1、1第 1 章 化石与古生物学的基本概念1.什么是化石?从化石的定义可分为哪三类?答:化石是保存在岩(地)层中的古代生物的遗体、活动痕(遗)迹 和生命有机成分的残余。根据化石的定义,化石可以分为:实体化石、遗迹化石和化学化石。2.影响化石保存的主要因素?答:生物本身因素、沉积环境因素、后期地质作用影响3.从化石的保存方式上可有哪些类型?各有什么特点?答:未变实体化石(保存在岩层中的古代生物全部遗体(软体和硬体) 没有发生明显变化。在极其特殊的条件下才可形成。)、变化实体化石(多数化石是在遗体被沉积掩埋以后经明显变化才形成化石的)、模铸化石(在埋藏和成岩过程中生物体本身可能会由于某种原因全部或部分
2、消失,在围岩中留下或形成印痕、印模和铸型)4.化石的石化作用有哪几种类型?答:炭化作用(升溜作用)、填充作用、交代作用5.西伯利亚冻土中发现的猛犸象是化石吗?答:是6.硅化木是如何形成的?答:硅化木是古代树木经过硅化形成的,即硬体的原来成分,逐渐被地下水溶解,同时逐渐被新物质硅置换7.模铸化石中的印模化石可有哪些类型?答:印痕化石(软体)、印模化石(硬体)8.什么是标准化石?什么是指相化石?答:“标准化石”是指数量丰富、特征明显、演化迅速、地理分布广泛的化石、我们把能够指示环境特征的化石称为指相化石9.地层层序律和化石层序律的概念,以及化石层序律的科学内涵?答:地层层序律:层状岩石的原始形成序
3、列总是新岩层叠覆在老岩层之上,即“下老上新”。化石层序律:很古老的地层只存在简单原始的化石类型,而比较年青的地层含有较高级、较复杂的生物化石。地层时代愈老,所含化石的生物群面貌与现代生物群面貌的差别愈大;反之,就愈接近现代生物群的面貌。同种生物绝不会重复出现于不同时代的地层中。不同时代的地层中含有不同种类的化石;同一时代的地层则含有相同种类的化石。化石层序律的科学内涵是生物进化的不可逆性10.生物化石有什么用途?答:生物进化、地质年代确定古地理环境和古气候 的恢复沉积矿产成因的确定天文学方面的应用化石研究在构造地质学上的应用2第 2 章 生物分类系统与生物进化1.生物界的分类级别单位答:界、门
4、、纲、目、科、属、种2.生物界的主要类群及划分(亚界或门级以上 )答:古菌超界 原核生物超界 原始生物界:病毒 无核生物界 细菌门 蓝藻门 真核生物超界 植物界 叶状体植物亚界:各种藻类 真菌亚界 茎叶植物亚界: 苔藓植物门:无根、维管 蕨类植物门:裸蕨、石松、节厥、真蕨 种子植物门:裸子植物、被子植物 动物界 原生动物亚界 侧生动物亚界:古杯、海绵 真后生动物亚界:腔肠、栉水母、蠕虫类、软体、节肢、腕足、棘皮、脊索动物等3.进化的定义,达尔文进化论包括哪些主要内容?答:进化的定义:生物进化主要是由于与环境相互关系的改变,使得居群的基因组成产生一系列部分的或全部的、并且不可逆转的变化。分化,退
5、化,特化均属于进化 达尔文:主要内容包括变异和遗传、自然选择及性状分歧,认为生物的进化速度主要是渐变的。4.物种的概念答:生物种是指在自然状况下所有潜在地能够相互交配的群体,并能产生能育的后代。上述种的定义包括了两个方面,一是在自然条件下,二是产生能生育的后代。这一进化概念对于无性生殖类群是最不实用的。地理亚种,时间亚种,姊妹亚种5.名词术语:双名法、间断平衡、适应辐射、平行演化、趋同与趋异、自然选择答: 双名法 :由林奈建立,用两个拉丁字(或拉丁化形式)构成动物、植物或微生物某一物种的名称。澄清了过去命名的混乱现象。 间断平衡 :是宏进化的一种方式,即一个系谱长期所处的静止或平衡状态被短期的
