中國舊石器時(shí)代考古學(xué)

PAGEPAGE3中國舊石器時(shí)代考古考古研究所馮小波第一章緒論舊石器時(shí)代考古學(xué)的定義舊石器時(shí)代考古學(xué)的研究對象第三節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)的研究目的及意義第四節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)研究的歷史概況第二章舊石器時(shí)代考古學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系第一節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)與古人類學(xué)的關(guān)系第二節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)與古動(dòng)物學(xué)和古植物學(xué)的關(guān)系第三節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)與第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)的關(guān)系第三章舊石器時(shí)代考古學(xué)與地球科學(xué)第一節(jié)人類生活在地球的表面第二節(jié)人類誕生于第四紀(jì)第四章舊石器時(shí)代考古學(xué)與古生物學(xué)第一節(jié)人類是生物界發(fā)展的最高階段第二節(jié)古生物化石的作用第三節(jié)生物的演化發(fā)展第五章人類的起源第一節(jié)靈長類的演化第二節(jié)人類的產(chǎn)生第三節(jié)人類產(chǎn)生的幾個(gè)問題第六章舊石器時(shí)代工具的制作與分類第一節(jié)石制品的制作第二節(jié)石制品的分類第三節(jié)石制品的功能第四節(jié)如何辨別真?zhèn)问鞯谖骞?jié)石制品的繪圖方法第七章中國舊石器時(shí)代早期文化（200－15萬年）第一節(jié)中國最早的古人類化石和文化（200－78萬年）第二節(jié)中國舊石器時(shí)代早期文化（78－15萬年）第八章中國舊石器時(shí)代中期文化（15－5萬年）第九章中國舊石器時(shí)代晚期文化（5－1萬年）第十章人體骨骼和動(dòng)物化石的第一節(jié)人體骨骼的鑒定第二節(jié)動(dòng)物化石的鑒定第一章緒論第一節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)的定義考古學(xué)將人類使用石制工具進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)代，稱之為石器時(shí)代。石器時(shí)代是人類歷史的開端，它是一個(gè)漫長的歷史階段，在人類歷史上，大約延續(xù)了300萬年左右，約占整個(gè)人類歷史的99％以上。舊石器時(shí)代是指人類使用打制石器進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng)的時(shí)代。在這個(gè)時(shí)期，人類開始出現(xiàn)，生產(chǎn)工具以打制石器為標(biāo)志。人類的體質(zhì)具有原始的特征。這個(gè)時(shí)期的遺物和遺存與很多滅絕的動(dòng)物共存，其地質(zhì)時(shí)代屬于更新世，絕對年代大約為距今300萬年至1.2萬年。舊石器時(shí)代考古學(xué)就是研究人類使用打制石器的時(shí)代所遺下來的遺跡和遺物，用考古學(xué)的方法來研究當(dāng)時(shí)的文化面貌、經(jīng)濟(jì)形態(tài)、社會生活和分期斷代，同時(shí)要結(jié)合地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)和民族學(xué)等學(xué)科的研究方法，來復(fù)原自然環(huán)境的變遷、人類體質(zhì)的發(fā)展和社會組織的變化，并通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在考古上的應(yīng)用，為分期斷代提供更具體的論據(jù)。舊石器時(shí)代的古人們以采集和漁獵為生，只能利用天然產(chǎn)物作為食物。古人類學(xué)家根據(jù)古人類的體質(zhì)特征，將其分為直立人（猿人）、早期智人（古人）和晚期智人（新人）三個(gè)發(fā)展階段。舊石器時(shí)代的分期，一般采用二分法或三分法。二分法將舊石器時(shí)代分為下部舊石器時(shí)代（舊石器時(shí)代早期）和上部舊石器時(shí)代（舊石器時(shí)代晚期）。三分法將舊石器時(shí)代分為早期、中期和晚期，這種劃分與人類體質(zhì)發(fā)展的直立人、早期智人和晚期智人三個(gè)階段相當(dāng)。隨著考古資料的越來越豐富，目前西方學(xué)者將舊石器時(shí)代分為四期：1）舊石器時(shí)代最早期，距今約240萬年至距今70萬年，這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)的古人類為非洲發(fā)現(xiàn)的能人（Homohabilis）化石，研究認(rèn)為能人是最早會制造和使用石器的靈長類動(dòng)物，他們一般制造和使用簡單用礫石加工的工具。2）舊石器時(shí)代早期，距今約70萬年至距今10萬年，這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)的古人類為非洲、亞洲、歐洲發(fā)現(xiàn)的直立人（Homoerectus）化石，他們制造和使用的工具已經(jīng)有了分類，除了制造和使用礫石石器外，也制造和使用石片石器。3）舊石器時(shí)代中期，距今約10萬年至距今35000年，這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)的古人類為非洲亞洲、歐洲等地發(fā)現(xiàn)的智人（Homosapiens）化石（一般稱為早期智人），他們已經(jīng)會制造和使用分類非常詳細(xì)石片石器，而且已經(jīng)出現(xiàn)了細(xì)石器制作技術(shù)；而且這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)了最早的埋葬遺跡。4）舊石器時(shí)代晚期，距今約35000年至距今9000年，這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)的古人類為非洲、亞洲等其它大陸發(fā)現(xiàn)的智慧的智人（Homosapienssapiens）化石（一般稱為晚期智人），并逐步演化成為現(xiàn)代人，此時(shí)出現(xiàn)了原始繪畫藝術(shù)。在歐洲，舊石器時(shí)代文化發(fā)現(xiàn)比較豐富，文化系統(tǒng)和分期比較清楚，舊石器時(shí)代文化早期遺存有阿布維利文化、阿舍利文化、克拉克當(dāng)文化；中期遺存有莫斯特文化、勒瓦婁哇文化；晚期遺存有奧瑞納文化、梭魯特文化、馬格德林文化等。第二節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)的研究對象史前考古學(xué)以文字記載以前時(shí)代的考古數(shù)據(jù)為研究對象，舊石器時(shí)代考古學(xué)主要是研究人類早期階段的物質(zhì)文化遺存，它包括古人們通過各種活動(dòng)所遺留下來的遺存、遺物，有的是經(jīng)過人類有意識加工的。比如舊石器時(shí)代的古人類化石、動(dòng)物化石和各類文化遺物；如火的使用，石器工藝的改進(jìn)，骨、角、蚌器的應(yīng)用，藝術(shù)作品的出現(xiàn)以及意識形態(tài)的發(fā)展等。第三節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)的研究目的及意義舊石器時(shí)代考古學(xué)研究的目的主要是為了解人類自己的祖先在沒有文字記載時(shí)期的歷史，通過研究各種實(shí)物材料，復(fù)原人類當(dāng)時(shí)的生活環(huán)境。在舊石器時(shí)代，沒有任何文字可稽，而那些殘存的材料（遺存和遺物）又都毫無規(guī)律可循，這就為研究早期人類歷史帶來了非常大的困難。但是我們通過細(xì)致地分析研究出土的古人類化石，可以歸納出早期人類發(fā)展史的脈絡(luò)。第四節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)研究歷史概況一、國外舊石器時(shí)代考古學(xué)簡史舊石器時(shí)代考古學(xué)與人類學(xué)息息相關(guān)?？脊艑W(xué)又被分為史前考古學(xué)、歷史考古學(xué)和田野考古學(xué)等分支學(xué)科1819年，丹麥皇家博物館館長湯姆森（1816－1865年在任）根據(jù)館藏史前古物提出了著名的“三期說”，即將丹麥的史前時(shí)代劃分為石器時(shí)代、青銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代三個(gè)時(shí)期。湯姆森撰寫的《北歐古物指南》和他的學(xué)生沃爾索發(fā)表的《丹麥原始時(shí)代古物》，是19世紀(jì)上半葉出現(xiàn)的兩部最重要的考古著作，奠定了史前考古學(xué)的基本原則，使三期說成為史前考古學(xué)的研究基礎(chǔ)1865年，英國學(xué)者盧伯克又將石器時(shí)代劃分為舊石器時(shí)代和新石器時(shí)代兩個(gè)大的階段。1892年，英國學(xué)者布朗在舊石器時(shí)代和新石器時(shí)代之間又劃分出了一個(gè)過渡期，稱之為中石器時(shí)代。1877年，意大利學(xué)者基耶里克提出應(yīng)該在新石器時(shí)代和青銅器時(shí)代之間，增加一個(gè)銅石并用時(shí)代（金石并用時(shí)代）作為過渡期舊石器時(shí)代中石器時(shí)代新石器時(shí)代青銅器時(shí)代銅石并用時(shí)代北歐和歐洲的其它一些地區(qū)，石器時(shí)代、青銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代均未出現(xiàn)文字，都沒有進(jìn)入“文明”時(shí)代，屬于史前時(shí)代。在中國，這三個(gè)時(shí)代基本上是和中國古代社會發(fā)展的三個(gè)階段相一致，即這三個(gè)考古時(shí)代分別相當(dāng)于原始社會、奴隸社會和封建社會。二、中國舊石器時(shí)代考古學(xué)簡史1、1949年以前的中國舊石器時(shí)代考古發(fā)現(xiàn)和研究英國人安德遜、意大利人吉利歐里、日本人鳥居龍藏、瑞典人斯文·赫定、俄國人克萊門茨、匈牙利人斯坦因、法國人伯希和等等先后在中國進(jìn)行考古調(diào)查活動(dòng)，大部分都是掠奪式的強(qiáng)盜行徑。