古生物学复习资料00846224刘拓教学大纲总论A古生物.docx

1、古生物学复习资料00846224刘拓教学大纲总论A古生物古生物学复习资料00846224刘拓一、教学大纲（一）总论 A、古生物理念 1、生命起源和历程 2、达尔文主义和现代生物进化的主要理论简介 3、中国古生物学的几个热点介绍 B、古生物学的基本概念 1、古生物学及其任务 2、古生物学的研究对象 3、古生物学的分类和命名 4、生物与环境 5、古生物资料的利用（二）原生动物门 1、原生动物概念及分类 2、放射虫目简介 3、有孔虫目 （1）概述； （2）壳体的一般特征； （3）分类依据； （4）蜓亚目: 蜓壳的结构、构造、蜓的演化及地史分布； （5）有孔虫类的生态及地史分布。（三）古杯动物门 1、

2、一般特征 2、古杯动物生态和地质历程（四）多孔动物门 1、一般特征及骨骼形态 2、多孔动物的生态和地质历程 3、古杯动物和多孔动物的系统关系（五）腔肠动物门 1、腔肠动物的一般特征及分类 2、钵水母纲锥石亚纲的特征、生态、分布 3、水螅纲 （1）一般特征； （2）层孔虫目硬体构造、地史分布。 4、珊瑚纲 （1）一般特征及其分类； （2）四射珊瑚亚纲：骨骼基本构造：形状、外部和内部构造，演化趋势及地史分布； （3）床板珊瑚：一般征及其与四射珊瑚的区别，地史分布； （4）日射珊瑚简介； （5）六射珊瑚：一般特征及其与四射珊瑚的区别，地史分布及其起源。 （六）蠕形动物 1、蠕形动物概述 2、主要特征

3、及其演化意义 3、化石保存类型（七）节肢动物门 1、一般特征及分类 2、三叶虫亚门 （1）一般特征； （2）三叶虫纲特征,背甲基本构造； （3）三叶虫的演化趋向、生态、地史分布。 3. 有颚亚门 （1）甲壳纲：鳃足纲介甲目：介甲目特征及其与双壳类的某些类别的区别，生态及地史分布； （2）介形虫纲：特征、骨骼构造及地史分布； （3）昆虫纲简介。（八）软体动物门 1. 一般特征及分类 2. 单板纲、多板纲简介 3. 腹足纲 （1）一般特征； （2）外壳的基本构造（含分类）；生态及地史分布。 4. 双壳纲 （1）一般特征； （2）外壳的基本构造； （3）分类依据； （4）生态及其与演化、分类三者的关

4、系； （5）地史分布。 5. 头足纲 （1）一般特征； （2）贝壳的形态：定向、度量, 贝壳外部及内部构造, 缝合线及其类型； （3）分类（到亚纲）； （4）生态； （5）地质历程及演化趋势。 6. 软舌螺纲和竹节石纲的一般特征及其比较（九）苔藓动物门 1、概述 2、硬体构造（个体构造及复体构造） 3、分类依据 4、生态及化石保存特点 5、地史分布（十）腕足动物门 1、一般特征 2、腕足动物壳体构造 （1）外部构造； （2）内部构造。 3、分类（无铰纲、具铰纲） 4、生态，演化趋向地史分布 （十一）棘皮动物门 1、概念: 一般特征及分类 2、海百合纲 （1）一般特征及硬体构造； （2）分类依据

5、； （3）演化趋向，生态及地史分布。 3、海林檎纲 （1）一般特征； （2）萼孔类型； （3）地史分布。 4、海蕾纲 （1）一般特征； （2）萼部特点； （3）地史分布。 5. 海胆纲 （1）一般特征； （2）胆壳构造、演化及地史分布。 6、海星纲、海蛇尾纲简介；比较两纲形态学特征及地史分布（十二）笔石动物 1、概述 2、笔石体的构造 3、笔石的繁殖和发育 4、分类 5、笔石的生态、演化趋向及地史分布 6、笔石动物分类位置概述（十三）脊索动物门 1、概述，脊索动物的一般特征（侧重与无脊椎动物的区别） 2、脊索动物门分类简介 3、脊索动物的起源问题简介 4、脊椎动物亚门的一般特征 5、脊椎动物亚

