1、地球历史,科幻影片中，我们经常听到“时间隧道”这个词，并在影片中看到人们穿越“时间隧道”回返到史前世界中去，然而在现实生活中这是难以实现的。 地质历史有多长呢？大约有46亿年，人的生命与宏大的地质时限无法相提并论，但是化石却给我们提供了这样的便利，它使人们能够回溯历史，认识几百万年甚至几十亿年前的地球和生物界。 今天，让我们掀开地质历史的每一页，回顾和认识漫长的地球发展和生物演化的历史吧。,地质年代,地质年代（Geological Time）：地壳上不同时期的岩石和地层，在形成过程中的时间（年龄）和顺序。 时间表述单位:宙、代、纪、世、期、时；地层表述单位:宇、界、系、统、阶、带。,地质年代简
2、表,当地球不再是一个火山喷发不断的星球,海洋和远古大气逐渐稳定之后，生命出现了。在地球46亿年的历史中,真正意义上的动物是在距今不超过19亿年的时间（太古宙新太古代晚期出现生命）。,震旦纪,是在中国命名并向国际推荐的一个地质年代单位。 震旦是古代印度对中国的称呼，日本也有称我们为震旦的，1900前后还很常用的。以软体裸露动物群为代表,狄更逊水母(Dickinsonia),海生生物。体长5-12.5厘米,生活距今6亿年前的澳大利亚,斯普里格蠕虫(Spriggina),海生生物。体长7.5厘米,体重0.5kg。生活于距今5.7亿-6亿年前的澳洲,非洲和欧洲部分地区,寒武纪,寒武是英国威尔士的拉丁语
3、名称，这个纪的地层首先在那里发现。寒武纪是显生宙的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，大量多细胞生物突然出现，包括了现生动物几乎所有类群祖先，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸” 。其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，寒武纪的生物形态奇特，和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。,三叶虫是距今5.6亿年前的寒武纪就出现的最有代表性的远古动物，5亿4.3亿年前发展到高峰，至2.4亿年前的二叠纪完全灭绝，前后在地球上生存了3.2亿多年。,叉尾虫,蝙蝠虫,哈氏虫,奇异虫,小软舌螺
4、,螺旋藻(Incertae Sedis)生存于约5.3亿年前的中国云南澄江地区。 圆柱形，呈疏松或紧密的有规则的螺旋旋形弯曲，形如钟表发条，故而得名。具有减轻癌症放疗、化疗的毒副反应，提高免疫功能，降低血脂等功效。,奥陶纪,奥陶纪由英国威尔士北部古代的奥陶族而得名。 生物群以三叶虫、笔石、腕足类为主，出现板足鲞类，也有珊瑚。藻类繁盛。奥陶纪是历史上海侵最广泛的时期之一，是火山活动和地壳运动比较剧烈的时代，也是气候分异、冰川发育的时代。,但最大的新出现的动物是像萨卡班巴鱼这样的无颌类。无颌类，例如发观于南美的萨卡班巴鱼，是地球上最早的脊椎动物之一。这一时期仍然没有任何动物种类生活在陆地上。,奥陶
5、纪时期的海洋生物是现代动物的最早祖先。珊瑚和古老海星生长在洋底。海底的带壳动物包括与现代牡蛎有关的软体动物、看起来与软体动物相似的腕足动物和外壳卷曲的腹足动物。头足类现生鱿鱼的堂兄弟快速游过海底搜寻猎物。,鹦鹉螺进入繁盛时期。它们身体巨大，是奥陶纪的海洋中凶猛的肉食性动物；由于大量食肉类鹦鹉螺类的出现，为了防御，三叶虫在胸、尾长出许多针刺，以避免食肉动物的袭击或吞食。,鹦鹉螺（学名：Nautiloidea）是海洋软体动物，共有2属、6种，仅存于印度洋和太平洋海区，壳薄而轻，呈螺旋形盘卷，壳的表面呈白色或者乳白色，生长纹从壳的脐部辐射而出，平滑细密，多为红褐色。整个螺旋形外壳光滑如圆盘状，形似鹦