2、新中國成立后中國舊石器時(shí)代考古學(xué)的發(fā)展1949年，中華人民共和國成立后，中國舊石器時(shí)代考古學(xué)進(jìn)入了嶄新的發(fā)展時(shí)期。在組織機(jī)構(gòu)方面，首先將1929年成立的中國地質(zhì)調(diào)查所新生代研究室劃歸中國科學(xué)院管轄，1953年改稱古脊椎動(dòng)物研究室，1957年又改稱中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所。1953年北京大學(xué)歷史系開設(shè)舊石器時(shí)代考古學(xué)的課程，現(xiàn)在全國約有50余所大學(xué)開設(shè)有舊石器時(shí)代考古學(xué)的課程1）北京人遺址的繼續(xù)發(fā)掘和研究2）全國性的發(fā)掘和研究1949年以前，中國的舊石器時(shí)代考古發(fā)掘和研究，主要集中在北京周口店遺址，還有黃河中、上游地區(qū)，其它地區(qū)的工作很少。1950年以后，舊石器時(shí)代工作逐步在全國開展。中國舊石器時(shí)代考古研究出現(xiàn)三個(gè)新的中心區(qū)域，即泥河灣盆地、三峽地區(qū)和長江中下游－淮河流域。3）、展望未來第二章舊石器時(shí)代考古學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系舊石器時(shí)代考古學(xué)與很多自然科學(xué)、人文科學(xué)、社會科學(xué)有著密切的聯(lián)系。在自然科學(xué)方面，舊石器時(shí)代考古學(xué)與自然地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)、古植物學(xué)、古動(dòng)物學(xué)、體質(zhì)人類學(xué)等學(xué)科關(guān)系比較密切。自然地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)等都屬于地學(xué)學(xué)科，舊石器時(shí)代考古學(xué)必須運(yùn)用這些學(xué)科的資料及成果來研究遺址所在地區(qū)當(dāng)時(shí)的生態(tài)環(huán)境和地理情況，以復(fù)原當(dāng)時(shí)的自然環(huán)境。在地質(zhì)學(xué)中又以第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)和舊石器時(shí)代考古學(xué)的關(guān)系更為緊密，因?yàn)槿祟悘牡谒募o(jì)才開始出現(xiàn)在地球上。在人文、社會科學(xué)方面，舊石器時(shí)代考古學(xué)則與民族學(xué)、民俗學(xué)、語言學(xué)、人文地理學(xué)、社會學(xué)、宗教學(xué)、美術(shù)史學(xué)、古建筑學(xué)等學(xué)科有著一定的聯(lián)系，尤其是在舊石器時(shí)代晚期，與這些學(xué)科的關(guān)系越來越密切了。在這些與舊石器時(shí)代考古學(xué)有密切聯(lián)系的學(xué)科中間，舊石器時(shí)代考古學(xué)與古人類學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)和古哺乳動(dòng)物學(xué)的關(guān)系尤為密切。所以凡是從事舊石器時(shí)代考古學(xué)研究的學(xué)者都必須要對這四門學(xué)科有所了解，裴文中先生形象地形容舊石器時(shí)代考古工作者要學(xué)會“四條腿走路”。體質(zhì)人類學(xué)是將人類作為一個(gè)生物物種，研究其體質(zhì)形態(tài)、身體結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)的變異和進(jìn)化，以闡述人類的起源、人類的形成和發(fā)展的規(guī)律的學(xué)科。體質(zhì)人類學(xué)主要包括人體形態(tài)學(xué)、人類起源學(xué)和人種學(xué)3個(gè)基本部分。如人類起源學(xué)就是研究早期人類體質(zhì)類型的發(fā)生和發(fā)展，人類勞動(dòng)、語言、社會的發(fā)生，人類起源的時(shí)間和地點(diǎn)。古人類學(xué)、胚胎學(xué)、進(jìn)化形態(tài)學(xué)、化石和現(xiàn)代靈長學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)、舊石器時(shí)代考古學(xué)、民族學(xué)、第三紀(jì)和第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，以及年代測定技術(shù)等學(xué)科，與解決人類起源問題都有著密切的聯(lián)系。人是從古猿進(jìn)化來的，根據(jù)現(xiàn)有的化石材料，一般認(rèn)為至少在1000萬年以前，人從古猿的系統(tǒng)中間分化出來。近年來，有學(xué)者根據(jù)蛋白分子的進(jìn)化速度推算，人、猿分化的時(shí)間離現(xiàn)在不過500萬年。從現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的化石材料來看，人類起源于非洲和亞洲南部的廣大地區(qū)。一些學(xué)者認(rèn)為，臘瑪古猿可能是從猿到人過渡階段的早期代表，生活在大約距今1400－1000萬年；南方古猿中的原始類型可作為晚期代表，生活在距今500萬年左右。根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的化石材料，人類的歷史發(fā)展大致可分為四個(gè)階段：南方古猿或早期直立人，已具有直立行走的體質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，腦量相對較大，但有許多原始性質(zhì)，已能打制簡單的礫石工具。生存時(shí)代在距今約300－200萬年（或150萬年），目前主要發(fā)現(xiàn)在非洲。人的定義-人與猿的界限20世紀(jì)60年代以前，古人類學(xué)界一般以能否制造工具作為劃分人與古猿的界限。研究發(fā)現(xiàn)，制造工具不是人類所特有的能力，黑猩猩也會制造工具，古人類學(xué)界逐漸放棄以是否能制造工具來區(qū)分古猿和最早的人，改為采取另外的標(biāo)準(zhǔn)來劃分人和猿的界限：習(xí)慣性兩腿直立行走(habitualbipedalism)。直立人或晚期直立人，包括早更新世后期和中更新世的直立人類型，體質(zhì)上仍有明顯的原始性質(zhì)。他們的腦量顯著增大，能制作比較進(jìn)步的石器，并開始用火。其時(shí)代為距今200萬年（或150萬年）－40萬年（或30萬年），在亞洲、非洲和歐洲都有發(fā)現(xiàn)。早期智人或古人，包括中更新世后期和晚更新世前期的人類，他們在體質(zhì)上更加接近現(xiàn)代人，但仍有相當(dāng)?shù)脑夹再|(zhì)。能夠制作不同形式的標(biāo)準(zhǔn)化石器，具備人工取火的能力。其時(shí)代約為距今30萬年（或20萬年）－5萬年晚期智人或新人，包括晚更新世后期直到現(xiàn)代的人類，體質(zhì)上在晚更新世后期已經(jīng)與現(xiàn)代人基本上相似。文化上已經(jīng)出現(xiàn)雕刻和繪畫藝術(shù)，并出現(xiàn)了裝飾品。其時(shí)代大約從距今5萬年開始，逐漸發(fā)展為現(xiàn)代世界上的各人種。舊石器時(shí)代文化人類發(fā)展歷史最早期（240－70萬年）南方古猿和能人（300－200萬年）早期（70－10萬年）直立人（200－30萬年）中期（10－35000年）早期智人（30－5萬年）晚期（35000－9000年）最早期（5萬年至今）人類的發(fā)展歷史的四個(gè)階段與舊石器時(shí)代考古學(xué)文化的早、中、晚期基本上是相當(dāng)?shù)?。人類的體質(zhì)形態(tài)特點(diǎn)與文化發(fā)展階段之間存在密切聯(lián)系，確定人類體質(zhì)發(fā)展水平是劃分舊石器時(shí)代文化發(fā)展階段的重要內(nèi)涵之一。骨骼的性別、年齡鑒定及用頭骨復(fù)原不同時(shí)期的古人類的典型相貌對舊石器時(shí)代考古學(xué)的作用更是多方面的。第二節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)與古動(dòng)物學(xué)和古植物學(xué)的關(guān)系考古動(dòng)物學(xué)是對遺址里出土的動(dòng)物遺存進(jìn)行分析和研究的學(xué)科，它是近30年來由考古學(xué)與古動(dòng)物學(xué)相結(jié)合而發(fā)展起來的一門邊緣學(xué)科?？脊艅?dòng)物學(xué)與第四紀(jì)古動(dòng)物學(xué)有密切的關(guān)系，但二者的研究的側(cè)重點(diǎn)不同。第四紀(jì)古動(dòng)物學(xué)側(cè)重于動(dòng)物本身進(jìn)化發(fā)展的研究，動(dòng)物遺存不論是否與人類遺存共存，都可作為研究對象?？脊艅?dòng)物學(xué)通過研究遺址里出土的動(dòng)物遺存，揭示古代人們對食物的選擇，狩獵和家畜飼養(yǎng)等方面的經(jīng)濟(jì)生活和文化生活的概況，以及遺址周圍的自然環(huán)境。舊石器時(shí)代考古遺址中出土的動(dòng)物骨骼，全部屬于野生動(dòng)物。通過對動(dòng)物群的特征、組合與更替，以及對其中的絕滅種屬與現(xiàn)代種屬的比較和統(tǒng)計(jì)，可有助于確定遺址的相對年代和劃分地層。根據(jù)動(dòng)物中的不同種類，可以分析當(dāng)時(shí)人們狩獵的對象和狩獵的季節(jié)。根據(jù)各種生態(tài)類型的特征，它們的地理分布狀況，結(jié)合其它方面的數(shù)據(jù)，還可以了解當(dāng)時(shí)人們居址附近的自然環(huán)境和古氣候條件。考古植物學(xué)是由考古學(xué)與古植物學(xué)相結(jié)合而發(fā)展起來的一門邊緣學(xué)科。考古植物學(xué)與古植物學(xué)有密切的關(guān)系，但二者的研究的側(cè)重點(diǎn)不同。古植物學(xué)側(cè)重于植物的發(fā)生、發(fā)展和系統(tǒng)分類的研究，植物遺存不論是否與人類遺存共存，都可作為研究對象?？脊胖参飳W(xué)通過研究遺址里出土的植物遺存，揭示古代人們對植物性食物的選擇，農(nóng)作物的起源、采集對象等經(jīng)濟(jì)生活和文化生活的概況，以及遺址所在地區(qū)的自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。通過對古代遺址中種子植物的花粉和苔蘚、蕨類植物的孢子遺存的分析，可以了解當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷乩頎顩r，對舊石器時(shí)代遺址的斷代有重要意義。