6、门的分类6、鱼形超纲 （1）鱼形动物一般特征； （2）无颌纲简介（在进化上的意义）； （3）盾皮纲、棘鱼纲、软骨鱼纲、硬鱼纲简介； （4）总鳍类与四足动物祖先问题。 7、两栖纲一般特征及进化意义 8、爬行纲 （1）羊膜卵在进化上的意义； （2）爬行纲一般特征及地史分布。 9、鸟纲一般特征及进化意义10、哺乳纲 （1）哺乳动物一般特征及分类； （2）有胎盘类动物分目及相互关系概述。（十四）古植物学 1、概述 2、低等植物 （1）低等植物的一般特征； （2）低等植物化石及其地质意义。 3、高等植物 （1）石松植物门：一般特征及分类，地史分布； （2）节蕨植物门：一般特征及分类，地史分布； （3）真

7、蕨植物门：一般特征及分类，地史分布； （4）裸子植物：种子蕨植物一般特征、分类及地史分布，苏铁植物、银杏植物、松柏植物门科达纲简介。 4. 植物界演化的主要阶段二、总论（一）古生物学：古生物学是研究地质历史时期的生物界及其发生、发展的科学。不仅要研究生物本身，而且要研究一切与生物活动有关的资料。1、微体古生物学Microplaeontology（有孔虫，放射虫，几丁虫，介形虫 ,沟鞭藻，硅藻，轮藻，牙形石，小壳等）：化学分析各种方法分离出来或制成磨片在光镜下观察，10。 2、超微古生物学Ultra-Microplaeontology ： 10，电子显微镜下。包括门类很多，主要是超微浮游生物。

8、3、孢粉学：研究植物，特别是古代植物繁盛器官，孢子，花粉为研究对象(Palynology)，非海相地层划分对比，古气候，古地理，古植被，考古学，刑事侦察等广泛领域。 4、古生态学：研究古生物和无机、有机环境关系的科学，找矿理论预测。5、古病理学：研究古代生物病理现象，化石表面，有伤痕，病态。 6、古遗迹学：研究古代生物活动痕迹。 7、古生物化学：研究古代生物体的化学成分、性质和构造。目前着重研究古代生物体的有机物及其在地史中的演变，探索生命起源。8、分子古生物学：恐龙古生物体中有机物的分子结构，例如，研究蛋白质分子及产物，确定古氨基酸的排列顺序。9、古仿生学：恐龙、头足蜒结构，对钻头、飞机机翼

9、，潜艇。10、数理统计：运用于古生物分类，反映定性定量的新趋向。微体古生物，用群论。11、研究生物绝灭事件：末，恐龙集群绝灭，多门类，多学科，氧碳同位素，微量元素，Ir 1 星外。（二）化石：是保存地层中的古代生物的遗体、遗迹和生命有机成分的残余物的总称。 1、传统定义：保存在地层中的古代生物的遗体和遗迹的总体。 2、化学化石：生物体的最基本成分的残余物，即生命的有机成分的残余。 3、关键点：（1) 生物特征：区别无机的硬锰矿树枝状(假化石) （2) 古代：现代的沉积生生物遗体(全新世)，(旧时器时代，一万年(更新世)以前的) 考古对象是一万年以来的文物。4、化石形成的条件极罕有的机会保存成为

10、化石。一万个生物死亡后之后，大概只有一个有可能保存为化石。（1）生物本身的条件 具硬体的生物保存为化石的可能性较大：硬体容易保存, 无脊椎贝壳, 脊椎的骨骼 有机质硬体：角质层、木质、几丁质膜等，易碳化，如植物、笔石等具耐酸碱的化学成分：如牙齿、 孢子花粉 生物个体的丰富程度（2）埋藏条件沉积环境：能量、酸碱度、氧化还原、是否被其他活的生物吞食 迅速埋藏：长期裸露，要分解或被别的动物吃掉(细菌化学作用)。 一般说来, 掩盖物质粒度小, 沉积作用宁静, 再加上保存没有古生物破坏或具有防腐作用，容易形成完整而精美的化石。例如，我国山东山旺临朐(qu)硅藻土(第三纪)万卷书，西伯利亚第四纪冻土层，美

