絕滅與進(jìn)化精品課件

1、絕滅與進(jìn)化第1頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三1 絕滅的概念2 造成絕滅的因素3 絕滅和幸存的式樣4 絕滅與植物進(jìn)化的關(guān)系第2頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三色彩繽紛的世界第3頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三世界生物多樣性概貌類 群以描述的物種數(shù)類 群以描述的物種數(shù)細(xì)菌和藍(lán)綠藻4760其他節(jié)肢動(dòng)物和小型無脊椎動(dòng)物132461藻 類26900真 菌46983昆 蟲751000苔蘚植物（蘚類和地錢）17000軟體動(dòng)物50000裸子植物（針葉植物）750海 星6100被子植物（有花植物）250000魚類（真骨魚）19056原生動(dòng)

2、物30800兩棲動(dòng)物4184海綿動(dòng)物5000爬行動(dòng)物6300珊瑚與水母9000鳥 類9198線蟲和環(huán)節(jié)動(dòng)物24000哺乳動(dòng)物4170甲殼動(dòng)物38000 第4頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三 在生物進(jìn)化的漫長歲月中，很多物種消失了。現(xiàn)存的物種頂多不過是全部種數(shù)的千分之一到十萬分之一。 古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)的研究表明，大約每隔2,600萬年，生物界就要發(fā)生一次大規(guī)模物種的絕滅。第5頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三隕石的撞擊火山爆發(fā)大的冰期海水環(huán)境的變化超大陸的拼合裂解生物自身超新星的爆發(fā)等急劇性的災(zāi)難第6頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，

3、星期三 Impact -65 000前小行星撞擊地球時(shí)的恐怖的場景65 000年前的某一天，一顆直徑10-15 km的小行星在沖向了墨西哥灣的育卡坦(Yucatan)半島速度: 30 km/sec能量: 約108 百萬噸TNT第7頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三撞擊后的效應(yīng)巖石碎屑，塵埃，氣體物質(zhì)進(jìn)入大氣。森林大火燃遍全世界，耗盡空氣中的氧氣。第8頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三海嘯，地動(dòng)山搖。第9頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三撞擊后的效應(yīng)-核冬天大量生物死亡核冬天-好冷。第10頁，共43頁，2022年，5月20日，12

4、點(diǎn)6分，星期三撞擊后的效應(yīng)-酸雨當(dāng)塵埃落盡，情況就掉個(gè)兒了。酸雨普降大地粉塵降地，帶來大量硫、硝等的化合物第11頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三思 考如果此時(shí)有一顆直徑大于10KM的小行星撞向地球，人類是否也會(huì)消失？第12頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三第13頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三絕滅是什么？（extinction）背景絕滅（background extinction).集群絕滅（mass extinction)第14頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三絕滅(xtinction)： 就是一個(gè)物

5、種或一個(gè)居群已完全喪失了通過繁殖(包括有性或無性的)來維持生存的能力。在下列兩種情況下就會(huì)出現(xiàn)絕滅、一個(gè)種或一個(gè)居群最后一個(gè)個(gè)體的最終死亡；其殘存?zhèn)€體巳不能產(chǎn)生能夠生存或能夠生育的后代。 在漫長的演化過程中，長期的穩(wěn)定期與短期的劇變期相互交替。絕滅以不同的規(guī)模出現(xiàn)。在穩(wěn)定期內(nèi)，平均新生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平均滅絕率，總的平均滅絕率總是維持在一個(gè)低水平上，這種低水平絕滅被稱作背景絕滅（backgroundextinction）與此相對應(yīng)，在劇變期，許多生物門類在短期內(nèi)大量滅絕，生物演化進(jìn)程突然中斷，使滅絕率突然升高，而新生率則降得很低，這種大規(guī)模的絕滅叫作集群絕滅或大絕滅、類群絕滅（massextinct

6、ion）第15頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三 絕滅是從化石記錄中揭示出來的。當(dāng)一個(gè)化石物種在某種巖石沉積中經(jīng)過一定時(shí)期之后再也找不到了它們的蹤跡、我們就假定它們從化石記錄中開始消失的這個(gè)時(shí)候絕滅了。在大多數(shù)化石類群中不可能得出它們存在的最后年代，只不過是推測它們消失的近似年代，并能夠進(jìn)一步估計(jì)其絕滅速率以及其趨于絕滅的其他信息。 支系的消失可能由于絕滅，也可能由于進(jìn)化當(dāng)一支系以很快的變異速度演變?yōu)榱硪徊煌睦^承類群時(shí)則是進(jìn)化的結(jié)果即假絕滅。這方面在化石記錄消失的類群中，大約占至少10一15。從另一方面來說。繼承類群終歸是在原始類群消失之前發(fā)生的，并且在原始類群消失之前