6、鹉嘴，故此得名“鹦鹉螺”。鹦鹉螺已经在地球上经历了数亿年的演变，但外形、习性等变化很小，被称作海洋中的“活化石”，在研究生物进化和古生物学等方面有很高的价值。在现代仿生科学上也占有一席之地，人类模仿鹦鹉螺排水，吸水的上浮、下沉方式， 1954年，美国研制出世界第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号在美国格罗顿下水。,第一次生物大灭绝,全世界发生过数次大灭绝事件，主要有5次生物大灭绝。奥陶纪晚期，由于当时地球气候变冷和海平面下降，生活在水体的各种不同的无脊椎动物便荡然无存。导致大约85%的物种绝灭。,志留纪,约开始于4.38亿年前，结束于4.1亿年前。志留纪由古代住在英国威尔士西南部的志留人得名。 地壳相当稳
7、定，但末期有强烈的造山运动。生物群中腕足类和珊瑚繁荣，三叶虫和笔石仍繁盛，无颌类发育，到晚期出现原始鱼类，末期出现原始陆生植物裸蕨。,脊椎动物的演化上一件重大事件，鱼类开始征服水域，为泥盆纪鱼类大发展创造了条件。,陆生植物中的裸蕨植物首次出现，植物终于从水中开始向陆地发展，这是生物演化的又一重大事件。,泥盆纪,泥盆纪由英国的泥盆郡而得名。 约开始于4.1亿年前，结束于3.55亿年前。这个时期的初期各处海水退去，积聚后成沉积物。后期海水又淹没陆地并形成含大量有机物质的沉积物，因此岩石多为砂岩、页岩等。生物群中腕足类和珊瑚发育，除原始菊虫外，昆虫和原始两栖类也有发现，鱼类大发展，蕨类和原始裸子植物
8、出现。,泥盆纪常被称为“鱼类时代”，（包括甲胄鱼、盾皮鱼、总鳍鱼等）空前发展。,内乡境内发现如此大面积的珊瑚化石群落，规模和质量国内罕见，说明远古时期豫西南地区曾是一片汪洋大海。,南阳市内乡县乍曲乡的葫芦山上，发现了泥盆纪时期的珊瑚化石。,第二次生物大灭绝,对古气候的研究显示泥盆纪时期是温暖的。化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候。在泥盆纪晚期，第二次物种大灭绝发生，其原因也是地球气候变冷和海洋退却。海洋生物遭受了灭顶之灾。,石炭纪,约开始于3.55亿年前，结束于2.9亿年前。在这个时期里，气候温暖而湿润，高大茂密的植物被埋藏在地下经炭化和变质而形成煤层，故名。岩石多为石灰岩、页岩、砂岩
9、等。动物中出现了两栖类，植物中出现了羊齿植物和松柏。,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。出现了两栖类。,石炭纪是植物世界大繁盛的代表时期。 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。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，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。也说明，石炭纪森林的广袤和茂密。,小知识：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
10、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，并经历成煤作用后，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。,褐煤,烟煤,无烟煤,石炭纪有个别名叫“巨虫时代”,因为当时大气含氧量很高,虫子长得特别大。,巨型蜻蜓是有史以来最大的昆虫
11、。翼展将近一米。,巨型蜘蛛属于中突蛛亚目。有人头般大小。它住在自己的洞穴里，用蜘蛛丝探测外面的动静。,巨型马陆属于多足纲，有大约3米长，身披坚硬的 巨型马陆盔甲，长有锋利的大颚。是有史以来最大的陆地节肢动物。,二叠纪,约开始于2.9亿年前，结束于2.5亿年前。在这个时期里，地壳发生强烈的构造运动。但它开始和结束的精确年代却有争议。其不精确度可达数百万年。在德国，本纪地层二分性明显(上半层是白云质石灰岩，下半层是红色岩石之故)。 ，故名。动物中的菊石类、原始爬虫动物，植物中的松柏、苏铁等在这个时期发展起来。 三叶虫趋于灭绝。昆虫开始迅速发展，种类增多, 所以这个时代也被称为昆虫时代。,二叠纪早期
