古生物地层学第一章生物界及其进化ppt课件.ppt
2022/11/20,西安科技大学,1,古生物地层学,Gu Sheng Wu Di Ceng Xue,高等学校规划教材,2022/11/20,西安科技大学,2,古生物地层学的主要内容本课程由两部分内容组成:第一篇古生物学基础，由生物界及其进化、古生物学基础、古无脊椎动物学、古脊椎动物亚门、古植物、遗迹化石等六章所组成，阐述了近年来最新的有关生物起源、进化的基本概念和理论，古生物学的基础知识。在系统介绍各门类古生物的形态、构造及重要化石代表的基础上，重点突出了含煤地层中常见的一些门类，如蜓类、珊瑚类、腕足类、双壳类、菊石类、牙形石和古植物等，为学习地层学奠定了理论基础。,2022/11/20,西安科技大学,3,第二篇地层学与地质发展史，由地层学基本原理和方法，前寒武系、古生界、中生界、新生界等五章所组成，在介绍和分析各时代地层发育情况、分布规律及典型剖面基础上，重点突出了我国各成煤时期的含煤地层的分布及聚煤规律，并对我国成煤时期的地质发展史进行了重点阐述，同时概略地介绍了各时代全球发展史和古地理、古气候的一般特征。,2022/11/20,西安科技大学,4,地质学的主要研究内容,岩石学（Petrology）： including： sediment rock； metamorphosed rock； lava构造学（Tectonics） including： fold；fault；cranny；古生物与地层学 （Paleobiology and stratigraphy ）,2022/11/20,西安科技大学,5,古生物地层学的研究对象是地层及其所含的化石，它们都是地质时期中地质作用长期演变的物质记录。古生物学是研究地史时期中生物界及其发展的科学，其目的在于探讨生物界演化发展规律。地层学是研究地球发展历史及其规律的科学，其目的是探讨地球的岩石圈、水圈、生物圈和大气圈的演化史，阐述地层层序及其地层分布规律。,2022/11/20,西安科技大学,6,主要发展趋势（1）在古生物学方面，扫描电子显微镜的使用，开拓了研究超微体化石的新途径。（2）有许多边缘学科， 如与物理化学相结合的分子古生物学和古生物化学等。（3）古地磁学的应用，海底地质资料的积累和地球物理方法对地球深部的研究，进一步揭开了海底扩张的奥秘，进而提出了板块构造学说，它已成为当代地层学研究的趋向。（4）将数学地质运用到地球历史的研究，并取得了许多新的成果。,2022/11/20,西安科技大学,7,欢迎进入古生物王国,一个神秘而遥远的国度,2022/11/20,西安科技大学,8,第一篇 古生物学基础第一章生物界及其进化 目的和要求： 理解生物的进化方式，对生物进化理论的发展过程和主要进化思想，以及生命起源假说和生物的早期演化做一般性的认识； 重点掌握生物与环境之间相互影响相互制约的关系。 重点和难点： 生物进化的层次（小进化、大进化）； 生物与环境的相互关系。,2022/11/20,西安科技大学,9,主要内容,第一节 进化的概念及其发展第二节 生命的起源与早期演化第三节 生物与环境,2022/11/20,西安科技大学,10,第一节 进化的概念及其发展（一）进化的概念 生物是进化（evolution）的，即由低级到高级，由简单到复杂，体现在其形态构造的复杂化及生理机能的提高。但生物界的发展也有特例，如退化、分化、特化。因此，它们都属于广义进化的范畴。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,11,生物进化的证据,古生物学的证据胚胎学的证据比较解剖学的证据生物地理学的证据,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,12,A古生物学证据图解(1),第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,13,A古生物学证据图解(2),生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,14,B胚胎学的证据,在胚胎发育中，共性特征先出现，特殊性状后出现不同动物的胚胎发育起初经过相似的阶段，以后才愈来愈分歧高等动物的胚胎发育经过了低等动物的胚胎发育阶段生物的重演律,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,15,B胚胎学证据图解,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,16,B重 演 律,个体发育 生物个体的终生发育过程系统发生 生物种族的发展史重演律 