11、国加利福尼亚更新世沥青沉积，德国侏罗纪李伦霍芳石灰岩，中国澄江动物群、热河动物群等。（3）成岩作用的影响被埋藏的生物要经过化石化作用；压变和固结的作用又会影响化石的保存。（4）时间的作用长期埋藏经石化作用，才能保存成为化石；老地层中的化石由于变质作用被破坏。5、化石保存的类型实体化石、模铸化石、遗迹化石、化学化石 （1）实体化石：古生物遗体本身整体或部分地保存的化石。 未变实体：是指古代生物全部遗体(软体和硬体)没有经过什么明显变化保存在岩层中。这类化石罕见，只有特定情况。 变化实体：多数化石是在遗体被沉积物掩埋以后经明显变化才形成化石的。这种形成化石的作用，一般称之为石化。主要的石化作用有三

12、种：A) 过矿化作用 (矿质填充作用)(微变化硬体)：矿物质填充疏松多孔的硬体组织，(脊椎动物骨骼空隙多)，原来的组织结构未变，但硬体变得更加致密并增加了重量。 B) 炭化作用(升溜作用)：一般发生在具有几丁质(C15H26N2OO10)、几丁蛋白质或蛋白质骨骼中。这些有机物中易挥发成分(H、O、N)经升溜作用而留下较稳定的炭质薄膜。如植物，笔石。C) 置换作用(交代作用)：硬体的原来成分，逐渐被地下水溶解，逐渐被新的物质填充。如果溶解和填充速度相等，而以分子相互交换，则可保持生物详细内部构造(如细胞构造)。用以置换生物硬体种类很多，但主要是石英(硅化)、方解石(化)、白云石(化)、黄铁矿(化

13、)、赤铁矿(化)等。用来置换的矿物一般比较稳定。如：硅化本是古代树木经过硅化形成的，其年轮甚至细胞仍清晰可见。（2）模铸化石：模铸化石不是实体化石本身，而是生物遗体在底质，围岩，填充物中留下的印痕和复铸物。这类化石就数量来说仅次于变化实体化石。模铸化石有时与实体化石一起保存。 印痕化石：生物遗体(主要指软体)在细碎屑岩或化学沉积物中留下的印痕。这些印痕能反映出生物的主要特征。如水母，节肢动物附肢，蠕虫等构成的埃迪卡拉动物群(Ediacara)。 印模化石：一个生物体的贝壳内外为沉积物所包围或充填时，在围岩上留了的印模反映贝壳外形的称“外模”，反映贝壳内形的称“内模”，但它们与贝壳内外凸凹相反。

14、 模核化石：如果贝壳完全被溶解消失，外模里又被沉积物所充填，充填形成一个不但与贝壳外形模样相同，而且凹凸相同，但非属贝壳的物质成分的化石称“外核”。同样，内模所包围的充填物形成一个与原贝壳内形、模样相同但凹凸相反的化石称“内核”。 铸型化石：如果外模和内模都保存着，但贝壳却已被溶解消失了，后来其它物质正好充填到这个留下的空间，而充填物的外形及内形都保存下原壳体的外形和内形，凹凸相同，称铸型。（3）遗迹化石：是生物生活时在底层或围岩中留下的痕迹或遗物，并非生物体中本身的任何部分。又可区别为狭义的遗迹化石和遗物化石两种。 遗迹化石(狭义)：包括足迹，移迹，蚀孔虫管，取食道等。 遗物化石：动物的遗物

15、化石往往是它们排泄物或卵，无脊椎动物的粪粒。如恐龙蛋化石。古人类(旧石器时代以前）的劳动工具，文化遗物也属于化石。（4）化学化石 是指保存在地层中的组成生物体的最基本的有机成分的残余物。化学化石的研究对探明地球上生命的起源和阐明生物的发展史有重要意义。 6、生物群、死亡群、埋藏群、化石群生活在同一环境的各个生物种类总称生物群，一个生物群的生物，由各种彼此相关的动植物所组成，它们受同一环境因素控制。（恢复古代生物群的研究任务属于古生态学。）由于各种原因，生物群中的生物不断地死亡。死亡后的尸体堆积一起，称为死亡群。死亡群可以是同一个生物群，也可能包括几个生物群死亡后的尸体。（对死亡群的沉积、分布及

