❶ 脊椎動物演化序列(古生物地層學)
可能有點太具體了,其實只看每段開頭就可以了
無頜類:無頜類是最早、最原始的脊椎動物。它們沒有上下頜,口如吸盤。由於它們大都生活在水中,具有魚形的身體,所以常被譯為「某某鰻」或「某某魚」,其實它們是比通常意義的魚類更原始的脊椎動物。現生無頜類僅有盲鰻和七鰓鰻兩大類約50種,但在早古生代的海洋中,它們的數量和種類繁多,是真正的海中霸主。
甲胄魚類是最早分化的古魚形動物。它們全身披有「甲胄」(這里所說的「甲胄」,並非古代將士戴在頭上的頭盔和披在身上的金屬護身衣,而是一種含鈣質成分的骨質甲片),還沒有演化出上下頜,沒有骨質的中軸骨骼或脊柱,通常靠濾食海洋中的小型生物或微生物為生,有時候可以吮食大型動物的屍體,主動捕食能力非常差。
原始早期魚類——盾皮魚類及棘魚類
a.盾皮魚類,是一種戴盔披甲的魚類,一支古老的有頜脊椎動物。盾皮魚類是古生代最為繁盛也是種類最多的魚類,其頭部和身體的胸部均包在骨質呈箱狀的硬甲里,象古代士兵使用的盾牌,由此而得名。其笨重的甲胄雖然起到自我保護的作用,但也付出了靈活性降低的代價,使這種魚類在生命史中雖成為了泥盆紀古海洋的主宰,但終究是曇花一現,在3.5億年前,隨著泥盆紀的結束,與它們的祖先甲胄魚類一起全部退出生命演化的舞台。
b.棘魚類:另一類古老的魚類,長得象黃花魚,個體不大,體長不超過30厘米。它的鰭非常特殊,與任何魚類的鰭都不同,所有鰭葉的前方都有一根強壯的鰭刺,其上還有像雕刻出來的縱向花紋。沿身體的腹側,在胸鰭和腹鰭之間,還有幾對附加的小鰭,同樣由鰭刺支持。「棘魚」的名字也由此而來。
棘魚類始終沒有真正發展起來,在4億年前曾達到演化的頂峰,之後逐漸衰落,到2.7億年前的古生代末期全部滅絕。
高等魚類——軟骨魚類及硬骨魚類
a.軟骨魚類(即鯊類和鰩類)在演化歷史過程中身體始終是軟骨性的。除了覆蓋身體的細小魚鱗,所有骨骼都是由軟骨組成,從不骨化。所以我們發現的軟骨魚類化石也很少,大多為牙齒和鱗片。
b.硬骨魚類(包括肉鰭魚類和輻鰭魚類)是水中生活的動物中非常成功的一類動物,它生活在地球上所有水域中。
最為豐富多彩的魚類——輻鰭魚類
i)軟骨硬鱗類是最早發展出來的硬骨魚類。這種魚身體都覆蓋著厚厚的琺琅質菱形鱗片,但體內的骨骼仍為軟骨。它們在古生代的晚期至中生代的早期時佔有一定的優勢。現存的硬鱗魚類極為稀少了,目前生活在中國長江的中華鱘就是硬磷魚類中的活化石,被列為國家一級保護動物。
ii)全骨魚類: 在中生代的早期和中期軟骨硬鱗類被全骨魚類代替了,化石代表如中華弓鰭魚。
iii)真骨魚類: 到中生代的晚期,由於真骨魚類種類繁多,生態環境多樣。全骨魚類又被發展中的真骨魚類代替了。
肉鰭魚類
大約4.1~3.8億年前,地球上最高等的動物是在水中漫遊的肉鰭魚類,因其鰭的形態為肉質的柄狀而得名。這種魚成對的鰭只有有兩對,肉質,鰭內的骨骼與高等的脊椎動物的四肢骨骼相似,以後這兩對鰭將演化為四足動物的四肢。肉鰭魚類包括總鰭魚和肺魚。肉鰭魚類在泥盆紀時最為繁盛,以後逐漸衰落,現生的只有3種肺魚和1種極為罕見的總鰭魚類——拉蒂邁魚(又稱矛尾魚)。
古兩棲類
「兩棲」的含義:兩棲動物英文名稱「amphibian」,就是「有兩種生活的動物」。大多數兩棲動物的幼體生活在水中,像魚一樣有尾巴,並用鰓呼吸,而它們的成體在陸地上生活,用肺呼吸,尾部消失。這個發育的過程叫「變態」,是這類動物的一個重要特點。
兩棲動物的興衰:兩棲動物在登陸初期是當時陸地上最進步的動物。在距今大約3.5~2.9億年兩棲動物開始發展和繁盛,之後,到了大約2億3千萬年左右,隨著爬行動物的興起,兩棲動物逐漸衰落下去,只有少種類數殘存到現在。目前兩棲動物大約有4千多種,在5萬種現生脊椎動物中,屬於種類最少的類群之一。
兩棲動物雖然完成了由水上陸的第一次飛躍,但是,它們還不能完全脫離水,還必須在水中產卵並度過幼年時期。因此,還不能說真正征服了陸地,它們是從魚到爬行動物發展過程中的紐帶。
最早的兩棲動物是由肉鰭魚類中的某些種類演化而來的,魚石螈是目前發現最早的兩棲動物。它們的一系列特點都與總鰭魚類相似,如:四肢骨骼和頭骨的組成、牙齒的構造等;它們還有鰓蓋骨的殘余和「魚尾」的鰭條等,盡管這些都代表著某些魚類的特徵,但它確實是一種真正的四足動物,具有肩帶、腰帶、肢骨相當堅固,前後足都是5個趾頭,能在陸地上活動等進步特徵。
我國已知最早的蛙類——「三燕麗蟾」:生存在距今約1億2千5百萬年前的白堊紀早期,與大大小小的恐龍生活在同一時代。
古爬行動物
三億多年前,兩棲類中的有志者,一類迷齒兩棲動物,為了更好地征服廣袤的大陸,終於產下了「羊膜卵」。它們也因此搖身一變成為爬行動物。這是生命演化史上的又一次飛躍。到了中生代,爬行動物終於統治了世界:天空翱翔著翼展達16米的翼龍,海中隱藏著重達150噸的蛇頸龍,陸地上則游盪著成群結隊大小懸殊的各類恐龍。然而白堊紀末它們遭到了毀滅性的打擊。盡管如此,今天的地球上仍然存在一個千奇百怪且種類繁多的爬行動物大家族。
羊膜卵的出現:爬行動物形成的標志是羊膜卵的出現。羊膜卵的出現也是脊椎動物進化史上繼「脊椎出現」、「頜的出現」、「從水到陸」之後的又一次重大飛躍。
羊膜是蛋中的一層薄膜,它包裹著胚胎,裡面有液體(又叫羊水),像溫室一樣保護著小胚胎,使它不怕乾燥,能在陸地上孵化出小動物。羊膜卵的出現,使爬行動物的發育過程完全擺脫了對水環境的依賴,從而確立了脊椎動物完全陸生的可能性。
爬行動物的演化:最初的爬行動物出現在古生代的石炭紀,是從某種迷齒兩棲類進化形成的。中生代的三疊紀開始繁盛起來,並曾主宰地球達一億五六千萬年之久,而且還佔領了海、陸、空,因而中生代被稱為爬行動物的時代。但是,到了白堊紀爬行動物開始衰退;6500萬年前,恐龍、翼龍全部滅絕,其它的爬行動物也大為衰亡。到了新生代時只有少數種類殘存了下來。到了今天,地球上生活的爬行動物只有龜鱉類、鱷類、有鱗類(包括蜥蜴和蛇)和紐西蘭的喙頭類了。
爬行動物的分類:根據頭骨的結構可分為三大類:無孔類(如龜鱉類)、雙孔類(如已經滅絕的恐龍、翼龍、蛇頸龍、以及有現生代表的鱷類、有鱗類、喙頭類等)和下孔類(似哺乳爬行動物)。哺乳動物就是從下孔類爬行動物進化出來的。