6、、爆发性的大进化所打破,伴随着大量新物种的产生。对古生物化石缺少中间演化类型进行了新的、系统的解释。 适应辐射 :在较短时期内,单一世系成员的演化趋异和大规模多样化,并因此而占据了一3系列不同的生态位或适应带的现象 平行演化 :具有共同祖先的两个或多个不同种系的生物,因生活在相似环境而分别独立地进化出相似的性状。 趋同 :由于生活习性或环境相似,导致亲缘关系较远的生物获得形态相似或功能相同的特征的演化现象。 趋异 :与“趋同”相对应,指生物在形态和生理上发生分化,以适应不同环境的分歧演化现象。如中生代的恐龙、鱼龙和翼龙便是趋异演化的结果。自然选择: 自然选择的含义是群体不同基因型有差别地延续。
7、所谓适者生存真正的含义应该是能留下后代的才是最适者。6.动物界机体的阶段性发展4第 3 章 生命的起源1.生命的基本特征?答:化学成份的同一性、结构的组织化、新陈代谢作用、应激性、生长发育特性、繁殖生育特性、适应特性2.生命的结构定义有那两种观点?这样的定义在研究生命起源问题上有什么意义?答:特殊的生物大分子:蛋白质、DNA、RNA特殊的形态结构-细胞3.目前发现的涉及生命起源的直接证据有哪些?答:地质学证据-生命起源的环境背景和时间尺度生命的生存极限RNA 的催化和自我复制功能发现(分子生物学)生命和非生命的界限地外有机分子和火星陨石上细菌的发现4.Urey-Miller 实验在生命起源研究
8、中的科学意义?答:验证了前生命化学进化的可能性了解化学进化的各种可能途径5.探测太空生命的意义?答:可以帮助分析研究地球上生命的起源6.你是如何看待今天的地球环境与金星和火星环境之间的差异?答:原始生命经历了极其漫长的进化历程,无数危机和难关,延续至今,形成了今日地球上的繁荣强大的生物圈,并将地球表面改变得和它的早期状态截然不同了。7.名词解释: 化学进化、生物学进化、蛋白质、DNA、RNA、新陈代谢、化能自养和光合自养答:化学进化:在原始地球条件下由无机物逐渐演变为原始生命体的过程。生物学进化:种群里的遗传性状在世代之间的变化蛋白质:蛋白质是由氨基酸以“脱水缩合” 的方式组成的多 肽链经过盘
9、曲折叠形成的具 有一定空间结构的物质。DNA:脱氧核糖核酸(英语:Deoxyribonucleic acid,缩写为 DNA)是一种分子,双链结构,由脱氧核糖及四种含氮碱基组成。可组成遗传指令,引导生物发育与生命机能运作。RNA:核糖核酸(缩写为 RNA,即 RibonucleicAcid),存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体新陈代谢:新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称,是生物体和周围环境之间进行物质交换和能量流动的过程化能自养:利用无机物氧化时释放的化学能进行生长、发育及繁殖等活动光合自养:利用光合作用获得能量来进行生长、发育及繁殖等活动5第 4 章 后生生物的起源和寒
