地球历史与生命进程.ppt

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1、兰州大学通识教育选修课 地球历史及其生命进程,孙柏年 兰州大学资源环境学院 2011年7月,一、课程说明 1、课程简介 以地球历史的发展为主线，以地球发展历史中的生命进程为关键，追循35亿年来地球历史进程，把生物渐进式和爆发式的演化模式有机地联系在一起，从而使学生建立起辨证唯物主义的世界观。,本课程内容涉及到了地球科学、生命科学、化学、物理学、天文学、环境科学等领域，并与博物馆学和历史学有一定的联系。传授学生终身学习与发展必备的自然科学基础知识和技能，激励学生对生命和大自然的热爱和保护地球的社会责任感，促进学生探索未来的求知精神、创新精神和增强学生的实践能力。,2、教学目的要求,3、教学手段及

2、教学方法 本课程以课堂讲授为主，采用多媒体课件授课，图片精美，力求采用通俗易懂、深入浅出的语言，使各个学科和专业的同学都能掌握和理解本门课程的知识和基本内容。,系统介绍生活于地质历史时期的各种动物和植物，真实再现了生命的发生、发展和演化历程。,2001年10月27日，危地马拉帕卡亚火山喷吐岩浆的壮观场面,火山喷发时的天空,火山冒出的浓烟,火山熔岩波涛汹涌,1979年美国圣海伦斯山的北坡产生过一个圆丘，1980年5月18日大爆发前，该圆丘竟以每天45厘米的速度增长。而火山的爆发就是从掀去这个圆丘开始的。,4、考核方式 按学校规定本课程为正常考试方式,5、教学参考书 （1）自编讲义（待统计人数）.

3、 （2）郝守刚等，生命的起源与演化地球历史中的生命，高等教育出版社，2000。 （3）张昀编著，生物进化，北京大学出版社，1998。,二、 教学队伍,孙柏年，男，教授，博士学位，博士生导师； 闫德飞，男，副教授，博士学位，硕士生导师； 解三平，男，副教授，博士学位，硕士生导师； 吴靖宇，男，讲师，博士学位；,课程负责人简介：孙柏年,教育工作经历： 1978.2-1982.2兰州大学地质系地质学专业本科生，获学士学位； 1982.3-1985.2兰州大学地质系古生物地层专业硕士研究生，获硕士学位； 1991.9-1995.6中国矿业大学地质系煤田与油气地质专业博士研究生，1995.6获博士学位；

4、 2001.10-2002.10美国佛罗里达大学地球科学系博士后研究； 1985.3- 1992.4兰州大学地质系助教；讲师， 1992.5-2000.1 兰州大学地质系副教授，教育部骨干教师； 2000.1-今 兰州大学资源环境学院教授，副院长, 地质古生物研究所所长； 2009入选甘肃省领军人才（第一层次）；,国内外学习交流经历: 1999.10-2000.10中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室客座研究员； 2001.10-2002.10美国佛罗里达大学地球科学系高级访问学者； 2003.3 赴德国柏林自由大学进行学术交流; 2004.4. 赴阿根廷参加国际学术会议并在

5、南美洲巴塔哥尼亚地区进行科学考察; 2004.12-2005.2德国图宾根大学地球科学系DFG高级访问学者；并顺访法国、荷兰、比利时相关地学科研机构;,2006.6-至今 中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学与地层学国家重点实验室客座研究员。 2007.8 赴韩国首尔大学参加第二届国际地球科学计划大会; 2008.3 赴突尼斯哈马迈特参加国际地球科学计划IGCP506项目“海相与非海相侏罗系对比与重大地质事件”国际学术大会; 2008.8-9赴德国波恩参加第八届国际古植物学大会 ； 2010.6 赴英国伦敦参加第三届国际古生物学大会,学术上兼任： 中国地质学会理事， 中国古生物学会常务理

6、事， 中国古生物学会古生态学专业委员会副理事长， 中国古生物学会古植物分会副理事长， 中国古生物学会古生物教育工作委员会主任委员， 现代古生物学与地层学国家重点实验室学术委员会委员， 教育部高等学校地球科学教学指导委员会地质学与地球物理学分委员会委员， 甘肃省自然保护区第一届、第二届评审委员会委员， 国际地质对比计划(IGCP-506,IGCP-507)中国专家组成员， 古生物学报,高校地质学报,兰州大学学报,生物进化,甘肃地质编委。,主讲教师简介：闫德飞,1995-1999.6，中国地质大学(北京)地质系地质学专业毕业，获学士学位； 1999.7，考入兰州大学资源环境学院古生物学与地层学专业

