1、第一章古生物學概述第二章化石與其研究2教教 師師: 電電 話：話：E-mail：Q Q：404254995要求要求：認真聽講，記筆記：認真聽講，記筆記1 1、古生物學教程古生物學教程（修訂版）何心一、徐桂榮等（修訂版）何心一、徐桂榮等編，地質出版社，編，地質出版社，19931993年年2 2、古生物學教程古生物學教程武漢地質學院古生物教研室編著武漢地質學院古生物教研室編著，地質出版社，地質出版社，19791979年年3 3、古生物學古生物學南京大學地質系古生物教研室編著，南京大學地質系古生物教研室編著，南京大學出版社，南京大學出版社，19831983年年4 4、古生物學導論古生物學導論長春地質

2、學院古生物教研室編長春地質學院古生物教研室編著，地質出版社，著，地質出版社，19841984年年5 5、古生物地史學概論古生物地史學概論 杜遠生杜遠生 童金男童金男 著著 中國中國地質大學出版社，地質大學出版社，19981998年年主要參考書主要參考書海百合海百合 了解古生物演化的基本原理和規律了解古生物演化的基本原理和規律，掌握古生物學的基本理論和古生物各，掌握古生物學的基本理論和古生物各門類基本構造，掌握識別和鑒定古生物門類基本構造，掌握識別和鑒定古生物化石標本的基本方法和技能。了解典型化石標本的基本方法和技能。了解典型化石標本特征和地史分布。化石標本特征和地史分布。本課程的任務和目的本課

3、程的任務和目的9原生動物原生動物半索動物半索動物筆石筆石脊索動物門脊索動物門古古植植物物第一章第一章 概論概論一、一、 古生物學的概念古生物學的概念二、二、 古生物學的目的與任務古生物學的目的與任務一、概念一、概念l古生物學古生物學研究地史時期生物界及其發研究地史時期生物界及其發展的科學。其范圍應包括地史時期的各個展的科學。其范圍應包括地史時期的各個地層中保存的一切與古生物有關的資料。地層中保存的一切與古生物有關的資料。 現代現代 全新世全新世 生命開始發生生命開始發生 地殼固結地殼固結 11.2萬年萬年 36億年億年 46億年億年 地史時期地史時期 古生物學研究古生物的形態、構造、古生物學研

4、究古生物的形態、構造、分類和它們的生態特征，研究各類古生物分類和它們的生態特征，研究各類古生物在地質時代上和地理上的分布特點。在地質時代上和地理上的分布特點。 在這個基礎上，一方面研究生物的發展在這個基礎上，一方面研究生物的發展和生物發展的階段性，從而來指導劃分地層和生物發展的階段性，從而來指導劃分地層和確定地層的相對地質時代；另一方面是通和確定地層的相對地質時代；另一方面是通過對古生物與其生活環境的研究來恢復地史過對古生物與其生活環境的研究來恢復地史時期的古地理和古氣候，從而推斷沉積、礦時期的古地理和古氣候，從而推斷沉積、礦產在空間上的分布規律。產在空間上的分布規律。 1 1、古生物學的位置

5、、古生物學的位置 地學界的三大支柱：地學界的三大支柱： 古生物地史學古生物地史學 巖石礦物學巖石礦物學 構造地質學構造地質學古生物學與生物學的關系古生物學與生物學的關系 它們之間沒有截然的界限，都是廣義它們之間沒有截然的界限，都是廣義生物學的一部分。生物學的一部分。 廣義的生物學包括古生物學和生物學廣義的生物學包括古生物學和生物學（狹義）。但這兩者又是有區別的，他們（狹義）。但這兩者又是有區別的，他們研究的內容和側重點各有不同。研究的內容和側重點各有不同。 界限界限為了研究方便而人為地為了研究方便而人為地劃出，以劃出，以11.2萬年前全新世的開始萬年前全新世的開始作為這兩門學科的界限。作為這兩