16、其与地质作用的关系的研究任务属于化石层序学。）死亡群往往不能马上掩埋要经过一定的损失，还可能与从别处搬来的其它生物群的死亡群相混杂，然后被沉积物掩埋形成了埋藏群。（研究从死亡群经过埋藏到形成化石的作用及过程的学科称为化石形成学。）埋藏群和周围的沉积物同时经过成岩作用的变化形成化石群。化石群的成员和埋藏群没有区别，不过古生物的遗体的物质成分经过石化作用多少发生了变化。 7、化石群类型 研究埋藏过程的变化首先要研究化石群是原地埋藏还是异地埋藏。从原地理藏到异地埋藏大致可分为四类化石群：原地化石群：原来生物群几乎未经过移动就地埋藏下来形成的化石群。 残留化石群：原来后物群中的成员有一小部分被移运走了

17、，余下的大部分成员就地埋藏下来形成的化石群。 混合化石群：原来生物群中的大部分成员未经搬运就地和其他的搬运来的生物埋藏下来形成的化石群。 搬运化石群：全部经过搬运，可能是来自几个同时代的生物群埋藏下来形成的化石群。 前两类是原地埋藏的化石群，对恢复古生态环境来说更有用。后两类是异地埋藏的化石群，对恢复水动力的强度、方向、沉积来源和能量大小等等很有用。（三）古生物分类和定名 1、分类单位：界、门、纲、目、科、属、种 2、物种的定义 物种：物种是古今生物的分类的基本单位，它不是人们任意规定的，而是生物进化发展过程中客观存在的一个实体。现在统计全球200万个种。目前对于“种”的概念，尚未取得完全一致

18、的理解一般认为：生物学上的物种的定义：是由实际上或潜在的能够配育(杂交并繁殖后代)的一系列自然居群组成，它们与其它的类似的有机体在生殖上是隔离的。现生物种的定义包含以下的内容： 1) 同一物种必定以一定居群的实体而存在，有着共同的起源； 2) 居群分布于一定的地理范围，并适应于特定的生态小区； 3) 具有一些共同的形态特征，但这些特征又呈现一定的变异性； 4) 实际上或有可能配育。 化石物种的概念与现今生物学相同，但由于化石不能进行生殖隔离实验。实际上，主要依据前三点。 3、分类法 人为分类法vs自然分类法。 人为分类法：简单的归纳法对生物进行分类，也就是依据生物外部形态特征，不管各类生物真正

19、的亲缘关系，把生物区别或许多类型。自然分类法：尽量减少人为的成分，尽可能地反映生物之间的真实的亲缘关系，要掌握有大量标本，不但要考虑形态学特征，而且要考虑生态学、生理学特征来分类。达尔文的进化学说使分类学上，为自然分类法奠定了理论基础。目前，在古生物学中，往往依据形态学的一个或几个特征建立属，人为分类法还是很普遍的。原因在于古代生物中的绝大多数已不存在了，没有现生的代表了，要把握它们的亲缘关系，限于材料的残缺，往往是很困难的。4、古生物的命名法则在命名时，按国际动、植物命名法规。从“门”到“亚属”一级的分类单位均采用单名法(用一个词表示)，对种一级的命名采用双名法(两个词表示)，对亚种一级命名

20、采用三名法。名级分类单位要拉丁文或拉丁化的文字命名。科：Schwagerinidae Dunbar et Hembest, 1930 希瓦格蜓科属：Schwagerina Moeller，1877 希瓦格属种：Schwagerina chihsiaensis Lee，1931 栖覆希瓦格种亚种：Glyptagnostus reticulatus angelini (Resser), 1938 网格雕纹球接子安氏亚种种和种以下的各级分类单位开头第一个词第一个字母大写，第二个词(种)，第三个词(亚种)开头第一个字母均小写。其它较高级分类单位名称开头第一个字母一律大写。属和属以下各级分类单位在印刷时

21、应为斜体字，书写或打字时下方画横线。其余各级分类单位则用正体字。（1）优先律：指一个生物分类单位的有效名称，应符合国际动(植)物命名法的规定，以最早正式刊出名称为准。比如腕足动物弓石燕属Crytospirifer Nalivkin 1918，葛利普在1931又命名为Sinospirifer，后者提出较晚， 废弃，作次同义名，以前者为准。 （2）古生物名称中常用一些拉丁语缩写词 cf. 是conformis（相符、比较）的缩写：标本经鉴定，可能是一个已知种，但因为特征尚不充分，不能确切肯定为该种； aff.为affinis（亲近）的缩写。所鉴定标本与最接近标本之间，在特征上还有区别，但由于材料不