10、武纪生命大爆发1.多细胞化发生的可能原因和基础,以及其在生物进化上的意义?答:原因:地球大气组成的改变(释氧光和作用)。 20 多亿年前真核生物的出现加速了大气组成的改变,由原始还原大气向现代氧化大气转变。 臭氧层的形成,太阳紫外线辐射强度大幅降低,生境范围的扩大。 雪球地球(Snowball Earth)和超级大陆的解体 为生物的隔离分化创造了条件 为生物分化提供了丰富多样的小生境。基础:真核细胞生物的出现奠定了多细胞化的基础:有氧代谢使真核生物的能量利用率大大提高;遗传调控机制的专门化有性繁殖;混合两种 DNA ,增加遗传多样性;帮助修复被环境压力损坏的 DNA。意义:体积显著增大-组织组
11、织和器官形成的必要条件。生物结构及其功能的复杂化:形成功能专化的器官系统,提高生物的适应能力并扩大对环境的适应范围。个体发育过程中的遗传调控机制复杂化:单细胞生物只涉及细胞内调控,而多细胞生物涉及了细胞间的调控;生物体内环境的相对稳定;延长个体寿命。2.什么是“寒武纪生命大爆发” ?答:从寒武纪开始,突然出现了大量具有复杂结构、多样性异常丰富的后生动物类型,其面貌与艾迪卡拉动物群迥然不同。这种现象称为“寒武纪生命大爆发”。后生动物的快速辐射演化,出现了所有绝灭和现生动物门类的代表,包括原口动物和后口动物(具真体腔的高级后生动物的两大主干类群)3.寒武纪生命大爆发的证据。答:小壳化石在前寒武纪最
12、晚期-寒武纪地层中发现的个体微小(12mm )的、各种形状的动物骨骼和骨片化石的统称。体现了生物多样性、生物的矿化作用以及生态系统和生物之间关系的复杂性 伯吉斯页岩型化石宝库特异的埋藏保存条件下形成的、可保留有生物生前未矿化软体部分的化石生物群。包含了化石生物个体的完整信息(硬体和软体)比较解剖学;是化石生物群落的完整记录生态群落的缩影。典型的有:伯吉斯页岩生物群和澄江生物群4.试述寒武纪大爆发的原因答:1)收成原理说(Stanley,1973) 在一个群落中,捕食与被捕食的关系会迫使“生产者”和“掠食者”不断调整自己的性状和进化速度,从而使群落中产生出更多类型的产生者,以及更多、更高层次的掠
13、食者,乃至最上层的肉食者。 小型植食性动物的出现是“寒武纪生命大爆发”的主要诱导因素。在“寒武纪生命大爆发”之前海洋中可能已经出现了以藻类为食的小动物单细胞的原生生物。捕食与被捕食关系的出现加速了生物的演化过程,而产生了寒武纪的生命大爆发。2)氧含量上升说(由美国两位物理学家 Berkner 和 Marshall 1964 年提出) 大气中的氧气含量是直接导致“寒武纪生命大爆发”的最重要因素。前寒武纪时期大气中的 氧气含量可能偏低,这对多细胞动物的演化来说是一个天然障碍。在前寒武纪晚期,由于大气中的6氧气含量达到了某一临界值,使多细胞生物摆脱了这一障碍,而快速演化,形成了“寒武纪生命大爆发”的
14、现象3)细胞说和发育调控机制说(Valentine 19911994,1996 ) 生物形态的复杂化必需在细胞多样性的基础上才可能发生。细胞类型的多样性显示了大量构造基因的存在和基因调控机制复杂性的提高。多细胞动物构型体制的突发性出现与发育机制的革新密切相关。多细胞动物的躯体分区和分形的确立主要受控于同源异形基因簇。同源异形基因簇所包含的基因数量与生物构型的复杂性成正相关的关系。 在前寒武纪末期,调控基因的复杂性可能已经达到了某一临界值,因调控基因的重新建构而产生“栅形辐射”现象,导致大量高等无脊椎动物出现,形成“寒武纪生命大爆发”。 4)重组生殖说 所有真核生物都是从早期的共生起源演化而来。