7、为硕士研究生，2001年提前攻博，2004年获博士学位并留校工作；2007年晋升副教授，2009年入选甘肃省领军人才（第二层次）； 现为国际联合项目“欧亚大陆新近纪气候演化”(Neogene Climate Evolution in Eurasia，NECLIME)中方成员之一， 中国古生物学会副秘书长； 甘肃省地质学会科普工作委员会副主任委员。,1997.9-2001.6，兰州大学资源环境学院地质学专业，获理学学士学位；毕业后为推免研究生，2004年6月获理学硕士学位；2007年6月获得理学博士学位留校工作； 2008年破格聘任为硕士生导师， 2010年晋升副教授； 发表学术论著近30篇/部

8、，作为项目骨干完成的“甘肃云南侏罗第三纪植物化石角质层多元化分析” 获2007年甘肃省自然科学二等奖； 目前主持国家自然科学基金1项，省部级科研项目2项；发表学术论文20多篇，其中第一作者SCI检索论文3篇，合作出版专著1部。,主讲教师简介：解三平,主讲教师简介：吴靖宇,2003年兰州大学地质学专业毕业获学士学位，2004年考入兰州大学古生物学与地层学专业攻读硕士研究生，2006年成为提前攻读博士生， 2009年获博士学位留校工作 ，发表学术论著近20篇/部。其中第一作者SCI检索论文2篇。,三、教学内容 介绍 共计15章，70节,第1章 绪论 1 学习本课程的重要性 2 化石基础知识 3 地

9、球基础知识 4 地球科学与人类未来,第2章 地球的起源与演化 从宇宙大爆炸到地球的形成 地球的起源和圈层分异 地球的年龄与生命起源 大气圈、水圈和生物圈的形成 生物圈的发展,第3章 地球上生命的起源 人类对生命起源的几种认识 生命进化起源说化学进化论 生命起源的化学过程 由化学系统到生物学系统的过渡 生物进化时期,第4章 生物进化及其证据 古生物学的证据 比较解剖学的证据 胚胎学的证据 生物化学和分子生物学的证据 古生物学开启中国潘朵拉之盒魔盒中的宝藏与希望,第5章 地球历史、海陆变迁及古地理演化 前寒武纪太古宙和元古宙 早古生代的地球环境、加里东构造旋回及古地理轮廓 晚古生代海西构造旋回及世

10、界古地理格局的变化 中、新生代板块构造、Pangear合与分及其古地理演化,第6章 地球历史与生命进程 1. 地质年代与生物界演化简表 2. 前生物的化学演化与漫长的生命萌芽阶段 生物演化的关键阶段： 3. 从原核细胞到真核细胞，“多细胞生物胚胎化石”的发现？世界生物演化学者的一次惊叹！,生命的历史长河,1998年 Nature 与 Science 期刊，针对贵州瓮安距今五亿八千万年前“多细胞生物胚胎化石”的首次发现，让世界演化学者又一次惊叹！,多细胞生物胚胎化石”的发现？,4 寒武纪海洋动物大爆发：潘朵拉魔盒中的第一颗明珠中国澄江生物群，奇异的软躯体印痕化石和埃迪卡拉后生动物的早期演化，“逮

11、住天下第一鱼”，我们关注从鱼到哺乳类的演化，因为我们是一家人，“复杂生命型式”演化树型的解译？,达尔文进化论与寒武纪生命大爆发 到底有什么关系？,潘朵拉双手捧上礼物，这是一只金碧辉煌的盒子。她一走到普罗米修斯的弟弟面前，就突然打开了盒盖，里面的魔鬼和灾难像股黑烟似地飞了出来，迅速地扩散到地上。盒子底上还深藏着唯一美好的东西：希望或宝藏，慌乱中，潘朵拉赶紧盖住盒子，结果里面只留下了希望，因此希望和宝物就永远关在盒内了。,“逮住天下第一鱼”,如何 揭示这一奥秘：寻找适当的科学窗口,澄江化石库已经超过 布尔吉斯页岩动物群.,澄江化石库,布尔吉斯页岩生物群,非洲,触手担轮类,-,蜕壳类,原口动物,后口

12、动物,棘皮动物,华 夏 鳗,长 江 海 鞘,云 南 虫,昆明鱼,海口鱼,古 虫 动 物 门,原生动物,约5.3亿年前,近年来在中国大地上丰富的发掘，对脊椎动物演化分支的这棵树添枝加叶，这批珍贵的化石填补了许多重要的空缺，串联起许多“失落的环节”，成为脊椎动物演化图上的要点与主干分支。,爬行动物群,脊椎动物生命树型图 我们关注从鱼到哺乳类的演化，因为我们是一家人。,5. 无脊椎动物全盛时期，植物由水生向陆生的过渡，植物登陆、鱼类昌盛 6. 地球是如何变绿的，陆地植物的起源，壮观的蕨类森林 7. 二叠纪末的集群绝灭：二亿五千万年前瞬间生命史中最致命的一次大灭绝事件 8. 恐龙长了羽毛，鸟儿惊慌失措