12、的植物群与晚石炭世相似，以真蕨和种子蕨为主。晚期植物群有较大变化，鳞木类、芦木类、种子蕨、柯达树等趋于衰微或濒于绝灭，代之以较进化或耐旱的裸子植物，松柏类数目大为增加，苏铁类开始发展。,二叠纪植物群示意图,爬行动物虽然发生在石炭纪，但其首次大量繁盛是发生在二叠纪。爬行动物的杯龙目、盘龙目和兽孔目3个主要分类在二叠纪时均有存在。它们作为现代爬行类、鸟类和哺乳动物的先祖（或其近亲），相当活跃地生活于南美和前苏联欧洲部分等内陆地区。,杯龙目,盘龙目,第三次生物大灭绝,这次大灭绝是由气候突变、沙漠范围扩大、火山爆发等一系列原因造成。导致超过95%的地球生物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。这
13、次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。,第三次生物大灭绝,也有科学家认为，在二叠纪曾经发生海平面下降和大陆漂移，造成了最严重的物种大灭绝。所有的大陆聚集成了一个联合的古陆（冈瓦纳古陆 ），富饶的海岸线急剧减少，大陆架也缩小了，生态系统受到了严重的破坏，很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。更严重的是，当浅层的大陆架暴露出来后，原先埋藏在海底的有机质被氧化，这个过程消耗了氧气，释放出二氧化碳。大气中氧的含量减少，对生活在陆地上的动物非常不利。随着气温升高，海平面上升，又使许多陆地生物遭到灭顶之
14、灾， 海洋里也成了缺氧地带。地层中大量沉积的富含有机质的页岩是这场灾难的证明。,三叠纪,中生代的第一个纪，约开始于2.5亿年前，结束于2.05亿年前。在这个时期里，地质构造变化比较小，岩石多为砂岩、石灰岩等。因本纪的地层最初在德国划分时分上、中、下三部分，故名。,三叠纪(Triassic period)是爬行动物和裸子植物的崛起。,原始哺乳动物在三叠纪末期也出现了。 爬行动物在三叠纪崛起，主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成。,鱼龙,晚三叠世时，裸子植物真正成了大陆植物的主要统治者。,第四次生物大灭绝,爬行类动物遭遇重创。估计有76%的物种，其中主要是海洋生物灭绝，此次灾难并无特别明显的标
15、志，只发现海平面下降之后又上升，出现大面积缺氧的海水。,侏罗纪,约开始于2.05亿年前，结束于1.35亿年前。在这个时期里，有造山运动和剧烈的火山活动。由法国、瑞士边境的侏罗山而得名。爬行动物非常发达，出现了巨大的恐龙、空中飞龙和始祖鸟，植物中苏铁、银杏最繁盛。,恐龙的骨骼和牙齿等坚硬部分是由矿物质构成的。矿物质在地下往往会分解和重新结晶，变得更为坚硬，这一过程被称为“石化过程”。随着上面沉积物的不断增厚，遗体越埋越深，最终变成了化石。而周围的沉积物也变成了坚硬的岩石。“中国恐龙之乡” 1浙江东阳2广东南雄3四川自贡4甘肃永靖5山东诸城6河南西峡,始祖鸟之所以如此著名，是因为其化石保存了精美的
16、羽毛，这恰是索伦霍芬石灰岩的独到之处，它具有把软组织保存下来的地质魔力。,恐龙真的灭绝了呢？科学家们认为，从这些原始鸟类化石身上所保存的信息可以揭示恐龙与鸟的演化关系，换句话说，恐龙没有绝灭，它们中的幸存者演化成了鸟。,关于鸟类的起源有三种假说，其中历史最悠久、最有影响力的就是恐龙演化说。早在1870年，英国著名生物学家赫胥黎就注意到鸟类与恐龙的关系。后来，科学家们进一步注意到小型恐龙（如兽脚类恐龙）的一些重要特征，如大脑发达、眼孔大、骨骼纤细、体形灵巧等，一些古生物学家认为，小型兽脚类恐龙与始祖鸟在形态上几乎完全相似，假如始祖鸟化石上的原始羽毛没有保存下来，很有可能会被误认为是一种小型恐龙（