6、門學科的界限。 全新世全新世 現生生物現生生物 第四紀第四紀（11.2萬年萬年） 更新世更新世 古生物古生物古生物學與地質學的關系古生物學與地質學的關系 古生物的埋藏、保存、石化都是地質作用古生物的埋藏、保存、石化都是地質作用的結果，我們通過分析化石和保存它們的圍巖的結果，我們通過分析化石和保存它們的圍巖來恢復古地理和地質作用過程。來恢復古地理和地質作用過程。 因此，古生物學不僅僅是生物學的一部分，因此，古生物學不僅僅是生物學的一部分，同時又是地質科學的一個有機的組成部分。它同時又是地質科學的一個有機的組成部分。它可以稱之為一門古老的邊緣學科。可以稱之為一門古老的邊緣學科。古生物學與考古學的關

7、系古生物學與考古學的關系l古生物學古生物學理科理科l考古學考古學文科文科常規分科：常規分科： 古無脊椎動物學古無脊椎動物學 古動物學古動物學 古脊椎動物學古脊椎動物學 古植物學古植物學 孢子花粉學孢子花粉學2 、古生物學的分科、古生物學的分科根據大小分科：根據大小分科： 大古生物學大古生物學 微體古生物學微體古生物學 超微體古生物學超微體古生物學 分子古生物學分子古生物學邊緣學科：邊緣學科： 古生態學古生態學 古仿生學古仿生學 古病理學古病理學 古生物礦物學古生物礦物學第一章第一章 概論概論一、一、 概念概念二、二、 古生物學的目的與任務古生物學的目的與任務二、古生物學的目的與任務二、古生物學

8、的目的與任務1、目的、目的 以古生物作為依據來闡明地質歷史的以古生物作為依據來闡明地質歷史的發展，追溯生命進化。發展，追溯生命進化。 它涉及到它涉及到地表沉積史、地殼運動地表沉積史、地殼運動史、地理變遷史、巖漿活動史、礦產形成史、地理變遷史、巖漿活動史、礦產形成與分布、生物發展演化史、生命的起源與分布、生物發展演化史、生命的起源2、任務、任務（1）研究古生物的形態構造特征）研究古生物的形態構造特征（2）研究古生物的生活習性和生活方式）研究古生物的生活習性和生活方式（3）它們的地史、地理分布）它們的地史、地理分布（4）總結發展進化規律）總結發展進化規律（5）進行科學分類）進行科學分類（6）分析生

9、活環境和埋藏環境）分析生活環境和埋藏環境（7）推斷各地史時期的古地理和古氣候）推斷各地史時期的古地理和古氣候第二章第二章 化石及其研究化石及其研究第一節第一節 化石的概念化石的概念第二節第二節 化石的保存化石的保存第三節第三節 化石的分類與命名化石的分類與命名第一節第一節 化石的概念化石的概念 化石是指保存在巖層中地質化石是指保存在巖層中地質歷史時期的生物遺體或遺跡歷史時期的生物遺體或遺跡 它必須有形狀、結構、紋飾和有機化它必須有形狀、結構、紋飾和有機化學成分等生物特征，或者是由生物活動所學成分等生物特征，或者是由生物活動所產生并保留下來的痕跡。產生并保留下來的痕跡。32喇叭角石喇叭角石 Li

10、tuites假化石（假化石（MnO2礦物結晶）礦物結晶）廣廣西西實實紋紋龜龜紋紋石石第二節第二節 化石的保存化石的保存(形成形成)一一. 化石的保存（形成）條件化石的保存（形成）條件二二. 化石的保存類型化石的保存類型 (1) 生物本身的條件生物本身的條件 需要有能夠保存下來的硬體，以礦質需要有能夠保存下來的硬體，以礦質硬體為佳。軟體不利于保存。硬體為佳。軟體不利于保存。一一. 化石的保存條件化石的保存條件 （2）埋藏條件）埋藏條件 需要有利的環境，能迅速地將生物埋藏起需要有利的環境，能迅速地將生物埋藏起來，并且不遭受其他因素（如地下水）破壞。來，并且不遭受其他因素（如地下水）破壞。 （3）時

11、間因素）時間因素 需要一定的時間，使生物進行石化作用需要一定的時間，使生物進行石化作用過程。過程。（4）成巖作用的條件）成巖作用的條件 沉積物在固結成巖過程中的壓實作沉積物在固結成巖過程中的壓實作用和結晶作用都會影響化石的保存條件用和結晶作用都會影響化石的保存條件。二二. 化石的保存類型化石的保存類型（1）實體化石）實體化石 指地史時期中保存下來的生物遺體，指地史時期中保存下來的生物遺體，為生物遺體的全部或某一部分，多為骨為生物遺體的全部或某一部分，多為骨骼部分。骼部分。 未變質實體未變質實體這類化石很少，只能在特定的這類化石很少，只能在特定的情況下保存。他們一般沒有經過明顯的變化。如情況下保