對古代植物的孢子花粉分析，還可以復(fù)原古代人們的生活環(huán)境及經(jīng)濟(jì)生活。第三節(jié)舊石器時(shí)代考古學(xué)與第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)的關(guān)系第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)是研究第四紀(jì)發(fā)展歷史的科學(xué)，是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科。其主要任務(wù)是研究第四紀(jì)重要的地質(zhì)事件的時(shí)間和空間的分布規(guī)律。第四紀(jì)事地質(zhì)史上最新的一個(gè)時(shí)間單位，它隸屬于新生代，包括更新世和全新世兩個(gè)階段。第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)與考古學(xué)，特別是和舊石器時(shí)代考古學(xué)的關(guān)系十分密切第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)是舊石器時(shí)代考古學(xué)研究中必不可少的一項(xiàng)重要內(nèi)容。因?yàn)槿祟愒诘谒募o(jì)時(shí)才從古猿演化而來，人類本身就是地質(zhì)歷史的產(chǎn)物，早期的人類遺跡通常作為地質(zhì)現(xiàn)象被埋藏在地層之中。由于早期的人類的生存幾乎完全依附于自然環(huán)境，因此，早期人類的遺跡在地層中的分布是有一定的規(guī)律可循的。舊石器時(shí)代考古的野外調(diào)查，需要應(yīng)用第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)的知識，如恢復(fù)更新世古地理環(huán)境，確定在適合于古人類生存的條件下形成的第四紀(jì)地層等，發(fā)掘工作只有在充分認(rèn)識第四紀(jì)地層的基礎(chǔ)上才能順利進(jìn)行，特別是對于埋藏在河湖相沈積層里的古人類文化遺址，只有采取第四紀(jì)地質(zhì)的工作方法才是有意義的。對古人類文化遺址時(shí)代的確定，第四紀(jì)地層的劃分對比和對哺乳動(dòng)物的分析判斷在目前仍然是最主要的方法。當(dāng)然，古人類文化遺物的也是第四紀(jì)地層劃分的一項(xiàng)重要依據(jù)。洞穴中發(fā)現(xiàn)的人類化石和石制品，與洞穴的形成、洞穴中的堆積物以及其中所含有的動(dòng)植物殘骸、洞穴周圍的地形變化和水系等一些同時(shí)代的地質(zhì)和其它自然事件順序的聯(lián)系，證明了人類出現(xiàn)于第四紀(jì)初期。古人類化石和舊石器時(shí)代文化的發(fā)展，是與第四紀(jì)的自然事件相關(guān)聯(lián)的，第四紀(jì)古人類和石器的發(fā)生和發(fā)展順序，在第四紀(jì)地質(zhì)研究中得到證實(shí)；古人類和舊石器時(shí)代文化的順序，又可以被用來確定相關(guān)事件的年代。人類的發(fā)展，隨地區(qū)不同而不同。第四紀(jì)氣候的變化和冰川作用對古人類的影響，首先是在分布方面，舊石器時(shí)代古人類已經(jīng)可以直立行走了，他們的手可以自由地獵取獵物，并可以采取某些為防止氣候的侵襲的措施。第四紀(jì)冰川的出現(xiàn)和消失，不僅改變了陸地表面的環(huán)境，而且也改變了陸地和海盆的分布和聯(lián)系。冰期海面下降和間冰期海面上升，引起大陸的擴(kuò)大和縮小；陸橋的浮出和沈沒，改變了各大陸之間的聯(lián)系，從而迫使、促進(jìn)和有利于古人類的遷徙。第三章舊石器時(shí)代考古學(xué)與地球科學(xué)第一節(jié)人類生活在地球的表面一、宇宙中的地球1、宇宙人類生活在地球表面，地球?qū)儆谔栂?，太陽系屬于銀河系，銀河系又屬于宇宙。宇宙是天地萬物，是物質(zhì)世界?！坝睢笔强臻g概念，是無邊無際的；“宙”是時(shí)間的概念，是無始無終的。恒星是宇宙中最重要的天體，它集中了宇宙中相當(dāng)部分的質(zhì)量。恒星是由熾熱氣體組成的、能夠自身發(fā)光的球形或類似球形的天體。構(gòu)成恒星的氣體主要是氫，其次是氦，其它元素很少。我們的太陽就是一顆既典型又很普通的恒星，宇宙中的物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)的主要方式是天體按照一定的系統(tǒng)和規(guī)律，相互吸引和相互繞轉(zhuǎn)，形成不同層次的天體系統(tǒng)。2、銀河系、太陽系和地球銀河系是一個(gè)由大約1400億顆恒星和大量星際物質(zhì)組成的龐大天體系統(tǒng)。側(cè)面看呈中間厚邊緣薄的扁餅形，正面看呈旋渦形。太陽圍繞銀河系核心公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間大約為2.8－3億光年，以太陽為中心存在著一個(gè)受太陽引力支配的天體系統(tǒng)――太陽系。太陽是其中唯一的一顆恒星，其質(zhì)量占整個(gè)太陽系的99.87％，能發(fā)出強(qiáng)烈的光和熱。圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的是一個(gè)行星體系，主要有九大行星（由里及外依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星）及眾多的小行星（主要分布于火星和木星之間）、衛(wèi)星、彗星和隕星等。我們居住的地球水太陽系自中心向外的第三顆行星。地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間平均約為365.256天，自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為23小時(shí)56分4秒。地球具有一個(gè)天然衛(wèi)星――月球，月球繞地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為27.32天。地球的整體形狀十分接近于一個(gè)扁率非常小的旋轉(zhuǎn)橢球體（即扁球體）。地球的表面分為陸地和海洋兩大部分，陸地面積占地球表面面積的29.2％，海洋占70.8％。3、地球的歷史從目前的研究來看，地球的年齡約有46億年，在長達(dá)46億年的漫長地質(zhì)歷史中，地球上經(jīng)歷了一系列的地質(zhì)事件，如生物的大規(guī)模興盛與滅絕、強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、海陸變遷等。地質(zhì)年代就是指地球上各種地質(zhì)事件發(fā)生的時(shí)代。它包含兩方面的含義：一是指各地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序，稱為相對地質(zhì)年代；二是指各地質(zhì)事件發(fā)生的距今年齡，由于主要是運(yùn)用同位素技術(shù)，稱為同位素年齡。研究地質(zhì)年代主要依靠巖石的相對年代，巖石的相對地質(zhì)年代一般根據(jù)地層層序律、化石層序律和地質(zhì)體之間的切割律。4、地質(zhì)年代19世紀(jì)以來，地質(zhì)學(xué)家和古生物學(xué)家通過對全球各個(gè)地區(qū)新老不同的地層進(jìn)行對比研究，特別是對其中所包含的古生物化石的對比研究，逐漸認(rèn)識到地球和地殼在整個(gè)發(fā)展進(jìn)程中，生物界的演化及無機(jī)界的演化均表現(xiàn)出明顯的自然階段性。于是他們以地球演化的這種自然階段性為依據(jù)，配合同位素地質(zhì)年齡的測定，對漫長的地質(zhì)歷史進(jìn)行了系統(tǒng)性的編年與劃分，編制出一個(gè)在請求范圍內(nèi)能普遍參照對比的年代表，即地質(zhì)年代表。（1）地質(zhì)年代單位及地層單位的劃分地質(zhì)年代表中劃分出了相應(yīng)的不同級別的地質(zhì)年代單位，其中最主要的有宙、代、紀(jì)、世四級年代單位。“宙”是最大一級的地質(zhì)年代單位，它往往反映了全球性的無機(jī)界與生物界的重大演化階段，整個(gè)地質(zhì)歷史從老到新被分為冥古宙、太古宙、元古宙和顯生宙，每個(gè)宙的演化時(shí)間均在5億年以上?！按笔莾H次于“宙”的地質(zhì)年代單位，它往往反映了全球性的無機(jī)界和生物界的明顯演化階段。每個(gè)代的演化時(shí)間均在5000萬年以上?！凹o(jì)”是次于“代”的地質(zhì)年代單位，它往往反映了全球性的生物界的明顯變化及區(qū)域性的無機(jī)界演化階段。每個(gè)代的演化時(shí)間在200萬年以上?！笆馈笔谴斡凇凹o(jì)”的地質(zhì)年代單位，它往往反映了生物界中“科”“屬”的一定變化。每個(gè)紀(jì)一般分為早、中、晚3個(gè)世或早、晚2個(gè)世。但在第三紀(jì)與第四紀(jì)中，世的名稱比較特殊。與各級地質(zhì)年代單位相對應(yīng)的年代地層單位為：宇、界、系、統(tǒng)，它們是在各級地質(zhì)年代單位的時(shí)間內(nèi)形成的地層。二者的級別對應(yīng)關(guān)系為：地質(zhì)年代單位宙代紀(jì)世地層單位宇界系統(tǒng)第二節(jié)人類誕生于第四紀(jì)中生代末期，地球的氣候環(huán)境發(fā)生突然性的變化，使植物大量毀滅。從而引起生物界的連鎖反應(yīng)：以植物為生的動(dòng)物隨之大批絕滅；以弱小動(dòng)物為食的食肉類動(dòng)物的生命也受到嚴(yán)重威脅，大批死亡；曾經(jīng)稱霸一時(shí)的爬行動(dòng)物―—恐龍類大批絕滅。這就給生物界留下了非常大的發(fā)展空間。當(dāng)時(shí)還是弱小支系的哺乳動(dòng)物便得到了生存和發(fā)展的機(jī)會，輻射出許多支系，給地球的生物界開辟了一個(gè)嶄新的天地。地球的歷史由此進(jìn)入一個(gè)萬象更新的時(shí)代――新生代。新生代劃分為2個(gè)紀(jì)：第三紀(jì)（Tertiary）和第四紀(jì)（Quaternary）。第三紀(jì)劃分為5個(gè)“世”：古新世（Pleiocene）、始新世（Eocene）、漸新世（Oligacene）、中新世（Miocene）和上新世（Pliocene）。前3個(gè)世合稱為老（早）第三紀(jì)，后2個(gè)世合稱為新第三紀(jì)。第三紀(jì)的地層稱為第三系，代表符號為“R”。第四紀(jì)劃分為2個(gè)“世”：更新世（Pleistocene）和全新世（Holocene）。第四紀(jì)的地層稱第四系，代表符號為“Q”。哺乳動(dòng)物大發(fā)展是新生代生物界的重要特征，哺乳動(dòng)物為恒溫?zé)嵫獎(jiǎng)游?，由卵生變?yōu)樘ド?，對環(huán)境有更廣泛的適應(yīng)性。