15、因此真核生物的基因中存在许多共生基因。这些共生基因的重组很可能会推动生物多样性的发生。而且,前寒武纪末-寒武纪初大型动物的突发性出现可能与生物的共生有关,尤其是钙化细菌与软躯体动物共生基因的重组有密切联系,这可能导致带硬壳动物的出现。5)雪球地球假说 环境因素造成的长期隔离分化是生物多样性和遗传多样性积累的重要过程,随着正常生态环境条件的恢复而使得生物出现快速的适应辐射6.名词解释:艾迪卡拉动物群、后生动物、原口动物、后口动物、小壳化石、伯吉斯页岩型化石宝库答:1)艾迪卡拉动物群:最初在澳大利亚 Ediacara 地区发现的,保存在寒武系之下的庞德砂岩中的后生动物软躯体印痕化石组成的化石生物群
16、。由于类似的化石后来在世界其他地方的前寒武纪最晚期地层中也有发现,故现在也泛指 Ediacaran 时期的后生动物化石组合。广泛的地理分布和奇怪的形态令许多学者相信,艾迪卡拉动物群代表了后生动物出现后的一次不成功的适应辐射。它们采取了不同于现代大多数动物的身体构型扁平的身体构型:不增加内部结构的复杂性,只改变躯体的基本形态,变得非常薄,成条带状或薄饼状,使体内各部分充分接近外表面,利用皮肤进行呼吸和摄取营养。浑圆或球形的身体构型:现代大多数动物采取的方式,通过进化出复杂的内部器官来扩大相应的表面积(如肺、消化道)2)后生动物:动物界除原生动物门以外的所有多细胞动物门类的总称。其特征是体躯由大量
17、形态有分化、机能有分工的细胞构成;与群体原生动物的兼有营养和生殖功能的细胞不同,其生殖细胞和营养细胞有明显的分化。(注:要看清是后生生物还是后生动物,后生生物包括后生植物和后生动物,如具有片状结构的原植体植物,而后生动物多为多细胞动物,其可靠化石记录是从最早的埃迪卡拉动物群开始)3)原口动物:原口动物是在胚胎发育中由原肠胚的胚孔形成口的动物。4)后口动物:在胚胎发育中原肠胚期,其原口形成动物的肛门,而在与原口相对的一端,另形成一新口(后口)的动物称为后口动物5)小壳化石:在前寒武纪最晚期-寒武纪地层中发现的个体微小(12mm )的、各种形状的动物骨骼和骨片化石的统称。体现了生物多样性、生物的矿
18、化作用以及生态系统和生物之间关系的复杂性。6)伯吉斯页岩型化石宝库:在特异的埋藏保存条件下形成的、可保留有生物生前未矿化软体部分的化石生物群群。名称由来源于加拿大中寒武世的伯吉斯页岩,因为人们最早是从伯吉斯页岩中认识到了由特异埋藏保存条件下形成的寒武纪化石生物群。它包含了化石生物个体的完整信息(硬体和软体)是化石生物群落的完整记录(生态群落的缩影)。典型的有伯吉斯页岩生物群和澄江生物群。7第 5 章 大地披上绿装植物登陆 第 6 章 鲜花盛开的大地并没有思考题第 7 章 脊柱动物起源1.何为脊索动物?答:动物界最高等的一门动物。其共同特征是在其个体发育全过程或某一时期具有脊索、背神经管、咽鳃裂
19、、肛后尾和肌节(V 型) ;2.脊索动物的基本分类?答:包括尾索动物、头索动物(这两个比较低等,统称原索动物)和脊椎动物。3.何为脊椎动物?答:有脊椎骨的动物,是脊索动物的一个亚门4.脊椎动物的基本特征?答:有脊柱、有头和脑神经感官、有磷酸钙内骨骼、5.最早的脊椎动物?答:昆明鱼和海口鱼6.澄江动物群的启示?答:寒武纪生命大爆发,后生动物突然爆发演化。埃迪卡拉化石群反应了寒武纪以前后生动物的发展情况,体现了简单的扩大身体表面积的方式来构建自己。最早发现于澳大利亚,可以体现一些常规化石所不能体现党的内容,与现代生态系统中具有可比性。第 8 章 两栖动物1.何为两栖动物,与其他脊椎动物的关系?答:
20、a. 脊椎动物的一种b. 沟通鱼类祖先和四足动物祖先的早期四足动物 c. 不能被简单归为一个陆地四足动物类群 d. 仅有一根颈椎骨,前掌四根趾,后掌五根趾, 光滑的皮肤,发达的腺体和血管来进行皮肤呼吸2.两栖动物在脊椎动物演化中的重要性是什么?答:沟通鱼类祖先和四足动物祖先的早期四足动物。两栖动物原始四足动物,介于鱼形动物与羊膜动物之间的一个重要演化环节 3.脊椎动物从水到陆转变需要解决的主要问题?答:身体支撑,运动,呼吸,水平衡,繁殖4.什么是迷齿两栖类,滑体两栖类?答:迷齿两栖类的主要特征是具有迷齿型牙齿和耳缺,个体大,最早出现于泥盆纪晚期,在石炭纪和二叠纪发展为两栖类的主体,它们种类多,
21、其中的石炭蜥可能经过像蜥螈或西蒙螈那样的代表进化为中生代时占统治地位的爬行类。迷齿类在石炭二叠纪的著名大型代8表是蚓螈,这种动物头骨很大,宽阔而比较扁平,耳缺很深,有大而具迷路构造的牙齿,脊椎和四肢骨结构粗强。它的生活习性可能像现代的鳄,出没于溪流、江河与湖泊之中,捕食鱼类。 滑体类:两栖类亚纲,头部骨片少,具有基座型牙齿,皮肤光滑,布满腺体和血管。包括所有现生两栖类及与它们亲缘关系密切的化石类型。早三叠世出现,全球分布现生类型有无尾目、有尾目和蚓螈目三个目。 第 9 章 恐龙1.什么是恐龙,它们生存在什么时候?在纲目级别上是如何分类?答:是一种双孔类爬行动物,生活在距今大约 2 亿 3500
22、 万年至 6500 万年前,具有开放型的胯臼,前肢第 4,5 趾退化,和鳄鱼以及鸟类有亲缘关系。真核生物超界动物界脊索动物门爬行动物纲双孔亚纲恐龙超目蜥臀目和鸟臀目2.谁是第一个发现恐龙化石的,谁给了恐龙这个名称?答:威廉巴克兰(1824 年 英国)“恐龙”这个名称是英国古生物学家欧文命名的3.为什么可以说鸟类是恐龙类的现生代表?答:鸟类是由小型兽脚类恐龙演化来的,在辽宁北票四合屯就发现了一些长有羽毛的恐龙,其骨骼结构和鸟类很接近,另外还有始祖鸟等很多化石和古生物学的证据表明原始的小型兽脚类恐龙就是鸟类的祖先。在距今 6500 万年前的晚白垩世,恐龙大规模集群灭绝了,然而鸟类幸存了下来,并一直
23、繁殖演化到今天,仍然保留着与祖先类似的一些特点,因此可以说鸟类是恐龙的现生代表。第 10 章 鸟类第 11 章 恐龙灭绝之谜初探1.什么是生物的绝灭?物种为什么会绝灭??答:定义:生物的绝灭就是物种的死亡或成种作用的停止。是生物为达到与环境的相对平衡与协调所付出的代价,反映了生物圈在时空范围内的自我调整。 原因:(1)常规绝灭:物种内因:物种的进化潜力(遗传变异的减小或高度特化);物种寿命(遗传的潜力和环境的机遇)环境因素:竞争和排挤(狮子与猎豹,捕食者与被捕食者);环境改变造成小种群的随机绝灭(2)集群绝灭是生态系统的破坏和解体。何种因素造成地球生态系统崩溃是目前关于全球性生物集群绝灭原因争
24、论的焦点。2.什么是生物的集群绝灭?答:在相对较短的时间内,一些高级分类单元整体消失。同时有大规模成种作用的停止。是非正常的大规模物种更替事件,生物圈多样性显著降低的事件,在生命史中多次出现。3.古生代以来公认的生物集群绝灭事件有几次?它们分别发生在什么时候?答:6 次 1. 叠层石的衰退、埃迪卡拉动物群的绝灭 前寒武纪晚期 92. 笔石绝灭、三叶虫衰退 奥陶纪末期 3. 以珊瑚、层孔虫等为代表的造礁生物大衰退 泥盆纪末期4. 海洋无脊椎动物和原始的鱼类的衰退 二三叠纪之间 5. 原始蕨类、裸子植物和菊石类的衰退 三叠纪末期 6. 恐龙类,菊石类的绝灭 白垩纪末期 4.目前流行的有关恐龙绝灭原
