石炭纪的动物演化
石炭纪(3.58亿年-2.98亿年前)——壮观的蕨类森林.石炭纪是植物世界大繁盛的代表时期。早石炭世的植物面貌与晚泥盆世相似,古蕨类植物延续生长,但只能适应于滨海低地的环境;晚石炭世植物进一步发展,除了节蕨类和石松类外,真蕨类和种子蕨类也开始迅速发展。裸子植物中的苛达树是一种高大的乔木,成为造煤的重要材料之一。石炭纪的气候温暖湿润,有利于植物的生长。随着陆地面积的扩大, 陆生植物从滨海地带向大陆内部延伸,并得到空前发展,形成大规模的森林和沼泽,给煤炭的形成提供了有利条件,所以,石炭纪成为地史时期最重要的成煤期之一。此外,石炭纪也是地壳运动频繁的时期,许多地区这时褶皱上升,形成山系和陆地,地形高差起伏,使地球上产生明显的气候分异。按照地理环境的不同,科学家们根据石炭纪的植物分布特点划分出各具特色的植物地理区,每一植物地理区都有自己的特色植物群(flora)和一定的生态特征。在石炭纪的森林中,既有高大的乔木,也有茂密的灌木。乔木中的木贼根深叶茂,木贼的茎可以长到20~40厘米粗,它们喜爱潮湿,广泛分布在河流沿岸和湖泊沼泽地带。石松是另一类乔木,它们挺拔雄伟,成片分布,最高的石松可达40米。石炭纪时,早期的裸子植物(如苏铁、松柏、银杏等)非常引人注目,但蕨类植物的数量最为丰富。蕨类植物是灌木林中的旺族,它们虽然低矮,但大量占据了森林的下层空间,紧簇拥挤,蒸蒸日上。可以这样说,今天地球上之所以蕴藏有如此丰富的煤炭资源,与石炭纪的植物界的繁盛密切相关。中国是煤炭资源大国,外国科学家们曾经指出,石炭纪森林的广袤和茂密可以从中国所产煤层的厚度上看出来,有的煤层厚度竟然超过120米,这相当于2440米的原始植物质的厚度。植物是怎样变成煤炭的呢?由于石炭纪的植物种类繁多,生长迅速,它们死后即便有一部分很快腐烂,但仍有许多枝干倒伏后避免了风化作用和细菌、微生物的破坏。石炭纪森林的不少林地是被水浸泡着的沼泽地,死亡后的植物枝干很快会下沉到稀泥中,那里实际上是一种封闭的还原环境,在这种环境中植物枝干避免了外界的破坏,并在压实作用和其它作用下缓慢地演变成泥炭。年复一年,由植物形成的泥炭在地层中得到保存,并又经历了成煤作用后成为初级的煤炭-褐煤。褐煤是一种劣质煤,褐煤再经过长时间的压实后,才能形成真正意义上的煤——烟煤。褐煤转化成烟煤要付出巨大的“代价”,据地质学家们推算,0.3米厚的烟煤是由6米厚的象褐煤这样的植物质压缩而成的。石炭纪森林分布在地球陆地的许多地方,在中国北方的华北平原,就曾保存着石炭纪的广袤森林,山西的煤层应该是最好的证据。在石炭纪时,山西大地历经海水的数次入侵,海陆频频交替。每当海水退却,陆地植物便在温暖潮湿的环境下迅速繁盛,一期又一期的森林就这样生成了。成煤的泥炭沼泽植物林中,主要以石松类、科达类、种子蕨类、真蕨类等为主,当我们今天开发山西的煤炭资源时,有谁能够知道并辨认出那些形形色色的史前植物呢?
一、无脊椎动物的演化历程
地球上最早的动物是单细胞的原生动物。
多细胞动物是由原始的单细胞动物演变而来的。一般认为多细胞动物起源于原始的鞭毛虫类,因为它们有许多种类表现出向多细胞状态发展的倾向,如团藻、空球藻等。
低等多细胞动物有多孔动物和腔肠动物。它们具有内外两胚层。内胚层是由囊胚细胞内陷或移入形成。在多孔动物,内胚层围的原肠腔不具有消化能力,只有细胞内消化,被认为是进化过程的侧生动物;而在腔肠动物,原肠腔即消化循环腔,原肠胚的开口则成为将来的口。腔肠、扁形、原腔、环节、软体、节肢动物等各门动物都为原口动物。
扁形动物是无体腔的三胚层动物,环节动物、软体动物在个体发育上都有担轮幼虫期,被认为是由原始的担轮动物祖先演变而来的。
节肢动物和环节动物有许多共同特点,如相似的体形,两侧对称,分节现象,链状神经系统,因此节肢动物被认为是由古代的环节动物演变而来的。
在棘皮动物、半索动物和脊索动物,它们的口是在原口的相对的一端发生的,原口封闭为肛门,而在相对的一端发生口,故称为后口动物。
后口动物中棘皮动物虽体呈辐射对称,但幼体是两侧对称的,这说明其祖先仍然是两侧对称的动物。棘皮动物的幼虫和半索动物的幼虫很相似,这说明两者的亲缘关系。
二、脊椎动物的演化
从进化的过程和规律看,脊椎动物应该是从无脊椎动物演化而来的,其间一定具有许多中间类型的阶段。由于无脊椎动物没有坚硬的骨骼,所以只有从比较解剖学和比较胚胎学方面的材料来寻找演化的线索。
脊椎动物个体发育过程中具有脊索、咽腮裂和背神经管,因此脊椎动物与原索动物有着共同的祖先,即原始无头类,推测可能发生在寒武纪。原始无头类演化出前端具有脑、感官和头骨的原始有头类,即成为脊椎动物的祖先。而尾索动物和头索动物可能是原始无头的两个特化分支。
脊椎动物的演化可以分为三个阶段:水中的演化;从水中到陆地的演化——两栖类、爬行类的演化;鸟类和哺乳类的演化。