人是從靈長類中的猿類進(jìn)化而來的。在距今6000萬年左右的古新世已出現(xiàn)了靈長類，始新世至漸新世出現(xiàn)了最早的猿類，它們過著棲樹的生活。在發(fā)展中，有一些絕滅了，其中一支發(fā)展成為古猿，具有地面和樹上生活的雙重能力。中新世時(shí)，古猿中的一種成為類人猿，上新世至第四紀(jì)初出現(xiàn)了最早的人類，根據(jù)化石的發(fā)現(xiàn)和分子生物學(xué)的最新研究成果，人類與其化石靈長類近親的最后分離的時(shí)間為距今600萬年左右，也就雙中新世之末或上新世之初。從此時(shí)開始，兩足直立行走的最早的人科成員開始出現(xiàn)。從距今300萬年左右，最早會制作和使用工具的人屬成員出現(xiàn)，他們在勞動(dòng)中創(chuàng)造工具，發(fā)展語言，逐漸變成現(xiàn)在的人類。（2）地質(zhì)年代表及代生物特征1、第四紀(jì)的基本概念第四紀(jì)是地球發(fā)展歷史中最新的一頁，它所占據(jù)的時(shí)間為250萬年（或300萬年）左右。第四紀(jì)僅占地球年齡的0.00056。但就在這樣短暫的時(shí)期內(nèi)，自然界發(fā)生了一系列重大的變化，如氣候的變冷、海面的上升、生物的演變、人類的出現(xiàn)及現(xiàn)代地貌的形成等，這些變化給現(xiàn)在的地球環(huán)境以極大的影響。人類歷史上第一個(gè)對地球歷史進(jìn)行劃分的是奧代諾，他根據(jù)意大利北部地層，在1760年將地球歷史劃分為原始紀(jì)、第二紀(jì)和第三紀(jì)，其中第三紀(jì)指破碎的松散砂礫石及其它堆積物形成的時(shí)代，實(shí)際上就是指的第四紀(jì)。幾乎同時(shí)，列赫曼依據(jù)德國哈樂茲山地層，劃分了原始層、第二層和沖積層，其中沖積層就是指的第四紀(jì)時(shí)期的堆積物。第四紀(jì)一詞，由德努瓦耶于1829年首創(chuàng)，他根據(jù)法國巴黎盆地的研究，將地球歷史分為四個(gè)時(shí)期，并將最近的一個(gè)時(shí)期稱之為第四紀(jì)。稍后，雷布爾明確第四紀(jì)地層指那些含有現(xiàn)代種屬動(dòng)植物化石和孢子花粉的松散堆積物。1839年，萊伊爾提出更新統(tǒng)的術(shù)語，將含有現(xiàn)代動(dòng)植物種屬占90％以上的海相地層和含有人類骨骼、文化遺跡的陸相地層，稱為更新世地層，并提出以現(xiàn)代來泛指地球最表層的年輕沈積物。1869年，杰維斯提出以全新世來取代現(xiàn)代。1881年，第四紀(jì)這一術(shù)語被第二屆國際地質(zhì)會議正式使用。為什么命名為第三紀(jì)和第四紀(jì)，而沒有第一紀(jì)和第二紀(jì)？在早期的地史學(xué)研究中，將地球的歷史劃分為4個(gè)大的階段，稱之為“第一紀(jì)”、“第二紀(jì)”、“第三紀(jì)”、“第四紀(jì)”。在進(jìn)一步的研究中，有了更詳細(xì)的劃分，出現(xiàn)了更高一級的單元“代”。第一紀(jì)改稱為古生代；第二紀(jì)改稱為中生代；第三紀(jì)和第四紀(jì)合并為新生代，保留了“紀(jì)”的命名。第四紀(jì)開始的重要標(biāo)志之一就是人類的出現(xiàn)。隨著田野考古工作的進(jìn)展，新的人類化石不斷被發(fā)現(xiàn)，而且年代愈來愈早。第四紀(jì)的起始年代也隨著不斷向前推移。在20世紀(jì)30年代，學(xué)術(shù)界承認(rèn)北京人是最古老的人類，將第四紀(jì)的起始年代定為距今50～60萬年前。不久以后，印度尼西亞的爪哇人化石被學(xué)術(shù)界承認(rèn)是猿人（即現(xiàn)在我們所說的直立人）階段的遠(yuǎn)古人類，年代比北京人還要早。于是，1948年在倫敦舉行的國際地質(zhì)學(xué)會上決定把歐洲的維拉方期（Villafranchian）改訂為更新世早期。中國的泥河灣期也隨之改訂為更新世早期。北京人生活的時(shí)代則改訂為更新世中期。第四紀(jì)的起始年代也改為100萬年前。到了20世紀(jì)60年代，時(shí)代超過100萬年的遠(yuǎn)古人類化石疊有發(fā)現(xiàn)。第四紀(jì)的起始年代便提早到距今150～200萬年前。近30年來，非洲大陸不斷發(fā)現(xiàn)新的人類化石和南方古猿化石，給人類的起源和發(fā)展研究提供了許多更新、更珍貴的材料。第四紀(jì)的起始年代再次被向前推移，大約為距今300萬年前。與地球的歷史相比較，人類的歷史即使是有300萬年，也只不過是短暫的一瞬間。有一位科學(xué)家打了一個(gè)非常通俗的比喻：如果把地球的歷史當(dāng)作是一天的24小時(shí)，那么，1秒鐘大約相當(dāng)于地球歷史的5萬年。人類的歷史大約在24小時(shí)的最后1分鐘。午夜零點(diǎn)地球形成5時(shí)45分生命起源21時(shí)12分魚類產(chǎn)生22時(shí)45分哺乳動(dòng)物出現(xiàn)23時(shí)37分臘瑪古猿出現(xiàn)23時(shí)58分南方古猿出現(xiàn)23時(shí)59分能人23時(shí)59分30秒直立人23時(shí)59分55秒智人第四紀(jì)的地層稱為“第四系”，代表符號為“Q”。更新世的地層稱為“更新統(tǒng)”。更新世可分為早、中、晚三期。早期形成的地層在下部，所以更新世早期形成的地層稱為下更新統(tǒng)，代表符號為“Q1”；更新世中期形成的地層稱為中更新統(tǒng)，代表符號為“Q2”；更新世晚期形成的地層稱為上更新統(tǒng)，代表符號為“Q3”。全新世形成的地層稱為全新統(tǒng)，代表符號為“Q4”。在中國，第四紀(jì)的早、中、晚三期都有典型的地點(diǎn)或典型堆積物，并以之命名。更新世早期又稱“泥河灣期”。因?yàn)樵诤颖笔∩８珊优璧刂校嗪訛骋粠У貙影l(fā)育最典型，故以之命名。其起始年代大約在距今300萬年前，延續(xù)到150萬年前。在這一地層中發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)?shù)湫偷牟溉閯?dòng)物化石群。主要成員有長鼻三趾馬（Proboscidipparionsinensis）、泥河灣劍齒虎（Megantereonnihowanensis）等。過去很長一段時(shí)間都認(rèn)為泥河灣盆地的一整套地層都屬于泥河灣期的堆積物。根據(jù)最近的研究發(fā)現(xiàn)，“泥河灣層是一套河湖相的沈積物”，從更新世早期“一直延續(xù)到更新世晚期”（衛(wèi)奇，1978）。只有地層的下部屬于下更新統(tǒng)，才可以稱為泥河灣組。在這套堆積物的上部發(fā)現(xiàn)了許家窯遺址，出土了智人化石和豐富的文化遺物。與之伴生的是另一個(gè)化石哺乳動(dòng)物群，所代表的“地質(zhì)時(shí)代應(yīng)為晚更新世”。這一組地層可稱為“許家窯組”。在泥河灣組和許家窯組之間還應(yīng)當(dāng)有一組屬于更新世中期的堆積物（中更新統(tǒng)）。泥河灣期應(yīng)當(dāng)是專指泥河灣地層下部沈積物（即泥河灣組）形成的時(shí)間，而不應(yīng)當(dāng)泛指桑干河盆地一整套河湖相沈積物所形成的時(shí)間。陜西藍(lán)田公王嶺是早更新世晚期的一個(gè)重要地點(diǎn)。在華南（包括長江流域），更新世早期的地層堆積主要有兩種類型：洞穴堆積和階地堆積。裴文中對廣西地區(qū)的洞穴進(jìn)行普遍探查之后，認(rèn)為洞內(nèi)堆積物屬于下更新統(tǒng)的地點(diǎn)，洞穴的相對高程約100米。堆積物主要是膠結(jié)堅(jiān)硬的黃色土。這些地點(diǎn)所發(fā)現(xiàn)的化石哺乳動(dòng)物群包括三類動(dòng)物：第三紀(jì)殘留的古老種屬；更新世早期的典型種類；一批現(xiàn)生種。其中以第二類為主。代表地點(diǎn)有柳城巨猿洞、柳州筆架山等。哺乳動(dòng)物群的主要成員有大熊貓小種（Ailuropodamicrota）、桑氏鬣狗（Hyaenalicenti）、前東方劍齒象（Stegotonpreorientalis）、云南馬（Equusyunnanensis）、小豬（Susxiaozhu）等。在長江流域，這一時(shí)期的重要地點(diǎn)有四川巫山龍骨坡，安徽繁昌人字洞，湖北建始巨猿洞、鄖縣梅鋪龍骨洞和鄖西安家白龍洞等。這一時(shí)期階地堆積的典型地點(diǎn)是湖北鄖縣曲遠(yuǎn)河口學(xué)堂梁子。這一地點(diǎn)最重要的材料是2件直立人頭骨化石，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)一批石制品和與人類化石伴生的哺乳動(dòng)物化石群。這個(gè)動(dòng)物群不僅有明顯的時(shí)代特征，還具有明顯的地域特征。這個(gè)動(dòng)物群同樣包括三類動(dòng)物：第三紀(jì)的殘留種，如似劍齒虎（Homotheriumsp.）；更新世早期的典型種類，如桑氏鬣狗、大熊貓武陵山亞種（Ailuropodamelanoleucawulingshanensis）、云南馬、小豬、秀麗黑鹿（Cervuselegans）、云南水鹿（Rusayunnanensis）、短角麗牛（Leptobosbrevicornis）等；還有一批現(xiàn)生種類，如虎、豹、豺、鹿、牛等。在長江流域，如湖南境內(nèi)的湘、資、沅、澧四水流域，湖北境內(nèi)的漢水、清江流域，安徽境內(nèi)的水陽江流域，江西境內(nèi)的贛江流域，都發(fā)現(xiàn)一大批河流階地上的舊石器地點(diǎn)。北至陜西的漢中盆地，南達(dá)廣西百色盆地，都發(fā)現(xiàn)有豐富的舊石器文化遺存。埋藏這些遺物的堆積物大多是網(wǎng)紋紅土，時(shí)代晚一些的地點(diǎn)為紅色土。這種堆積物酸性大，一般不容易保存哺乳動(dòng)物化石，判定這些地點(diǎn)的時(shí)代就有很大困難。鄖縣人遺址哺乳動(dòng)物群的發(fā)現(xiàn)給這些地點(diǎn)的年代研究提供了一個(gè)可供參考的標(biāo)尺。更新世中期以北京周口店第一地點(diǎn)——北京人化石產(chǎn)地最為典型，故又稱“周口店期”。從距今50萬年前開始，一直延續(xù)到距今20萬年前后，經(jīng)歷了大約30萬年的時(shí)間。在幾十米厚的堆積物中，發(fā)現(xiàn)了舉世聞名的北京人（也稱北京猿人、北京直立人）化石，發(fā)現(xiàn)了豐富的北京人文化遺物和用火遺跡。周口店第一地點(diǎn)動(dòng)物群包括近100種動(dòng)物。代表種類有居氏大河貍（Trogontheriumcuvieri）、中國鬣狗（Hyaenasinensis）、李氏野豬（Suslydekkeri）、腫骨大角鹿（Megalocerospachyosteus）等。河流階地類型的重要地點(diǎn)如藍(lán)田陳家窩等。在華南的廣大地區(qū)，屬于更新世中期洞穴類型的重要地點(diǎn)有安徽和縣龍?zhí)抖础⒛暇剑暇┤嘶攸c(diǎn)）和巢縣銀山人地點(diǎn)、貴州盤縣大洞和黔西觀音洞、四川萬縣鹽井溝等。