个体发育是系统发生的迅速重演,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,17,B重演律图解,重演律只是一种简单、迅速的过程；可推测进化过程中的原始性状，可绘出系统发育树,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,18,比较解剖学证据,通过不同类别动物的解剖，比较各种器官构造，确定生物的进化同源器官起源相同、构造和部位相似而形态、机能不同的器官（如手、肢、鳍）同功器官生物的形态、功能相似而起源不同的器官（如鸟和昆虫的翅膀）痕迹器官生物体已基本无作用但仍存在的器官（如人类的毛发），可追溯起源,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,19,C比较解剖学证据图解,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,20,同源器官,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,21,同功器官,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,22,生物地理学是研究地球上生物分布及其规律的学科，气候、地貌及其他地理因素控制着生物和发展和分布。,D生物地理学证据,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,23,D动物地理分区,全球动物地理分为6个区：澳洲界新热带界东洋界埃塞俄比亚界古北界新北界,第一章 第一节,进化的概念及其发展,生物进化的证据,2022/11/20,西安科技大学,24,进化的概念退化：生物体形态结构和生理机能的简单化，例如某些洞穴生物视觉器官的丧失或减弱。分化：生物对不同环境的适应，表现为生物由少到多的演化。特化：生物对某种生活条件高度适应结果，使其形态和生理发生局部变异，但整个身体的组织结构和代谢水平并无变化。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,25,进化的定义生物进化是生物与其生存环境之间相互作用的变化所导致的部分或整个生物种群遗传组成的一系列不可逆的改变。它包括了对新环境的适应辐射，对环境变化的调节，以及产生新型的生活方式去适应变化了的环境。这些适应促使生物在发育方式、生理反映以及种群与环境之间相互关系方面产生更复杂的改变。,龟的进化图,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,26,（二）进化学说的发展 达尔文及其之前的主要进化思想 18世纪，法国学者布丰（G.Buffon）最早科学地涉及了进化观念。他的进化思想主要表现为： 生物为生存而斗争，繁衍速度要超过资源承受力； 同一类物种具有共同的祖先，不同类群物种没有共同的祖先； 遗传因素和环境因素引起生物演变； 物种之间形态有变异，不能相互交配； 物种绝灭是不能适应正在变冷的地球。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,27,19世纪生物学家拉马克（J.B.Lamarck）首次比较系统地提出了一个进化学说。主要观点：生物进化的原因：低级生物进化是由于对环境缓慢变化而无意识的生理反应所引起的；脊椎动物进化则是受到内在意志或欲望及器官的使用程度的影响，即器官使用法则（用进废退法则）。 获得性遗传：后天所获得的进步性状可以遗传下去。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,28,拉马克进化思想核心“用进废退法则”,2022/11/20,西安科技大学,29,1859年达尔文（C.Darwin）发表了物种起源给自然科学带来了新的世界观。达尔文进化学说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。适者生存（自然选择）是达尔文进化论的核心。,达尔文与物种起源,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,30,新版本的物种起源,早期进化论的地位,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,31,早期进化论的地位,2022/11/20,西安科技大学,32,达尔文之后的主要进化思想 底弗里斯（De Vries）根据植物染色体突变提出“物种通过突变而产生”，后人称之为突变论。 新达尔文主义是20世纪初由德国学者魏斯曼（A.Weismann）等对达尔文进化论进行修正后提出的，强调了自然选择，消除了原达尔文进化论中的拉马克的“获得性遗传”及布丰的“环境直接作用”等。