化石對(duì)研究生物進(jìn)化方面的意義

1、.化石對(duì)研究生物進(jìn)化方面的意義1古生物是確定相對(duì)地質(zhì)年代的主要依據(jù)在地質(zhì)歷史時(shí)代中，生物的發(fā)展演化是整個(gè)地球發(fā)展演化的最重要的方而之一。隨著時(shí)問(wèn)的推移，生物界的發(fā)展從低級(jí)到高級(jí)。從簡(jiǎn)單到復(fù)雜。不同類別、不同屬種生物的出現(xiàn)，有著一定的先后次序。在演化過(guò)程中，已有的生物，或演化為更高級(jí)的門(mén)類、屬種，或滅絕而不再重新出現(xiàn)。這種不可逆的生物發(fā)展演化過(guò)程，大都記錄在從老到新的地層（成層的巖石）巾。在不同地質(zhì)歷史時(shí)期所形成的地層內(nèi)，保存著不同的化石類群或組合，即在某一地質(zhì)時(shí)期的地層中，有著某一地質(zhì)時(shí)期所特有的化石，這就是史密斯（w.Smith）的“生物層序律”?；诘貙又械姆植柬樞蚯宄赜涗浟擞猩锘?/p>

2、記錄以來(lái)的地球發(fā)展歷史。根據(jù)生物演化的階段性和不可逆性，地球歷史由老到新被劃分為大小不同的演化階段，構(gòu)成了不同等級(jí)的地質(zhì)年代單位。最大的地質(zhì)年代單位是宙，整個(gè)地球地質(zhì)歷史被劃分為太古宙、元古宙和顯生宙。太古宙為最占老的地質(zhì)歷史時(shí)期。是生命起源和原核生物進(jìn)化時(shí)期。元古宙是原始真核生物演化的時(shí)代。顯生宙時(shí)，后生植物、動(dòng)物大量發(fā)生和發(fā)展，是生物顯著出現(xiàn)的時(shí)代。顯生宙被劃分為二個(gè)代，白老到新為古生代、中生代和新生代。代以下被分為紀(jì)。古生代有寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)計(jì)六個(gè)紀(jì)。中生代有三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)共三個(gè)紀(jì)。新生代包括古近紀(jì)、新近紀(jì)和第四紀(jì)。每個(gè)紀(jì)一般被進(jìn)一步分為三個(gè)或兩個(gè)世

3、，每個(gè)世又被分為若干個(gè)期。每個(gè)期包括一個(gè)或幾個(gè)化石帶，時(shí)問(wèn)跨度為數(shù)百萬(wàn)年，是地質(zhì)年代的基本單位。2 .古生物是劃分和對(duì)比地層的主要依據(jù)每一地質(zhì)年代都有地層的形成。因此。每一地質(zhì)年代單位都有一個(gè)相應(yīng)的年代地層單位，地質(zhì)年代單位宵、代、紀(jì)、世、期的相應(yīng)的年代地層單位為宇、界、系、統(tǒng)、階。地層是研究地球發(fā)展艦律的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是地質(zhì)工作者必須研究的對(duì)象。地層學(xué)就是研究地層在時(shí)間和空間上的發(fā)展分布規(guī)律。古生物學(xué)的辦法是目前地層學(xué)研究地層劃分和對(duì)比的行之有效的主要方法。由于不同年代的地層中保存著不同的特征化石或化石組合，從而不同時(shí)代的地層就可以被識(shí)別出來(lái)，不同地區(qū)但時(shí)代相當(dāng)?shù)牡貙泳涂赏呦鄬?duì)比。這種不同地區(qū)

4、的地層劃分和對(duì)比，對(duì)尋找地下資源以及選擇建筑地基等有著重要的意義。3 .古生物是識(shí)別古代生物世界的窗口化石是生命的記錄。通過(guò)對(duì)各地、各時(shí)代化石的不斷發(fā)現(xiàn)和挖掘，和利用生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)等知識(shí)對(duì)化石的形態(tài)、構(gòu)造、化學(xué)成分、分類、生活方式和生活環(huán)境的不斷研究，地球有牛物圈以來(lái)，特別是后生生物出現(xiàn)以來(lái)，千變?nèi)f化的古代生物就可被逐步識(shí)別，古代生物的形態(tài)就能得到復(fù)原，古代的生物世界就能被栩栩如生地再現(xiàn)給世人，古代生物在全球的地質(zhì)地理分布就能不斷得到揭示，古代生物的系統(tǒng)分類或譜系就可逐步完善起來(lái)。4 .古生物為生命的起源和演化研究提供直接的證據(jù)古生物研究為探討生物演化規(guī)律提供了有力的證據(jù)。從老到新的地層中所保