恐龍
中生代的陸地是恐龍稱霸的大地。很多人腦海中的恐龍,都是身披鱗片、巨大無比的動物,其實我們已知道最小的恐龍——小盜龍只有40厘米長。而最近在中國遼西地區發現的一些恐龍化石進而表明,並非所有的恐龍都像人們原來想像的那樣,渾身長著鱗片,有一副冷酷的外表,有一些恐龍,甚至包括霸王龍在內的許多恐龍,像美麗的鳥類一樣,是長有羽毛的,有一副溫柔的形象。
似哺乳爬行動物——哺乳動物的祖先
似哺乳爬行動物,顧名思義,它們是長得像哺乳動物的爬行動物,都屬於下孔類爬行動物。哺乳動物就是從似哺乳爬行動物中的一支——獸孔類演化而來的。
分類:似哺乳爬行動物分為盤龍類和獸孔類兩大類。
盤龍類是基乾的早期類群,從石炭紀一直延續到早二疊世。盤龍類中的楔齒龍類是早二疊世陸地上的肉食統治者,從這類中產生了獸孔類。盤龍中有的種類有著長長的背棘,如同船帆似的,科學家們推測這種「帆」是用以調節體溫的,能夠迅速吸收或放出熱量。盤龍化石大多發現於北美洲和歐洲,我國至今還沒有發現此類化石。
獸孔類:主要包括恐頭獸類、二齒獸類及獸齒類。
恐頭獸類有肉食和植食兩大類群,只生存於二疊紀,沒有留下後代。
二齒獸類是二疊紀、三疊紀最為繁盛的類群,以植食為主。典型的二齒獸僅在上頜有兩個「犬齒」。二齒獸類包括二齒獸、水龍獸、肯氏獸等。
獸齒類是肉食類群,包括獸頭類、麗齒獸類和犬齒獸類,以犬齒獸類最為興旺。哺乳類在三疊紀後期就從犬齒獸類中產生。如何識別爬行動物化石及哺乳動物化石:
爬行動物的牙齒都是一個樣,或全是尖銳的,或全是扁平的。而哺乳動物的牙齒出現形態分化,比如我們人類,有鏟型的門齒,尖銳的犬齒和丘型的前臼齒和臼齒。
哺乳動物的下頜由一塊骨頭——齒骨組成,而爬行動物的下頜殘存著關節骨和隅骨等。
哺乳動物的四肢直立在身體下面(典型的如馬),而爬行動物的向兩側伸展(像鱷魚)
爬行動物的肋骨在身體中部的脊柱上從頭到尾分布;而哺乳動物,比如我們人類,腰部前後沒有肋骨,哺乳動物有了「腰」,也就是脊柱上分化出了腰椎,而爬行動物沒有。
古鳥類
鳥類是脊椎動物向空中發展並取得最大成功的一支。在1億3千萬年前的白堊紀早期是鳥類首次蓬勃發展的時期。中國遼寧發現的古鳥類化石是這一時期世界上數量最為豐富、保存最為完整、種類最多的代表。這一時期,鳥類個體較小,但飛行能力及樹棲能力都比始祖鳥大大提高。不過,新生代距今六千五百萬年至今是鳥類取得真正大發展的時期。鳥類的生存空間也由單一的空中發展變為「陸海空」的全面佔領。
古哺乳動物
新生代是哺乳動物的時代,哺乳動物是脊椎動物界的成功者。由於有了發達的大腦,它們的家族統治了地球達6000萬年之久。而今,依然主宰世界的是這個家族中智慧最高的人類。
脊椎動物演化史中的第7次重大變革——可以胎生、哺乳的哺乳動物的出現
遙遠的中生代,在恐龍等大型爬行動物主宰的地球上,生活著一類特別的脊椎動物,它們有著不同於其他所有動物的生理習性,它們腦子相對較大,身披毛發,產下的是胎兒,而不是卵,幼崽出生後由母獸哺乳。正是這些我們稱為哺乳動物的吃奶的「小精靈」,逃過導致恐龍等大型爬行動物滅絕的白堊紀末期的大劫難,迅速輻射進化,成為現代陸地生態系統的統治者。
比較可靠的化石記錄顯示,最早的哺乳動物出現在大約1億5千萬年前的侏羅紀晚期,而它們的直系祖先(最早的哺乳型動物)在大約2億2千萬年前就生活在地球上了。
「小精靈」化石:世界上發現的中生代哺乳動物化石十分稀少,自1812年發現第一塊化石發現以來的近兩個世紀,發表的完整骨骼標本不超過十具。值得欣慰的是,近十年來,我國科學家在遼寧早白堊世地層中已找到數具保存極為完好的哺乳動物骨架,已研究發表的有張和獸、熱河獸、中華俊獸、強壯爬獸、巨爬獸等,為早期哺乳動物的進化研究提供了極為重要的信息。
古老哺乳動物
階齒獸:生活在距今5千5百萬年前的古新世,這是一種已經滅絕的古老哺乳動物,生活於多水草的地區以昆蟲類、嫩果、葉為主要食物的古老有蹄類動物。(圖5-2-1階齒獸)
中獸:已經滅絕的哺乳動物化石,中獸是吃肉的,相當於現在的獅子、老虎。
六角獸:是一種恐角類。恐角類是第三紀早期的一類大型哺乳動物,最早的化石發現於亞洲和北美的晚古新世,它們在始新世相當繁盛,在漸新世一開始距今約3千萬年前就滅絕了。此件標本因其頭上有三對骨質突起,所以俗稱「六角獸」,雖然模樣可怕,但卻是吃植物的。
嚙齒類與兔形類——鼠和兔
嚙齒類:在脊椎動物進化上可以說是最成功的一支。它們在種類上和個體數目上是所有哺乳動物中最多的;在現在,嚙齒類動物的種數超過了所有其他哺乳動物種數的總和,我們熟悉的松鼠、田鼠、跳鼠、各種家鼠、豪豬、河狸等等,均屬於嚙齒類。
嚙齒類在進化上獲得成功的原因:首先,這些哺乳動物中的大多數在整個發展過程中都保持著小的軀體,這使它們能去開辟大動物所不適應的許多環境,從而建立大的種群。其次大多數的嚙齒類適應能力非常強,它們居住在地上、地下、樹林中、岩石下、沼澤內和草地里,它們分布的范圍從赤道地區一直到兩極。最大的鼠類和最小的鼠類:
早在一百多萬年前,在烏拉圭生存著一種原水豚鼠,頭大如公牛,身如野豬。它的近親,現生的南美的水豚鼠也有1.3米長,重50公斤(圖5-9-1,發現在南美300萬年前的原水豚復原圖)。可同樣是也是鼠類,最小的可以在麥穗上築巢,體重僅20克(圖5-9-2,巢鼠)。
老鼠為什麼總在啃木箱?:嚙齒類長了一對大門牙,像一對大而尖銳的鑿子,而且終生生長,為了不撐破嘴巴,它們就要嚙咬各種東西來磨牙,這是老鼠們最可惡的地方,其實這也是它們生存的需要。鼠類在吃東西時,是用門牙把食物咬斷後,送到後面用臼齒咀嚼,這時門牙是張開的,這一特點是鼠類所特有的。為了咀嚼方便,鼠的犬齒沒了,頰齒數目也大大減少。
兔類:老鼠與兔子在生物演化的系譜上是近親,兩者都歸入同一大類——嚙形超目。兔和鼠都長有一對無根的大門牙,但兔類在大門牙後面還有一對小門牙。兔子的化石最早發現於5千5百萬年前的古新世,直到現在仍然是一個繁盛的大家族。
奇蹄動物