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,33,20世纪70年代以来，出现了否认自然选择为进化主要因素而强调随机事件在进化中作用的“随机论”。 “间断平衡论”则是由埃尔德里奇（N.Eldredge）和高尔德（S.J.Gould）于1972年提出的，他们认为物种的形成是突变（间断）和渐变（平衡）的结合，认为进化是由两种过程：成种作用和线系渐变综合作用导致的。其中成种作用是演化的主流。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,34,1980,1960,1940,1920,1900,500BC,0,8,1600,1700,1800,1859,进化思想与进化学说的产生和发展历史图解,古希腊哲学,庄老哲学,自然变化论,颜真卿沈括,近代进化哲学,林奈不变论,布丰主义,拉马克主义,居维叶灾变论,达尔文学说,1859,古代自然哲学（进化思想）,不变论与变化论对立,进化论产生,现代进化学说发展,培根、康德等,孟德尔遗传说,魏斯曼新达尔文学说,现代综合论,中性论,新灾变论,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,35,几种进化理论示意图,2022/11/20,西安科技大学,36,小进化和大进化 发生在种内个体和居群层次上的进化称为小进化；种和种以上分类群的进化被定义为大进化。 生物学家研究现生生物居群和个体在短时间内的进化是小进化；生物学家和古生物学家在研究现代生物和古生物资料基础上，研究种和种以上高级分类群的在长时间（地质时间）内的进化现象即大进化。 小进化是进化的基础，大进化的进化事件大多数是小进化的积累。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,37,小进化的机制,突变：突变是指生物体的DNA发生改变。基因突变所形成的突变型可以是中性的、有利的、有害的。其中有利的基因突变将为生物进化提供丰富的原料。 迁移：迁移是指居群间的个体移动或基因流动。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,38,遗传漂变：遗传漂变是指由于居群大小引起的基因频率随机增减甚至丢失的现象。 适应：适应是生物界的普遍现象，从生物的大分子、细胞、组织、器官，到个体组成的居群等生物组织层次上，结构都与功能相适应。 自然选择：自然选择是指那些具有最适应环境条件的有利变异的个体有较大的生存和繁殖机会。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,39,自然选择对生物进化的影响自然选择对小进化的影响 突变、迁移、遗传漂变都可导致小进化，但不一定产生适应性，它们只可能在很少情况下会提高居群对环境的适应，只有自然选择会产生普遍的适应，是影响小进化的主要因素。达尔文适合度 ： 是一种衡量自然选择的参数，是指一种生物能够生存并能把它的基因传递到其后代基因库中去的相对能力。一种基因型的拥有者，不管它自身如何健壮，如果没有留下后代的话，其适应度为零。自然选择的类型,正态化选择：又叫稳定性选择前进性选择：包括单向性选择和分歧性选择。平衡性选择（多态现象）性选择,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,40,大进化的型式（1）适应辐射（adaptive radiation）（2）趋同（convergence）与平行演化（parallel evolution）（3）线系渐变（phyletic gradualism）与间断平衡（punctuated equilibrium）,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,41,适应辐射（adaptive radiation） 适应辐射指的是从一个祖先类群，在较短时间内迅速地产生许多新物种。它包括两种情况： 当某一类群产生了一种进化革新，使得它们能更好地适应环境或开拓新的生活方式。 当集群灭绝（mass extinction）发生后，由于种间竞争压力减少，使得某些生物在腾空的生态环境中得以适应辐射。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,42,2022/11/20,西安科技大学,43,趋异（辐射发展）,2022/11/20,西安科技大学,44,肢骨的辐射,2022/11/20,西安科技大学,45,趋同（convergence） 指不同祖先的生物类群，由于相似的生活方式，整体或部分形态构造向同一个方向改变。不同类群生物由于趋同演化而形成相同功能的器官称为同功器官。