12、存。他們一般沒有經過明顯的變化。如琥珀、干尸、細菌等。琥珀、干尸、細菌等。 變質實體變質實體當生物被沉積物掩埋后，經過當生物被沉積物掩埋后，經過了明顯變化（石化）才形成的化石。了明顯變化（石化）才形成的化石。石化作用石化作用 即形成變質實體化石的地質作用，主要有如下即形成變質實體化石的地質作用，主要有如下三種類型：三種類型： 生物硬體內部的各種空隙被地下水中的礦物質所生物硬體內部的各種空隙被地下水中的礦物質所充填的一種作用。能使硬體變得更加致密。這種充填的一種作用。能使硬體變得更加致密。這種石化作用沒有改變生物體原來的組織結構，但增石化作用沒有改變生物體原來的組織結構，但增加了重量和成分。如龍

13、骨（中新生代脊椎動物化加了重量和成分。如龍骨（中新生代脊椎動物化石）。石）。 a a充填充填作用作用（中新生代脊椎動物化石）。 b b交代作用（交替作用）交代作用（交替作用） 生物硬體被埋藏后，不斷被地下水所溶解，生物硬體被埋藏后，不斷被地下水所溶解，同時又被地下水所攜帶的礦物質所交代。同時又被地下水所攜帶的礦物質所交代。 這種石化作用保持了生物硬體的形這種石化作用保持了生物硬體的形態大小和結構構造（有時可以以分子進態大小和結構構造（有時可以以分子進行交代，因此可以看清其細胞結構），行交代，因此可以看清其細胞結構），但它改變了生物硬體的成分。但它改變了生物硬體的成分。硅硅 化化 木木c c升溜

14、作用升溜作用 生物體中的有機質中的易揮發成分生物體中的有機質中的易揮發成分（氧、氫、氮）在地下的高溫高壓作用下，（氧、氫、氮）在地下的高溫高壓作用下，往往易揮發逃逸，留下比較穩定的炭質形往往易揮發逃逸，留下比較穩定的炭質形成薄膜。成薄膜。 如：植物的葉子、筆石和某些節肢動如：植物的葉子、筆石和某些節肢動物。物。硅藻土頁巖，N1, 山旺, 山東硅藻土頁巖，N1, 山旺, 山東生物遺體在圍巖中留下的印模和復鑄物生物遺體在圍巖中留下的印模和復鑄物中華微綱蟲中華微綱蟲（2）模鑄化石）模鑄化石 印痕化石印痕化石 生物體印在巖層中的生物體印在巖層中的頂底層面上的痕跡，頂底層面上的痕跡，一般是扁平的生物或一

15、般是扁平的生物或不太硬的生物所形成不太硬的生物所形成。如：樹葉、筆石、。如：樹葉、筆石、水母等水母等 印模化石印模化石 具凸凹殼的生物體印在圍巖上的痕跡具凸凹殼的生物體印在圍巖上的痕跡 a.外模外模生物體的外凸部分印在圍巖上的凹形，相反地生物體的外凸部分印在圍巖上的凹形，相反地體現了生物殼外表的大小形態和紋飾。體現了生物殼外表的大小形態和紋飾。 b.內模內模生物殼的凹面印在圍巖上的痕跡，它相反生物殼的凹面印在圍巖上的痕跡，它相反地為凸形，反映了殼內表面的大小、形態和構造地為凸形，反映了殼內表面的大小、形態和構造生物硬體外表面在圍巖上的印模 生物硬體內表面在圍巖上的印模 73 復合模 內模和外模

16、重疊在一起的化石 73 l注意印模化石上所反映的紋飾和構造與生物體實注意印模化石上所反映的紋飾和構造與生物體實際情況，正好凸凹方向相反。際情況，正好凸凹方向相反。核化石核化石 反映生物殼內外空間形態的整體，這樣反映生物殼內外空間形態的整體，這樣的復鑄物稱為核。的復鑄物稱為核。 外核外核當生物殼體溶解后，外模使其當生物殼體溶解后，外模使其填充物保持了殼體原來的外形，但它們沒有填充物保持了殼體原來的外形，但它們沒有內部構造，是實心體。內部構造，是實心體。 內核內核殼體內部的空腔被填充后的形殼體內部的空腔被填充后的形態體。態體。模鑄化石及其形成過程模鑄化石及其形成過程1.1.雙殼類殼瓣及內部軟體雙殼

