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第2节 生物的进化第1课时
第7单元 第17章 生命的发生和发展
化石证据
初中生物北师大版（2024）八年级下册
01
分析地层中生物化石出现的规律，说出生物进化的趋势(重点)。
02
举例说出化石是研究生物进化的直接证据(难点)。
03
描述化石记录的地球上生物进化的历程(重点)。
学习目标
生物在与生存环境的相互作用中，总是一代又一代地发生着改变，即生物进化。
1.有哪些证据说明生物是进化的？
2.地球上的生物是怎样进化的？
想一想
蓝细菌化石（34.65亿年前）
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
1.交流：你能从化石中了解到什么
主要由蓝细菌形成，蓝细菌喜欢在非常咸的海水中生活；在34亿年前就开始进行光合作用。
以蓝细菌为主的微生物在某固定的基底上周期性繁殖的过程中,黏附和沉淀矿物质或捕获矿物颗粒层层堆叠形成的纹层状沉积物。
叠层石（约10亿年前）
库克逊蕨化石（约4.32亿年前）
库克逊蕨化石，该植物是公认的最古老的维管植物，生存在4亿年前，与现在的蕨类植物有相似之处。
辽宁古果化石（约1.25亿年前）
该植物是公认的迄今最古老的被子植物，与现在的被子植物有相似之处。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
狄更逊水母化石（5.71亿～5.41亿年前）
三叶虫化石（5.39亿～4.85亿年前）
大体轮廓为卵形，由许多肋状节和一条中央沟或脊组成，是地球上已知最早的动物，生活于水中。
从前至后可分为头、胸、尾三部分。生于海底，其种类繁多，大小不一，从一厘米至一米。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
大鳞骨鳞鱼化石（约4.1亿年前）
鲵化石（约2.4亿年前）
其头骨与上下颌完全硬骨质化，偶鳍呈钝叶状且骨骼排列模式与四足动物四肢存在同源性，四足动物起源研究的关键过渡类群。
头骨短，扁平，吻部宽而圆，眼眶大，位置靠前，外鼻孔几乎合并，位于头骨前端。水生。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
恐龙蛋化石（1.45亿～1.01亿年前）
渤海鸟化石（约1.25亿年前）
有圆形、卵圆形、椭圆形、长椭圆形和橄榄形等多种形状。蛋壳的外表面光滑或具点线饰纹，生活于陆地。
具有短吻部、多枚锥形牙齿、前后肢接近等长以及长而弯曲的趾爪特征，营树栖生活。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
讨论：图中的各种化石生物可能与现存的哪类生物有较近的亲缘关系？
讨论：根据上述化石生物对生物可能的进化趋势进行推测。
蓝细菌化石——细菌、蓝细菌等
叠层石——细菌、蓝细菌等
库克逊蕨化石——蕨类植物
辽宁古果化石——被子植物
狄更逊水母化石——腔肠（刺胞）动物
三叶虫化石——节肢动物
大鳞骨鳞鱼化石——鱼类
鲵化石——两栖动物
恐龙蛋化石——鸟类、爬行类
渤海鸟化石——鸟类、爬行类
生物体的结构从单细胞到多细胞，从简单到复杂；生物的生活环境从水生到陆生。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
2.化石为生物进化提供了直接证据
(1)化石
化石种类 举例
古生物遗体化石
古生物遗物化石
古生物遗迹化石
恐龙化石、鱼类化石和植物化石
恐龙足迹化石
恐龙蛋化石
指保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
(2)化石记载着生物进化的历史
科学家能够测定沉积岩地层和化石形成的年代。地层中的古生物化石就类似于书中的文字，它们记载着地球的进化历史，也记载着生物的进化历史。
化石是最有说服力的生物进化证据。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
3.地层化石出现的规律及生物进化的趋势
总的进化趋势
形成早的古老地层中，化石生物种类少，结构简单；形成晚的地层中，化石生物种类多，还出现了结构更为复杂的生物。
从简单到复杂、从水生到陆生。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
讨论：在现存的生物中，有许多非常简单、低等的生物并没有在进化过程中绝灭，而且分布还非常广泛，为什么？