這些地點(diǎn)有的發(fā)現(xiàn)了直立人化石，有的發(fā)現(xiàn)了豐富的文化遺物，有的發(fā)現(xiàn)了豐富的哺乳動(dòng)物化石。這些地點(diǎn)的哺乳動(dòng)物群屬典型的（或“狹義的”）“大熊貓－劍齒象動(dòng)物群”。主要成員有大熊貓（Aluropodamelanoleuca）、中國鬣狗、東方劍齒象（Stegodonorientalis）、中國犀（Rhinocerossinensis）、中國貘（Tapirossinensis）等。這一時(shí)期河流階地的重要地點(diǎn)有湖南澧縣雞公垱、安徽寧國毛竹山等。這些地點(diǎn)的相對高程一般在20～30米。堆積物多為網(wǎng)紋紅土。多數(shù)只發(fā)現(xiàn)石制品，沒有發(fā)現(xiàn)動(dòng)物化石。更新世晚期這一時(shí)期在華北堆積的地層以黃土最為典型，所以又稱“黃土期”。大約從20萬年前開始，一直延續(xù)到距今1萬年前。周口店山頂洞是華北這一時(shí)期洞穴類型的重要地點(diǎn)之一。階地類型的地點(diǎn)可以河北陽高許家窯遺址為代表。重要的動(dòng)物化石如最后鬣狗（Crocutaultima）、河套大角鹿（Megalocerosordosianus）等。在華南地區(qū)有一批發(fā)現(xiàn)晚期智人化石的地點(diǎn)，如廣東馬壩獅子山、廣西柳江通天巖、貴州穿洞、湖北長陽下鐘家灣、湖南石門燕兒洞、浙江建德烏龜洞、昆明呈貢……；還有一批發(fā)現(xiàn)文化遺物和哺乳動(dòng)物化石的地點(diǎn)，如湖北大冶石龍頭、枝城九道河、江西潦河和袁河舊石器地點(diǎn)等。這些地點(diǎn)的相對高程較低；發(fā)現(xiàn)的哺乳動(dòng)物化石屬于廣義的“大熊貓－劍齒象動(dòng)物群”。現(xiàn)生種類的比例比典型“大熊貓－劍齒象動(dòng)物群”大。此外，還有一批位于河流二、三級階地的地點(diǎn)，堆積物為紅色土或黃褐色粘土，或?yàn)椴缓艿湫偷木W(wǎng)紋紅土。資陽人地點(diǎn)就是屬于這一時(shí)期。在另外更多的地點(diǎn)只發(fā)有現(xiàn)石制品，沒有發(fā)現(xiàn)伴生的動(dòng)物化石，如湖北江陵雞公山遺址等。這些地點(diǎn)也屬于更新世晚期?！?。2、與人類活動(dòng)密切相關(guān)的幾種地質(zhì)現(xiàn)象與人類活動(dòng)相關(guān)的第四紀(jì)地質(zhì)現(xiàn)象很多，但最主要的有河流階地、巖溶地貌、第四紀(jì)冰川和黃土等幾種。2－1、河流階地降雨、冰雪融解及其它來源的水，沿著地面斜坡向下流動(dòng)，構(gòu)成線狀流水，叫做地表流水，簡稱為流水。流水的侵蝕作用和堆積作用形成流水地貌和堆積物按照流水運(yùn)動(dòng)的方式分為表流、洪流和河流。河流水一種有固定溝槽的長年地表流水，它普遍分布于不同的自然地帶，水改造地表地形的最主要的地質(zhì)營力。河流所流經(jīng)的線狀凹地稱為河谷，河谷通常包括河床、河漫灘、谷坡、沙州和階地等組成部分。階地是古河谷底部所構(gòu)成的沿河平臺，由于地殼的間歇性抬升、氣候的變遷、河流的下切侵蝕等。所以河流階地常常指過去的河漫灘被抬升后，呈階梯狀分布的地貌。常年性的洪水已不可能淹沒階地，階地常成層分布，只有位置最低的地方，偶爾可被數(shù)十年或上百年一遇的特大洪水所暫時(shí)局部浸漫。位于一般洪水水位以上，古河谷所構(gòu)成的沿河平臺，稱為河流階地。河流階地以沖積、洪積階地最為常見，其它成因的堆積物，包括冰川、冰水和湖相堆積物等，也可組成階地。階地的級數(shù)由下向上依次計(jì)算，一般情況下，一級階地的時(shí)代最新，保存最好；越往上階地越老，越老的階地越不完整。因?yàn)殡A地本來就是原來河谷的底部，所以階地組成物質(zhì)一般均具有明顯的二元結(jié)構(gòu)，即上部常常是砂土，具有水平層理和斜層理；下部常常是礫石層。2－2、巖溶地貌巖溶（國際上稱喀斯特）是地表水和地下水對可溶性巖石所進(jìn)行的一種化學(xué)溶蝕為主、機(jī)械剝蝕為輔的地質(zhì)作用及其所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象的總稱。古巖溶洞穴內(nèi)常有古人類和哺乳動(dòng)物洪水保存，是研究人類進(jìn)化、哺乳動(dòng)物演變和古氣候發(fā)展史的重要資料。巖溶發(fā)育要有一些條件，如巖石的可溶性、巖石的透水性、水的溶蝕能力、水的流動(dòng)性等。巖溶地貌可劃分為出露于地表和埋藏在地下的兩大類。地表巖溶地貌有溶溝、石芽、溶蝕漏斗、塌陷漏斗、落水洞、豎井、溶蝕洼地、坡立谷、干谷、盲谷、峰叢、峰林、孤峰天生橋等。地下巖溶地貌主要有溶洞、溶孔、溶隙等。巖溶堆積物是一種以化學(xué)沈淀為主的復(fù)雜的堆積物。巖溶堆積物分布在地表巖溶負(fù)地形（溶溝、漏斗、溶蝕洼地、坡立谷等）內(nèi)，但更主要的是沖填于地下巖溶地形（溶洞、溶隙等）。按照巖溶堆積物的成因，可以分為化學(xué)沈淀物、暗河及地下湖沈積物、溶蝕殘余粘土、生物和文化堆積物等。巖溶堆積物中往往含有人類活動(dòng)的遺存，尤其是洞穴堆積，是古代人們避風(fēng)擋雨的場所。而且如果洞穴離水源比較近，洞口向南（向陽），這將會是古人類的首選的居住場所。洞穴的相對年代一般根據(jù)洞穴中的動(dòng)物化石、植物化石、古人類化石、洞口的相對高度來確定。如洞口離現(xiàn)在的河床的水面高度越高，其時(shí)代就越早；離水面越低，時(shí)代就越晚。我們可以根據(jù)某一地區(qū)的溶洞的海拔高度確定其相對年代。洞穴的絕對年代則可通過年代測定來確定，如鉀氬法、古地磁法、鈾系法、熱釋光法、碳14法等。2－3、第四紀(jì)冰川在地球歷史上，至少經(jīng)歷過四次億年尺度的大冰蓋活動(dòng)時(shí)期：震旦紀(jì)大冰期、奧陶紀(jì)大冰期、石炭――二迭紀(jì)大冰期和第四紀(jì)大冰期。第四紀(jì)大冰期是地球歷史上最近的一次冰期，出現(xiàn)于距今240萬年左右，時(shí)至今日，地球上仍有冰蓋分布。第四紀(jì)冰蓋主要分布在南北半球的中高緯地帶，冰蓋從早更新世初期開始發(fā)育，到中更新世冰蓋分布范圍最大，占陸地面積的32％，到晚更新世（末次冰期）冰蓋縮小，占陸地面積的27％，冰后期冰蓋大規(guī)模消融，只占陸地面積的10％。現(xiàn)在冰川占全球淡水資源的85％，如果冰川全部融化的話，現(xiàn)在的海平面要上升60－80米左右。第四紀(jì)曾有過幾次大規(guī)模的冰川活動(dòng)。氣候寒冷，大規(guī)模冰川發(fā)生的時(shí)期，氣溫在0o以下，叫做冰期；兩個(gè)冰期之間的溫暖時(shí)期，叫做間冰期?，F(xiàn)代是一個(gè)既不屬于冰期也不屬于間冰期的時(shí)期，叫做冰后期。在最后一次冰期中，冰蓋覆蓋地球的中、高緯度地區(qū)，年平均氣溫比現(xiàn)在低8o－13o度，全球約有三分之一的地區(qū)在冰川覆蓋之下，氣候寒冷干燥，植物不發(fā)育，有一些生物絕滅，一些新的物種產(chǎn)生。整個(gè)海平面下降，下降幅度可達(dá)140－180米，人類生活面積縮小，被迫遷移。間冰期相對于冰期而言，溫暖潮濕，冰川覆蓋的面積很小，海平面上升，植被生長發(fā)育，動(dòng)植物數(shù)量增多，人類的活動(dòng)面積擴(kuò)大。目前認(rèn)為在第四紀(jì)時(shí)期的更新世地層包括至少四次冰期和三次間冰期，歐洲的阿爾卑斯期的四次冰期從早到晚分別為昆慈冰期、民德爾冰期、里斯冰期和玉木冰期，中國與之相對應(yīng)的四次冰期分別為鄱陽冰期、大姑冰期、廬山冰期和大理冰期，冰期之間為間冰期。我國的大理冰期（歐洲的玉木冰期）在距今1萬年以前結(jié)束，之后，人類開始大發(fā)展。2－4、黃土黃土砂具有黃色色調(diào)的粉砂質(zhì)松散土狀風(fēng)積物，它形成于第四紀(jì)。一般所說的黃土是指原生黃土，它是風(fēng)積粉塵堆積后，經(jīng)過風(fēng)化成土過程形成的。原生黃土質(zhì)地均一，沒有受到流水作用，一般不具層理，也不出現(xiàn)粗砂、礫石，以粉沙粒級成分為主，一般不含大于0.2mm的顆粒，分選極好。次生黃土也是黃色松散沈積物，但主要是流水搬運(yùn)、沈積而成，常具層理，分選差，粒度成分不均一，常見大于0.2mm的砂、礫或砂礫夾層，所以也叫做黃土狀土或黃土狀巖石。世界上的黃土主要分布在南北半球半干旱的中緯度地區(qū)，在北半球，黃土分布于北緯30o－55o之間的地區(qū)，在南半球，黃土分布在30o－40o之間的地區(qū)。歐洲、北美和西伯利亞的黃土分布于第四紀(jì)大陸冰蓋外圍，中亞、中國和南美的黃土主要分布在沙漠外圍。世界黃土的面積占地球陸地面積的9.3％。中國的黃土主要分布在甘肅、陜西和山西，構(gòu)成了世界著名的黃土高原。另外在新疆、寧夏、內(nèi)蒙古、河南、河北等地也有一定分布。中國黃土厚度一般為100－150米，蘭州附近的黃土厚達(dá)410米，是世界上黃土發(fā)育最厚的地區(qū)。黃土的粒度成分以0.05－0.005mm的粉砂為主；礦物成分多達(dá)60多種，以石英為主；化學(xué)成分以SiO2為主。黃土的垂直節(jié)理發(fā)育好，透水性好，沈陷性強(qiáng)，容易崩塌。黃土的成因有20多種假設(shè)，主要有兩種不同的觀點(diǎn)，即風(fēng)成說和水成說，目前大多數(shù)學(xué)者贊成風(fēng)成說。黃土風(fēng)成說認(rèn)為，荒漠地區(qū)說黃土物質(zhì)的來源地，這里強(qiáng)大的風(fēng)把荒漠地區(qū)的粉塵吹向外圍，在草原和森林草原地帶發(fā)生堆積，并經(jīng)過沈積后的黃土化過程，最后形成黃土。水成說認(rèn)為，黃土是坡積、洪積、沖積和湖積等流水搬運(yùn)、沈積的物質(zhì)，經(jīng)過黃土化形成的。黃土堆積分布廣、厚度大、時(shí)間跨度長。中國自早更新世到晚更新世，甚至全新世都有黃土形成，不同時(shí)期的黃土在巖性及所含洪水上有明顯差別，據(jù)此，可將黃土劃分為早更新世午城黃土、中更新世離石黃土和晚更新世馬蘭黃土。次生黃土一般覆蓋于馬蘭黃土之上。午城黃土的標(biāo)準(zhǔn)地點(diǎn)在山西省顯縣午城鎮(zhèn)，午城黃土顏色較紅，呈棕紅色，含紅褐色古土壤層，鈣結(jié)核稀少，成形不好，產(chǎn)長鼻三趾馬、三門馬及丁氏鼢鼠等化石。離石黃土標(biāo)準(zhǔn)地點(diǎn)在山西省離石縣陳家崖。離石黃土一般分為上、下兩部分。下離石黃土顏色較紅，呈棕紅黃色，含有十幾層紅褐色古土壤層及鈣結(jié)核；上離石黃土顏色較淺，呈棕黃色，含有5－6條褐紅色古土壤層，產(chǎn)有丁氏鼢鼠、腫骨鹿等化石。馬蘭黃土標(biāo)準(zhǔn)地點(diǎn)在北京西山齋堂馬蘭村。馬蘭黃土顏色為灰黃色，含有1－2條灰黑色古土壤，鈣結(jié)核少見，僅見鈣質(zhì)假菌絲體，產(chǎn)方氏鼢鼠和鴕鳥蛋片等化石。第四章舊石器時(shí)代考古學(xué)與古生物學(xué)第一節(jié)人類是生物界發(fā)展的最高階段一、生物圈生物圈是指地球表面由生物及其生命活動(dòng)的地帶所構(gòu)成的連續(xù)圈層，是地球上所有生物及其生存環(huán)境的總稱。