7、已經(jīng)發(fā)展成兩個(gè)不同的類群，在狹義上原始類群仍用于絕滅。因此，大多數(shù)場合下假絕滅也歸入絕滅范疇。 第16頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三由于集群絕滅屬于突變事件，達(dá)爾文的漸變的進(jìn)化論是沒法解釋的。比如“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”達(dá)爾文主義就解釋不了。另外，絕滅是區(qū)域性的，而根據(jù)達(dá)爾文主義，在一定的時(shí)間長度內(nèi)，動(dòng)物可以通過遷移來尋找適合它生存的條件而避免絕滅。這也解釋不了絕滅。第17頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三絕滅了多少？目前為止，有記錄的物種為175萬個(gè)。而實(shí)際存在的可能達(dá)到500萬到1億個(gè)。而據(jù)古生物學(xué)家研究，共有40億種動(dòng)、植物存活過?？梢姡蠖鄶?shù)

8、在演化過程中“出局”了。第18頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三一則資料： 地球上自從35億年前出現(xiàn)生命以來，已有5億種生物存在，而很多物種早已絕滅。如25億年前三葉蟲，6500萬年前的恐龍均已灰飛煙滅。而且這種絕滅還以加速度的趨勢進(jìn)行著。自從人類進(jìn)入工業(yè)社會(huì)，使整個(gè)絕滅時(shí)間表大大提前。地質(zhì)時(shí)代物種滅絕的速度極為緩慢，鳥類平均300年絕滅1種，獸類平均8000年絕滅1種。到1600年至1700年，每10年絕滅1種動(dòng)物；1850年到1950年，鳥獸的平均絕滅速度為每年一種，即有100多種動(dòng)物絕滅，1600年以來，記錄在案的動(dòng)物絕滅資料已經(jīng)夠驚人的：120種獸類和250種鳥類

9、已不復(fù)存在。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的一份報(bào)告：目前世界上每分鐘有1種植物絕滅、每天有1種動(dòng)物絕滅，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然的“本底絕滅”速率上千倍，這種局面是有關(guān)地球生命生存狀況與質(zhì)量的嚴(yán)峻警告！第19頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三物種現(xiàn)狀：絕滅！最后一次發(fā)現(xiàn)是2004年7月在長江南京段擱淺死亡的白暨豚尸體。2007年宣布其滅絕。 白暨豚白鰭豚又名白暨豚，俗稱白鰭、白夾、江馬。為我國特產(chǎn)的一種小型鯨。體呈紡錘形，長1.52.5米，重可達(dá)230公斤。有“水中熊貓”之稱，白鰭豚是研究鯨類進(jìn)化的珍貴“活化石”，它對仿生學(xué)、生理學(xué)、動(dòng)物學(xué)和軍事科學(xué)等都有很重要的科學(xué)研究價(jià)值。第20頁，共4

10、3頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三爪耳木1935年發(fā)現(xiàn)于海南樂東縣佛羅(原屬崖縣)。迄今已半個(gè)世紀(jì)沒有再次被采到,是一種可能或接近于滅絕的植物。 第21頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三幾個(gè)概念滅絕（extinction）也是指一個(gè)物種或一個(gè)居群不能通過繁殖來維持其生存時(shí)，稱之滅絕。絕滅與滅絕意思基本一樣。略有側(cè)重，絕滅側(cè)重一種狀態(tài)，主要用作靜態(tài)的。滅絕側(cè)重一種動(dòng)作或行為，側(cè)重動(dòng)態(tài)。滅絕是具有說明條件的，譬如野外消失，僅還有人工飼養(yǎng)的，就稱為“野外滅絕”，譬如麋鹿和野馬；中國消失而國外還有的稱為“國內(nèi)滅絕”，譬如高鼻羚羊。也就是說，滅絕是一種生存狀態(tài)的說明。