这些非常简单、低等的生物因为能够适应环境的不断变化，所以没有绝灭，而且分布还非常广泛。
高等生物的化石不可能出现在较古老的地层中，但是低等生物的化石既可能出现在较古老的地层中，又可能出现在较晚近的地层中。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
4.中间过渡类型的化石揭示了不同生物之间的进化关系
化石 发现时间 化石 特征 意义
始祖鸟 化石
古鸟 化石 近 100 多年来
20世纪 80年代以来
在德国先后发现了7 具始祖鸟化石
在我国辽宁相继发现了中华龙鸟、孔子鸟等古鸟化石
始祖鸟和古鸟化石既保留了古代爬行类的某些特征，又出现了鸟类的一些特征
进一步证明鸟类起源于古代的爬行类
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
5.马的进化过程
(1)分析马的进化过程
现代马
上新马
中新马
渐新马
始祖马
700万年前
2500万年前
4000万年前
5000万年前
300万年前
①马前足的趾数越来越少
②马的体形渐渐由小变大
③马的四肢和脚越来越长
短小→慢慢变长
像现代的狐→像现代的羊→与现代马相似
四趾→三趾→唯一中趾，趾端形成硬蹄
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
④马的牙齿及食物发生变化
⑤马的生活环境发生变化
⑥马的运动能力逐渐增强
(2)得出结论
逐渐形成适应草原奔跑和以粗糙草类为食的特征，现代马是由始祖马经过漫长的年代逐渐演变而来的。
跳跃生活→善于奔跑
丛林→草原
牙齿简单，以多汁的嫩叶为食→齿冠变高，前臼齿结构复杂，以粗糙草类为食。
知识点一 化石为生物进化提供直接证据
现代马
上新马
中新马
渐新马
始祖马
700万年前
2500万年前
4000万年前
5000万年前
300万年前
合作探究：化石是研究生物进化的唯一证据吗？
知识点二 化石记录了地球上的生命史
化石是研究生物进化最可靠、最直接的证据，但不是唯一的证据。生物进化问题的研究是建立在对许多学科领域的研究进行综合分析的基础上的，如地质学、遗传学、胚胎学、分类学、解剖学等。
1.地质年代的划分
地质学家把地球的发展历史划分为若干地质年代，主要包括太古代、元古代、古生代、中生代和新生代等。每代再划分为若干纪，如中生代可分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪。
地球约有46亿年的历史。
知识点二 化石记录了地球上的生命史
2.地质年代和生物进化历史
(1)地质年代和生物进化历史表
见教材12页
知识点二 化石记录了地球上的生命史
(2)不同地质年代的生物进化历史
①前寒武纪时期
概述 时间 生物进化历史
约占整个地球发展史的87%，生物的进化历史约始于38亿年前
从地球形成到约5.39亿年前的地质年代称为前寒武纪时期(主要包括太古代和元古代)
大约35亿年前
地球上出现了细菌、蓝细菌等没有真正细胞核的生物
地球上出现了最早的单细胞、有真正细胞核的生物
海洋中出现多细胞生物，并广泛分布在各种自然环境中
最早的原生动物出现
20 亿年~19亿年前
8.5 亿年~5.39亿年前
大约6亿年前
知识点二 化石记录了地球上的生命史
②古生代
概述 时间 地球环境 生物进化历史
5.39亿年前～2.52亿年前
早期(真核藻类和无脊椎动物时代)
地壳平静，浅海扩大，气候温和
海域里出现了大量的无脊椎动物类群和丰富的藻类类群，古生物学家称之为“寒武纪生物大爆发”；其中，三叶虫化石成为相应地层的标志性化石，因此寒武纪也被称为“三叶虫时代”
知识点二 化石记录了地球上的生命史
时间 地球环境 生物进化历史
中期(裸蕨植物和鱼类时代)
造山运动使陆地增多，局部气候干燥
海洋中有许多种鱼类；造山运动后，生物开始由水中向陆地发展，首次出现陆生的裸蕨类植物
知识点二 化石记录了地球上的生命史
时间 地球环境 生物进化历史
后期(蕨类和两栖类时代)
地质运动频繁
出现了由石松等蕨类植物构成的沼泽森林，这些森林在地质运动中被埋在地下，成为现在的煤层之一。与此同时，出现了能够登陆生活的两栖类和有翅的昆虫
知识点二 化石记录了地球上的生命史
③中生代
概述 时间 地球环境 生物进化历史
--
中生代时，爬行类空前繁盛，因此中生代又被称为爬行类时代或恐龙时代，也称为裸子植物时代
始于2.52 亿年前
末期
地壳平静而气候温暖
裸子植物和爬行动物繁盛，哺乳动物和鸟类开始出现
地球上曾发生了某种事件，导致恐龙和其他许多物种灭绝
知识点二 化石记录了地球上的生命史