構(gòu)成生物圈的生物種類極其繁多，現(xiàn)今地球上已被發(fā)現(xiàn)和鑒別、定名的就達(dá)200萬種，其中動(dòng)物150萬種、植物50萬種。實(shí)際上，這個(gè)數(shù)字與地球上真正存在的生物種類的數(shù)量還相差甚遠(yuǎn)，但是因?yàn)楸蝗藗冋J(rèn)識和發(fā)現(xiàn)的只是生物圈中的一部分，還有相當(dāng)?shù)囊徊糠诌€不為人所知，有些生物是朝生暮死，所以生物圈知道生物種類很難有一個(gè)較準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)字。在生物的分類中，最大的一級單位是界，其次是門，門以下依次是綱、目、科、屬、種。其中，種就是物種的概念，是生物分類的基本單位。它不是人們?nèi)我庖?guī)定的，而是生物發(fā)展過程中在一定階段客觀存在的生物類別。目前對種的定義是具有共同的起源、相同的形態(tài)特征、能相互交配繁殖后代的一類的生物群體。生物圈的生物，按其性狀特征可分為四類，即原核生物界、真菌界、植物界和動(dòng)物界。原核生物界是一類起源古老、結(jié)構(gòu)簡單的原始生物，其細(xì)胞為原核細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)只有核物質(zhì)，沒有明顯的核膜，可以說是沒有真正的細(xì)胞核。原核生物主要包括細(xì)菌和藍(lán)藻、綠藻。真菌界是一類低等的真核生物（真菌、植物、動(dòng)物均為真核生物），它沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，主要營養(yǎng)方式為腐生、寄生的共生。真菌分布廣泛，與人類關(guān)系十分密切，許多種類可供食用或醫(yī)用等，如酵母菌、青霉、蘑菇、木耳等。植物界是生物中較大的一個(gè)群類，現(xiàn)在已知約有30萬多種，遍布全球，其特點(diǎn)是可以進(jìn)行光合作用，分為低等和高等植物。藻類植物為低等植物；苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物為高等植物。動(dòng)物界是種類最多的生物，目前已知約有100萬多種，遍布自然界。動(dòng)物以植物、動(dòng)物或微生物為食。動(dòng)物按有無脊椎分為無脊椎動(dòng)物及脊椎動(dòng)物兩類。動(dòng)物界大致分為10個(gè)“門”：（1）原生動(dòng)物門；（2）海綿動(dòng)物門；（3）腔腸動(dòng)物門；（4）腕足動(dòng)物門；（5）扁形動(dòng)物門；（6）環(huán)節(jié)動(dòng)物門；（7）軟件動(dòng)物門；（8）節(jié)肢動(dòng)物門；（9）棘皮動(dòng)物門；（10）脊索動(dòng)物門。這10個(gè)“門”的排列大體上是根據(jù)從低等到高等的發(fā)展趨勢。其中前9個(gè)門類都屬于無脊椎動(dòng)物。脊椎動(dòng)物包括魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類等。每個(gè)門再分出若干再次一級的階元：“綱”（Class）。根據(jù)研究的需要，在門和綱之間有時(shí)還需要補(bǔ)充新一級的階元，則以“亞門”（Subphylum）或“超綱”（Superclass）來區(qū)分或歸納。脊索動(dòng)物門就分為4個(gè)“亞門”：（1）半索動(dòng)物亞門；（2）尾索動(dòng)物亞門；（3）頭索動(dòng)物亞門；（4）脊椎動(dòng)物亞門。前3個(gè)亞門所包括的動(dòng)物都是比較原始的種類。動(dòng)物體內(nèi)尚未形成骨質(zhì)脊椎。這類動(dòng)物現(xiàn)存的不多，保存下來的化石種類也很稀少。文昌魚（Branchiostomabelcheri）是今天還生存的活化石，是無脊椎動(dòng)物向脊椎動(dòng)物進(jìn)化的過渡類型。脊椎動(dòng)物亞門是動(dòng)物界中最高等的一個(gè)門類。它包括兩大類群（超綱）：魚形超綱（Pisces）和四足超綱（Tetrapoda）。前者包括除鯨、豚以外的所有水生脊椎動(dòng)物，3個(gè)綱：（1）無頜綱（Agnatha）；（2）板腮形綱（Elasmobranchiomorphi）；（3）硬骨魚綱（Osteichyes）。后者包括所有半陸生和陸生的脊椎動(dòng)物，4個(gè)綱：（1）兩棲綱（Amphibia）；（2）爬行綱（Reptilia）；（3）鳥綱（Aves）；（4）哺乳綱（Mammalia）。脊椎動(dòng)物是由脊索動(dòng)物發(fā)展而來，魚類是最早的脊椎動(dòng)物，之后發(fā)展為兩棲動(dòng)物、爬行動(dòng)物、鳥類，最后發(fā)展為哺乳動(dòng)物。綱的下一級階元叫做“目”（Older）。同樣，在“綱”和“目”之間也可以有中介階元，如“亞綱”（Subclass）、“總目”（Superolder）等類。哺乳綱包括3個(gè)亞綱：（1）原獸亞綱（Prototheria）；（2）后獸亞綱（Metatheria）；（3）真獸亞綱（Eutheria）。原獸亞綱是哺乳動(dòng)物中最低等的一類動(dòng)物，現(xiàn)生種類很少，僅有1個(gè)目——單孔目（Monotremata），典型的代表種類是現(xiàn)生于澳洲的鴨嘴獸（Ornithorthorhynchdsanatinus）、針鼴（Tachyglossusaculeatus）等。這是惟一的一類卵生哺乳動(dòng)物。后獸亞綱也只有一個(gè)目——有袋目（Marsupialia）。這類動(dòng)物雖然是胎生，但幼仔在母體沒有完全發(fā)育成熟便娩出體外，然后在母體腹部外面的袋囊中再發(fā)育一段時(shí)間，直至成熟。由于澳洲與其它大陸分離，有袋類動(dòng)物沒有受到更高等動(dòng)物的壓抑，在發(fā)展中得到充分的輻射。因而有袋類在澳洲特別繁盛，如袋鼠（Macropusgiganteus）、袋狼（Thylacinuscynocephalus）等等。真獸亞綱是哺乳類最高等的一類動(dòng)物，具備了哺乳動(dòng)物的基本特征。幼仔在母體內(nèi)通過胎盤吸收營養(yǎng)，發(fā)育成熟之后娩出體外，所以這類動(dòng)物又叫做有胎盤類（Placentalia）。真獸亞綱包括了所有高等哺乳動(dòng)物，目類非常多。其中有不少目類的動(dòng)物已經(jīng)絕滅了。在舊石器時(shí)代遺址中，與人類化石或文化遺物伴生的哺乳動(dòng)物群常見的目類有：食蟲目如刺猬（Erinaceussp.*）翼手目如蝙蝠（Vespertilionidae）靈長目如獼猴（Macacasp.）兔形目如兔（Lupuslupus）嚙齒目如豪豬（Hystrixsp.）食肉目如貓（Felisfelis）長鼻目象類（Elephas）奇蹄目如馬（Equussp.）偶蹄目如野牛（Bisonsp.）在上述這些目類中，食蟲目是比較原始的一類動(dòng)物。它處于輻射樹形圖的基干部位。許多目類的動(dòng)物都與它有著淵源關(guān)系。靈長類與食蟲類的關(guān)系尤為密切。每個(gè)目包含有若干“科”（Family）。每個(gè)科包含若干“屬”（Genus）。每個(gè)屬包含若干“種”（Species）。種還可以再分“亞種”（Subspecies）。按照國際命名法則，命名以拉丁文表示。屬以上的階元采用單名制；種名則采用雙名制，前一詞為屬名，后一詞為種名。屬名和種名以斜體字來表示。這種“雙名命名制”是瑞典博物學(xué)家林耐（C.Linne）創(chuàng)立的。他在《自然系統(tǒng)》這本書中建立了這種雙名法，把紊亂的生物學(xué)分類名稱歸于統(tǒng)一。這種雙名法對整個(gè)生物分類系統(tǒng)的建立奠定了良好的基礎(chǔ)。以智人為例，分類情況如下：界動(dòng)物界（Animalia）門脊索動(dòng)物門（Chordata）亞門脊椎動(dòng)物亞門（Vertebrata）綱哺乳綱（Mammalia）亞綱真獸亞綱（Eutheria）目靈長目（Primates）亞目狹鼻亞目（Catarrhini）超科人猿超科（Hominoidea）科人科（Hominidae）屬人屬（Homo）種智人（Homosapiens）人的身體包括一系列結(jié)構(gòu)，例如脊梁、手、腳等；人的身體有多種機(jī)能，例如生殖、分泌等等。這么多結(jié)構(gòu)和機(jī)能都是人類的遠(yuǎn)祖在幾十億年漫長的進(jìn)化過程中逐漸獲得的。每個(gè)結(jié)構(gòu)、每種機(jī)能都各有自身發(fā)生、發(fā)展的歷史，其時(shí)間長短相差懸殊。如人體的脊梁骨的發(fā)展史，已經(jīng)歷了大約五億年；五指（趾）的手腳已有三億年的歷史；人會說話的出現(xiàn)卻只有幾百萬年。整部生物發(fā)展史可以劃分為四個(gè)時(shí)代：水生原核時(shí)代，從生命的起源到真核生物出現(xiàn)，大致包括10多億年，約從30億年起到17－18億年止，占生命歷史上水生階段的一半過程。這個(gè)時(shí)期內(nèi)有四件大事，即生命起源，細(xì)胞起源，光合起源（葉綠素起源）和有氧呼吸起源。水生真核時(shí)代，從真核細(xì)胞出現(xiàn)到生物上陸，包括10多億年，約從17－18億年前起到4億年止。這一時(shí)期也有四大事件，即真核細(xì)胞的起源，有性生殖的產(chǎn)生，動(dòng)植菌生態(tài)系統(tǒng)的形成和多細(xì)胞機(jī)體的發(fā)展。陸地發(fā)展時(shí)代，從生物上面陸到人類出現(xiàn)，包括最近4億多年。陸地發(fā)展是生物歷史上的又一件大在人類的大事，它改變了地球的整個(gè)面貌，產(chǎn)生了現(xiàn)代的動(dòng)植物區(qū)系。人類時(shí)代，人類顯著影響進(jìn)化，當(dāng)從飼養(yǎng)動(dòng)物和栽培植物開始（即開始改造生物），這樣的事情發(fā)生在1多萬年前，進(jìn)化將在人類的干預(yù)下繼續(xù)進(jìn)行。地球上最初是沒有生命的，從無生命世界分化出最簡單的生物生大約30多億年前的事情。生物能進(jìn)行新陳代謝和繁殖后代，經(jīng)過由低級到高級的發(fā)展才出現(xiàn)了細(xì)胞。有人估計(jì)人體包含著大約一百萬億細(xì)胞。而最早具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的動(dòng)物卻只是一個(gè)細(xì)胞，這就是單細(xì)胞動(dòng)物。隨后才分化出多細(xì)胞動(dòng)物，它們由許多細(xì)胞組成，細(xì)胞之間有了分工，有的專門管傳導(dǎo)刺激的神經(jīng)細(xì)胞，有的專管收縮運(yùn)動(dòng)的肌肉細(xì)胞等。許多有關(guān)的細(xì)胞又組成各種器官例如消化器官、排泄器官等。