17、如虚骨龙类），它们的特征确实太相象了。,白垩纪,约开始于1.35亿年前，结束于6500万年前。因欧洲西部本纪的地层主要为白垩岩而得名。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩。（大白、粉笔 ）这个时期里，造山运动非常剧烈，我国许多山脉都在这时形成。动物中以恐龙为最盛，但在末期逐渐灭绝。鱼类和鸟类很发达，哺乳动物开始出现。被子植物出现。植物中显花植物很繁盛，也出现了热带植物和阔叶树。,霸王龙又叫暴龙，是一种凶猛的食肉恐龙。生存于白垩纪晚期。是已知最大的陆生性食肉类，体长15米，仅头部就有1.5米长，身高达6米。,白垩纪早期鸟类开始分化，并且飞行能力及树栖能力比始祖鸟大大提高。我国古生物学家发现的著名的“孔
18、子鸟”就是早白垩世鸟类的代表分子化石遗迹在中国辽宁省北票市的热河）。,第五次生物大灭绝,距今6500万年前白垩纪末期，侏罗纪以来长期统治地球的恐龙灭绝。约75%80%的物种灭绝。 在五次大灭绝中，这次大灭绝事件最为著名，因长达1.4亿年之久的恐龙时代在此终结， 海洋中的菊石类也一同消失。其最大贡献在于消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类，并为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。,第五次生物大灭绝,这次灾难来自于地外空间和火山喷发，在白垩纪末期发生的一次或多次陨星雨造成了全球生态系统的崩溃。撞击使大量的气体和灰尘进入大气层，以至于阳光不能穿透，全球温度急剧下降，黑云遮蔽地球长达数年（零点几至几
19、个百万年）之久，植物不能从阳光中获得能量，海洋中的藻类和成片的森林逐渐死亡，食物链的基础环节被破坏，大批的动物因饥饿而死，其中就有恐龙。,第三纪,分为古近纪和新近纪 古近纪约开始于6500万年前，结束于2300万年前。在这个时期，哺乳动物除陆地生活的以外，还有空中飞的蝙蝠、水里游的鲸类等。被子植物繁盛。,新近纪约开始于2300万年前，结束于260万年前。在这个时期，哺乳动物继续发展，形体渐趋变大，一些古老类型灭绝，高等植物与现代区别不大，低等植物硅藻较多见。,甘肃和政县古动物化石之乡 古动物化石博物馆“和政发掘的化石，是举世罕见的铲齿象和三趾马动物群化石，其数量远远大于整个欧亚大陆已知同时代的
20、任何一个地点的采集数量，在全世界是少有的”。,在地壳运动方面，到了新近纪上新世，许多古近纪形成的新山系继续隆起，山势基本上与现代相近,如欧洲的阿尔卑斯山、亚洲的喜马拉雅山、南美洲的安第斯山等等。,阿尔卑斯山,喜马拉雅山,安第斯山,第四纪,约开始于260万年前，直到今天。在这个时期里，曾发生多次冰川作用，地壳与动植物等已经具有现代的样子，初期开始出现人类的祖先（如北京猿人、尼安德特人）。,第四纪名称来历。最初人们把地壳发展的历史分为第一纪（大致相当前寒武纪，即太古宙元古宙）、第二纪（大致相当古生代和中生代）和第三纪3个大阶段。相对应的地层分别称为第一系、第二系和第三系。1829年，法国学者德努瓦
21、耶在研究巴黎盆地的地层时，把第三系上部的松散沉积物划分出来命名为第四系，其时代为第四纪。随着地质科学的发展，第一纪和第二纪因细分成若干个纪被废弃了，仅保留下第三纪和第四纪的名称，这两个时代合称为新生代。现第三纪已分为古近纪和新近纪，故仅留有第四纪的名称。,人类出世,第四纪是人类出世并迅速发展时代，人类的发展经历了以下主要阶段： 1早期猿人阶段（2百万年-1百75万年前）：能人（Homo habilis）在东非坦桑尼亚出现，这可能是早期的直立猿人。2晚期猿人阶段（1百万年前）：直立猿人（homo erectus）从非洲扩散到中国、爪哇，最著名的代表是北京猿人和爪哇猿人。3早期智人（古人）阶段（5
22、0万年前）：智人（Homo sapiens）在非洲出现并迁移到欧洲。4晚期智人（新人）阶段（25万年-3万5千年前）：现代人(Homo sapiens sapiens)在非洲南部出现，约5万年前，现代人类分布到中东地区，到3万5千年前，现代人类分布到达欧洲-克罗麦昂人（Cro-Magnon）5在更新世晚期，大约3万-2万年前，现代人类通过白令陆桥进入北美洲并向南迁移。进入全新世后，现代人的分布到除南极洲以外的各个大陆，并且成为唯一生存至今的人科动物（hominids）,北京猿人,北京猿人生活在距今大约 50万年。遗址发现地位于北京市西南房山区周口店龙骨山。 北京猿人的颧骨较高。脑量平均仅107