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,46,趋同,2022/11/20,西安科技大学,47,平行演化 指不同类型生物由于相似的生活方式而产生相似的形态，它与趋同有时不易区分，但平行演化常指亲缘关系相近的两类或几类生物。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,48,平行演化-奇蹄类肢骨,2022/11/20,西安科技大学,49,线系渐变模式认为生物逐代的微小变化可以随时间积累导致主要的进化。因此种形成是个缓慢过程，新种形成于老种的较大居群，在这种大居群内基因漂移及突变基本不起作用，自然选择在种形成过程中起主要作用。 间断平衡模式认为大进化的主要方式由长期的进化停滞期和短期的快速进化期所组成，新种是以跳跃的方式快速形成，新种一旦形成则处于停滞的进化状态，表型上不会有明显变化，直到下一次成种事件发生之前。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,50,2022/11/20,西安科技大学,51,生物进化速率 （1）形态学进化速率 形态学进化速率统一度量用达尔文单位（d）表示：d=(lnx2-lnx1)/(t2-t1)式中t1和t2分别代表计算的起止时间，x1和x2代表进化起始和终止时的形态特征值。常应用于小进化或线系进化速率计算，只适用于有确定的祖裔关系的进化线系之内。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,52,（2）分类学进化速率 分类学进化速率常用种的净增率R值表示：R=(lnN-lnN0)/t式中t代表进化时间，N0和N分布代表进化起始和终止时种的数目。它反映一个单源群谱系进化中的成种作用和灭绝速率，常用于大进化研究。（3）分子进化速率 分子进化速率是指单位时间（年）内大分子的每个位点发生的替换数目，以Ky表示：Ky（Vt/g）fo式中Ky代表以年计的分子进化速率，Vt代表总突变率，g代表每世代的年数，fo代表中性突变占总突变率的比率。分子进化速率只涉及生物大分子的一级结构的进化改变，它与前两种进化速率均以表型的进化改变为基础不同，是以与表型无关的分子改变为基础。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,53,大爆发（explosion）与大灭绝（mass extinction） 已知地史时期重要的进化大爆发事件有：在大约6亿年前震旦纪（中国陡山沱期），不同类群的多细胞真核藻类在该时期地层中突然大量出现；在大约5.6亿年前，澳大利亚埃迪卡拉动物群骤然出现；最著名的生物大爆发现象发生在5.3亿年前的寒武纪早期到中期（化石库发现于中国云南澄江和加拿大布尔吉期页岩等地），现代所有生物门类及地史上已灭绝的多个门类动物化石几乎突然地同时出现在这一时期的地层中。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,54,大灭据又称为集群灭绝，它与生物种大爆发现象相对应。即在相对较短的地质时间内，在一个地理大区的范围内，出现大规模的生物灭绝。与集群灭绝相对应的另一类灭绝叫常规灭绝（normal extinction）或背景灭绝，这是指在各个时期不断发生的灭绝，表现为各分类群中，部分物种的替代，即老种消失和新种产生。,显生宙五大集群灭绝事件（Sepkoski，1982）,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,55,四、物种及其种的形成 生物种（biospecies）：指可以相互交配而且与其它种群的个体有生殖隔离的自然群体。生物种即指在自然环境状况下所有潜在地能相互交配，并能产生能育后代的群体。 形态种：具有相同形态的居群归于同一个种。 化石种：生活在一定的地质时间内、具有相同或类似形态特征的所有生物个体的总和。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,56,（二）成种作用 一个物种内部分异而形成新种的过程就是种的形成，意味着一个线系的分支事件。另一种情况是一个物种经进化在表型上发生显著改变，产生新种。此过程称为前进演化（anagenesis）或线系演化（phyletic evolution），但这新种实质上是老种的延续，不属于通过分支演化（cladogenesis）产生种的范畴。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,57,地理分布与种形成 异地种形成（allopatric speciation）：两个初始居群在新种形成前，其地理分布区被海洋或陆地、海岛、高山等完全隔离、互不重叠，这种情况下的新种的形成叫异地种形成。 