④新生代
概述 时间 生物进化历史
被子植物和哺乳类时代、人类时代
始于 6600 万年前
被子植物成为占优势的陆地植物，出现了适应各种环境的不同植被类型；哺乳动物和鸟类成为占优势的陆地脊椎动物；700万年~500万年前，灵长类动物的一支进化成人类
知识点二 化石记录了地球上的生命史
3.生物进化的历史和特征
(1)进化历史
(2)进化特征
实际上就是地球的演化史和整个自然界的发展史，生物的进化历史约始于38亿年前。
生物在其进化历程中发生过数次大变动，呈现出大灭绝和大爆发相互更替的特征，即在生物大规模灭绝之后，往往又会有适应新环境的生物迅速繁衍和发展。
知识点二 化石记录了地球上的生命史
生物的进化历程
原始生命
单细胞藻类
单细胞动物
多细胞藻类
无脊椎动物
蕨类植物
苔藓植物
种子植物
裸子植物
被子植物
鱼类
两栖类
爬行类
哺乳类
鸟类
规律总结
知识点二 化石记录了地球上的生命史
课堂小结
揭示了不同生物之间的进化关系
新生代：哺乳动物、鸟类和被子植物占据优势
生物的进化
化石呈现的规律
形成早老地层中，化石生物种类少，结构简单，水生生物多
生物进化的化石记录
生物进化的趋势
简单→复杂；水生→陆生
中间过渡类型的化石
地球上的生命史
前寒武纪时期：没有真正细胞核的生物→单细胞真核生物→多细胞生物
古生代：水生→陆生发展，首次出现陆生的裸蕨类植物、能够登陆生活的两栖类和有翅昆虫
中生代：裸子植物和爬行动物繁盛
形成晚近地层中，化石生物种类多，结构复杂，陆生生物多
1．下列关于化石的叙述，错误的是(　　)
A．化石是研究生物进化的直接证据
B．地层中的生物化石按一定顺序出现
C．化石记录了生物进化的历程
D．在越古老的地层里成为化石的生物越复杂
D
课堂练习
2．原始中华龙鸟化石是一种带“羽毛”恐龙化石，原始中华龙鸟前肢短，后肢长而粗壮，羽毛呈片状，依据原始中华龙鸟化石可推断生物进化的方向是(　　)
A．鱼类→鸟类 B．两栖类→鸟类
C．爬行类→鸟类 D．两栖类→爬行类
C
解析：脊椎动物进化的大致历程是：原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→原始鸟类和原始哺乳类。原始中华龙鸟化石既有爬行动物的特征，又具有鸟类的特征，所以依据原始中华龙鸟化石可推断生物进化的方向是“爬行类→鸟类”。
课堂练习
3．一个古生物学家在研究地层中的化石时，鉴定出一个物种，他认为这个物种在一个较长的历史年代中没有发生明显变化。这位古生物学家的依据是(　　)
A．该物种的化石出现在较古老的地层中
B．该物种的化石出现在较新近的地层中
C．该物种的化石同时出现在较古老和较新近的地层中
D．该物种的化石在地层中从未出现过
C
解析：化石在地层中的出现具有一定的顺序，在越古老的地层中发现的化石所代表的生物结构越简单，在越新近的地层中发现的化石所代表的生物结构越复杂。如果某一物种的化石同时出现在较古老和较新近的地层中，说明该物种经历了较长的年代都没有发生明显变化。
课堂练习
4．地质学家把地球的发展史分为若干地质年代，下列排列顺序正确的是(　　)
A．前寒武纪时期→古生代→中生代→新生代
B．前寒武纪时期→太古代→中生代→古生代→新生代
C．古生代→中生代→前寒武纪时期→新生代
D．古生代→前寒武纪时期→古生代→新生代→元古代
A
课堂练习
5．下列关于各时期出现的主要化石类型的说法，正确的是(　　)
A．前寒武纪时期出现了大量的三叶虫化石
B．新生代的地层中出现大量的恐龙化石
C．地球上最早的原生动物出现在大约6亿年前
D．中生代被称为爬行类时代是人们通过想象得出的结论
C
解析：三叶虫在古生代寒武纪大量出现，A错误。中生代是恐龙繁盛的时代，B错误。中生代的地层中挖掘出了大量的恐龙等爬行类的化石，说明当时的爬行类在地球上非常繁盛，中生代也因此被称为爬行类时代，D错误。
课堂练习
6．地球自形成到现在，经过漫长的演化过程，在地壳、动物、植物等方面，都发生了有规律的变化。按由老到新的年代顺序，下列排序正确的是(　　)
A．蕨类植物→被子植物→裸子植物 B．三叶虫→鱼类→恐龙
C．新生代→古生代→中生代 D．哺乳类→爬行类→两栖类
B
解析：植物的进化顺序为蕨类植物→裸子植物和被子植物。地质年代的顺序是前寒武纪时期→古生代→中生代→新生代。脊椎动物的进化顺序是鱼类→两栖类→爬行类→鸟类和哺乳类。三叶虫属于无脊椎动物，出现较早，鱼类是最早出现的脊椎动物，恐龙属于爬行动物，出现较晚。故选B。
课堂练习
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