




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
《生命的起源与进化》之启示录第一讲生命的解读
第二讲宇宙的诞生(137亿年前)
第三讲地球的诞生与神奇(46亿年前)
第四讲生命的起源(35亿年前)
第五讲生命的进化4、大地何时披上绿装?
第一次(加里东)造山运动结束(古生代志留纪末~泥盆纪初),地球发生翻天覆地的变化,原为海底的地方崛起了高山和平原,原来平静的大型湖泊变得狭小,容易干涸,出现更多的大陆和沼泽。随着沧桑巨变和水陆变迁,以及月亮引力的潮汐作用,很多水生生物可能周期性或经常性遭遇缺水,不能适应环境而灭绝。困境之五
水生生物如何应对缺水的环境
在泥盆纪之初,极少数水生生物从沼泽地带或海滩开始被迫登陆,一劳永逸。是植物还是动物先登陆?
水生植物藻类:不需长途跋涉,水一退去即可“自动”登陆,不用挪动,由泡在水里转为站在陆地上生存。藻类登陆历经半水生(苔藓)和陆生(蕨类)二个阶段。“兵马未动,粮草先行。”植物登陆需具备哪些基本条件?●
直立生长
●
输送水分和营养
防止水分蒸发
●
繁殖①具有维管组织
●木质部:有管胞或导管,向上运输水分和无
机盐;支撑植物直立生长。
●韧皮部:有筛胞或筛管,向下运输营养物质。韧皮部木质部茎横切面
②具有角质层和气孔:叶片表面的角质层可防止水分的过度蒸发。气孔帮助植物呼吸空气,调控水分和二氧化碳,以进行光合作用。
③产生孢子(生殖细胞)和配子(成熟性细胞):脱离水体后,采用孢子生殖,借助风力传播,减少对水的依赖。孢子萌发后形成配子(精子、卵),完成受精。孢子叶和孢子囊经过漫长而艰辛的登陆“演习”,在泥盆纪早期,藻类终于打破20亿年的水生习性,摆脱了水的束缚,成功登陆,经苔藓类进化为原始的蕨类植物—裸蕨类。莱尼蕨
光蕨
工蕨
裸蕨类:无根无叶(“茎状物”),非常矮小,有利于防止水分的蒸发
。
假茎:行光合作用;有管胞和筛胞,运输水分与营养物质;茎表有角质层和气孔,调节体内水分的蒸发。
假根:固定和吸收作用。
孢子:顶端生孢子囊。
裸蕨类成功登陆后,在温暖潮湿的泥盆纪早期开疆拓土,向沼泽湿地发展,原始大陆终于披上第一丝绿意。“春风又绿江南岸,明月何时照我还”(王安石)
在泥盆纪晚期,古老大陆逐渐形成,沼泽遍布,气候继续干旱,裸蕨类最终走向衰亡,适应性更强的高等蕨类植物如石松类、楔叶类、真蕨类迅速兴起,一个崭新的绿色世界(原始沼泽森林)产生,大地从此披上绿装。高40多米,直径2-3米
真蕨类:创造出真正的根、茎、叶和孢子等陆地生活不可缺少的器官。光合作用效率大增,产生维管束(由木质部和韧皮部组成),更有效地运输水分和营养物质,并起支撑作用。
真蕨类离不开水,还不是真正的陆生植物。代纪开始时距今时间(年)动物界植物界新生代第四纪300万人类第三纪7000万哺乳类被子植物中生代白垩纪1.35亿鸟类侏罗纪1.8亿爬行类三叠纪2.25亿裸子植物古生代二叠纪2.7亿两栖类石炭纪3.5亿泥盆纪4亿鱼类蕨类植物志留纪4.4亿奥陶纪5.1亿寒武纪6亿真核生物出现(无脊椎动物)元古代18亿原核生物大发展藻类植物太古代35亿原核生物出现(细菌和蓝藻)
46亿生命起源4、大地何时披上绿装?