13、？爬行动物的鼎盛和恐龙的兴衰 9. 20世纪最惊人的古生物学发现：潘朵拉魔盒中的第二颗明珠 “热河生物群”埋藏着一亿二千五百万年前不可思议的完整生态系,第7章 脊椎动物的起源与演化 没有颌的鱼形动物无颌类 原始有颌类鱼形动物 羊膜卵的出现及脊椎动物征服陆地的历程,第8章 爬行动物的起源与早期演化,爬行动物的出现 爬行动物对陆地生活的适应特征 爬行纲的分类,第9章 鸟类起源与早期鸟类的分异 什么是鸟？ 早期鸟类化石 有争议的早期鸟类化石 带羽毛的恐龙，白垩纪末恐龙绝灭和地外星球撞击事件 鸟类的起源 鸟类飞行的起源及假说 早期鸟类主要类群的系统关系及发展,鸟类和被子植物的起源和发展 辽西中生代热河

14、生物群,热河生物群,当世人为上个世纪末的临近或兴奋异常或恐慌不安之际，穷乡僻壤又人烟罕至的辽西北票四合屯地区，一夕之间举世闻名，被全球科学家认定是“本世纪最重要的发掘化石宝库”。1996年8月，第一件标本被当地农民劈开, 将正负两片岩块，分别售予中国地质博物馆与南京地质古生物研究所，并且在1996年与1998年分别命名为“中华龙鸟”与“中华鸟龙”。,中华龙鸟,第10章 缤纷多彩的的有花世界被子植物的起源 被子植物的特征 被子植物的谱系和有关起源的假说 被子植物起源的时间和地点 被子植物起源的化石证据,第11章 哺乳动物的起源、演化与发展 哺乳动物的主要特征 哺乳动物的起源 原始哺乳动物 有胎类

15、哺乳动物真兽类,第12章 人类的起源与进化 人类具备创造文化的三个基本条件 人的双重属性和人的概念 人类的形态学特征 人类的生物学进化 人科谱系和现代智人种的起源 关于人与猿的本质区别问题,第13章 生物进程中的不解之谜 中华曙猿东方的曙光在中国？ 百色手斧的石器工业挑战西方文明的“莫氏线 ”？ 北京人用火吗？人类演化的路径何以如此迥异于禽兽？ 岩石圈的“俯冲工厂”板块俯冲带 细菌万寿无疆？ 深海“沙漠中的绿洲”热液动物群,在这个伊甸园中珍稀的化石宝藏，涵盖了五亿八千万年的生命历史长河。从探索最原始高等灵长类中华曙猿出现于四千五百万年前开始，隐约照亮了类人猿亚目黎明前的曙光；到恐龙灭绝前夕，七

16、千万年前白垩纪晚期埋藏于巴音满都湖的爬行动物群。探究鸟类的起源、羽毛的起源、飞翔的起源、现代哺乳动物的起源、显花植物的起源、昆虫与花的共同演化。“热河生物群”埋藏着一亿二千五百万年前不可思议的完整生态系。,中华曙猿,爬行动物群,云南禄丰川街恐龙埋藏现场,云南曲靖硬骨鱼的起源,内蒙古巴音满都湖爬行动物群,浙江煤山二叠纪/三叠纪大灭绝事件,山西垣曲县古城的世纪曙猿,苏南上黄镇的中华曙猿,第14章 地球环境及其变迁 地史中的生物绝灭与环境变迁 物种的形成、寿命和数量 人类在环境变迁中的作用 新生代重大海洋事件及其生物效应温室与冰室气候，地球上的暖室期和冰室期，米兰柯维奇旋回与第四纪冰期间冰期 温室气

17、体排放与全球变暖 生物多样性的减少,1902年12月16日，西印度群岛的培雷火山爆发震撼了整个世界。它喷出的岩浆粘稠，同时喷出大量浮石和炽热的火山灰。这次造成26000人死亡的喷发。产生猛烈的爆炸，同时喷出大量的气体和火山碎屑物质，喷出的熔浆以中酸性熔浆为主。,爆烈式火山爆发 培雷型,只有大量炽热的熔岩从火山口宁静溢出，顺着山坡缓缓流动，好象煮沸了的米汤从饭锅里沸泻出来一样。溢出的以基性熔浆为主，熔浆温度较高，粘度小，易流动。含气体较少，无爆炸现象，以夏威夷诸火山为其代表。,宁静式火山喷发 夏威夷型,火山喷发夜景,火山灰,公元79年8月24日意大利维苏威火山爆发，掩埋了两座城市，造成了巨大的悲剧。这是被火山灰吞没的人们。,第15章 结语跨越地球历史的类比分析 将今论古 将古论今,谢谢！,