古生物學(xué)及研究對(duì)象課件

古生物學(xué)原理

PrincipleofPalaeontology

概述：古生物學(xué)原理課，是在學(xué)習(xí)古生物學(xué)基礎(chǔ)課程后，重點(diǎn)對(duì)古生物學(xué)的基本概念和基本理論作進(jìn)一步的理論探討。也稱之為理論古生物學(xué)。鑒于大家古生物學(xué)基礎(chǔ)較差，我們這里主要介紹古生物學(xué)的理論基礎(chǔ)及工作方法，了解古生物學(xué)研究的主要內(nèi)容，以及在地質(zhì)工作中如何使用古生物學(xué)的資料。包括：第一章古生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容、對(duì)象和分類命名；第二章生物演化；第三章原生生物界；第四章動(dòng)物界和第五章植物界。第一章古生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容、對(duì)象和分類命名重點(diǎn)：

1什么是古生物學(xué)？

2化石的形成條件和化石的保存類型。2廣義生物學(xué)的內(nèi)涵微體古生物學(xué)孢子花粉學(xué)古生態(tài)學(xué)古生物地理學(xué)古氣候?qū)W古生物化學(xué)分子古生物學(xué)３、古生物學(xué)的其他分支學(xué)科第二節(jié)古生物學(xué)的研究對(duì)象

一、化石及其形成條件

重點(diǎn)：

1什么是化石

2化石的保存條件是什么

3如何理解化石的不完備性1、化石--古生物學(xué)研究的對(duì)象化石的定義：保存在地質(zhì)歷史時(shí)期巖層中的生物遺體或遺跡。強(qiáng)調(diào)以下三點(diǎn)：生物特征（形態(tài)、結(jié)構(gòu)、文飾、成分。要注意區(qū)分假化石）地質(zhì)歷史（1萬(wàn)年以前，與文物相區(qū)別）巖層（非現(xiàn)代沉積層）侏羅紀(jì)化石2.1影響化石記錄不完備的因素1）沒(méi)有被保存化學(xué)作用（溶解、pH、Eh等）物理作用（時(shí)間、溫度、濕度、壓力、機(jī)械破壞等）地質(zhì)作用（死后埋葬條件、成巖作用）生物作用（食物鏈、習(xí)性、天敵等）２）沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)人為因素（發(fā)現(xiàn)的偶然性、認(rèn)識(shí)等）(2)

生物沉積中遺體變化的原因與特征風(fēng)化作用搬運(yùn)作用生物作用其他生物的再作用（動(dòng)物或微生物）成巖作用數(shù)量、形態(tài)及成分的變化(3)

化石埋藏類型原地埋藏異地埋藏原地化石群：化石群成員與原來(lái)當(dāng)?shù)厣锶撼蓡T基本一致殘留化石群：原生物群大部分保留成為化石，小部分被搬運(yùn)流失混合化石群：以原生物群分子為主，但有部分外來(lái)混入分子搬運(yùn)化石群：全部為搬運(yùn)堆積，化石來(lái)自不同的生物群表示搬運(yùn)能力增強(qiáng)(4)

化石埋藏類型的判斷標(biāo)志完整程度：原地埋藏類型化石完整，細(xì)微結(jié)構(gòu)未破壞；異地埋藏多破碎；分選：大小、個(gè)體發(fā)育階段不一者為原地埋藏，有明顯分選性，個(gè)體基本一致為異地埋藏；兩殼比例：基本1：1者為原地埋藏，否則為異地埋藏生態(tài)類型的保存位置：原地埋藏往往保存生物生活時(shí)的位置和狀態(tài)；其他：原地埋藏者，化石的古生態(tài)分析和含化石層的沉積環(huán)境一致。否則為異地埋藏三化石的保存類型

重點(diǎn)：

1什么是石化作用

2化石的保存類型主要有哪些？

3實(shí)體化石形成過(guò)程中的石化作用1化石的保存類型生物遺體埋藏后要經(jīng)歷物理、化學(xué)的作用才能形成化石。由于不同類型的生物、不同的保存環(huán)境及不同的石化作用，形成不同的化石類型化石的類型有：實(shí)體化石；模鑄化石遺跡化石化學(xué)化石未變實(shí)體變化實(shí)體—充填作用變化實(shí)體—交替作用保存在巖層中的生物生活、活動(dòng)的遺跡和遺物。如覓食跡、腳印、卵等。可反映生物的生活方式、生態(tài)，有些也是標(biāo)準(zhǔn)化石。4、遺跡化石生物遺體雖被破壞，但組成生物的有機(jī)成分經(jīng)分解后形成的物質(zhì)仍可保存在地層中，雖其無(wú)形，但具有一定的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)，如各種有機(jī)質(zhì)，氨基酸等。5、化學(xué)化石第三節(jié)古生物的分類與命名

一、古生物的分類

根據(jù)生物的形態(tài)、生理、生化和生態(tài)等方面的異同，把生物劃分為不同的類群的過(guò)程就是生物分類。專門研究生物各類群的異同和親緣關(guān)系的疏密，加以分門別類，并給予統(tǒng)一的學(xué)名而建立分類系統(tǒng)的科學(xué)稱分類學(xué)。