同地种形成（sympatric speciation）：初始居群的地理分布与原居群分布区有重叠，此情况下的种的形成叫同地种形成。 邻地种形成（parapatric speciation）：初始居群之间具相邻接的分布区，居群间个体仅在边界有某种程度的基因交流，此情况下的种形成称为邻地种形成。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,58,成种作用模式 渐进的成种作用（gradual speciation） 在种的内部分异之初，外界物理因素阻止居群间基因交流的作用，促进居群间遗传差异的逐步而缓慢增长，通过若干中间阶段，最后达到居群间完全的生殖隔离而形成新种。 量子式成种作用（quantum speciation） 又称为爆发式成种作用。是指居群内一部分（往往为少数）个体，因遗传机制或随机因素（如显著的突变、遗传漂移等）的影响而相对快速地获得生殖隔离，并形成新种的过程。,第一章 第一节,进化的概念及其发展,2022/11/20,西安科技大学,59,生物的分类,原核生物界（Monera）原生生物界（Protista）植物界（Plantae）真菌界（Fungi）动物界（Animalia）,第二节 生命的起源与早期演化,（一）多彩的生物世界,2022/11/20,西安科技大学,60,多彩的生物世界,霸王龙,比目鱼,林蜥,原颚龟,古杯动物,重脚兽,黄昏鸟,古长颈鹿,2022/11/20,西安科技大学,61,（二）生命的起源及其化石记录地球上最古老的生物化石来自澳大利亚西部古太古代皮尔巴拉超群瓦拉乌纳群的硅质结核中，含化石岩石距今34-35亿年。在格陵兰西部始太古代依苏瓦绿岩带的变质沉积岩中发现了富含轻碳（C12）的有机碳颗粒，年龄值为距今38.5亿年。上述的两个年龄值进一步把生命起源的时间缩小在40-38.5亿年之间。,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,62,“原始汤”假说:20世纪30年代，俄国学者奥巴林和英国学者荷尔丹认为生命是从非生命的有机物合成并形成“原始汤”的形式开始，再由似胶状形式的有机物质演化成厌氧的异养生物，吸收原始海洋中的有机物质进行生长和自我复制。宇宙胚种论:在20世纪后半叶认为生命是以孢子或其它生命形式，从宇宙的某个地方来到地球。一是彗星，另一个是陨石。生命的热泉起源假说:美国学者克里斯等人在1980年的巴黎国际地质大会上提出了“生命起源于热水的模式”。,生命起源的假设模式,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,63,生物进化示意图,2022/11/20,西安科技大学,64,（三）早期生物进化,原核生物是地球上已知的最原始的生命形式,这类生物在地球早期海洋中可以形成较大规模的“叠层石微生物席”（Stromatolitemicrobial mats）。叠层石微生物席是原核生物的生命活动所引起周期性的矿物沉积和胶结作用所形成的综合产物。它参与了地球早期元素的氧化、还原反应，转移和积聚了化学能和太阳能，并在代谢过程中释放氧气，把早期还原性大气圈逐渐转变为氧化性大气圈，为以后真核生物的出现和生物的多细胞化奠定了基础。,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,65,各种形态的原核生物,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,66,大约在距今27至25亿年前，由于大气圈中氧含量达到一定程度，真核生物才得以出现。这是由于真核生物的新陈代谢是一个需氧过程，同时真核生物本身不能防御强紫外线，只有在氧化大气圈形成的同时，臭氧层形成后，地球上才能适合真核生物生存。,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,67,后生动植物的出现与早期演化,最早的后生动物的可靠化石记录是从最早期的埃迪卡拉动物群（Ediacarian fauna）开始的，距今约5.6-6亿年前。最早于1947年发现于澳大利亚中南部的埃迪卡拉地区庞德石英岩中。,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,68,对于埃迪卡拉动物群性质有两种解释：塞拉赫学派认为它们是一些无硬骨骼的、宏体的奇特动物，其中的后生动物不是印痕化石，而是由遗迹化石所代表。格拉斯纳学派认为，埃迪卡拉动物群完全是由软躯体后生动物的遗体和印痕化石，以及遗迹化石组成的，它们与寒武纪开始后出现的化石类型，甚至还有一些现生的种类，显然是有联系的，支持埃迪卡拉生物是某些寒武纪后生动物的祖先这一演化模式。