奇蹄類:是有蹄動物中的一個類群,現生的代表除了馬以外,還有犀牛和貘,而已滅絕的奇蹄類還包括雷獸和爪獸。奇蹄類的特點是它們的趾頭數目常常是奇數的,而且腳的中軸通過中趾。所有奇蹄類前、後腳的大拇指和後腳的小趾都已消失,大多數奇蹄類前腳的小趾也不存在,所以奇蹄類的腳上常常只有三個趾頭起作用,而在進步的馬中只剩下一個趾頭。奇蹄類在第三紀中期達到繁盛的頂峰,而在現代已讓位於偶蹄類。
犀牛(披毛犀/沙拉木倫巨犀)
犀牛是一種大型有蹄類哺乳動物,在第三紀時曾是一個種類繁多的大家族,目前正在走向滅絕,現存的犀牛隻有五種,而且僅僅生活在非洲和亞洲的局部地區。最早的犀牛出現於始新世(大約5千萬年前),它們的身體較靈活,善於奔跑,與現代犀牛有很大的區別。在新生代晚期,大部分陸地上犀牛非常繁盛,演化出許多分支,互相平行地演化著。
雷獸是大型奇蹄類動物。最早出現於始新世早期(大約五千萬年前),那時它們還是些小馬駒大小的動物,到了大約三千萬年前,雷獸發展到了頂峰,成為笨重而巨大的動物,而當它們一旦成為巨獸後,離滅絕也就不遠了。它們很可能是由於氣候、環境以及食物的變化以及自身體質等原因滅絕。
爪獸十分特別,它們是奇蹄類中唯一腳上有大的爪而不是有蹄的動物,因此,科學家們稱它們為爪獸。它的其他特徵,包括牙齒都是奇蹄動物的特徵,與雷獸有一定的親緣關系。到了更新世早期以後(距今大約70萬年前),它們便開始滅絕,它們的滅絕可能與更新世地球上出現的冰期有關。
貘 最早的貘類出現在距今約5千多萬年前,貘的進化比較簡單,主要是身體有某種程度的增大。近年來貘類化石的不斷發現表明,我國在新生代貘類動物分布很廣,且種類繁盛,大約在一萬年前的更新世末期,貘類在我國境內消失。現生的貘類僅分布於東南亞(馬來貘)和南美洲(美州貘),長著一個延長的,十分靈活的鼻子,有點像小號的象鼻。
越跑越快的馬
馬是奇蹄動物中發展最成功的一種動物,馬化石一直被作為生物進化最典型的例子,因為馬在5千多萬年的地質歷史中保留了豐富的化石記錄,這個記錄一直延續到人們熟知的現生真馬。
最早的馬:是在距今5千多萬年前始新世早期出現的始祖馬。始祖馬沒有現代馬那種魁梧的身軀,也沒有賓士千里的英姿,而是一種其貌不揚,微不足道的小動物,其大小和現代的狐狸差不多。頭骨很小,脖子也不長,背部隆起沒有馬鬃,四肢細長,前腳有四個趾,後腳有五個趾,如果不是科學家把世界各地發現的馬化石綜合對比和研究,又有誰會相信始祖馬這樣的小動物還會是現代馬的祖先呢?
三趾馬:不是現代馬的直系祖先,它們仍保留著保守的三趾的腳,它們的大小和現代的驢差不多;它們除了少數生活在湖泊地區外,大多數都成群地在草原上賓士。三趾馬在更新世時全部滅絕。在中國,三趾馬是從晚中新世到早更新世最有代表性的哺乳動物之一。
真馬:每條腿上只有一個蹄。真馬在約4百萬年前由上新馬進化而來,其體型已經與現代的高頭大馬一樣。真馬在更新世初期擴散到其他大陸,在第四紀時廣泛分布在亞洲、歐洲、非洲和南美洲。我國發現的雲南馬、三門馬等屬於真馬。
偶蹄類
5000多萬年前,一個以植物為食的大型哺乳動物家族——踝節類就已經出現了原始的蹄子和「角」。後來從它們演化出現代生態系統中最繁盛的食草類群——偶蹄類。它們的蹄子更完善,角更復雜多樣,為今天動物世界的多樣性貢獻著絢麗和斑斕。
偶蹄類是目前為止進化得最為成功的有蹄類動物,現在大多數有蹄動物都是偶蹄類,如牛、羊、鹿、駱駝等。偶蹄類的得名依據主要就是因為前後腳的趾數都是偶數——2個或4個,身體重量放在第三趾和第四趾上。
偶蹄類的興起:偶蹄類可能起源於一種早已滅絕的古老有蹄類——踝節類,最早的偶蹄類發現於始新世早期的地層中(距今大約5多千萬年前)。那時是奇蹄動物的天下,數量和種類比偶蹄動物多的多。但是現在,偶蹄動物比奇蹄動物要多得多了。這主要歸功於它們所擁有的一系列進步性狀,而其中最重要的應該歸功於消化系統的進步。大多數偶蹄類都是反芻動物,反芻偶蹄類具有復雜的消化系統,具有分室的胃及相關的「反芻」習性,使它們能夠在短時間內匆忙吞下大量的食物,然後躲到安全的地方細嚼慢咽。這也使得它們能夠比奇蹄類更有效地進食並躲避食肉猛獸的襲擊。奇蹄動物沒有反芻功能,它們的特長就是提高奔跑速度,所以它們的其他趾退化了,中趾加長發達了,馬也越跑越快了。
長鼻類
從4千多萬年前豬一般大小的始祖象,到今天仍然生活在地球陸地上的最大動物大象,長鼻類家族經歷了體型越來越大,鼻子和大牙也越來越長的發展過程。
始祖象:所有的象類都歸於長鼻目,始祖象是長鼻目的祖先,出現在晚始新世,比始祖馬稍晚。它們身體粗笨,大小如豬,趾端有扁平的蹄。既沒有長鼻子,也沒有長長的象牙,只是上唇稍大些、上下頜的第二對門齒也稍大些——這是長鼻類後來發展出來的長長的象鼻子和長長的大象牙的雛形。
象類的演化有幾個趨勢:體型加大,牙齒從丘型齒變為脊型齒,且齒冠加高。我國是個象化石豐富的國家,有嵌齒象、互稜齒象、鏟齒象、劍齒象、猛獁象、古菱齒象等。
始祖象沿著三個方向發展,一支是恐象,一支是短頜乳齒象,第三支經過長頜乳齒象、劍齒象等階段,最後進化到現代象。
猛獁象:真象類中一種神奇的種類。更新世後期,猛獁象曾經遍布歐亞大陸和北美大陸的寒帶和寒溫帶地區。當距今3萬年前,我們人類的祖先也散布到這些地區的時候,這些貌似不可一世實則憨笨無防的植食性動物就成了人類的重要獵物之一。它們身上披有厚厚的長毛,不怕寒冷,在寒冷地帶生活。猛獁象化石在我國東北、俄羅斯西伯利亞、美國均有重要的發現,它最後的代表在距今3千多年前滅絕。
食肉類
食肉類動物的發展歷史很長,至少從六千多萬年前至現代都有它們的代表。現在的獅子、老虎、熊、狗都是食肉類。它們有個共同的特點:具有裂齒。裂齒是一種特殊形狀的牙齒,一般由臼齒變化而成,形如刀刃狀,齒尖裂成幾片,因而得名。每側的上下牙床各有一顆裂齒,這樣上下結合起來就像一把鋒利的剪刀,專門用於切割、咬斷獵物的肌肉和骨頭。食肉類還具有身材靈活、犬齒發達、趾端都有鋒利的爪子等有利於捕食的特徵。
始熊貓:是大熊貓的祖先類型。大熊貓的祖先在800萬年前就出現在中國了,距今大約2百萬年至1萬年前的更新世期間,它的足跡不僅遍布我國華南、甚至到達秦嶺以北(在北京周口店可能也有大熊貓的遺跡),還出現在鄰近我國的南亞地區。從遠古的食肉類祖先演變成今天專以竹子為食的物種,是大熊貓演化過程中最特別和最難弄清楚的問題。大熊貓從什麼時候開始食竹、和為什麼要改食竹子呢?這迄今依然是個謎!
