有結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的生物的化石。不同地層中化石的示意圖討論?三葉蟲化石在多地都有發(fā)現(xiàn)，這說明什么??發(fā)現(xiàn)遼寧古果對研究植物的進化有什么意義?三葉蟲在多地都有發(fā)現(xiàn)，說明它們在5.6億~2.4億年前是海洋中的優(yōu)勢生物，適應(yīng)性強，分布范圍廣。遼寧古果(約1.45億年前)是目前已知最早的原始被子植物之一，為研究被子植物起源提供關(guān)鍵證據(jù)。其化石結(jié)構(gòu)(如種子被果皮包裹)為研究花、果實的演化提供了直接證據(jù)。?發(fā)現(xiàn)胡氏耀龍對研究鳥類的起源有什么意義?胡氏耀龍具有羽毛(4枚帶狀尾羽)和尾椎(極度退化)，牙齒分化，經(jīng)分析、比較后被認定仍屬于恐龍，支持“鳥類起源于恐龍”的假說。其外形似鳥但分類上屬于恐龍，說明飛行特征(如羽毛)可能在不同類群中獨立演化。?根據(jù)不同地層中埋藏的不同類型的生物化石，你能對生物進化的歷程作出怎樣的推測?根據(jù)不同地層中的生物化石，推測生物進化的歷程是從簡單到復(fù)雜：早期地層以三葉蟲等結(jié)構(gòu)簡單的生物為主，晚近地層出現(xiàn)被子植物、鳥類等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物。從水生到陸生：早期化石多為海洋生物(如三葉蟲)，后期地層出現(xiàn)陸生植物(遼寧古果)和陸生動物(胡氏耀龍)。

化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)。利用化石，可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征；可以比較不同時期生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，以推斷它們之間的親緣關(guān)系，了解生物進化的歷程。小資料通過比較不同生物的DNA，可以推斷生物之間的親緣關(guān)系，進而確定生物之間的進化關(guān)系。大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中。研究發(fā)現(xiàn)，地球上各種生物并非在同一時期出現(xiàn)，而是有早有晚，其中有的種類一直延續(xù)至今，有的卻滅絕了。各類生物化石在地層中按照一定順序出現(xiàn)的事實說明，現(xiàn)代各種各樣的生物是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化來的?？茖W(xué)方法比較比較是一種科學(xué)分析事物的基本思維方法，是人們根據(jù)一定的標準，把彼此有某種聯(lián)系的事物加以對比，從而找出內(nèi)在聯(lián)系、共同規(guī)律和事物本質(zhì)的方法。在研究生物進化時常常用到比較的方法。例如，比較馬的前肢、鷹的翼和蝙蝠的前肢骨骼，可以發(fā)現(xiàn)這些動物的前肢或翼有一些共同特征，這說明它們可能是由共同祖先進化而來的。馬的前肢、鷹的翼和蝙蝠的前肢外形差別很大，但它們骨的排列順序是相似的。生物進化的大致歷程地球上最早出現(xiàn)的生物是原核生物，后來才出現(xiàn)了真核生物，現(xiàn)在形形色色的植物和動物都是真核生物。下圖是動植物進化的大致歷程，你能根據(jù)已有的知識補充其中的空缺嗎?動植物進化的大致歷程示意圖一般來說，生物進化的總體趨勢，是由簡單到復(fù)雜、由水生到陸生。在漫長的進化過程中，既有新的生物種類產(chǎn)生，也有一些生物種類滅絕。各種生物在進化過程中形成了各自適應(yīng)環(huán)境的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性。需要注意的是，關(guān)于生物進化的歷程，目前還有很多問題沒有弄清楚，化石方面的證據(jù)也不是很全面。不過，隨著新的研究手段的應(yīng)用和新證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，人們對生物進化過程的認識將越來越接近歷史原貌。想象空間如果恐龍沒有滅絕，那么現(xiàn)在的生物圈會是什么模樣?思維訓(xùn)練評價證據(jù)與假說在一些有關(guān)生物進化的研究中，科學(xué)家往往根據(jù)一些已有的證據(jù)提出某種假說，然后搜集證據(jù)進一步支持假說。找到的證據(jù)，有的支持假說，有的卻不支持假說。有關(guān)恐龍滅絕之謎就是這樣的。恐龍曾經(jīng)“稱霸”地球1億多午，但是，它們卻在6000多萬年前神秘地滅絕了?？铸埦烤篂槭裁磿缃^呢?假說A：在6000多萬年前，一顆小行星或彗星撞擊了地球，引起了海嘯、火山爆發(fā)，導(dǎo)致恐龍迅速滅絕。