(一)鱼类的起源和演化
原始有头类可分为两支:一支比较原始,无上下颌,如出现于古生代奥陶纪的甲胄鱼,兴盛于志留纪和泥盆纪,它们的身体外被笨重的骨甲,由于不能很好地适应,不久就被淘汰。现存的只有七腮鳗和盲鳗等少数,由于无上下颌,只好过着半寄生的生活。
另一支产生了上下颌,能主动的生活,成为了鱼类的祖先。
最早的原始有颌鱼类是盾皮鱼类,出现于古生代的志留纪,兴盛于泥盆纪。其特征是体小,梭形,外被有坚厚斜方形鳞片,内骨骼为软骨,歪尾形。在志留纪及泥盆纪,尚分化出原始软骨鱼类,如裂口鳖,形状似现代鲨鱼,体被盾鳞,歪尾形,它们是现代鲨鱼的始祖。
由古软骨鱼类演化为原始的硬骨鱼类。它们可能是志留纪后期与棘鱼类近似的种类演化来的。原始的硬骨类一支进化为辐鳍亚纲,一支进化为总鳍亚纲和肺鱼亚纲。古代鳍亚纲以鳕总目的鱼类为代表。中生代空棘目的水神鱼,被认为是总鳍亚纲的活化石。双鳍肺鱼可认为是肺鱼亚纲的祖先。
(二)两栖类、爬行类的起源和进化
从水栖生活转入陆栖生活,因古总鳍鱼类具有内鼻孔,偶鳍的结构和五趾型的四肢相似,以后由于环境的变化,逐渐变为原始的两栖类。蚓螈为现代无尾目的祖先,而另一支壳椎类的两栖类,演化为现代的有尾目和无足目。
爬行动物是石炭纪末期由古代迷齿亚纲的始椎类两栖动物发展而来的。蜥螈(或称西蒙龙)有古代两栖类的许多特征,如颈部不明显,但其枕骨髁、脊柱和附肢骨与爬行类相似,可以算是两栖类和爬行类之间的类型。杯龙类似乎是爬行类祖先的基干,所以的各类爬行动物直接或间接的为杯龙类的后裔。
(三)鸟类、哺乳类的起源和演化
鸟类和爬行类在形态上有许多相似的地方,如皮肤干燥,缺乏腺体,羽毛和鳞片同源,头骨都有一个枕骨髁,产大型的羊膜卵,体内受精等,可以说明其间的亲缘关系。化石始祖鸟全身被羽,前肢为翼,但尾长,指端具爪,具齿,这些特征,可进一步说明鸟类是从爬行类进化来的。不具齿的今鸟亚纲的鸟类可以按是否具有龙骨而分为平胸类和突胸类,企鹅类是早期突胸类的一支。
哺乳类的起源比鸟类早,是在古生代由原始爬行动物演化而来的。哺乳类的祖先是爬行类的兽齿类,这类动物的牙齿都是三椎齿结构,并有了分化,以后的哺乳动物的牙齿都是在这个基础上发展起来的。其一支发展成现代的原兽亚纲,一支发展成后兽亚纲和真兽亚纲。古食虫目是类似小型鼠类的哺乳动物,在白垩纪,其经辐射发展为现代哺乳动物的多数目和原始猴类。
总之,生物的进化历程可以概括为:
由简单到复杂,
由低等到高等,
由水生到陆生。
或者多关注人与自然和动物世界节目,你就会了解很多。
石炭纪陆生生物飞跃发展,海生无脊椎动物也有所更新。
与泥盆纪相比,蜓类是石炭纪海生无脊椎动物中最重要的类群,而腕足动物尽管在类群上减少,但数量多,依旧占相当重要地位,头足类则以菊石迅速发展为主。
在石炭纪晚期,脊椎动物演化史出现一次飞跃,从此摆脱了对水的依赖,以适应更加广阔的生态领域,以北美宾夕法尼亚早期地层中的林蜥为代表。生活在陆上的昆虫,如蟑螂类和蜻蜓类,是石炭纪突然崛起的一类陆生动物,它们的出现与当时茂盛森林密切相关,其中有些蜻蜓个体巨大,两翅张开大者可达70cm。
石炭纪的海生无脊椎动物与泥盆纪比较起来,有了显著的变化。浅海底栖动物中仍以珊瑚、腕足类为主。早石炭世晚期的浮游和游泳的动物中,出现了新兴的筳类,菊石类仍然繁盛,三叶虫到石炭纪已经大部分绝灭,只剩下几个属种。
最早发现于泥盆纪的昆虫类,在石炭纪得到进一步的繁盛,已知石炭、二叠纪的昆虫就达1300种以上。陆生脊椎动物进一步繁盛,两栖动物占到了统治地位。早石炭世一开始,两栖动物蓬勃发展,主要出现了坚头类(也称迷齿类),同时繁盛的还有壳椎类。
石炭纪动物演化
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地质年表地质年表与生物演化
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古生物演化的裸子植物和爬行动物
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地质年表的生物演化
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动物是怎样进化的
(3)适者生存的理论。生存条件一直在变化,如果物种的变异适合于变化的环境,那么就在生存斗争中取得胜利而发展;如果物种的变异不适宜于它当时生存的条件,那么就趋于衰减或灭亡。这样,达尔文基于自然界本身的事实和矛盾,为我们大致描绘了生物进化的机制,各种关键的问题在他这里都有了比较合理的、有事实...
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