劍齒虎:在地質歷史上,虎豹等食肉類動物曾經有過一群叫做「劍齒虎」的姐妹。劍齒虎是當時陸地上的霸王,體型比虎和豹都大,它們的大犬齒極長,呈彎曲的匕首狀,刃緣還有許多小鋸齒。在攻擊獵取對象時,劍齒虎把嘴巴張得很大,並利用強壯的頸部力量以及肩部和身體的重量投入一擊,以使兩把鋒利的「寶劍」插入獵物的體內。劍齒虎敢襲擊比它們自身還大的動物,連犀牛和象這樣的龐然大物見之也望而生畏。雖然劍齒虎可稱得上是「王中之王」,但由於自身過於特化,當更新世結束時,終因賴以生存的大型動物的滅絕而走向滅亡。11.海中巨獸與夜空幽靈
「海闊憑魚躍,天高任鳥飛」。但海洋和天空不僅僅是魚類與鳥類的天堂,中生代的爬行動物退出歷史舞台之後,哺乳動物也打造了自己家族中的「海軍」和「空軍」。
到了新生代,當哺乳動物爆發式的輻射進化發生的時候,又有一些哺乳動物類群重新適應了海洋生活,回到海洋里重新占據了那些曾經由海洋爬行動物占據的生態位。它們就是我們所熟悉的海獅、海象、海豹、海牛以及各種鯨魚。同樣,也有一些哺乳動物開始了飛行生活的適應,它們就是給許多人「夜空幽靈」般可怕印象的翼手目動物——各種各樣的蝙蝠。
鯨:地球上最成功的海洋哺乳動物要屬鯨類。它們的身體和四肢骨骼演變得簡直就像魚一樣了,難怪被人們俗稱為「鯨魚」。當然,它們決不是魚類,它們是溫血的、胎生哺乳並有很高智力的高等的脊椎動物。
蝙蝠:與鳥類相比,蝙蝠類的飛行能力可能並不出眾,但是它們的絕活兒是超聲波回聲定位能力的發展,這使得它們能夠在絕大多數鳥類都已經安眠的夜間無障礙般地飛來飛去並且准確無誤地捕食各種昆蟲。
❷ 脊椎動物的發展與演化
泥盆紀魚類特別繁盛,可稱為魚類的時代。它們主要生活在河流、湖泊或河口地區,魚類的繁盛是動物征服大陸的起始標志。魚類化石的大量出現是從早泥盆世開始的,早泥盆世多無顎類(甲胄魚類)和原始的有顎類(盾皮魚類)。如 Hemicyclaspis(半環魚)等。中晚泥盆世除甲胄魚類和盾皮類外,出現了軟骨魚類(鯊類)和高等的硬骨魚類(硬鱗魚類、肺魚類和總鰭魚類)。如Bothriolepis(溝鱗魚)等。總鰭魚類具堅固的肉鰭,能用肉鰭在泥灘上爬行,並能用鰓和肺進行呼吸,因而它的發展有可能適應兩棲生活,為後來兩棲類的祖先。到晚泥盆世末,甲胄魚類絕滅,大部分盾皮魚類也絕滅,便開始出現原始的兩棲類。
石炭紀晚期,原始爬行類的出現是脊椎動物演化史上的又一次重大事件。原始爬行類以產於北美的林蜥為代表,至二疊紀,爬行類的種類更加多樣,重要的代表有發現於北美的異龍類和遍布世界各大洲的二齒獸類。這些生物因演化迅速、分布廣泛,成為陸相地層中的重要化石和大陸漂移的重要證據。
❸ 地球早期脊椎動物的演化
太古代 太古代離我們久遠,是地質發展史中最古老的時期,延續時間長達15億年,是地球演化史中具有明確地質記錄的最初階段。由於年代久遠,太古代的保存下來的地質紀錄非常破碎、零散。但是,太古代又是地球演化的關鍵時期,地球的岩石圈、水圈、大氣圈和生命的形成都發生在這一重要而又漫長的時期,大約39億年前,地球形成最初的永久地殼,至35億年前大氣圈、海水開始形成。 在太古代的最初期,地球上尚無生命出現。生命元素,如C,H,O,N等在強烈的宇宙射線、雷電轟擊下首先形成簡單有機分子,後發展為復雜有機分子,再形成准生命的凝聚體,進而由凝聚體進化成原始生命。在距今約33億年前,形成了地球上最古老的沉積岩,大氣圈中已含有一定的二氧化碳,並出現了最早的、與生物活動相關的疊層石;到 31億年前,地球上開始出現比較原始的藻類和細菌。在29億年前,地球上出現了大量藍綠藻形成疊層石,這表明這一時期地球上已經出現了游離氧以及行光合作用的原核生物。 經過了天文期以後,地球便正式成為太陽系的成員。大約又經過22億年,地球發展便進入到地質時期——太古代。這段從46億年~38億年的地質時期有哪些特點? (1)薄而活動的原始地殼:根據資料分析,原始地殼的部分可能更接近於上地幔。硅鋁質和硅鎂質尚未進行較完全的分異,因此太古代時期的地殼是很薄的,也沒有現在這樣堅固復雜。由於地球內部放射性物質衰變反映較為強烈,地殼深處的融熔岩漿,不時從地殼深處,沿斷裂湧出,形成岩漿岩和火山噴發。當時到處可見火山噴發的壯觀景象。因此我們現在從太古代地層中,普遍可見火山岩系。 (2)深淺多變的廣闊海洋中散布少數孤島:當時地球的表面,還是海洋佔有絕對優勢,陸地面積相對較少,海洋中散布著孤零的海島,地殼處於十分活躍狀態,海洋也因強烈的升降運動,而變得深淺多變。陸地上也有多次岩漿噴發和侵入,使上面局部地區固結硬化,使地殼慢慢向穩定方向發展,因此太古代晚期形成了穩定基底地塊——「陸核」。陸核出現,標志地球有了真正的地殼。 (3)富有CO2,缺少氧氣的水體和大氣圈:太古代地球表面,雖然已經形成了岩石圈、水圈和大氣圈。但那時的地殼表面,大部分被海水覆蓋,由於大量火山噴發,放出大量的CO2,同時又沒有植物進行光合作用,海水和大氣中含有大量的CO2,而缺少氧氣。大氣中的CO2隨著降水,又進入到海洋,因此海洋中HCO3-濃度增大。岩漿活動和火山噴發的同時,帶來大量的鐵質,有可能被具有較強的溶解能力的降水和地表水溶解後帶入海洋。含HCO3-高濃度海水同時具有較大的溶解能力和搬運能力,因此可將低價鐵源源不斷地搬運至深海區,這就是為什麼太古代鐵礦石佔世界總儲量60%,礦石質量好,並且在深海中也能富集成礦的原因。 (4)太古代的地層:太古代的地層,都是一些經過變質的岩石,例如片麻岩、變粒岩、混合岩等深變質的岩石。我國太古代地層只分布在秦嶺、淮河以北地區。出產鞍山式鐵礦的鞍山、呂梁山、泰山、太行山等地均有太古代地層。 太古代(Archeozoic Era,Archeozoic)最古的地質時代。一般指距今46億年前地球形成到25億年前原核生物(包括細菌和藍藻)普遍出現這段地質時期。「太古代」一詞1872年由美國地質學家達納(J.D.Dana)所創用。當時形成的地層叫「太古界」,代表符號為「Ar」。主要由片麻岩、花崗岩等組成,富含金、銀、鐵等礦產,構成各大陸地殼的核心。主要分布在澳大利亞、非洲、南美的東北部、加拿大、芬蘭、斯堪的那維亞等地;我國遼東半島、山東半島和山西等地,亦有太古代地層露出。1970~1980年,一批科學家連續報道了在澳大利亞西部諾恩·波爾(NorthPole)地區35億年前的瓦拉烏納群(Warrawoonagroup)地層中,發現了一些絲狀微化石。這是迄今在太古代地層中發現的、比較可信的最早化石記錄。 元古代 元古代早期火山活動仍相當頻繁,生物界仍處於緩慢,低水平進化階段,生物主要是疊層石以及其中分離得到的生物成因有機碳和球狀、絲狀藍藻化石,由於這些光合生物的發展,大氣圈已有更多的氧氣。 在19億年前,大陸地殼不斷增厚,開始發育有蓋層沉積,地球表面始終保持著一種十分有利於生命發展的環境。藍藻和細菌繼續發展,到距今13億年前,已有最低等的真核生物—綠藻出現。在元古代晚期,蓋層沉積繼續增厚,火山活動大為減弱,並出現廣泛的冰川,從此地球具有明顯的分帶性氣候環境,為生物發展的多樣性提供了自然條件,著名的後生動物群—澳大利亞埃迪卡拉動物群就出現這個時期。 古生代 古生代(Paleozoic era)——地質年代的第3個代(第1、2個代分別是太古代和元古代)。約開始於5.7億年前,結束於2.3億年前。古生代共有6個紀(Period),一般分為早、晚古生代。