22、足等缘故，还不足以建立新种；3 sp.为（species）的缩写。未定种 sp.indet 为species indeterminata的（不能鉴定种）缩写，标本很差，不能鉴定到种； sp.nov.和gen.nov分别是species nova（新种）和genus novum（新属）的缩写。（四）热点生物群埃迪卡拉动物群、布尔吉斯动物群、澄江动物群、凯里动物群、热河动物群、瓮安动物群、关岭动物群1、埃迪卡拉动物群（1）发现时间、地点：1908年，在纳米比亚就发现了该动物群化石，但其重要性却被忽视了。1947年，在澳大利亚埃迪卡拉再次发现该动物群并将其命名。（2）时代：U-Pb年龄测定大致可以推

23、测埃迪卡拉期为6-5.3亿年，为晚前寒武纪埃迪卡拉纪（3）生物类群：包括3门，15属，35种低等无脊椎动物。3个门是：腔肠动物门，包括似水母类（Medusoid）和海鳃类（Pennatulaceun）；环节动物门；节肢动物门。主要包括软体生物、遗迹以及少量骨骼化石 2、布尔吉斯动物群（1）发现时间、地点：1909、加拿大洛基山脉的布尔吉斯山、维尔卡特（2）时代：5.15亿年（3）生物类群：除三叶虫和海绵动物以外，还有100多种保存得十分完整的无脊椎动物化石，有的像水母、海葵那样的腔肠动物，有的像环节动物，也有象海参那样的棘皮动物 3、澄江动物群（1）发现时间、地点：1984年在云南澄江帽天山的

24、泥岩中发现了澄江动物群（2）时代：寒武纪早期，距今约5.3亿年前。（3）意义：澄江动物群以来,深入研究寒武纪大爆发成为可能。是目前世界上所发现的最古老、保存最好的一个多门类动物化石群； 4、凯里动物群（1）发现时间、地点：1982年发现于贵州台江（2）时代：5.2亿年中寒武世 （3）生物类群：拥有10个大门类、120多属，其核心由棘皮动物、水母状动物、节肢动物、软躯体动物等组成 5、热河动物群（1）发现时间、地点：20世纪20年代，美国古生物学家葛利普研究了中国辽西地区的中生代晚期的化石，当时辽西地区属于热河省，所以他把这些化石命名为热河动物群 近年来，我国科学家在这个地区的发掘和研究工作取得

25、了重大突破，发现了许多新的种类，几乎脊椎动物的所有门类都找到了代表，尤其是大量等珍贵化石的发现更是震惊了全世界，使热河动物群的名声大噪。 （2）时代：中生代晚期（3）生物类群：热河动物群的主要代表为东方叶肢介、三尾拟蜉蝣和狼鳍鱼，简称E.-E.-L动物群。有早期鸟化石、带毛的恐龙、奇特的水生蜥、完整的张和兽和热河兽。除此之外，还有大量的昆虫化石，包括古蜻蜓、古蝉、古蟑螂和古蚊、古蜂等等。 6、瓮安动物群（1）发现时间、地点： 1998年2月5日，陈均远和李家维等与张昀、肖书海等两个小组在同一天分别在美国科学杂志和英国自然杂志公布了5亿8千万年前来自中国贵州瓮安动物群的多细胞动物和胚胎化石的发现

26、。 （2）时代：5.8亿年前寒武纪陡山沱组 （3）生物类群：微体胚胎化石 7、关岭动物群 （1）发现时间、地点：关岭位于贵州西南部,紧邻世界第三大瀑布黄果树瀑布风景区。 40年代，关岭发现了海百合化石群，90年代后又发现了海生爬行动物化石群。 （2）时代：距今约2.2亿年晚三叠纪 （3）生物类群：水生爬行动物、鱼类、海百合及大量的无脊椎动物（五）生物与环境 1、相关概念 （1）古生态学：研究生物与环境的关系的科学叫生态学。古生物学的一个分支古生态学，就是研究古生物与古环境的联系的科学。 （2）生态系统：在一个特定的自然环境内，有机界和无机界相互作用，形成一个综合的物质与能量循环系统。生态学上把