11、絕滅（extinction）就是無論野外和飼養(yǎng)環(huán)境都已經(jīng)不存在，譬如恐龍，是一種結(jié)果的說明。第22頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三極危(critically endangered)：一分類單元在野外隨時(shí)滅絕的幾率極高，即可列為極危。瀕危(endangered)：一分類單元雖未達(dá)到極危，但在不久的將來野生滅絕的幾率很高，即可列為瀕危。易危(vulnerable)：一分類單元雖未達(dá)到極?；?yàn)l危，但在未來的中期內(nèi)野生滅絕的幾率較高，即可列為易危。第23頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三MaceLande物種瀕危等級(jí)第24頁，共43頁，2022年，5月20

12、日，12點(diǎn)6分，星期三大絕滅時(shí)期簡史第25頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三奧陶紀(jì)末的生物大絕滅（4.39億年前）后果：約有100個(gè)科的生物滅絕、三葉蟲沒落。 這一時(shí)期大多數(shù)生物的機(jī)體是軟體組織，形成化石的幾率很小，只有那些具有殼或硬組織的動(dòng)物才留下了比較多的線索，因而我們無法弄清楚當(dāng)時(shí)到底發(fā)生了什么以及都有哪些物種受到了影響。據(jù)估計(jì)，大約有100個(gè)科的生物滅絕了，在屬種級(jí)別上滅絕率更高，如腕足類屬的滅絕率60%，種的滅絕率可達(dá)85%。三葉蟲類在這次滅絕中元?dú)獯髠撕笤僖矡o法恢復(fù)前期的繁榮。第26頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三原因：全球氣候驟然

13、變化 有人認(rèn)為是隕石撞擊地球，有人認(rèn)為是溫暖的氣候突然陷入冰期，甚至有專家提出是伽馬射線的爆發(fā)促成了滅絕事件的發(fā)生。也有認(rèn)為是由區(qū)域性的崗?fù)吣谴箨懕ㄔ斐傻摹Ｗ钚碌难芯勘砻?，是氣候突變?dǎo)致了此次滅絕事件。中科院南京古生物所研究人員在華南上百個(gè)地質(zhì)剖面采集樣本，歷經(jīng)10年時(shí)間，對化石進(jìn)行詳細(xì)分析，首次把生物多樣性變化鎖定在10萬年的時(shí)間尺度內(nèi)。研究證實(shí)，滅絕事件經(jīng)歷了兩幕：在距今4.46億年，發(fā)生了第一幕生物大滅絕，原因是氣候突然變冷，大片的冰川使洋流和大氣環(huán)流變冷，整個(gè)地球的溫度下降，冰川鎖住了水，當(dāng)時(shí)的南極冰蓋迅速擴(kuò)大，海平面下降達(dá)150米之多，導(dǎo)致海洋生物的生存空間驟然減少，筆石、三葉蟲等

14、海洋動(dòng)物從此大傷元?dú)?；部分逃過一劫的生物接下來又遭遇了第二幕的大滅絕氣候突然變暖，海平面迅速上升，使生物再次遭到滅頂之災(zāi)。第27頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三晚泥盆紀(jì)弗拉斯期法門期(F-F)之交的生物大絕滅（3.67億年前）絕滅持續(xù)了50至150萬年，有可能是由幾個(gè)小的絕滅組成的。（未達(dá)成共識(shí)）經(jīng)過這次絕滅，70%的物種消失了。海洋中的物種比淡水中的物種受到的影響更大，珊瑚、腕足動(dòng)物、菊石、海百合等許多無脊椎動(dòng)物損失慘重。 而陸生動(dòng)植物則受影響較小。第28頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三原因：全球氣候變冷可能是一個(gè)重要的因素同時(shí)還有跡象顯示當(dāng)時(shí)

15、比較淺的水域里氧氣含量也下降了。第29頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的生物大絕滅（2.5億年前）本來是一片欣欣向榮的景象，但是到了2.5億年前，歷史上最大的一次集群絕滅發(fā)生了。綱一級(jí)絕滅6個(gè)，亞綱一級(jí)2個(gè)，目一級(jí)10個(gè)；綱一級(jí)嚴(yán)重衰亡3個(gè)，目一級(jí)4個(gè)；科一級(jí)減少52%，種一級(jí)減少90%以上。第30頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三 對海洋生物界的影響最大， 蜓亞目、四射珊瑚亞綱、床板珊瑚亞綱、始鉸綱腕足類、喙殼綱、軟舌螺綱、三葉蟲綱、古介形類、海蕾綱全部絕滅；內(nèi)卷蟲亞目、古腹足目、苔蘚蟲的變口目和隱口目、具鉸綱腕足類、海百合綱、