早古生代包括寒武紀(Cambrian 5.4億年前)、奧陶紀(Ordovician 5億年前)和志留紀(Silurian 4.35億年前),晚古生代包括泥盆紀(Devonian 4.05億年前)、石炭紀(Carboniferous 3.55億年前)和二疊紀(Permian 2.95億年前)。動物群以海生無脊椎動物中的三葉蟲、軟體動物和棘皮動物最繁盛。在奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀,相繼出現低等魚類、古兩棲類和古爬行類動物。魚類在泥盆紀達於全盛。石炭紀和二疊紀昆蟲和兩棲類繁盛。古植物在古生代早期以海生藻類為主,至志留紀末期,原始植物開始登上陸地。泥盆紀以裸蕨植物為主。石炭紀和二疊紀時,蕨類植物特別繁盛,形成茂密的森林,是重要的成煤期。 地質年代名稱。顯生宙(Phanerozoic Eon)的第一個代,距今約5.7億年至2.3億年前,占顯生宙時期的2/3。包括早古生代的寒武紀、奧陶紀、志留紀和晚古生代的泥盆紀、石炭紀、二疊紀。早古生代是海生無脊椎動物的發展時代,如寒武紀的節肢動物三葉蟲、奧陶紀的筆石和頭足類、泥盆紀的珊瑚類和腕足類等。最早的脊椎動物無顎魚也在奧陶紀出現。植物以水生菌藻類為主,志留紀末期出現裸蕨植物。在晚古生代,脊椎動物開始在陸地生活。魚類在泥盆紀大量繁衍,並向原始兩棲類演化。石炭紀和二疊紀時,兩棲類和爬行類已佔主要地位。植物也進入依靠孢子繁殖的蕨類大發展時期,石炭紀和二疊紀因有蕨類森林而成為地質歷史上的重要成煤期。古生代的地殼運動和氣候變化深刻影響自然環境的發展。早古生代的地殼運動在歐洲稱加里東運動,在美洲稱太康運動,在中國又稱廣西運動。此時古北美、古歐洲、古亞洲、岡瓦納古陸及古太平洋、古地中海都已形成。晚古生代地殼運動在歐洲稱海西(華力西)運動,在北美稱阿勒蓋尼運動,在中國又稱天山運動。經過古生代地殼運動,世界許多巨大的褶皺山系出現,南方的岡瓦納古陸和北方的勞亞古陸聯合在一起,形成泛古陸(聯合古陸)。晚古生代在岡瓦納古陸發生了大規模的冰川作用,大冰蓋分布於古南緯60°以內的今南非、阿根廷等地,該冰川作用期即地質歷史上的石炭—二疊紀大冰期。古生代的地層總稱古生界。 古生代(Paleozoic era)——地質年代的第3個代(第1、2個代分別是太古代和元古代)。約開始於5.7億年前,結束於2.3億年前。古生代共有6個紀(Period),一般分為早、晚古生代。早古生代包括寒武紀(Cambrian 5.4億年前)、奧陶紀(Ordovician 5億年前)和志留紀(Silurian 4.35億年前),晚古生代包括泥盆紀(Devonian 4.05億年前)、石炭紀(Carboniferous 3.55億年前)和二疊紀(Permian 2.95億年前)。 太古代(Archeozoic Era,Archeozoic)最古的地質時代。一般指距今46億年前地球形成到25億年前原核生物(包括細菌和藍藻)普遍出現這段地質時期。 太古代離我們久遠,是地質發展史中最古老的時期,延續時間長達15億年,是地球演化史中具有明確地質記錄的最初階段。由於年代久遠,太古代的保存下來的地質紀錄非常破碎、零散。但是,太古代又是地球演化的關鍵時期,地球的岩石圈、水圈、大氣圈和生命的形成都發生在這一重要而又漫長的時期,大約39億年前,地球形成最初的永久地殼,至35億年前大氣圈、海水開始形成 元古代早期火山活動仍相當頻繁,生物界仍處於緩慢,低水平進化階段,生物主要是疊層石以及其中分離得到的生物成因有機碳和球狀、絲狀藍藻化石,由於這些光合生物的發展,大氣圈已有更多的氧氣。 在19億年前,大陸地殼不斷增厚,開始發育有蓋層沉積,地球表面始終保持著一種十分有利於生命發展的環境。藍藻和細菌繼續發展,到距今13億年前,已有最低等的真核生物—綠藻出現。在元古代晚期,蓋層沉積繼續增厚,火山活動大為減弱,並出現廣泛的冰川,從此地球具有明顯的分帶性氣候環境,為生物發展的多樣性提供了自然條件,著名的後生動物群—澳大利亞埃迪卡拉動物群就出現這個時期。 寒武紀是地質歷史劃分中屬顯生宙古生代的第一個紀,距今約5.4億至5.1億年,寒武紀是現代生物的開始階段,是地球上現代生命開始出現、發展的時期。寒武紀對我們來說是十分遙遠而陌生的,這個時期的地球大陸特徵完全不同於今天。 寒武紀常被稱為「三葉蟲的時代」,這是因為寒武紀岩石中保存有比其他類群豐富的礦化的三葉蟲硬殼。但澄江動物群告訴我們,現在地球上生活的多種多樣的動物門類在寒武紀開始不久就幾乎同時出現。 奧陶紀(Ordovician Period,Ordovician),地質年代名稱,是古生代的第二個紀,開始於距今5億年,延續了6500萬年。 志留紀(Silurian period)是早古生代的最後一個紀,也是古生代第三個紀。本紀始於距今4.35億年,延續了2500萬年。由於志留系在波羅的海哥德蘭島上發育較好,因此曾一度被稱為哥德蘭系。 志留紀可分早、中、晚三個世。志留系三分性質比較顯著。一般說來,早志留世到處形成海侵,中志留世海侵達到頂峰,晚志留世各地有不同程度的海退和陸地上升,表現了一個巨大的海侵旋迴。志留紀晚期,地殼運動強烈,古大西洋閉合,一些板塊間發生碰撞,導致一些地槽褶皺升起,古地理面貌巨變,大陸面積顯著擴大,生物界也發生了巨大的演變,這一切都標志著地殼歷史發展到了轉折時期。 泥盆紀,地質年代名稱,古生代的第四個紀,約開始於4.05億年前,結束於3.5億年前,持續約5000萬年。「泥盆紀分為早、中、晚3個世,地層相應地分為下、中、上3個統。 早期裸蕨繁茂,中期以後,蕨類和原始裸子植物出現。無脊椎動物除珊瑚、腕足類和層孔蟲(Stromatoporoidea,腔腸動物門,水螅蟲綱的一個目)等繼續繁盛外,還出現了原始的菊石(Ammonites,屬軟體動物門,頭足綱的一個亞綱)和昆蟲。脊椎動物中魚類(包括甲胄魚、盾皮魚、總鰭魚等)空前發展,故泥盆紀又有「魚類時代」之稱。晚期甲胄魚趨於絕滅,原始兩棲類(迷齒類(Labyrinthodontia)(亦稱堅頭類)開始出現 石炭紀(Carboniferous period)是古生代的第5個紀,開始於距今約3.55億年至2.95億年,延續了6000萬年。石炭紀時陸地面積不斷增加,陸生生物空前發展。當時氣候溫暖、濕潤,沼澤遍布。大陸上出現了大規模的森林,給煤的形成創造了有利條件。 二疊紀(Permian period)是古生代的最後一個紀,也是重要的成煤期。二疊紀分為早二疊世, 中二疊世和晚二疊世。二疊紀開始於距今約2.95億年,延至2.5億年,共經歷了4500萬年。二疊紀的地殼運動比較活躍,古板塊間的相對運動加劇,世界范圍內的許多地槽封閉並陸續地形成褶皺山系,古板塊間逐漸拚接形成聯合古大陸(泛大陸)。陸地面積的進一步擴大,海洋范圍的縮小,自然地理環境的變化,促進了生物界的重要演化,預示著生物發展史上一個新時期的到來。 中生代 中生代(Mesozoic Era;距今約2.5億年~距今約6500萬年) 顯生宙第二個代,晚於古生代,早於新生代。這一時期形成的地層稱中生界。中生代名稱是由英國地質學家J.菲利普斯於1841年首先提出來的,是表示這個時代的生物具有古生代和新生代之間的中間性質。自老至新中生代包括三疊紀、侏羅紀和白堊紀。 中生代時,爬行動物(恐龍類、色龍類、翼龍類等)空前繁盛,故有爬行動物時代之稱,或稱恐龍時代。中生代時出現鳥類和哺乳類動物。海生無脊椎動物以菊石類繁盛為特徵,故也稱菊石時代。