距今四、五億年前，從某種無脊椎動(dòng)物中分化出了脊椎動(dòng)物，這種脊梁骨由一系列環(huán)節(jié)（脊椎）所組成，標(biāo)志著相當(dāng)大的進(jìn)步。它既能保護(hù)著位于其中的神經(jīng)中樞（脊髓），又能使身體保持一定的活動(dòng)性。身體內(nèi)有了這樣一根中軸，可以使脊椎動(dòng)物發(fā)展出較為巨大的體形，既有利于攻擊，又有利于防御。無脊椎動(dòng)物一般只有外骨骼保護(hù)身體，既妨礙身體的活動(dòng)，又限制其體型的發(fā)展。無脊椎動(dòng)物只有許多神經(jīng)細(xì)胞聚集在一起的實(shí)心的“腦子”（神經(jīng)結(jié)），并且很小，位于身體的腹側(cè)。脊椎動(dòng)物開始有了中間有空腔的腦子，位于身體的背側(cè)。人類的腦子就屬于這種類型，并發(fā)展到了空前的程度。最早的脊椎動(dòng)物都生活在水中，仿佛魚的樣子，但是沒有上、下頜，伏在水低，相當(dāng)被動(dòng)地?cái)z取食物，以后才出現(xiàn)上、下頜，分化出了有頜類。上下頜的協(xié)同動(dòng)作能叼取和咬嚼食物，取食更加主動(dòng)。在距今大約三億五千萬年前，出現(xiàn)了一種叫做總鰭魚的古魚。它們有似肺的氣囊可以直接呼吸空氣，脊柱和四肢比較結(jié)實(shí)，能夠在陸地上支撐身體，在適當(dāng)?shù)臍夂驐l件影響下，逐漸發(fā)展了適于陸地生活的身體結(jié)構(gòu)，勝利登上陸地，成為所有陸地脊椎動(dòng)物的祖先。這樣，就由水生脊椎動(dòng)物中分化出了陸生脊椎動(dòng)物，總鰭魚上面陸成了最早的兩棲動(dòng)物。兩棲動(dòng)物在水中產(chǎn)卵和孵化。幼體兩棲動(dòng)物用鰓呼吸，在水中生活；經(jīng)過變態(tài)才變成用肺呼吸的在水邊生活的成體。它們很像行走的青蛙。兩棲動(dòng)物的肺和四肢是人類的肺和四肢最初的原型。它們的四肢各有三段骨骼，近軀干的是一根肱骨（前肢）和股骨（后肢）；第二段是尺骨、橈骨（前肢）、脛骨和腓骨（后肢）；第三段是手、腳骨，分成五指（趾）。這樣的骨骼構(gòu)成一直保持到人。到大約距今三億年前，從兩棲動(dòng)物中的一支進(jìn)化成了爬行類，它們的卵能在陸地上孵化，這種卵內(nèi)有較多的營養(yǎng)物質(zhì)，浸泡在一種液體里，卵外有殼保護(hù)胚胎，殼上還有氣孔和外界交換氣體。由這種卵孵化出來的幼體可以在陸地上生活，不需要經(jīng)過變態(tài)就可以長成成體。這樣，爬行動(dòng)物就從古兩棲類中分化出來了。魚的生活環(huán)境比較單純，兩棲動(dòng)物只能在水邊生活，地區(qū)上比較局限。爬行動(dòng)物能在距離江河湖海很遠(yuǎn)的地方生活，環(huán)境非常單引號，地區(qū)也廣闊得多。它們是當(dāng)時(shí)世界上最高級的動(dòng)物，遍布陸地。水里、空中也有分布，真可謂盛極一時(shí)。爬行動(dòng)物中有一些恐龍（如鴨嘴龍、霸王龍）兩條后腿十分粗壯，是最早的只用后腿半直立行走的脊椎動(dòng)物。從種類繁多的爬行動(dòng)物中，在大約兩億年前分化出了哺乳動(dòng)物，稍晚又分化出了鳥類。鳥類從1億年前的侏羅紀(jì)的爬行類發(fā)展而來，化石標(biāo)本多在德國和中國發(fā)現(xiàn)，如始祖鳥、中華鳥、孔子鳥等。始祖鳥位于爬行類和鳥類之間，是最早的鳥類。鳥類的特征是：全身披有羽毛，前肢變成翅膀；牙齒退化；骨骼輕化；大腦非常發(fā)達(dá)；心臟功能也十分發(fā)育；恒定的體溫；恒定的身高，不像爬行類終生生長。因此鳥類從侏羅紀(jì)開始發(fā)展到今天。哺乳動(dòng)物一般不像其它脊椎動(dòng)物那樣把卵產(chǎn)出體外孵化，而一般有子宮和胎盤，由母體直接產(chǎn)出幼體（胎生），并且分泌乳汁喂養(yǎng)幼仔。這樣有利于提高幼仔的成活率，而且幼仔有較長的時(shí)間接受母體“教育”。哺乳動(dòng)物的心臟有互不相通的心房和心室各兩個(gè)。因此由于身體回到心臟的富含二氧化碳而缺氧的血液不會和由肺回心臟的含氧豐富的血液相混。于是保證由心輸向全身的血液中含有較豐富的氧，輸氧的效能比其它動(dòng)物高得多。哺乳動(dòng)物還有一個(gè)卓越的特點(diǎn)就是腦子特別發(fā)達(dá)，善于對外界環(huán)境進(jìn)行觀察并作出反應(yīng)，也能更好地調(diào)節(jié)自己的內(nèi)部機(jī)能以利于其對環(huán)境的適應(yīng)。哺乳動(dòng)物身上長毛，體溫在正常條件下能保持恒定，在37.5o－37oC，從而擴(kuò)大了對氣候的適應(yīng)范圍。而較低等動(dòng)物的體溫則隨環(huán)境而變化。哺乳動(dòng)物和鳥類一般叫做恒溫動(dòng)物，其它動(dòng)物則叫做變溫動(dòng)物。體溫恒定有利于使體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)均衡地進(jìn)行，生命活動(dòng)更加旺盛，能更好地適應(yīng)多樣的環(huán)境。因此，動(dòng)物由變溫動(dòng)物進(jìn)化到恒溫動(dòng)物是一個(gè)很重要的飛躍，是低級向高級的發(fā)展。爬行動(dòng)物的牙齒簡單，哺乳動(dòng)物則分化為便于剪切的門齒、利于刺戳的犬齒和適于擠壓、研磨的臼齒和前臼齒。一般的哺乳動(dòng)物還有一系列特點(diǎn)，如一生有兩套牙齒：乳齒和恒齒，哺乳動(dòng)物的牙齒數(shù)目最多有44顆，人類標(biāo)準(zhǔn)的齒式為32顆；鼻腔和口腔隔開，具有外耳殼等。骨骼的生長方式也與其它動(dòng)物不同。哺乳動(dòng)物由于比低等動(dòng)物具備了許多優(yōu)點(diǎn)，在距今大約7000萬年前代替爬行動(dòng)物成為地面水無論在數(shù)量上還是質(zhì)量上均占優(yōu)勢的脊椎動(dòng)物，少數(shù)種類如蝙蝠、江豬和鯨等還分別進(jìn)入空中和水內(nèi)生活。在距今大約7000萬年前左右，哺乳動(dòng)物中分化出一支叫做靈長類的動(dòng)物。它們最初是像則樹鼩似的小動(dòng)物，以后又分化出原猴和更加高級的猿猴。在距今2000－1000萬年前，從古代猿類中分化出一支向人的方向發(fā)展，到大約300百萬年前，終于出現(xiàn)了最早能制造工具的人類。二、靈長類的演化從化石提供的線索分析，靈長類的起源可以追溯到中生代后期的白堊紀(jì)，代表靈長類遠(yuǎn)祖的一個(gè)支系已經(jīng)從古老的食蟲類中分離出來，向前發(fā)展演化。今天，生活在我國南方和東南亞的樹鼩（圖1－1）可以幫助我們探究最早的靈長類與食蟲類的關(guān)系。現(xiàn)生的樹鼩身體較小，體長17～20厘米。尾巴幾與身體等長。腦子較大，吻部較長而尖。四足各具5趾，拇趾與其余4趾略有分開。肢端形態(tài)介于食蟲類和靈長類之間，與靈長類更接近。樹鼩的頭骨上有一根骨質(zhì)的眶后骨弓把眼眶和顳區(qū)分隔開來。這明顯是靈長類的特征。絕大多數(shù)樹鼩都善于攀援，活動(dòng)在熱帶樹林中，以果實(shí)和昆蟲為食。研究樹鼩或許可以給我們這樣的啟示：最早的靈長類可能是由于食性的改變，由食肉或食蟲性轉(zhuǎn)變?yōu)橐允彻麑?shí)為主，從而影響其攝食機(jī)制的改變，導(dǎo)致整個(gè)形體結(jié)構(gòu)和體質(zhì)特征的改變，最終從食蟲類中分化出獨(dú)立的一支，得到充分的輻射，發(fā)展演化得日臻完善。原始的靈長類第一次輻射大約在古新世和始新世的時(shí)候開始。這次輻射生成物的代表類型有狐猴（Lemur）、懶猴（Lorises,有譯為瘦猴）和眼鏡猴（Tarsius，因跗部伸長，又稱跗猴）。由這些基本成員組成靈長類的一個(gè)支系：原猴類（Prosimias）。靈長類的第二次輻射大約發(fā)生在上新世和更新世初期。這次輻射產(chǎn)生的代表種類有猴類（Cercopithecine）、猿類（Apes）和人類（Homo）。由這些基本成員構(gòu)成靈長類的另一個(gè)支系：猿猴類（Anthropoidae）。不同的研究者對靈長類的分類系統(tǒng)略有差異，主要的分支系統(tǒng)是一致的。原猴類：近猴亞目*（Plesiadapoineae）古老的靈長類狐猴亞目（Lemuroineae）狐猴類跗猴亞目（Tarsioineae）眼鏡猴類猿猴類：闊鼻亞目（Platyrrhini）新大陸猴類狹鼻亞目（Catarrhini）舊大陸猴類 狹鼻類是靈長類中進(jìn)化最成功的一支，包括3個(gè)超科：副猿超科（Parapithecoidea）祖先狹鼻類狹鼻亞目猴超科（Ceropithecoidea）舊大陸猴類人超科（Hominoidea）猿類和人類 在生物的分類階元中，人類站在最高一級。在靈長類進(jìn)化的譜系樹圖中，人類位于峰巔之上（圖1－2）。高等靈長類的演化高等靈長類的兩個(gè)支系（闊鼻猴類和狹鼻猴類）的成員都具有一些共同的特征，使它們區(qū)別于低等靈長類。它們的腦子已經(jīng)很發(fā)達(dá)。眼睛都朝向前方，眼窩與顳窩之間有骨壁將二者完全隔開。頰齒數(shù)目減少：闊鼻類有3顆前臼齒；狹鼻類有2顆前臼齒。臼齒已由原始的三楔式發(fā)展成四方形。 闊鼻類的化石材料發(fā)現(xiàn)不多。在美洲的中新統(tǒng)地層中發(fā)現(xiàn)過頭骨和牙齒，形態(tài)特征基本上與現(xiàn)生種類很接近。狹鼻猴類的化石地點(diǎn)分布很廣，亞洲、非洲和歐洲都有材料發(fā)現(xiàn)。時(shí)代最早的材料發(fā)現(xiàn)于漸新統(tǒng)地層中?；芗械牡貐^(qū)在埃及的法尤姆（Fayum）。西蒙斯（E.L.Simons）將這個(gè)地區(qū)的化石材料分為兩個(gè)科：傍猿科（也有譯作副猿，Parapithecinae）和森林古猿科（Dryopithecinae）。前者有3顆前臼齒；后者只有2顆前臼齒。西蒙斯認(rèn)為前者可能是舊大陸猴的祖先；后者可能是猿類和人類的祖先。森林古猿，也稱林猿、槲猿。化石最早發(fā)現(xiàn)于漸新統(tǒng)地層中。在法尤姆地區(qū)發(fā)現(xiàn)傍猿化石的堆積物中同時(shí)還發(fā)現(xiàn)一種很原始的猿類遺骸，訂名為原上猿（Propliopithecus）。這是一種個(gè)體很小的猿類。下頜骨長約7厘米，但比較高，有2顆前臼齒。下臼齒有5個(gè)低的齒尖。全部牙齒在頜骨上形成一個(gè)連續(xù)的齒列（圖1－3，A）。這些性狀表明原上猿與晚期的猿類有很相似的特征。1947年在肯尼亞發(fā)現(xiàn)一件屬于森林古猿類的頭骨化石，保存比較完整。頭骨屬于一個(gè)成年個(gè)體，大小介于長臂猿與黑猩猩之間。面部形狀像猴，但眶上沒有骨脊。標(biāo)本被訂名為原康修爾猿（Proconsul，圖1－3，B）。同在法尤姆地區(qū)，在比原上猿所在層位更高一些的地層中發(fā)現(xiàn)一批靈長類化石，其中有非常完整的頭骨和下頜骨，被訂名為埃及猿（Aegyptopithecus，圖1－3，C）。埃及猿比原上猿稍大，和現(xiàn)生的長臂猿差不多。頭骨有某種程度的擴(kuò)大，實(shí)際的腦子比較小。眼眶較大，兩眼向前，能適應(yīng)于雙眼視覺。