第二次(海西)造山运动(泥盆纪初至二叠纪末)导致地球再次沧桑巨变,大批蕨类植物被埋入地下,最终形成煤层。石油:40年
天然气:65年
煤炭:250年生物质能源:绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能、存储在生物质内部的能量。
蕨类植物的登陆和繁荣,出色地改造了地球的空气、水分、土壤。到泥盆纪大气含氧量已达现有水平(21%)。充足的氧气和食物,为海洋动物的登陆铺平了道路。可见,没有植物的登陆成功,就没有今天五彩缤纷的生命世界。5、动物何时和如何登陆?①在陆地上行走:运动器官鳍被改造成五趾型足或附肢,同时产生粗壮的骨骼和发达的肌肉,从而支撑体重并完成运动。动物登陆需具备哪些基本条件?②在空气中呼吸:鱼类等水生动物用鳃呼吸。由于空气中氧含量是水中的20多倍,动物登陆后改为气管或肺呼吸。③减少水分散失:皮肤的最外面为角质层,由数层角化细胞组成,含有角蛋白,可防止体内水分蒸发。膀胱或肾可浓缩尿液,重吸收水分。志留纪末,为了摆脱缺水环境,一些节肢动物产生气管,直接呼吸空气中的氧气;体表产生几丁质外壳,以保持体内水分,支撑身体。当水体干枯时,利用附肢和分节的身体在泥泞中艰难爬行,寻找较潮湿的地方,从而率先登陆,并向空中发展,演化成为昆虫。最先登陆的动物很可能是昆虫。经过漫长的进化,昆虫体躯分化出头、胸和腹,常具2对翅、3对足。蝴蝶兰蝴蝶飞蛾苍蝇蚊子蜻蜓最早登陆的昆虫没有翅膀,生活在沼泽森林中。在爬上树木觅食时,为避免被风刮落摔死,或被敌害捕杀,一些昆虫胸部背面角质膜向两侧突起,可作滑翔运动,逐步演变成原始翅膀。之后,朝身体小型化(蜻蜓类)或翅膀能折叠(新翅类)方向进化。昆虫为什么会形成翅膀呢?除了基本的飞行功能外,美丽鲜艳的昆虫翅膀可用来保护虫卵、当作音乐器具、用于伪装、警告对手、吸引异性,等等,可谓五花八门,隐藏着太多的秘密。昆虫在进化过程中形成了极其精确和完善的生存机制,具有许多特殊本领,可用于仿生学。
苍蝇:后翅退化为平衡棒,是“天然导航仪”。据此仿制的“振动陀螺仪”已用在火箭和飞机上,实现无人驾驶。眼睛是由3000多只小眼组成的复眼,可看到几乎360°范围的物体。仿制的“蝇眼照相机”一次能拍摄上千张相同的
相片,用于印刷制版等。蜻蜓:翅膀前缘的上方有一块深色的角质加厚区-翼眼或翅痣,可消除颤振的危害。飞机飞行时,机翼会发生有害的振动。飞行越快,颤振越强,甚至使机翼折断而坠落(气体动力学颤振现象)。在机翼前缘的远端安放平衡重锤,即可消除有害的振动。蜻蜒仅靠两对翅膀不停地拍打飞行,据此研制出直升飞机。
蝴蝶:翅膀为有色鳞片,有惟妙惟肖的保护色,在阳光下时而金黄,时而翠绿,时而由紫变蓝,在花丛中不易被发现,据此可在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装,生产出迷彩服。“儿童急走追黄蝶,飞入菜花无处寻”(杨万里)
“蝴蝶效应”:“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可能在两周后引起美国德克萨斯州的一场飓风”。在一个动力系统中,初始条件下微小的变化能带动整个系统长期的巨大的连锁反应。作为个体的人,我们的行为无时无刻不在影响他人与世界。“君子慎始,差若毫厘,缪以千里”《易经》
到了寒冷的冬天,听不到蟋蟀的歌唱,看不到蜻蜓、蝴蝶在空中翩翩飞舞,也看不到蚂蚁在地面上奔忙,大自然显得格外寂静。在这天寒地冻的季节里,昆虫去了哪里?