淡水無脊椎動物,隨著陸地的不斷擴大,河湖遍布的有利條件,雙殼類、腹足類、葉肢介、介形蟲等大量發展,這些門類對陸相地層的劃分、對比非常重要。 中生代植物,以真蕨類和裸子植物最繁盛。到中生代末,被子植物取代了裸子植物而居重要地位。中生代末發生著名的生物絕滅事件,特別是恐龍類絕滅,菊石類全部絕滅。有人認為生物絕滅事件與地外小天體撞擊地球有關,但真正原因有待進一步研究確定。 古生代末期,聯合古陸的形成,使全球陸地面積擴大,陸相沉積分布廣泛。中生代中、晚期,聯合古陸逐漸解體和新大洋形成,至中生代末 ,形成歐亞 、北美 、南美、非洲、澳大利亞、南極洲和印度等獨立陸塊。並在其間相隔太平洋、大西洋、印度洋和北極海。 中生代中、晚期,各板塊漂移加速,在具有俯沖帶的洋、陸殼的接觸帶上俯沖、擠壓,導致著名的燕山運動(或稱太平洋運動),形成規模宏大的環太平洋岩漿岩帶、地體增生帶和多種內生金屬、非金屬礦帶。中生代氣候總體處於溫暖狀態,通常只有熱帶、亞熱帶和溫帶的差異。 新生代 新生代(距今6500萬年~今)Cenozoic Era 地質歷史上最新的一個代,顯生宙的第三個代。這一時期形成的地層稱新生界。新生代以哺乳動物和被子植物的高度繁盛為特徵,由於生物界逐漸呈現了現代的面貌,故名新生代(即現代生物的時代)。1760年,義大利博物學家G.阿爾杜伊諾在研究義大利北部地質時,把組成山系的地層分為3個系:第一系為結晶岩,第二系為含化石的成層岩石,第三系為半膠結的層狀岩石,常含海相貝殼。1829年,法國學者J.德努瓦耶研究巴黎盆地時,把第三系之上的鬆散沉積層稱為第四系。第一系、第二系的名稱已廢棄不用,第一系大致相當前寒武系,第二系相當於古生代和中生代的地層。新生代包括第三紀和第四紀,第三紀又可分為早第三紀和晚第三紀,紀可再劃分為幾個世(見表)。 新生代開始時,中生代占統治地位的爬行動物大部分絕滅,繁盛的裸子植物迅速衰退,為哺乳動物大發展和被子植物的極度繁盛所取代。因此,新生代稱為哺乳動物時代或被子植物時代。哺乳動物的進一步演化,適應於各種生態環境,分化為許多門類。到第三紀後期出現了最高等動物——原始人類。原始人類起源於亞洲或非洲
❹ 脊椎動物群及其時代
據上表可知,北票、義縣地區義縣期以Confuciusornis—Sinosauropteryx—Zhangheotherium為主要代表的脊椎動物群(汪筱林等,1999)由約33屬35種及一些未定或正在研究的屬種組成,其中鳥類5屬8種,爬行類19屬18種,兩棲類2屬2種,哺乳類4屬4種,魚類3屬3種。此外,除上述屬種外,遼西凌源和冀北豐寧地區的義縣階含鳥類5屬5種,爬行類3屬2種,哺乳類3屬3種,魚類5屬8種。截至目前為止,遼西和冀北地區已發現產於義縣階的脊椎動物逾42屬47種,可按類別和層位劃分成:
1)Jeholosaurus-Repenomamus Fauna—義縣階底部陸家屯層、老公溝層;
2)Confuciusornis-Eoenantiornis-Liaoningornis Avifauna—義縣階下部尖山層、大新房子層;
3)Psittacosaurus-Sinosauropteryx-Haopterus Fauna—義縣階下部尖山層、大新房子層;
4)Zhangheotherium-Jeholodens Fauna—義縣階下部尖山層、大新房子層;
5)Jinzhousarus-Hyphalosaurus Fauna—義縣階上部大康堡層;
6)Lycoptera sinensis-Yanosteus-Sinamia Ichthyofauna—義縣階底、下部老公溝層、業南溝層、尖山層、大新房子層。
1.Jeholosaurus-Repenomamus Fauna(熱河龍-爬獸動物群)
該動物群產於北票上園地區義縣階底部的陸家屯層(老公溝層),主要分子有Jeholosaurus shangyuanensis Xu et al.,Liaoceratops yanzigouensis Xu et al.,Incisivosaurus gauthieri Xu et al.,Sinovenator changii Xu et al.,Repenomamus robustus Li et al.,Gobicondon zofiae Li et al.,Psittacosaurus sp.。上園熱河龍的頭呈三角形,長而尖,眼孔大,吻短,上、下齒列直,嘴頰不發育,是一種原始性鳥腳類。義縣地區的老公溝層僅見Psittacosaurus sp.。該動物群以上園熱河龍和鸚鵡嘴龍較繁盛為特徵,伴有燕子溝遼寧角龍、高氏切齒龍、強壯爬獸和索菲婭戈壁獸,時代為早白堊世。
2.Confuciusornis-Eoenantiornis-Liaoningornis Avifauna(孔子鳥-始反鳥-遼寧鳥鳥群)
該鳥群主要分布在北票地區義縣階下部的尖山層,包括蜥鳥亞綱(Sauriurae)、反鳥亞綱(Enantiornithes)和今鳥亞綱(Ornithurae)的成員。其中,蜥鳥亞綱孔子鳥科主要有Confuciusornis sanctus Hou et al.,C.sunae Hou,C.chuanzhous Hou,C.i Hou et al.,Changchengornis hengziensis Ji et al.,Jinzhouornis zhangjiyingia Hou et al.,並以C.sanctus繁盛為特徵(優勢種)。反鳥亞綱的始反鳥類僅有 Eoenantiornis buhleri Hou et al.,今鳥亞綱的遼寧鳥科(Liaoningornithiformes)的成員只有Liaoningornis longiditris Hou。
凌源市大王杖子鄉范杖子一帶的大新房子層曾被稱為大新房子組(任冠政,1963),後改稱金剛山組(遼寧區調隊,1965)。該層產Confuciusornis sanctus(季強等,1999、2002);侯連海等(1999)發表了產於此層的Liaoxiornis delicatus Hou et al.,後將此屬歸入新建的遼西鳥目和遼西鳥科(Liaoxiornithidae Hou et al.,2002)。汪筱林等(2000)將大新房子層(大王杖子層)對比在北票尖山層之上並劃分出Liaoxiornis鳥群。但經查實,在凌源范杖子至帽子山一帶的義縣組大新房子層覆蓋於張家口組之上,應與北票地區尖山層對比,其中所含重要珍稀化石Confuciusornis sanctus,Sinosauropteryx prima,Sinornithosaurus sp.,Jeholodens jenkinsi等亦可作為對比依據。相當此層的還有:①義縣地區的磚城子層,產待研究的鳥類;②建昌地區的羅家溝層下部,產待研究的鳥類;③冀北豐寧地區森吉圖東義縣組下部的橋頭層,含鳥類化石:Hebeiornis fengningensis Yang(徐桂林、楊有世,1999),在豐寧四岔口和森吉圖東土窯產鳥類化石:Jibeinia luanhera;④阜新市大五家子一帶義縣組下部產Confuciusornis sanctus(侯連海等,2002),其層位可能相當尖山層。由此可知,以Confuciusornis-Eoenantiornis-Liaoningornis為代表的義縣期鳥群在燕遼地區廣泛分布,其成員不斷增加,分布地域不斷擴大。