27、一个特定的环境与生物的综合称为生态系统(简称生态系)。凡具有相对独立的物质与能量循环的综合体系，都可以看成一个生态系统 （3）生态位：满足一种生物的生态要求的最小单位。2、环境因素分析 （1）分类： 物理的环境因素：有温度、深度、压力、光照、水的流动性、底质、纬度和经度等。 化学的环境因素：有含盐度、气体(氧、二氧化碳、硫化氢等)含量、氢离子浓度和氧化还原电位(pH-Eh值)等。 生物的环境因素：有生物的组合关系，数量和密度、生物共生关系、对抗和竞争关系，食物营养依赖关系等。 （2）温度 温度对生物的影响是最广泛最深刻的。生物地理分布主要是受温度控制的。早期的生物地理区系就是按温度带划分的，这

28、些温度带（北极带、北温带、赤道带、南温带和南极带）大致符合生物分布情况。 生物对温度适应能力不同，生态学上区分为广温生物（温度适应范围较广）、狭温生物（适应范围较窄）。 温度与生物生长和形态关系也很密切。温度往往直接影响生长速度。据报导，一般说同种或近缘种的个体在冷水环境下要比暖水环境的大些。钙的沉淀在较高的温度下要比低温下更容易进行。 （2) 盐度：盐度是溶解于海水中的无机盐的含量：正常海30-40，淡化海0.5-30，淡水0-0.5，咸化海水40-60。 按生物对含盐度的变化忍受能力不同，生态学上区分为广盐生物（含盐度适应范围较广，常常也是广温生物）、狭盐生物（含盐度适应范围小）。 （3）

29、水深、光照和压力行光合作用的植物的分布受到水深严格控制。一般海洋植物只分布于100米深度以内的有光带或透光带。大多数动物对海水的深度适应范围比较宽些，但总的趋势是随深度增加，动物的种类数量和个体数量都逐渐减少。 （4）水的流动性有一定规律的海水流动叫海流。海流有三种：世界大洋表层海水的环流；海水垂直方向的上升与下降运动的补偿流；天体（月球、太阳）引潮力引起的潮流。 底层流、大洋传送带 （5）底质：水底性质就是底质。水底性质分为岩石硬底质和松散沉积物软底质。 （6）气体：水中的气体指氧气、硫化氢与二氧化碳等。 氧气：海水含氧量随温度、深度和含盐度的增大而降低。海洋表层(25-50米深处)水中含氧

30、量最高，因此，浮游生物聚集于表层海水中。 二氧化碳：海水中二氧化碳含量大大高于大气中，通常大60倍。二氧化碳是植物的光合作用的必需原料，对于海洋藻类的意义是非常需要的。海水中的CO2的重要意义还在于它和碳酸钙的沉淀和溶解有关。CCD：碳酸盐饱和的深度曲线，即碳酸盐生成溶解平衡曲线。在热带海洋环境有利于碳酸盐CaCO3，MgCO3沉积，而在高纬度海区，CO2溶解始终未达到过饱和状态，因而不利于碳酸盐沉积。（7）生物之间的相互作用生物之间的互相作用、竞争关系构成生物环境因素之一。生物之间关系主要表现在食物与空间的相互依赖和相互竞争的关系。共栖：对一种生物有利，对另一种生物无害的关系；共生：对双方生物都有利的关系；寄生：对一方有利，另一方有害甚至致命的生物关系。 3、海洋环境分区和海洋生物生活方式 （1）现代海洋环境分区根据深度划分为超滨海区、滨海区、浅海区、半深海区和深海区，根据海底地形划分为潮上带、潮间带、大陆架、大陆斜坡（即大陆坡）和大洋底（包括深海沟）五带。实际上，两种分区往往结合起来，五区与五带可以依次对应起来：（2）现代海洋生物的生活方式分类 底栖生物：生活期间不离海底的生物。又可分居在海底表面的表生生物和居住在海底沉积物内部的内生生物。底栖生物又把沿海底自由行动的称为底栖移动生物，固定在海底不能移动