5、存的化石，清楚地揭示了生命從無(wú)到有、生物構(gòu)造由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、門(mén)類由少到多、與現(xiàn)生生物的差異由大到小和從低等生物到高等生物的一幅生物演化的圖畫(huà)。地層中化石出現(xiàn)的順序清楚地顯示了細(xì)菌一藻類一裸蕨一裸子植物一被子植物的植物演化，和從無(wú)脊椎一脊椎動(dòng)物的動(dòng)物演化、魚(yú)類兩棲類一爬行類一哺乳類一人類的脊椎動(dòng)物的演化規(guī)律。我國(guó)貴州前寒武紀(jì)甕安生物群（距今約58億年），云南寒武紀(jì)澄江生物群（距今約54億年），遼西中生代晚期恐龍、鳥(niǎo)類、真獸類和被子植物的發(fā)現(xiàn)，為早期無(wú)脊椎動(dòng)物、脊椎動(dòng)物、鳥(niǎo)類和被子植物的演化揭示了新的珍貴資料。生命起源是自然科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最重大的課題之一。一百多年前，恩格斯就已指出“生命是蛋白體的存在方

6、式”。蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)與功能是認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)由20種不同的氨基酸組成，這些氨基酸大部分已在化石中找到，這對(duì)研究生命起源具有很大意義。在前寒武紀(jì)地層中，特別是在前寒武紀(jì)的燧石層中，已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了各種化學(xué)化石和微體化石，如南非距今37億年的前寒武紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)有顯示非生物起源和生物起源的中間性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)，距今32億年的前寒武紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)有植物色素分解生成物植烷和姥鯨烷，這樣的光合物說(shuō)明那時(shí)生物已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行光合作用。美國(guó)明尼蘇達(dá)州距今27億年的前寒武紀(jì)地層中，發(fā)現(xiàn)有現(xiàn)代藍(lán)藻類念球藻（Nostoc）所含的特征物7甲基17烷和8一甲基17烷，說(shuō)明27億年前就有和現(xiàn)代藍(lán)藻類念球藻屬相類似的藍(lán)藻

7、。研究前寒武紀(jì)地層中的化學(xué)化石和微體化石，對(duì)于探索生命起源具有特別重大的意義。地外星體（如火星）上有無(wú)生命或是否曾出現(xiàn)過(guò)生命，是當(dāng)今科學(xué)家們既感興趣義覺(jué)困惑的一大難題。隨著對(duì)隕石或從諸如火星等星球上獲取的“巖石”或“土壤”材料中有機(jī)大分子或化石有機(jī)大分子的存在與否的測(cè)試和研究，這一科學(xué)問(wèn)題一定能得到最終的結(jié)論。5 .古生物是重建古環(huán)境、古地理和古氣候的可靠依據(jù)各種生物生活在特定的環(huán)境中，生物的身體結(jié)構(gòu)和形態(tài)能反映生活環(huán)境的特征，如現(xiàn)代的珊瑚、腕足類、頭足類、棘皮動(dòng)物等是海洋巾的生物，河蚌類、鱷類則是河流或湖泊淡水生物，松柏類、馬類為陸地生物。陸生植物和海洋生物的脂肪酸的組成有別。大多數(shù)生物活動(dòng)

8、痕跡出現(xiàn)在濱?；蚝?、河流近岸地帶?，F(xiàn)代海洋中藻類生活的海水深度常隨種類不同而深淺不一，如綠藻和褐藻生長(zhǎng)于沿岸的上部，水深2030米處以褐藻為主，80200米處則以紅藻為最多。貝殼灘形成于海濱或湖濱?；亩ㄏ蚺帕谢蚨ㄏ驈澢甘局穹菚r(shí)的水流方向，再沉積的化石指示了水下或風(fēng)暴搬運(yùn)等活動(dòng)?，F(xiàn)代珊瑚生長(zhǎng)在水溫18c以上陽(yáng)光充足的海水中。猛瑪象是一種生活丁寒冷氣候下的生物。由植物形成的厚層煤，一般標(biāo)志著種濕熱的氣候。生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)（珊瑚的生長(zhǎng)環(huán)，雙殼綱的生長(zhǎng)層，樹(shù)術(shù)的年輪，疊層石的薄層理）記錄了氣候的季節(jié)性變化。生物（如箭石）中的氧同位素含量是可靠的溫度計(jì)，而貝殼化石的蛋白質(zhì)含量則反映古氣候的濕