有關義縣期鳥動物群的時代,如同熱河生物群的時代一樣,歷有晚侏羅世和早白堊世兩大觀點之爭。侯連海等認為義縣期的孔子鳥,與德國索倫霍芬屬提塘期(Tithonian)早期的始祖鳥(Archaeopteryx),雖各代表早期鳥類演化的一個旁支,但孔子鳥與始祖鳥的基本特徵完全相似,兩者均具有一些指示時代性的共同構造標志,如雙弓型頭骨,前肢有3個游離分散的指骨,指爪發育,烏喙骨與肩胛骨癒合,第5骨仍殘存等,這些骨骼構造性質在白堊紀的鳥類化石中迄今尚未見及。由此表明,孔子鳥和始祖鳥均屬晚侏羅世提塘期的產物。然而,孔子鳥尚具有比始祖鳥進步的特徵,如頜骨齒退化並以角質喙代替牙齒,肱骨具氣囊孔,尾椎明顯縮短等,顯示孔子鳥出現的時間晚於始祖鳥;同時,與孔子鳥共生的 Eoenantiornis 的骨骼構造特徵表明始反鳥為晚侏羅世始祖鳥和白堊紀反鳥類之間的原始鳥類。
綜上所述,將義縣期以Confuciusornis-Eoenantiornis-Liaoningornis為代表的鳥動物群時代置於晚侏羅世提塘晚期較為合適。相應的義縣階的這一時代歸屬,與侯連海(2002)將孔子鳥時代定為晚侏羅世晚期相吻合。
3.Psittacosaurus-Sinosauropteryx-Haopterus Fauna(鸚鵡嘴龍-中華龍鳥-郝氏翼龍爬行動物群)
該動物群發育的典型地區和層位是北票市上園鎮四合屯及其周邊地區的義縣階尖山層。汪筱林等(2000)稱之為鸚鵡嘴龍動物群,董枝明(2002)則稱為鸚鵡嘴龍-翼手龍動物群。
該動物群主要分布在北票四合屯地區尖山層的下部沉積旋迴和凌源地區大新房子層的中部沉積旋迴。尖山層的蜥臀類以美頜龍科的 Sinosauropteryx prima Ji et Ji,科未定的 Pro-tachaeopteryx robusta Ji et Ji,尾羽龍科的 Caudipteryx zoui Ji et al.,C.dongi Zhou et Wang,馳龍科的 Sinornithosaurus millenii Xu et al.和角龍類的 Psittacosaurus sp.為主,鐮刀龍超科的Beipaiosaurus inexpectus Xu et al.被認為是 Alxasaurus(阿拉善龍)屬的一個成員(董枝明,2002),是否如此,尚需研究。其中 Protachaeopteryx robusta,Caudipteryx zoui,C.dongi 尾部著生羽毛,不過這種羽毛的羽片具對稱性;Sinosauropteryx prima,Sinornithosaurus millenii 和Beipaiosaurus inexpectus 具細絲狀或長絨狀皮膚衍生物。該動物群中的翼龍類以翼手龍科(Pterodactylidae)的分子為主,主要有 Haopterus gracilis Wang et Lu,Eosipterus yangi Ji et Ji,其次為喙嘴龍類的 Dendrorhynchoides curvidentatus Ji et Ji。如果排除人工拼接長尾之嫌而為短尾,那麼依據短而寬的頭骨,掌骨很短,翼掌骨約為橈骨長的1/4,第一翼指骨長於橈骨,第二翼指骨與橈骨近等長,第V趾骨長等特徵,將 Dendrorhynchoides curvidentatus 歸入喙嘴龍類的蛙嘴龍科(Anurognathidae)似較妥當(汪筱林等,2002)。該動物群還有離龍類 Monjurosuchus splendens Endo;有鱗類 Yabeinosaurus tenuis Endo et Shikama,Dalinghosaurus longidigitus Ji;龜類 Manchurohelys liaoxiensis;無尾兩棲類 Liaobatrachus grabaui Ji et Ji,Callo-batrachus sanyanensis Wang et Gao等。
凌源地區義縣階大新房子層的爬行類亦屬Psittacosaurus-Sinosauropteryx-Haopterus動物群的范疇,雖層位與北票地區尖山層相當,但目前發現的爬行動物化石類型相對少於尖山層,主要有Psittacosaurus sp.,Sinosauropteryx prima,Sinornithosaurus sp.,Hyphalosaurus lingyuanensis Gao et al.,Monjurosuchus splendens,Yabeinosaurus tenuis及奔龍類和翼手龍類等化石。
迄今為止,我國絕大多數從事爬行動物化石研究的學者認為該動物群的時代隸屬於早白堊世,但存在早白堊世早期和中期兩種觀點。眾所周知,Psittacosaurus在我國遼寧、河北、山東、甘肅、內蒙古及蒙古人民共和國、俄羅斯西伯利亞、日本的早白堊世沉積中廣泛分布,恐龍化石研究者普遍認為鸚鵡嘴龍是早白堊世的典型化石,但本文筆者根據資料所知,該屬的先驅和孑遺分子可能在大北溝組底部和松遼盆地青山口組底部存在,不過需進一步證實。Sinosauropteryx的形態和頭骨的一些構造特徵雖與德國提塘早期索倫霍芬層的Compsognathus(美頜龍)相似,但前者的前肢很短,僅為後肢長的1/3,尾椎較長,表明它比美頜龍進步,生存時代要晚於德國的美頜龍。Haopterus和Eosipterus屬為翼手龍科的成員,該科化石往昔主要見於歐洲晚侏羅世啟莫里基期—提塘期(Kimmeridgian-Tithonian)的沉積中,但Haopterus比晚侏羅世的Pterodactylus(翼手龍)屬進步,如牙齒少,具發達的龍骨突,肩帶和飛行指發達,後肢極弱小等,表明郝氏翼龍比翼手龍屬更具飛翔能力,生存世代晚於翼手龍而進入早白堊世。Eosipterus屬的尾椎退化和尾短等特徵雖顯示較進步的方面,但該屬又具有較原始的特徵,如橈、尺骨顯著長於翼掌骨等,表明其生存時代不晚於白堊紀早期。Dendrorhynchoides(樹翼龍)屬是喙嘴龍類蛙嘴龍科的分子,該科分布時代以晚侏羅世為主,但樹翼龍形態較特化,可能出現在早白堊世。有鱗類Yabeinosaurus tenuis和離龍類Monjurosuchus始見於義縣組上部金剛山層,前一種還分布在西北地區東河群,這些層位所含化石時代多被確定為早白堊世。龜類Manchurochelys 屬的分子,除金剛山層外,還產於遼西的九佛堂組和黑龍江省的城子河組,這些含化石的時代亦為早白堊世,因此將Manchurochelys liaoxiensis時代定為早白堊世早期較為合理。
綜上所述,可以看出Psittacosaurus-Sinosauropteryx-Haopterus爬行動物群的一些屬,既保留了其所在科級分類單位在晚侏羅世時的某些原始特徵,又存在較為進步的特點,並有繁盛於早白堊世的類群與它們伴生,代表了熱河生物群大發展的階段,標志著一個新時代的開始。基於此,可將該動物群時代置於早白堊世早期,即基本相當於貝里阿斯期(Berriasian)。
4.Zhangheotherium-Jeholodens Fauna(張和獸-熱河獸哺乳動物群)
