初中生物知识点总结

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1、除病毒外，生物都是由细胞构成的。

2、细胞是生物结构和功能的基本单位。

3、生物圈为生物的生存提供的基本条件有：营养物质、阳光、空气和水、适宜的温度和一定的生存空间等。

4、影响生物生活的环境因素可分成两类：生物因素和非生物因素。

5、生物圈包括大气圈 的底部、 水圈 的大部和 岩石圈 的表面。

6、生态系统的组成包括生物部分和非生物部分，其中生物部分包括生产者、消费者和分解者；非生物部分如阳光、空气、水等。

7、生产者与消费者之间的关系，主要是吃与被吃的关系，这样就形成了食物链。食物链彼此交错连接形成食物网。生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的。

8、最大的生态系统是生物圈。

9、显微镜使用步骤：取镜和安放、对光、观察、清洁收镜。

10、目镜看到的是倒像；显微镜的放大倍数是物镜和目镜放大倍数的乘积。10X30＝300

11、在视野看到物像偏左下方，标本应朝左下方移动物像才能移到中央；标本朝右上方移动，

在视野看到的物像朝左下方移动。

12、载玻片上写着‘上下’，视野里看到的是‘ ’。方法：把写着‘上下’的纸片左旋（或右旋）1800。

13、洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片制作：准备（擦干净、滴清水）；制作（撕下内表皮、展平；盖盖玻片）；染色（滴碘液、吸水）

14、染色：使细胞结构更清楚，但影响活细胞的生物活性，甚至使活细胞死亡；观察活的细胞及其生物活性时不应染色。

15、人口腔上皮细胞临时装片制作：：准备（擦干净、滴生理盐水）；制作（刮几下、涂抹；盖盖玻片）；染色（滴碘液、吸水）

16、与植物细胞相比，动物细胞没有：细胞壁、叶绿体、液泡。

17、细胞由无机物（如水、无机盐、氧等）和有机物（如糖类、核酸、蛋白质）组成。

18、细胞膜控制物质的进出；叶绿体（植物有）和线粒体（动、植物有）是能量转换器。

19、DNA是主要的遗传物质；蛋白质和DNA组成染色体；有遗传效应的DNA片段叫基因。

20、细胞分化形成组织。人体结构层次：细胞、组织、器官、系统、人体。植物体无系统。

21、病毒由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成，离开活细胞通常变成结晶体。

22、绿色植物可以分成四大类群：藻类、苔藓、蕨类、种子植物（包括被子植物和裸子植物）。

23、疯牛病和克雅氏病是由一种结构改变了的蛋白质－朊病毒引起的。

24、苔藓可当作监测空气污染程度的指示植物。

25、 菜豆种子是由种皮和胚（胚根、、胚轴、胚芽、子叶）构成，储存营养物质的结构是子叶（两片）,能发育成新植株的是胚。我们平常吃的豆瓣酱主要是大豆的子叶。玉米种子是由种皮、胚（胚根、、胚轴、胚芽、子叶）和胚乳构成，储存营养物质的结构是胚乳，子叶一片。我们平常吃的面粉成分主要来自小麦的胚乳。

26、种子萌发的环境条件有一定的水分、充足的空气、适宜的温度。

27、 种子萌发过程中，首先突破种皮的是胚根。胚根发育成根，胚芽发育成茎和叶。

28、根生长最快的部位是根尖的伸长区。根的生长一方面要靠分生区细胞分裂增加数量，另一方面要靠伸长区细胞体积的增大．

29、根吸水的主要部位是根尖的成熟区，因为该区长有大量的根毛。

30、在植物体内运输水分和无机盐的通道是导管；运输有机物的通道是筛管。

31、 庄稼生长所需的营养物质包括水、无机盐、有机物（光合作用合成），其中需要最多的是含氮 、磷、钾的无机盐。缺氮时叶片发黄，植株矮小瘦弱，严重时叶脉淡棕色；缺磷时植株特别矮小，叶暗绿色并出现紫色；缺钾时茎杆软弱，叶边缘呈褐色。