假說B：恐龍是逐漸消亡的，滅絕原因是不能適應(yīng)當時的環(huán)境變化。

以下所列的一些證據(jù)，有的可能支持假說A，有的可能支持假說B。?在墨西哥，人們發(fā)現(xiàn)了一個6000多萬年前由一顆直徑近10千米的小行星撞擊地球造成的大隕石坑。小行星或彗星撞擊地球會造成塵埃飛揚。遮天蔽日，導(dǎo)致生物大量死亡。?恐龍化石常常是集中出現(xiàn)的，表明它們可能是同時大批死亡的。?在造成墨西哥大隕石坑的小行星撞擊地球事件之后，恐龍還生存了幾十萬年。?有人發(fā)現(xiàn)，在某一批70個恐龍蛋的化石中，只有1個有胚胎，表明這批恐龍蛋的受精率比較低。?化石證據(jù)顯示，在滅絕之前一段時期的恐龍，骨骼出現(xiàn)變形，蛋殼變得很薄，因此卵中的胚胎容易受到威脅。支持假說A和支持假說B的證據(jù)分別有哪些?你對各證據(jù)支持假說的力度是怎樣評價的?你更傾向于支持哪種假說?項目假說A假說B內(nèi)容在6000多萬年前，一顆小行星或彗星撞擊了地球，引起了海嘯、火山爆發(fā)，導(dǎo)致恐龍迅速滅絕恐龍是逐漸消亡的，滅絕原因是不能適應(yīng)當時的環(huán)境變化支持的證據(jù)①在墨西哥，人們發(fā)現(xiàn)了一個6000多萬年前由一顆直徑近10千米的小行星撞擊地球造成的大隕石坑。小行星或彗星撞擊地球會造成塵埃飛揚，遮天蔽日，導(dǎo)致生物大量死亡②恐龍化石常常是集中出現(xiàn)的，表明它們可能是同時大批死亡的其中，證據(jù)①的支持力度較大③在造成墨西哥大隕石坑的小行星撞擊地球事件之后，恐龍還生存了幾十萬年④有人發(fā)現(xiàn)，在某一批70個恐龍蛋的化石中，只有1個有胚胎，表明這批恐龍蛋的受精率比較低⑤化石證據(jù)顯示，在滅絕之前一段時期的恐龍，骨骼出現(xiàn)變形,蛋殼變得很薄，因此卵中的胚胎容易受到威脅其中，證據(jù)③的支持力度較大1.化石是研究生物進化的直接證據(jù)。判斷下列有關(guān)化石的說法是否正確。(1)恐龍的足跡、葉的印跡都可能形成化石。()(2)化石是研究生物進化的唯一證據(jù)。()(3)在地質(zhì)年代較晚近的地層中，不可能找到結(jié)構(gòu)較簡單的生物的化石。()××√2.下列關(guān)于生物進化總體趨勢的敘述，不合理的是()A.從植物到動物B.從水生生物到陸生生物C.從單細胞生物到多細胞生物D.從結(jié)構(gòu)簡單的生物到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物A3.雞生蛋，蛋生雞。先有雞還是先有蛋，似乎很難回答。你能綜合運用遺傳、變異和進化的知識作出合理的解釋嗎?提示：先有雞還是先有蛋，我們不能簡單地肯定誰在前誰在后，因為任何生物都是不斷進化發(fā)展的，進化的歷程是漫長的，而且遺傳和變異是進化的基礎(chǔ)。生物在由爬行類進化到鳥類的過程中不斷地發(fā)生變異，并經(jīng)自然選擇將這些變異保存和遺傳下來。從進化的角度看，雞這一物種形成時，雞和雞蛋同時形成。從基因水平看，雞和雞蛋具有同樣的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，兩者在地球上的出現(xiàn)也是無所謂先后的。4.在現(xiàn)存的生物中，有許多結(jié)構(gòu)簡單的生物種類不僅沒有在進化過程中滅絕，反而分布非常廣泛，這是為什么?許多結(jié)構(gòu)簡單的生物由于能夠適應(yīng)環(huán)境的不斷變化，所以沒有滅絕，而且分布還非常廣泛