該動物群產於北票地區義縣階的尖山層和層位與之相當的凌源地區大新房子層。其主要類型有尖山層的 Zhangheotherium quinquecuspidens Hu et al.(五尖張和獸),Maotherium sinensis Rougier et al.(中國毛獸)Jeholodens jenkinsi Ji et al.(金氏熱河獸)。後者亦產於大新房子層,並有 Sinobaatar lingyuanensis Hu et Wang(凌源中國俊獸),具胎盤的原始真獸類Eomaia scansoria Ji et al.(攀援始祖獸),有袋類哺乳動物 Sinodelphys szalayi Luo et al.(沙氏中國袋獸)。Sinobaatar 屬隸屬於俊獸科(胡耀明、王元青,2002),該科牙齒處於晚侏羅世原始斜溝齒獸和晚白堊世土鼠類齒型演化的中間階段,加之以往發現的始俊獸類(Eobaataridae)均分布在早白堊世沉積中,故將中國俊獸的時代定為早白堊世,並用以代表該哺乳類動物群的時代。
5.Jinzhousaurus-Hyphalosaurus Fauna(錦州龍-潛龍動物群)
該動物群分布在義縣地區義縣階的大康堡層,主要有禽龍科(Iguanodontidae)的 Jinz-housaurus yangi Wang et xu,手盜龍類 Yixianosaurus longimanus Xu et Wɑng(長掌義縣龍),離龍類的 Hyphalosaurus sp.及翼手龍類和反鳥類化石。錦州龍雖具已知其他禽龍成員不全有的原始特徵,但同時又具有一些很進步的特徵(汪筱林等,2001),如額骨前緣接近眼眶前緣,但不參與眼眶的形成,眼前孔不發育,與鴨嘴龍類頗相似。
多數恐龍化石研究者認為禽龍類是繁盛於晚白堊世鴨嘴龍類的祖先。此外,錦州龍的牙齒等特徵與我國北方地區早白堊世Probactrosaurus(原巴克龍)相似。該動物群Hyphalosaurus sp.個體數量頗多,既有成年個體,又有未成年個體,其形態和骨骼構造特徵與H.lingyuanensis相似。根據上述情況,將Jinzhousaurus-Hyphalosaurus動物群時代置於早白堊世早中期。
6.Lycoptera sinensis-Yanosteus-Sinamia Ichthyofauna(中華狼鰭魚-燕鱘-中華弓鰭魚動物群)
該魚群主要由Lycoptera,Sinamia,Peipiaosteus,Yanosteus,Protopsephurus,Jinanichthys屬的一些成員組成,但後3個屬目前僅見於凌源、建昌和冀北地區。
義縣階的狼鰭魚以Lycoptera sinensis和L.davidi為主,前者主要分布在北票地區的尖山層,建昌地區的要路溝層,在義縣地區的老公溝層亦產與之類似的標本;後者在義縣地區的業南溝層,北票地區的尖山層,凌源地區的大新房子層,建昌地區的要路溝層以及灤平地區的大店子層均有分布,該種上延到九佛堂組的許多層內,是熱河生物群中的常見分子,在東亞地區分布相當廣泛。
北票鱘以Peipiaosteus pani和P.fengningensis為代表,前者在北票地區尖山層中最發育,凌源地區的大新房子層亦有其分布,在遼西、冀北和內蒙古東部地區的義縣組、九佛堂組及與之相當的層位均常見之;後者多見與河北豐寧地區的義縣組(花吉營組),凌源地區的大新房子層亦有其分布。
Yanosteus longidorsalis(長背鰭燕鱘)主要分布在河北豐寧地區義縣組的中下部和凌源地區的大新房子層。Protopsephurus liui(劉氏原白鱘)多見於凌源地區的大新房子層,類似的標本還見於豐寧森吉圖地區的義縣組中下部。
Jinanichthys longicephalus(長頭吉南魚)除產於建昌盆地要路溝地區義縣階下部外,在遼西地區的九佛堂組亦見及。
遼西、冀北地區上述義縣期魚群包括6屬9種及未定種,它們分別隸屬於狼鰭魚科、北票鱘科、匙吻鱘科和中華弓鰭魚科。該魚群是北方生物地理區東亞生物地理省的典型代表之一,其所顯示的生活環境以淡水—微鹹水河湖,尤其以湖泊水域為主。目前對該魚群的時代尚存爭議,主要有晚侏羅世和早白堊世兩種觀點。鑒於燕鱘、原白鱘等義縣期的一些魚類屬種未上延至九佛堂組,同時Peipiaosteus pani,Lycoptera davidi和Jinanichthys longicephalus在義縣階和九佛堂組均較發育,本文將義縣期魚群時代暫確定為晚侏羅世至早白堊世早期。
❺ 雙角龍 角龍亞科恐龍的一屬生活在白堊紀的脊椎動物
雙角龍屬於種草食性的恐龍,是一種脊椎動物,大多生活在白堊紀,並且分布於北美洲。雙角龍有一個非常大的特點,就是在頭上有兩個角,並且很大主要用於攻擊,是自己的武器。當遇到別人的來襲時,那麼就會像牛一樣用角去頂。
一、雙角龍的物種學史
雙角龍的化石僅僅只有頭顱骨,並且是在1905年的時候發現的,經過了很多年才被確認這是雙角龍的化石。在1996年的時候生物學家斷定雙角龍是獨立的一個屬。在2007年的時候,雙角龍並不叫做上下樓,而是Nedoceratops。
在2010年的時候對於雙角龍的研究又出現了新的信息,這一塊化石是一個成年體。1899年的時候,一位生物學家寫出了一篇論文,主要是關於雙角龍的信息,並且將這篇論文進行公布,最後雙角龍才有了自己獨立的名字。
在1933年的時候,雙角龍才歸為了一個亞屬,就是角龍下目,在這一目下的恐龍都屬於草食性。這些恐龍會有鳥類的特徵,例如嘴部比較像鸚鵡,並且身體與三角龍比較相像,有些生物學家甚至認為這兩種恐龍可能是直系關系。
雙角龍唯一的一個顱骨化石,能夠反映出很多三角龍的特徵。可能會出自於三角龍某一個發育的階段,但是又在實話過程中出現了遺失的狀態。這種情況下影響到了生物學家的判斷,所以對於雙角龍的來歷至今是迷。
二、雙角龍的生活習性
在有鮮花盛開的地方,那麼都會有雙角龍的身影。因為雙角龍比較喜歡吃植物根莖。例如有蕨類,還有蘇鐵,以及鐵樹葉等等。雙角龍會用自己的嘴將這些植物咬下來,然後再充分的進行咀嚼。但是在當時的時候,的確是開花植物非常的少。
❻ 地球上最早出現的脊椎動物是______
世界上最早的脊椎動物是生活在5.3億年前的昆明魚和海口魚。
↑海口魚目前只發現了一個種:耳材村海口魚
海口魚和昆明魚一樣,也是最早的脊椎動物之一和原始的無頜魚類。海口魚的體型也很小,和人類的拇指相當。
雖然這兩種魚看起來毫不起眼,但就是從它們開始,動物正式邁入了脊椎動物的新階段,此後,從魚類到兩棲類,從兩棲類到爬行類,再到哺乳類,而哺乳類的頂端就是人類,人類就是這樣從魚類進化而來的。
順便說一下,這兩種魚都發現自雲南昆明,出現在著名的「生命大爆發」事件中,現在都已經滅絕了。
——以上內容參考米萊童書《生命簡史》
❼ 脊椎動物是怎樣進化來的
最初的脊椎動物是從5億年前生活在海底泥層中小小的像蟲一樣的動物進化而來,這種動物看上去和與脊椎動物關系密切的文昌魚相似。文昌魚頭露在沙子外面,從海水中過濾小的食物顆粒。盡管沒有骨架,文昌魚卻有類似於脊椎的脊索延伸至整個背部。
❽ 脊椎動物起源於
科學家對比研究了一些原始魚類,比如鯊魚和七鰓鰻(Petromyzon
marinus),以及它們的無脊椎近親――海鞘等的基因組。此外,通過重塑人類和小鼠共有miRNA的獲得歷史,研究人員確定:脊椎動物miRNA革新率最高的時期發生在七鰓鰻等無顎魚(jawless
fish)和鯊魚等有顎魚彼此分化之前,但在脊椎動物從無脊椎脊索動物近親(比如海鞘)中分化出來之後。
Donoghue補充道,「這些新基因中大部分都是脊椎動物特有器官生長所必需的,比如肝臟、胰腺和大腦。正因如此,脊椎動物的起源和這些基因的起源在時間上是不一致的。」