25、因争论的核心问题是什么?答:引起地球环境和气候的剧烈变化的原因来自地球之外还是地球之内?是突变,还是也有渐变? 5.你对恐龙绝灭的原因有什么看法?答:对于恐龙灭绝的原因,20 世纪 80 年代以来出现了两种对立的观点地外说和地内说。地外说认为地球环境和气候的剧烈变化主要是由小行星撞击引起的,大量的地质证据也确实表明白垩纪末发生过这样的地球灾难。地内说认为白垩纪末地球生态系统的破坏和解体主要是由于火山活动造成的。然而,地质历史中的集群绝灭,或恐龙绝灭的原因和过程可能非常复杂,非单一因素或模式可以解释。现有的各种观点只能解释其中的部分现象。现有观点都是偏向于从外部环境因素解释生态系统的崩溃和解体。
26、生物大绝灭的原因除了外部因素外,生态系统内部的生物因素不应该被忽视生态系统的失衡。第 12 章 哺乳动物的演化1.现生哺乳动物与爬行动物的主要区别是什么? 答:哺乳动物:多为胎生,哺乳,有育幼行为;体表被毛发;恒温,温血;具皮肤腺,如汗腺、皮脂腺和气味腺等;生长有限制;脑大;下颌骨由单一齿骨组成,下颌关节为齿骨鳞骨关节;具有三块听小骨(槌骨、砧骨、镫骨) ;异型齿,分化为门齿、犬齿、前臼齿和臼齿,二出齿;双枕髁;运动姿态大多为直立式爬行动物:卵生,无乳汁,无育幼行为;体表被鳞或甲:变温,冷血;无皮肤腺;终生生长;脑小;下颌骨由多块骨片组成,下颌关节为关节骨方骨关节;仅具耳柱骨(=镫骨);同型齿
27、,多出齿;单枕髁;运动姿态为趴卧式2.现生哺乳动物的大致分类。每个亚纲和次亚纲各举出两个代表性动物。 答:1)原兽亚纲:鸭嘴兽、针鼹2)后兽(次)亚纲:袋鼠、考拉3)真兽(次)亚纲:大熊猫、长颈鹿3.哺乳动物最早出现于什么时代?演化过程中可以大致分成几个阶段? 答:晚三叠世(220 百万年前 )哺乳动物出现 侏罗纪(200145 百万年前)原始哺乳动物辐射 早白垩世(130 百万年前)有袋类和有胎盘类分化 古近纪哺乳动物的快速分异和辐射演化,高级分类单元的分化目。属于古老动物群类型 新近纪动物群的现代化,所有现生科和绝大多数现生属形成。偶蹄类成为最繁盛的食草动物。古猿和人类出现。 第四纪现代动
28、物群的形成时期。比现代更丰富的种属,大型哺乳动物在全新世早期10绝灭。4.大洋州的哺乳动物为什么与其他大陆上的不同? 答:大洋州的哺乳动物与其他大陆上的不同,是同大洋洲形成演变历史和现代自然地理环境密切关联的。在距今约 2.2 亿年以前的三叠纪时期,大洋洲尚属于冈瓦纳古陆的一部分,当时气候温暖,各地差异也不明显,形成比较相似的植物群,同时开始出现原始的哺乳动物。中生代末期古陆开始分裂,澳洲大陆与其他大陆逐渐分离和漂移开来,孤立于大洋之上,动植物缓慢地独立地向前发展。从现代自然地理环境来看,生态环境多样,发育了森林、草原和荒漠,也为各类动物提供了较为多样的生存环境,又没有大型有胎盘类哺乳动物的竞争,所以形成许多特有的动物种类。大洋洲的哺乳动物只有少数几个目有代表,最有代表性的哺乳动物是单孔目和有袋目。题型:1 选择、填空2 判断3.名词解释4 论述题11