为什么昆虫需要冬眠?昆虫为变温动物,体温随环境温度的改变而变化。为此,不同的昆虫采用不同的方式(卵、幼虫、蛹或成虫)休眠而越冬。早期昆虫像水生节肢动物一样,大都经过卵、幼虫(水生稚虫、陆生若虫)和成虫三个阶段,称之为不完全变态,如蜻蜓、蟋蟀、蝗虫。金蝉脱壳从石炭纪末至二叠纪,第二次造山运动造成气候由温暖潮湿变得寒冷干燥。为了渡过恶劣的环境,不少昆虫如蝶、蛾、蜂、蚊等在幼虫期与成虫期之间产生蛹,称之为完全变态。破茧(蛹)化(成)蝶“人生如春蚕,作茧自缠裹;一朝眉羽成,钻破亦在我”
(陆游)“相见时难别亦难,东风无力百花残。春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”(李商隐)只追求成长,不追求成功,让成功成为成长的必然结果,这就是通往
成功的最正确的道路。我们都见过飞舞的蝴蝶,在展翅飞翔的那一刻,它是如此美丽。但是,请别忘了,在美丽的背后,它曾经有过毛毛虫笨拙的爬行、织丝成茧的辛劳、黑暗之中的等待,以及破茧化蝶的痛苦。
昆虫:由于具有气管、翅膀和变态发育行为,在石炭纪迅速发展和繁盛,种类多,分布广。之后,成为“花之媒人”,大力促进了有花植物的繁荣,使大地更加生机盎然。代纪开始时距今时间(年)动物界植物界新生代第四纪300万人类第三纪7000万哺乳类被子植物中生代白垩纪1.35亿鸟类侏罗纪1.8亿爬行类三叠纪2.25亿裸子植物古生代二叠纪2.7亿石炭纪3.5亿昆虫类泥盆纪4亿鱼类蕨类植物志留纪4.4亿奥陶纪5.1亿寒武纪6亿真核生物出现(无脊椎动物)元古代18亿原核生物大发展藻类植物太古代35亿原核生物出现(细菌和蓝藻)
46亿生命起源飞蛾扑火:飞行方向与光源(“月光”)保持一定角度,因此,飞行过程中要不断变化角度,半径逐渐缩小,轨迹也逐渐靠近光源,好像蚊香的形状,最后接触光源,并非径直扑向光源的。冬虫夏草:蝙蝠蛾幼虫被霉菌感染后,尸体组织与菌丝结成坚硬的假菌核,在冬季干燥土壤内保持虫形不变达数月之久(冬虫),待夏季温湿适宜时,霉菌菌丝开始生长,棒状子实体露出地面,外观象一根小草(夏草)。泥盆纪中晚期至二叠纪末,陆地面积继续扩大,气候进一步干旱,有些汪洋大海、巨川大河变成河湖池沼,甚至干涸见底。泥盆纪早期石炭纪晚期刚登陆不久的蕨类植物又大多长在水边,残枝败叶落入水中,腐烂发臭,大量消耗水中的氧气。那些一贯凭借鳃和鳍在水中生活的鱼类,不是因搁浅就是因缺氧而死亡。面对恶劣的水环境,总鳍鱼不得不抛弃水生生活方式,改腮呼吸为肺呼吸,直接呼吸空气中的氧气以度过难关;胸鳍和腹鳍发展为有坚硬骨块的四肢,支撑体重在陆地上艰难地爬行,终于成功登陆。
总鳍鱼登陆成功后,开始脱离水域向陆地进发,产生新的物种—两栖动物,如大鲵(娃娃鱼)、蛙类和蟾蜍,能在水中用鳃呼吸,在陆地上用肺呼吸,有五趾型足部。
鱼石螈:是最早的两栖动物,是陆生脊椎动物的鼻祖。鱼石螈没有胸腹鳍,但有相当粗大的腿和足趾。
蛙类:受精、产卵和孵化必须在水中进行,幼体—蝌蚪用鳃呼吸,没有四肢,靠尾巴游泳,类似于鱼。经变态发育后,鳃和尾巴消失,长出肺和五趾型四肢,逐渐变成水陆两栖的蛙类。以上表明:两栖动物由鱼类进化而来,但还不是陆生动物,仅仅在陆地摆了个滩头阵地而已。在石炭纪~二叠纪,两栖动物由于具有充足的食物(昆虫、节肢动物和软体动物),亦无竞争对手,故而出现大繁荣和分化,成为动物界的统治者(“两栖动物时代”)。“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。有约不来过夜半,闲敲棋子落灯花”(赵师秀)代纪
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 江苏省殡葬管理办法
- 华西志愿者管理办法
- 改造工项目管理办法
- 原辅料登记管理办法
- 印刷用水墨管理办法
- 村+自来水管理办法
- 多岗位技能管理办法
- 新资本管理办法附件
- 填埋场运行管理办法
- 城商行省级管理办法
- 特色小吃开发策略-全面剖析
- 无人机行业安全事故应急预案
- 2025机关事业单位工人招聘《机动车驾驶员》技师 考试题库与参考答案
- 《汽车制造物流管理教程》课件
- 企业战略咨询服务简单合同
- 矿区第三方管理制度内容
- 中国心力衰竭诊断和治疗指南
- GB/T 19701.2-2024外科植入物超高分子量聚乙烯第2部分:模塑料
- 道路及市政管网改造工程现场组织管理机构及施工准备方案
- 廉洁自律专题培训
- 高压氧治疗糖尿病
评论
0/150
提交评论