17、類殼瓣及內部軟體;2.;2.埋藏后軟體腐爛；埋藏后軟體腐爛；3a.3a.殼內被充填；殼內被充填；3 3. .殼瓣溶解；殼瓣溶解；4a.4a.殼瓣溶解；殼瓣溶解；4 4. .原殼體所原殼體所占空間被充填；占空間被充填；5.5.原殼瓣處被充填；原殼瓣處被充填；6 6. .內核；內核；6 6. .鑄型；鑄型；6 6. .外核外核鑄型化石鑄型化石 外內模之間的殼被溶解后，填充物又在原來外內模之間的殼被溶解后，填充物又在原來的地方鑄成了形態逼真的的地方鑄成了形態逼真的“殼殼”。這種。這種“殼殼”沒沒有殼的微細構造，但有內核或內模。有殼的微細構造，但有內核或內模。 鑄型化石在大小、形態和表面裝飾等方面鑄型

18、化石在大小、形態和表面裝飾等方面與原生物體一致，但內部構造完全不同。與原生物體一致，但內部構造完全不同。（3）遺跡化石）遺跡化石 在地史時期的沉積物中所保存下來的生物活在地史時期的沉積物中所保存下來的生物活動時留下的遺跡或遺物。動時留下的遺跡或遺物。57 遺跡化石的分類遺跡化石的分類: :（a a）足跡）足跡 （b b）行跡）行跡 （c-dc-d）拖跡）拖跡 （e e）爬行跡）爬行跡 （f-hf-h）停息跡）停息跡 （I-jI-j）潛穴）潛穴 遺跡化石遺跡化石: 地史時期生命活動留下的遺跡與遺物地史時期生命活動留下的遺跡與遺物遺跡化石遺跡化石 西峽恐龍蛋胚胎及復原圖（4）化學化石）化學化石 古

19、生物體中的有機質保存在地層中，古生物體中的有機質保存在地層中，但它經過了一定的分解才能保存到現在。但它經過了一定的分解才能保存到現在。 如：蛋白質分解后形成的氨基酸、脂如：蛋白質分解后形成的氨基酸、脂肪酸、烴等。肪酸、烴等。第二章第二章 化石及其研究化石及其研究第一節第一節 化石的概念化石的概念第二節第二節 化石的保存化石的保存第三節第三節 化石的分類與命名化石的分類與命名第三節第三節 化石的分類與命名化石的分類與命名一一. 生物分類單位生物分類單位二二. 生物的命名法則生物的命名法則 古生物的種類很多，它雖然不如現代古生物的種類很多，它雖然不如現代生物那么龐雜，但就已知的種類也已有十生物那么

20、龐雜，但就已知的種類也已有十幾萬種，如同任何研究工作一樣，研究古幾萬種，如同任何研究工作一樣，研究古生物必須把它們分門別類地進行歸類和命生物必須把它們分門別類地進行歸類和命名，在這個基礎上再進一步研究他們在空名，在這個基礎上再進一步研究他們在空間和時間上的分布規律。間和時間上的分布規律。一一. 生物分類單位生物分類單位 生物的分類單位由大到小依次稱為：生物的分類單位由大到小依次稱為：l 界（界（kingdom）l 門門(phyllum)l 綱綱(class)l 目目(order)l 科科(family)l 屬屬(genus)l 種種(species) 根據需要，其中還可以設立亞門、亞綱、根據需

21、要，其中還可以設立亞門、亞綱、超科、亞科、亞屬和亞種等等一些過渡性超科、亞科、亞屬和亞種等等一些過渡性的分類單位。的分類單位。l例如確定狼的分類單位：例如確定狼的分類單位：lAnimalia動物界動物界 Chordata脊索動物門脊索動物門 Mammalia哺乳綱哺乳綱 Carnivora食肉目食肉目 Canidae犬科犬科 Canis犬屬犬屬 Canis lupus狼（種）狼（種）整個生物界可以分為植物界和動物界整個生物界可以分為植物界和動物界有人主張分成五個界：有人主張分成五個界：l 植物界植物界l 動物界動物界l 真菌界真菌界l 原生生物界原生生物界l 原核生物界原核生物界種（種（spe