全部牙齒排成齒列，有2顆門齒，1顆大的犬齒，2顆前臼齒和3顆臼齒。臼齒低冠，有5個(gè)齒尖。整個(gè)頭骨的特征近于猿類，同時(shí)還保留了一些與猴類相似的形態(tài)特征，因而它曾經(jīng)被描述成“長著猿類牙齒的猴”。它可能是從原上猿演化來的。 由于猿類的身體增大，行動(dòng)方式隨之有了改變。大多數(shù)猿類是以臂行方式營樹棲生活。這種生活方式使兩臂和指都得到相應(yīng)的發(fā)展。臂行的活動(dòng)方式使猿類的身體處于垂直狀態(tài)，身體各部分的器官也隨之改變，得到相適應(yīng)的發(fā)展?，F(xiàn)生的長臂猿則是沿此方向發(fā)展得相當(dāng)特化的一支。三、我國發(fā)現(xiàn)的靈長類化石在我國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的原猴類化石材料不太多，多為狐猴類。時(shí)代比較早的是晚古新世的材料。1976年5月在廣東南雄晚古新統(tǒng)濃山組地層中發(fā)現(xiàn)一件左上頜骨殘塊，附著有犬齒至第三臼齒（C′～M3）。第一和第二前臼齒消失。根據(jù)頰齒的形態(tài)特征，尤其是前臼齒的形態(tài)特征與近猴類和早期跗猴類都有區(qū)別，而與始新世狐猴類中的兔猴屬（Adapis）相接近，研究者將其歸為兔猴科，訂名為短吻石猴（童永生，1979）。1961年在河南盧氏晚始新統(tǒng)盧氏組地層中發(fā)現(xiàn)一件左上頜骨，附著有第四前臼齒至第三臼齒齒列（P4～M3）。原定為眼鏡猴類，后來進(jìn)一步研究，認(rèn)為這件標(biāo)本應(yīng)屬于一種遠(yuǎn)古的狐猴類，訂名為秦嶺盧氏猴（Lushiusqinlinensis，圖1－4，3）。1964年在陜西藍(lán)田早漸新統(tǒng)白鹿原組地層中發(fā)現(xiàn)一件右上頜骨，附著有第二前臼齒至第四臼齒齒列（P2～M3），鑒定為一種個(gè)體較大的狐猴類，訂名為泄湖藍(lán)田猴*（Lantianiusxiehuensis，圖1－4，4）。中新世的兔猴類化石是迄今所知兔猴類時(shí)代最晚的記錄。云南祿豐石灰壩古猿化石產(chǎn)地發(fā)現(xiàn)了十分豐富的化石材料。自1975年開始，連續(xù)10年對這個(gè)化石產(chǎn)地進(jìn)行大規(guī)模的科學(xué)發(fā)掘，獲得大批珍貴的化石材料，其中僅兔猴類標(biāo)本就有380多件：上、下頜骨48件，齒列75件，單個(gè)牙齒259枚。對這些材料研究之后，定為一新屬新種：厚齒中國兔猴（Sinoadapiscarnosus）。根據(jù)其中一件下頜骨標(biāo)本PA882和其它材料，另訂一新種——石灰壩中國兔猴（S.shihuibaensis）。后來的研究者認(rèn)為與厚齒中國兔猴是同種異名（吳汝康、潘悅?cè)荩?985）。這是一種個(gè)體較大的兔猴類。下頜骨高大。第四前臼齒高度臼齒化，長度大于臼齒。頰側(cè)齒帶不發(fā)育。臼齒短而寬，齒尖低而圓鈍，頰側(cè)無齒帶（圖1－4，5、6、7）。 1931和1935年，在山西南部和河北北部垣曲盆地的晚始新統(tǒng)地層中曾經(jīng)先后發(fā)現(xiàn)過右上頜骨殘塊1件，附著第四前臼齒和第一臼齒（P4～M1）；左側(cè)下頜骨殘塊2件，一件附著有第二和第三臼齒（M2、M3），另一件附著有第四前臼齒至第二臼齒齒列（P4～M2）；右側(cè)下頜骨殘塊一件，附著有第一、第二臼齒（M1、M2）。研究者認(rèn)為這些標(biāo)本同屬于一種大型的眼鏡猴類，很可能歸于懸猴科（？Anaptomorphidae）訂名為斯氏黃河猴（Huanghoniusstehlini，圖1－4，1、2）。 我國發(fā)現(xiàn)的高等靈長類化石材料也不很多，可歸于上猿、長臂猿和森林古猿類。1985年在寧夏同心地區(qū)采集到1枚古猿類牙齒化石，同時(shí)采集到的動(dòng)物牙齒化石還有鏟齒象（Platybelodon）、利齒豬（Listriodon）、皇冠鹿（Stephanocemas）等。它們所代表的時(shí)代應(yīng)為中新世中期（相當(dāng)于通古爾早期）。靈長類的牙齒為左下第二臼齒，保存有完整的齒冠。嚼面結(jié)構(gòu)清楚，特征明顯。牙齒較為扁長，嚼面輪廓近于長方形。齒尖高而圓隆。脊和小褶都很發(fā)育，但沒有“Y”型結(jié)構(gòu)。標(biāo)本被訂為上猿屬（Pliopithecus）未定種。這是我國發(fā)現(xiàn)的第一顆比較可靠的上猿牙齒化石，很可能代表一個(gè)新種。第二節(jié)古生物化石的作用化石是古代生物的遺體或生活遺跡，埋藏在地下，經(jīng)過礦物質(zhì)的長期充填和交替作用，形成僅保持原來形狀、結(jié)構(gòu)以至印模的礦化的生物遺體或者印痕，都叫做化石。如植物的莖、葉，動(dòng)物的貝殼、骨骼等堅(jiān)硬部分，較容易成為化石。但也有少數(shù)是未經(jīng)改變的完整遺體，如凍土中的猛犸象、琥珀中的昆蟲等，化石是古生物學(xué)研究的主要對象。中醫(yī)所說的“龍骨”，實(shí)際上就是古代脊椎動(dòng)物的骨骼和牙齒化石，絕大部分是第三紀(jì)后期和第四紀(jì)哺乳動(dòng)物（如象、犀牛、馬、鹿、駱駝、羚羊等）的骨骼和牙齒。動(dòng)物死后，柔軟的內(nèi)臟和肉體很快便腐爛掉，或者作為其它動(dòng)物的食物。但是它們的骨骼主要是由鈣鹽組成的無機(jī)物架子，可以保存很長的時(shí)間，如果這時(shí)為泥沙所掩蓋，如在河流、湖泊或海洋的邊緣，便被封閉起來，不受風(fēng)化或尸食動(dòng)物的破壞，因而可以完整地保存下來。而地下水在地下巖石的空隙中不停地緩慢地流動(dòng)，一方面溶解巖石中的可溶礦物質(zhì)，另一方面又把水里面過剩的溶解物質(zhì)沈淀下來或成為晶體。埋藏在地下的動(dòng)物骨骼和牙齒也在地下水的作用下慢慢地改變著。代有礦物質(zhì)的地下水在骨骼和牙齒的小空隙里流過時(shí)，會把礦物質(zhì)填充在骨骼里。而原來的組成物質(zhì)仍然大部分保存著，這樣骨骼內(nèi)部由于礦物質(zhì)的填充，重量增加了，成為化石，而原來的形態(tài)和結(jié)構(gòu)卻依然保持著，這種由原來物質(zhì)變成化石的作用稱為“石化作用”。石化過程是非常緩慢的，因而骨骼細(xì)致的結(jié)構(gòu)也能很好地保存下來。牙齒比骨骼更不容易損壞，因?yàn)樗饕怯蓤?jiān)硬的象牙質(zhì)組成的，象牙質(zhì)與骨組織相似，但比骨組織更為致密，同時(shí)除象牙質(zhì)之外，還覆蓋著一層更為堅(jiān)硬的釉質(zhì)，因而牙齒成為化石的機(jī)會就較多。所以對古哺乳動(dòng)物的牙齒化石研究特別多而且詳細(xì)1、化石可鑒定生物年代化石是研究古生物學(xué)的根據(jù)，由化石發(fā)現(xiàn)的地點(diǎn)，可以了解古生物的地理分布由化石發(fā)現(xiàn)的層位，可以幫助確定地層的時(shí)代和關(guān)系。我們在舊石器時(shí)代遺址中發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物化石是鑒定遺址的相對年代的重要依據(jù)，反映了動(dòng)物新老物種的演化和交替，不同時(shí)期有不同的動(dòng)物化石，依此可斷定一種的時(shí)代。比如在中國北方舊石器時(shí)代遺址中，早期的鹿為大角鹿，以后演化為腫骨鹿，最后變?yōu)榘呗?。根?jù)已發(fā)現(xiàn)的化石材料，對某些哺乳動(dòng)物的發(fā)展史有了相當(dāng)清楚的記錄，例如馬的進(jìn)化史已有相當(dāng)充分的材料，象的進(jìn)化史也史比較清楚的。但是靈長類的化石遺骸卻很少發(fā)現(xiàn)，原因是它們大多數(shù)生活在森林里，那里的土壤帶酸性，這種條件不利于靈長類遺體的保存，所以多年來靈長類的發(fā)展史不如其它類的哺乳動(dòng)物明了，近年來已有相當(dāng)多的材料發(fā)現(xiàn)，雖然不夠完備，但我們可以看到靈長類和人類進(jìn)化過程的一個(gè)概要了。2、古生物化石可鑒定生存環(huán)境根據(jù)動(dòng)物化石所反映的動(dòng)物的生活習(xí)性來鑒定動(dòng)物的生存環(huán)境，不同的動(dòng)物生活的環(huán)境是不同的，中國北方和南方的動(dòng)物生存的環(huán)境就不一樣。我們可以根據(jù)動(dòng)物的種類來判別，如有馬的化石，反映的就是平原的生態(tài)環(huán)境；鹿則生活在灌木叢中，環(huán)境為丘陵和山地；鴕鳥則生活在干燥的沙漠地帶。我們根據(jù)孢子花粉可以恢復(fù)舊石器時(shí)代遺址的植物環(huán)境。3、古生物化石可能復(fù)原古人類生產(chǎn)生活狀況人類要生存，就離不開食物，有人類化石的地方，也應(yīng)該有動(dòng)物化石和植物化石，我們可以根據(jù)這些遺存較大古人類攝取食物的方式。在舊石器時(shí)代晚期，有了剩余食物，有種植和養(yǎng)殖的可能性?；瘜φ撟C生物的進(jìn)化有很大貢獻(xiàn)用化石來劃分和對比地層是地質(zhì)學(xué)研究的基礎(chǔ)化石能夠幫助我們恢復(fù)遠(yuǎn)古時(shí)代的自然地理環(huán)境化石可以指導(dǎo)我們找礦化石可以直接形成為礦產(chǎn)為人類開發(fā)利用化石在天文學(xué)上也能發(fā)揮作用第三節(jié)生物的演化發(fā)展一、生物界的演化發(fā)展1、無脊椎動(dòng)物2、脊椎動(dòng)物3、植物界二、生物進(jìn)化的一些規(guī)律1、生物進(jìn)化是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的高級形式2、生物進(jìn)化的進(jìn)步性和階段性發(fā)展3、生物進(jìn)化的不可逆性4、生物進(jìn)化的主要原因――自然選擇5、生物進(jìn)化的動(dòng)力――遺傳和變異的矛盾6、適應(yīng)輻射和適應(yīng)趨向7、生命的發(fā)生和生命的本質(zhì)8、有機(jī)界和無機(jī)界演變發(fā)展的關(guān)系及地史時(shí)期的劃分第五章人類的起源第一節(jié)靈長類的演化一、靈長類的演化出從化石提供的線索分析，靈長類的起源可以追溯到中生代后期的白堊紀(jì)，代表靈長類遠(yuǎn)祖的一個(gè)支系已經(jīng)從古老的食蟲類中分離出來，向前發(fā)展演化。今天，生活在我國南方和東南亞的樹鼩可以幫助我們探究最早的靈長類與食蟲類的關(guān)系。原始的靈長類第一次輻射大約在古新世和始新世的時(shí)候開始。這次輻射生成物的代表類型有狐猴（Lemur）、懶猴（Lorises,有譯為瘦猴）和眼鏡猴（Tarsius，因跗部伸長，又稱跗猴）。由這些基本成員組成靈長類的一個(gè)支系：原猴類（Prosimias）。靈長類的第二次輻射大約發(fā)生在上新世和更新世初期。這次輻射產(chǎn)生的代表種類有猴類（Cercopithecine）、猿類（Apes）和人類（Homo）。由這些基本成員構(gòu)成靈