9、度?；L(zhǎng)線上還儲(chǔ)存有生物產(chǎn)卵期和古風(fēng)暴頻率的信息。因此，遵循“將今論古”的原則，可依據(jù)化石重建不同地質(zhì)時(shí)代的大陸、海洋、深海、淺海、海岸線、湖泊、甚至河流的分布，了解水質(zhì)的含鹽度，大陸、湖泊、海洋底部地形?；謴?fù)占代的氣候，揭示滄海桑田的古地理和古氣候變遷歷史。6 .古生物在沉積巖和沉積礦產(chǎn)的成因研究中有著廣泛的應(yīng)用有些沉積巖和沉積礦產(chǎn)本身是生物直接形成的。如煤是由大量植物不斷堆積埋葬變成的，石油、油頁(yè)巖等礦產(chǎn)的形成直接與生物有關(guān)系。很多碳酸鹽巖油田與生物礁相關(guān)，硅藻土由人量的硅藻硬殼堆積而成，有孔蟲(chóng)石灰?guī)r由有孔蟲(chóng)形成，介殼石灰?guī)r由貝殼形成，藻類灰?guī)r由藻類形成。動(dòng)植物的有機(jī)體還常富集諸如銅、

10、鉆、鈾、鈕、鋅、銀等成礦元素?，F(xiàn)代海水的銅含量?jī)H有O001%,但不少軟體動(dòng)物和甲殼動(dòng)物能大量地濃縮銅。古代含有濃縮礦物元素的古生物大量死亡、堆積、埋葬，有可能形成重要的含礦層。細(xì)菌在很多方面影響沉積作用，是一個(gè)重要的地質(zhì)作用因素，也是地殼地球化學(xué)化學(xué)循環(huán)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。細(xì)菌化石的研究對(duì)沉積巖和沉積礦產(chǎn)的成因研究非常重要。中國(guó)所有大、中型煤田、油田、油氣田、甚至沉積鐵礦等能源和沉積礦床的勘探與開(kāi)發(fā)。均離不開(kāi)古生物學(xué)的研究和指導(dǎo)作用。7 .古生物的發(fā)展歷史為人類提供了保護(hù)地球的借鑒生物的起源、發(fā)展和演化經(jīng)歷了漫長(zhǎng)和極端艱難坎坷的歷程。根據(jù)化石記錄，科學(xué)家們目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)歷史時(shí)期地球上曾發(fā)生過(guò)六

11、次大的和無(wú)數(shù)次中、小的生物滅絕（集群滅絕）事件。六次大的生物滅絕事件發(fā)生的時(shí)間從老到新為：寒武紀(jì)末、奧陶紀(jì)末、泥盆紀(jì)晚期、二疊紀(jì)末、三疊紀(jì)末和白堊紀(jì)末造成生物集群滅絕的原岡很多，如地外碰撞（地球以外的星體，如隕星，撞擊地球）、火山活動(dòng)、氣候（變冷或變暖）、海進(jìn)（海平面上升）、海退（海平面下降）和缺氧等。每次大的滅絕事件，都能在相對(duì)短時(shí)期內(nèi)造成全球生物80%90%以上的物種滅絕。但是，少數(shù)生命力或逃逸能力強(qiáng)的物種能夠通過(guò)忍受災(zāi)變?cè)斐傻臉O端惡劣的環(huán)境或逃離災(zāi)區(qū)至異地避難而殘存下來(lái)，同時(shí)，災(zāi)變引起的環(huán)境變化也給新物種的誕生創(chuàng)造了條件和機(jī)遇。生物集群滅絕事件期間幸存的和新乍的物種在滅絕事件后開(kāi)始復(fù)蘇和發(fā)展，并進(jìn)而開(kāi)創(chuàng)牛物演化的新階段。因此，隨著每次全球性的生物滅絕事件后，如奧陶紀(jì)初、泥盆紀(jì)末：疊末紀(jì)初、侏羅紀(jì)初和第三紀(jì)初，都