22、cies） 又稱物種，它是由于一個或許多個居群（或稱種群）所又稱物種，它是由于一個或許多個居群（或稱種群）所組成的一個自然單位，同種的個體具有基本相同的形態、構組成的一個自然單位，同種的個體具有基本相同的形態、構造、生理和生態等特征，都能互相交配而繁殖后代。造、生理和生態等特征，都能互相交配而繁殖后代。 不同種的個體之間不能交配繁殖，這種現象叫做生殖隔離。不同種的個體之間不能交配繁殖，這種現象叫做生殖隔離。生殖隔離是物種形成和生物進化的基礎。生殖隔離是物種形成和生物進化的基礎。 自然界同一個物種，常常由于環境的隔離而造成居自然界同一個物種，常常由于環境的隔離而造成居群之間的差異，一旦它們的差異

23、達到一定程度時，那群之間的差異，一旦它們的差異達到一定程度時，那么，即使它們又重新生活在一起，彼此間也不會交配么，即使它們又重新生活在一起，彼此間也不會交配而繁殖后代了，結果形成了新的物種。而繁殖后代了，結果形成了新的物種。屬（屬（genus） 是由起源上有直接聯系，在形態、構是由起源上有直接聯系，在形態、構造、生理、生態等特征上相似的若干個物造、生理、生態等特征上相似的若干個物種所構成的分類單位。即由一些具有某些種所構成的分類單位。即由一些具有某些共同特征，親緣關系又十分親近的一些物共同特征，親緣關系又十分親近的一些物種所組成的較高一級的分類單位。種所組成的較高一級的分類單位。l 一些特征相

24、似而親近的屬，繼而構一些特征相似而親近的屬，繼而構成科級單位，并以此類推，便可建立成科級單位，并以此類推，便可建立起各級分類。在分類學上，這種以親起各級分類。在分類學上，這種以親緣關系逐步建立起來的分類，它反映緣關系逐步建立起來的分類，它反映了生物之間的演化發展的內在聯系，了生物之間的演化發展的內在聯系，因此叫做自然分類。因此叫做自然分類。二二. 生物的命名法則生物的命名法則 生物的命名就是給生物起名字。在國生物的命名就是給生物起名字。在國際上有統一的命名規則，其中最基本的規際上有統一的命名規則，其中最基本的規則有以下幾方面內容：則有以下幾方面內容： (1)生物分類的各個單位名稱都采生物分類的

25、各個單位名稱都采用拉丁文或拉丁化的文字來命名。用拉丁文或拉丁化的文字來命名。 拉丁文是歐洲種古代語言。所謂拉丁拉丁文是歐洲種古代語言。所謂拉丁化文字就是原來不是拉丁字，后來用拉丁化文字就是原來不是拉丁字，后來用拉丁字母拼寫，并服從拉丁語變化的文字。字母拼寫，并服從拉丁語變化的文字。 (2)從門至科級分類單位的命名，都采用單名從門至科級分類單位的命名，都采用單名法，用正體字書寫或印刷，第一字母大寫。法，用正體字書寫或印刷，第一字母大寫。 例如例如 Chordata 脊索動物門脊索動物門 Mammalia 哺乳綱哺乳綱 Carnivora 食肉目食肉目 Canidae 犬科犬科 門、綱、目的名稱沒有固定的詞尾。科級名稱門、綱、目的名稱沒有固定的詞尾。科級名稱則有固定的詞尾，它是由屬于這個科的一個典則有固定的詞尾，它是由屬于這個科的一個典型屬名的詞根加上一個固定的詞尾型屬名的詞根加上一個固定的詞尾-idae或或-aceae構成的。構成的。 (3)屬級分類單位的命名（單名法）屬級分類單位的命名（單名法）* *屬的命名采用單名法，屬的命名采用單名法，* *屬名要用斜體字來書寫和印刷，屬名要用斜體字來書寫和印刷，* *第一個字母也要大寫。第一個字母也要大寫。例如例如Fusulina Fischer et Waldkein，1829