23、5毫升（75%）。身材粗短，男性高约156157厘米，女性约144厘米。腿短臂长 ，头部前倾。 这处遗址是1921年8月由瑞典的地质学家安特生和美国、奥地利的古生物学家师丹斯基发现的，1927年起进行发掘。,1929年12月2日，中国考古学者裴文中发掘出第一个完整的头盖骨，而在此时期所发掘出来的头盖骨却在1941年时下落不明，成为历史上的一个谜团。,爪哇猿人,爪哇猿人是也称直立猿人，由比利时人类学家杜布哇Eugene Dubois（1858-1940）于1891年在印度尼西亚中部州（Medium）特里尼尔（Trinil）地方发现，是世界上最早发现的猿人化石。,杜布哇在1894年发表论文，将这些
24、化石定名为直立猿人，后人也经常将这些古人类俗称为爪哇猿人。这一发现公布后立即引起了激烈的争论。这些怀疑与争论一下子将杜布哇的发现埋没了30多年。直到1928年，我国著名古生物学家、古人类学家和史前考古学家裴文中先生在北京郊区的周口店发现了第一个北京猿人头盖骨之后，古人类学界才又重新确定了爪哇猿人作为最先发现的直立人的地位。,在漫长的地球历史演变过程中，人类的出现是最晚的，假如把地球历史比喻成一卷厚厚的书，新生代只是这卷书的最后几页，而人类出现的描述只能在最后一页才能找到。,结语,为了更直观地理解地球的演化历史，法国科学家里夫形象地把46亿年的时间压缩成了一天：这一天的前1/4 的时间，地球上是
25、一片死寂；时针指向凌晨6时，最低级的藻类开始在海洋中出现，它们持续的时间最长；一直到了20时，软体动物才开始在海洋与湖沼中活动；23时30分，恐龙出现，但只“露脸”了仅仅10分钟便匆匆离去；在这一天的最后20分钟里，哺乳动物出现，并迅速分化；23时50分，灵长类的祖先登场，在最后的2分钟里，它们的大脑扩大了3倍，成为人类。,地球漫长的演化过程，不单单是动植物生死轮回的过程，也是无数物种由诞生到灭绝的过程。根据化石考证，地球至少发生过5次生物大灭绝和若干次小型的生物灭绝事件。我们研究有关远古时代地球历史和生物灭绝史，最终目的是“以古论今（未来）”、以史为鉴，是为了更好地了解当前的现状，并预测未来
26、。,如果大家知道我们的地球也正处在新一轮的生物大灭绝时期，我们就会真真切切地体会到一种危机感了。 据科学杂志的一项研究警告称，动物的灭亡和减少正是地球第六次生物大灭绝的前奏。,“地球生物第六次大灭绝？”,“人类世动物灭绝”,自从人类出现以后，特别是工业革命以后，由于人类只注意到具体生物源的实用价值，对其肆意地加以开发， 而忽视了生物多样性间接和潜在的价值，使地球生命维持系统遭到了人类无情的蚕食。据统计，砍伐热带森林引起的物种灭绝将使世界上的物种减少5%15%，即每天减少50150种。在过去的400年中，全世界共灭绝哺乳动物58种，大约每7年灭绝一个种，这个速度较正常化石记录高770倍；在二十世
27、纪的100年中，全世界共灭绝哺乳动物23种，大约每4年灭绝一个种，这个速度较正常化石记录高13135倍。国家环保总局的最新数据：中国被子植物有珍稀濒危种1000种，极危种28种，已灭绝或可能灭绝7种；裸子植物濒危和受威胁63种，极危种14种，灭绝1种；脊椎动物受威胁433种，灭绝和可能灭绝10种。,最新研究显示，人类种群数量100年前约15亿，目前已达70亿，而同时蝴蝶、甲壳虫以及蜘蛛等无脊椎动物的数量已经减少了45%。生物多样性受到有史以来最为严重的威胁。生存问题已从人类的范畴扩展到地球上相互依存的所有物种，我们都要思考一个问题我们能留给下一代什么？是尽可能丰富的世界，还是一个生物种类日渐贫乏的地球？有人这样自问：不曾孤独来世的人类，难道注定要孤独地离开？,地球不属于人类 而人类属于地球,谢谢大家!,