1、分類的原則

自然分類：以親緣關(guān)系來(lái)劃分不同的分類單元。

人為分類：根據(jù)生物形態(tài)表象的相似性而進(jìn)行的分類，著重于用一

些容易識(shí)別的特征區(qū)別不同的分類單元，無(wú)法強(qiáng)調(diào)它們

之間的親緣關(guān)系。

特別在化石中，常保存不完整或親緣關(guān)系不明，僅能依據(jù)形態(tài)特征而進(jìn)行人為分類。2、分類的方法

模式法：早期的古生物分類方法。通過(guò)建立一個(gè)分類單元的“模式”－－模式標(biāo)本或模式種來(lái)鑒定屬種。

綜合系統(tǒng)分類法：劃分分類單元的主要方法是以形態(tài)總體相似性的程度及共同祖先的親緣關(guān)系程度為依據(jù)。

數(shù)值系統(tǒng)分類法：根據(jù)生物表型性狀的總體相似性的多少（數(shù)值）來(lái)分類。親緣關(guān)系越近，共有性狀就越多。

分枝系統(tǒng)分類法：以系統(tǒng)發(fā)生為基礎(chǔ)，先弄清各系列的親緣關(guān)系建立分支，區(qū)分原始特征與衍生特征，然后建立由祖先種一分為二形成姊妹群的譜系關(guān)系。4、主要分類階元的含義基本單位—種或物種主要階元—界、門、綱、目、科、屬輔助單位—超、亞等在分類中，“種”是實(shí)際存在于自然界中的實(shí)體，屬及其以上階元多是人為的分類，但如果分類合理，則其中包含了進(jìn)化與同源的內(nèi)涵。生物的分類的最高階元－－界

界是生物分類的最高階元。隨不同階段人們對(duì)生物界的認(rèn)識(shí)不斷加深，分界方案也在不斷變化。

兩界說(shuō)：最早由林奈（1735）提出兩界說(shuō)，即以生物能否運(yùn)動(dòng)分為動(dòng)物界和植物界。

三界說(shuō)：霍格（1860）和海克爾（1866）提出將生物界分為植物界、動(dòng)物界和原生界。原生界包括原核生物（細(xì)菌、藍(lán)藻）和單細(xì)胞真核生物。

四界說(shuō)：由科普蘭（1938）提出，包括植物界、動(dòng)物界、原生生物界和菌界（包括細(xì)菌、藍(lán)藻）。

五界說(shuō)：惠特克（1969）提出將生物界進(jìn)一步分為植物界、動(dòng)物界、真菌界、原生生物界和原核生物界。5、物種的概念及其形成

（1）物種的概念概念：一群與其他種群在生殖上隔離的可繁殖群體含義：

1有共同的起源

2有共同的形態(tài)

3有一定的地理分布范圍

4有特定的生態(tài)習(xí)性

物種應(yīng)該是生物進(jìn)化過(guò)程中的客觀實(shí)體，而不是人為規(guī)定的單位（2）化石種確定物種的關(guān)鍵—生殖隔離在化石中無(wú)法判斷，所以定義與現(xiàn)代物種有所不同。由于生物變異的存在，化石種中常有形態(tài)種。定義共同的形態(tài)特征構(gòu)成一定的居群具有相似的生態(tài)分布一定的范圍種的變異（3）、物種的形成

物種有著共同的起源，追根求源，都能夠找到共同的祖先。從這些共同祖先逐步發(fā)展到今天形形色色生物世界，其主要原因—隔離。地理隔離生態(tài)隔離寄主隔離季節(jié)隔離行為隔離配子隔離…...（4）、物種形成的方式

漸變式

時(shí)間物種

性狀（4）、物種形成的方式

突變式性狀物種

時(shí)間二、古生物的命名

1生物命名的作用與意義

生物命名是分類學(xué)中一項(xiàng)十分重要的工作，由于生物的分布具有全球性，因此每個(gè)物種都要求有一個(gè)有效的學(xué)名，并且全球?qū)ν晃锓N或其他分類單位有相同的名稱——工作語(yǔ)言。2、命名法則現(xiàn)在國(guó)際通用的命名法則是在1901年由第四屆國(guó)際動(dòng)物學(xué)會(huì)通過(guò)，但其基本思想由林奈于1758年提出。命名法則主要包括二名法、優(yōu)先律、拉丁語(yǔ)或拉丁語(yǔ)化等。（1）二名法定義：任何一個(gè)物種的正式學(xué)名由其歸屬的屬名加自身的種名構(gòu)成。例Fusulinacylindrica

屬名+種名=種學(xué)名為了查閱的方便，在種名后要注以命名者的姓氏和命名年代，如Cypridea

qinglingensis

Zhang，1991

屬名種名命名者年代（2）優(yōu)先律

任何分類單位的正確名稱是最早正式發(fā)表的名稱。其中有2種情況：同物異名：同一種物種給予了不同的名稱，第二個(gè)命名作廢。異物同名：不同的物種給予了相同的名稱，后命名的無(wú)效，重新命名。（3）拉丁語(yǔ)或拉丁語(yǔ)化生物的命名要求用拉丁語(yǔ)或拉丁化語(yǔ)。這是因?yàn)槔≌Z(yǔ)是含義最明確，詞義變化最小的語(yǔ)言。目前只有生物命名和醫(yī)藥名稱用拉丁語(yǔ)。（4）生物命名的其他常用規(guī)則屬及屬以上名稱的第一個(gè)字母大寫(xiě)，種及種以下的第一個(gè)字母小寫(xiě)并用斜體如：Fusulinacylindica科及科以上名稱用宋體；屬及屬以下名稱用斜體，如手寫(xiě)則屬及屬以下名稱下劃一條線。

如：Fusulinidae

Fusulina或Fusulina（5）有效學(xué)名一個(gè)生物的命名達(dá)到以下條件，才能稱為有效學(xué)名二名法拉丁文或拉丁文化命名在正式刊物上發(fā)表新種必須有相應(yīng)的描述、鑒別特征及模式標(biāo)本的情況等，否則為“無(wú)記述名”或“裸名”（6）常用的縮寫(xiě)詞

cf.(conformis,相似)相似種，表示鑒定種與已知種在形態(tài)上有一定程度的相似性，但又不能肯定屬于該種。

aff.(affinis,親近)親近種