16、兩棲類的迷齒及殼椎亞綱、爬行類的獸孔目急劇衰落；古生代造礁生物亦未逃脫厄運(yùn)。 第31頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三特點(diǎn)：1，短期內(nèi)生物成群絕滅；2，絕滅率最高；3，絕滅的生物類群等級(jí)高；4，從門綱目看正好發(fā)生在界線處，而從屬種級(jí)看，似乎是有次序地發(fā)生；5，生態(tài)發(fā)生巨大改變，廣生性生物取代狹生性生物，豐富的生境被單調(diào)的生境所取代；6，絕滅主要發(fā)生在海洋界，對陸生生物的影響較低。第32頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三原因：科學(xué)家提出了許多的解釋，諸如海平面的波動(dòng)，海水中鹽度的變化，火山活動(dòng)等。而最重要的似乎還是氣候的變化。從三個(gè)方面來討論： 1，泛

17、大陸的聚合導(dǎo)致大規(guī)模的全球海退事件； 2，火山活動(dòng)； 3，地外天體撞擊地球。第33頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)之交的生物大絕滅（2.08億年前）60個(gè)科的海洋生物絕滅，科的絕滅率大約是1/4。還有研究認(rèn)為，在三疊紀(jì)末期至少有兩次絕滅期，相隔1200-1700萬年。但不論是單一的大絕滅還是幾個(gè)連續(xù)的稍小的絕滅，在這一時(shí)期里，牙形石類全部絕滅，菊石、海綿動(dòng)物、頭足類動(dòng)物、腕足動(dòng)物、昆蟲以及陸生脊椎動(dòng)物中的多個(gè)門類都走到了進(jìn)化的終點(diǎn)。雖然這次大絕滅的損失相對較小，但它卻騰出了許多的“生態(tài)位”，為很多的新物種的產(chǎn)生提供了有利條件，恐龍就是從這個(gè)時(shí)期開始了它們統(tǒng)

18、治大地的征程。 第34頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三也許是因?yàn)檫@次大絕滅所引起的關(guān)注較少，它的起因不祥，不過氣候變化似乎仍然是一個(gè)重要的因素，特別是降雨的增加。第35頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三白堊紀(jì)-古近紀(jì)之交的生物大絕滅（6500萬年前）據(jù)統(tǒng)計(jì)，在白堊紀(jì)末，生物圈有2868個(gè)屬，到了古近紀(jì)就只剩下1502個(gè)屬，滅絕率高達(dá)52%，種的滅絕率達(dá)85%，受影響最大的是陸地上的恐龍和海洋生物界的浮游生物，也包括一些海洋底棲生物類別。其滅絕率為：淡水生物達(dá)97%、海洋浮游微生物為58%、海洋底棲生物為51%、海洋游泳生物為30%。除了恐龍滅絕之外

19、，曾在前4次大絕滅中都得以幸存的菊石最終還是滅絕了。而由于某種原因，某些物種卻基本沒有受到影響，鱷魚、海龜、蜥蜴、哺乳動(dòng)物以及鳥類都順利渡過了這場危難。恐龍及其同類的消失為哺乳動(dòng)物以及人類的登場提供了契機(jī)。 第36頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三專家的意見：火山噴發(fā)、氣候變化、環(huán)境污染和宇宙射線?？茖W(xué)界普遍接受的一種觀點(diǎn)：小行星撞擊地球。第37頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三1979年，美國地質(zhì)學(xué)家阿爾伐雷等人提出了小行星撞擊的“貝克萊理論”，認(rèn)為大約在6500萬年前，宇宙間有一顆直徑約10公里，重127103億噸的小行星撞擊地球，撞擊能量相當(dāng)于100倍最大氫彈的爆炸威力，致使大量的塵埃拋入大氣層中，一時(shí)天昏地暗，蔽月閉日三個(gè)月之久，植物因不能進(jìn)行光合作用而死亡，食物鏈中斷，恐龍和其它爬行動(dòng)物就此絕滅。 第38頁，共43頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)6分，星期三證據(jù)：來自意大利、單麥、新西蘭等地的晚白堊紀(jì)地層里發(fā)現(xiàn)一層幾厘米厚的富銥層，銥富集的程度超過地球正常銥含量的30倍 。質(zhì)疑1：恐龍絕滅的過程延續(xù)了約三千萬年，而絕非是一個(gè)小行星撞擊地球時(shí)的三個(gè)月內(nèi)完成