行星地球2.ppt

鸟类起源The path to birds 小行星与地球 猛烈撞击 预感到未来的恐龙 新生代---哺乳动物时代第四纪的猛犸象与剑齿虎 生物进化与 地质年表 地质年代表 ★全球生物大绝灭事件 * * 热液生物与光 大西洋中脊热液区的虾 Rimicaris exoculata无眼 睛， 但背面有一感光区， 不能成像，但对于蓝绿光 极为敏感。 水深3600米的黑暗世界， 为什么要感光？ 原来热液在 350oC高温下 ，会发出炙热 光；而海水在 可见光区只透 过蓝、绿光 地球的演化 地球的起源与年龄 冥古代与地球物质的分异 太古代与生命起源 元古代与氧化环境的出现 显生宙初与生命“大爆发” 两类大气圈 性质 成份 生物圈能源 还原 CO2 太阳辐射 氧化 O2》CO2 地球内热 金星的大气圈 大气压力为 地球的90倍， 含大气CO2 为地球的26万 倍， 硫酸组成的云层厚25公里 早期地球的大气：二种意见 O2 ≤ 1% （Holland, 1999) 24 亿年前 不见红层、古土壤 有碎屑黄铁矿 O2 ≥50% ( Ohmoto, 1997) 40亿年前 就有氧 38亿年前生命起源时 大气以CO2为主，呈还原环境; 3亿多年前陆地植物发展 大气中O2才压倒CO2 ，呈氧化环境. 显生宙大气圈的演化 Scott, 2000, fig. 12 显生宙的氧含量 石炭纪大气含氧量高达35%，是植物茂盛、大量成煤 的时期，科达树可以高大45米；高氧对于依靠体内扩散 作用输氧的昆虫类的生长也十分有利，同时由于大气比 重大、有利于飞行，引起了巨型蜻蜓的出现 Meganuera monyi Brongniart  翼宽　75 cm 　　　法国石炭纪化石 巨脉蜻蜓 维也纳博物馆 测定古大气的O2 与CO2 同位素 碳酸钙骨骼的δ13C与有机质的δ13C δ11B求取pH转换为CO2 碳屑 地球化学法与形态法 化石 Scott, 2000, Fig.11 火的化石－－碳 “天然火窗口“ Fire Window 地球的演化 地球的起源与年龄 冥古代与地球物质的分异 太古代与生命起源 元古代与氧化环境的出现 显生宙初与生命“大爆发” 新元古代的 “雪球式地球” Neoproterozoic “snowball Earth” 7-10亿年前 新元古代 陆地分布的 不同方案 地轴斜率 现代： 23.5o 加大到: ﹥56o 变化的原因 内因说：生物演化、基因 外因说：环境变迁 碳同位素的巨变，证明元古代末有急剧变化事件 地球系统的演化 地球早期历史，很大程度依靠地球化学、尤其是同位素化学 除生物圈外，地球圈层的形成相当迅速 与当初相比，现在的圈层均已经过重大变化 演化不是个直线过程，如大气圈演化中的“瓶颈” Ma 0 65 251 545 2500 3800 4500 新生代 中生代 古生代 元古代 太古代 冥古代 隐生宙 (前寒武纪) 显生宙 生命起源与演化 生物演化的几个突发期 35亿年前: 厌氧异养原核生物。 30亿年前: 厌氧自养原核生物。 18亿年前: 喜氧真核生物出现。 6亿年前: 出现软躯体的 伊（埃）迪卡拉动物群。 5.4亿年前: 寒武纪生物大爆发。 35亿年前: 原始大气圈、水圈缺氧，仅有厌氧异养原核生物。个体很小（长2-10μm） 。无细胞膜、核分异，内部仅有DNA组成“似核”。营无性生殖，靠分解海底有机质和硫化物获得能量。 30亿年前：分异出厌氧自养原核生物,蓝细菌营光合作用放出氧。20亿年前：藻类开始繁盛 18亿年前: 大气中含氧量已有相当增长，喜氧真核生物出现，有了细胞核、细胞质分异和有性生殖，新陈代谢速度明显提高。 真核生物 Eukaryote细胞个体平均比原核生物大10倍,有细胞核、粒线体（动物）或叶绿体（植物）等复杂结构。 六亿年前演化失败的伊迪卡拉动物群 伊迪卡拉动物群主要为“印模”腔肠动物、环节动物和节肢动物等，1947年在澳大利亚发现。 伊迪卡拉 动物群 寒武纪生命 大爆发 五亿四千万年前的澄江生物群 生物演化重大事件 4亿年前: 出现陆地植物和半咸水、淡水鱼类，开始生物登陆。 3亿年前：出现大规模森林和陆生两栖、爬行类，生物征服大陆 。 2.5亿年前: 发生地史中最大的生物集群绝灭事件。 1.4亿年前: 出现鸟类，开始生物征服天空。 65百万年前