,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,69,寒武纪海洋生物大爆发小壳化石是指在前寒武系/寒武系界线附近开始出现、在寒武纪初大量繁盛和分异、个体微小、具硬壳的多门类海生无脊椎动物化石，包括软舌螺、似牙形石、软体动物以及大量分类位置不明的管状、帽状、片状等形态的化石。小壳化石的出现被称为寒武纪大爆发的第一幕。,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,70,寒武纪大爆发的第二幕是以距今约5.3亿年的“澄江动物群”为代表。该动物群是1984年首次发现于云南省澄江县抚仙湖畔的帽天山早寒武世玉案山组帽天山泥岩段，已被描述的化石动物有13个门类120余属161种，分属于海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等。此外，还有一些分类位置不明的奇异类群、及一些海藻等，其中90为软体动物。,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,71,寒武纪生物大爆发在生物进化史中的意义,2022/11/20,西安科技大学,72,寒武纪（约5亿年以前）早期水下生物景观图,灰姑娘虫（上）和谜虫（下）复原图,昆虫远祖的远祖-抚仙湖虫生态景观,云南虫觅食和栖息景观,第一章 第二节,生命的起源与早期演化,2022/11/20,西安科技大学,73,寒武纪水下生物复原图,2022/11/20,西安科技大学,74,第三节 生物与环境 一、生物与环境的关系 生物与其生活的环境是相互作用、相互制约、密切相关的，任何生物不能脱离环境孤立地存在，环境的任何变化都或多或少地、直接或间接地影响生物的生存，而生物界也不断地影响周围的环境。因此，生物与环境是矛盾的统一体。 各种生物都只能在适宜的环境中生活，一旦环境发生变化而造成不适宜的条件，生物将为生存而斗争，即一些生物改变其形态结构及生理机能以适应新环境，另一些生物在斗争中失败而灭绝。,第一章 第三节,生物与环境,2022/11/20,西安科技大学,75,二、影响生物生活的环境因素 物理因素： 温度、水深度、水压力、光照、水动力条件、基底性质，以及经、纬度等。 化学因素 ：主要是大气成分，对于水生生物主要指水的含盐度、含氧量及其它气体成分以及酸碱度。 生物因素： 生物的数量和密度、生物共生组合、对抗和竞争关系，以及生物依赖关系等。,第一章 第三节,生物与环境,2022/11/20,西安科技大学,76,水生生物的生活方式,底栖生物游泳生物浮游生物,第一章 第三节,生物与环境,2022/11/20,西安科技大学,77,水生生物的生活方式,第一章 第三节,生物与环境,2022/11/20,西安科技大学,78,四、居群和群落分析,居群的基本特征之一是居群密度（density）它受到出生率、死亡率、迁入率、迁出率4个参数的影响。此外，居群还有一些其它特征，如年龄结构、遗传组成、性比率、分布型式等。居群分布状态和形式可分为三种类型，即随机型、均匀型、聚集型。在生态系统中，居群是生物群落的基本组成单位，它也是一种自我调节系统。,第一章 第三节,生物与环境,2022/11/20,西安科技大学,79,群落与群落结构 古群落是指地史时期中在某一特定时限内、特定环境下生活在一起并能保存为化石的古生物所构成的群落，又称为化石群落。,形态结构,生态结构,营养结构,群落结构,生态类群 是指古群落中具有共同的功能特征、利用类似的资源基础、占有相似的空间生态领域的不同物种的集合体。 时空分层结构 即化石群落结构的层次性，主要与食物相关，是自然选择的结果。,化石群落的识别与组成物种多样性,优势种物种相对丰度种间关联,第一章 第三节,生物与环境,2022/11/20,西安科技大学,80,化石群落原地埋藏的判别 原地埋藏是识别化石群落存在的主要标志之一，原地埋藏的化石具有以下主要特点： 化石保存完整，各部位及表面无脱落及磨损现象； 个体大小分选性差，大小极不一致，没有水流冲刷排列整齐的现象； 具两壳瓣的化石，一般两壳闭合，即使两瓣分离，在同一层位中两壳数量比例大致为1:1。 基本保留了古生物原先生活时的状态或稍有变动。,第一章 第三节,生物与环境,2022/11/20,西安科技大学,81,复习思考题,一、名词解释,居群，生物群落，化石群落 ，进化 间断平衡论，突变，迁移，适应，适应辐射 趋同，生物种，形态种，大爆发与大灭绝,2022/11/20,西安科技大学,82,二、问答题,何谓小进化？简述小进化的主要影响因素？何谓大进化？简述大进化的型式？ 解释物种的基本概念。 试分析生物与环境之间的关系？影响生物生活的环境因素有哪些？试分析古生物化石群落的结构特征。,