32、雌蕊发育成果实和种子的形成过程中，须经过传粉和受精两个重要过程。子房发育成果实，子房壁发育成果皮，胚珠发育成种子，受精卵发育成胚。

33、气孔是植物蒸腾失水的“门户”和植物气体交换的“窗口”，是由一对保卫细胞围成的空腔

34、在营养供应充足的情况下，有些向日葵的果实仍然是空瘪的。这主要是由于传粉不足引起的，要想减少瘪籽，可以用人工辅助授粉的方法。

35、木本植物的茎可以不断长粗，因为木质部与韧皮部之间有形成层，所以嫁接时，要确保接穗与砧木的形成层紧密地结合在一起，接穗才能成活。

36、19世纪30年代，两位德国生物学家施莱登和施旺共同创建了细胞学说，恩格斯将它列为19世纪自然科学的三大发现之一。

37、小明今年比去年长高了5厘米，这与细胞的分裂和生长有关。

38、蒸腾作用能带动植物体对水分和无机盐的吸收和向上运输，并能降低植物体的温度。蒸腾作用能提高大气湿度，增加降水。

39、光合作用：二氧化碳 ＋ 水 有机物 ＋ 氧气 (二氧化碳、氧从气孔进出，水由根吸收后通过导管运输到叶)

40、呼吸作用:有机物＋氧气 二氧化碳＋水＋能量(发生在动植物细胞的线粒体)

41、绿色植物通过光合作用维持了生物圈的碳－氧平衡

叶放在凉开水中，放在阳光下照射，叶不会放出气泡．原因是　烧开的水水中缺二氧化碳，

植物不能进行光合作用　。

42、青春期的一个显著特点是 身高突增 。

43、 达尔文 是进化论的建立者。他认为，人类和现代 类人猿 的共同祖先是森林古猿。

44、睾丸产生精子和分泌雄性激素,卵巢产生卵细胞和分泌雌性激素。

45、成熟的胎儿和胎盘从母体阴道排出的过程叫做分娩。

46、精子和卵细胞在输卵管结合完成受精过程；胎儿生活在羊水中，通过胎盘、脐带从母体获得营养物质和氧。

47．我国计划生育的具体要求是晚婚、晚育、少生、优生,其中少生是控制人口过快增长的关键。.

48、食物中含有糖类、脂肪、蛋白质、无机盐、水和维生素等六类营养物质。

49、维生素A：夜盲症，补肝脏、胡萝卜；维生素C：牙龈出血、坏血病； D：佝偻病、骨质疏松，补肝脏、鱼肝油； B1：脚气病，粗粮； B2：口角炎，粗粮；缺铁：贫血

50、消化系统由 消化道 和 消化腺 组成。肝脏是最大的消化腺，分泌的胆汁没有消化作用，但可以乳化脂肪。淀粉在口腔开始被消化，蛋白质在胃开始被消化，脂肪在小肠开始被消化。小肠液和胰液能消化糖类、脂肪、蛋白质。

51、人体吸收营养物质的主要器官是 小肠 。内表面有许多环形的 皱襞 ， 其表面有许多 绒毛 状

的突起，这就大大增加了它的内表面积。

52、呼吸系统由 呼吸道 和 肺 组成。呼吸系统的主要器官是肺。人一分钟大约呼吸16次。

53、吸气时，肋骨间的肌肉和膈肌收缩：肋骨向上向外运动，胸廓横向扩张，胸廓的左右径增大 ；膈顶端下降，胸廓的上下径增大，从而使胸腔容积增大，肺扩张，肺内的气体压力小于外界气体压力，从外界吸入气体。

54、.肺泡和毛细血管都是由 一层扁平的上皮细胞构成。吸气时，肺泡鼓起来，空气中的氧气透过这两层管壁进入血液；同时，血液中的二氧化碳 也透过这两层管壁进入肺泡。

55、防治大气污染的根本措施是 控制污染物排放，有效措施是 植树造林。

56、氧气通过血液循环输送到全身各处的组织细胞里，最后在细胞中的线粒体这个部位被利用。

57、血液由 血浆 和 血细胞 组成。 血细胞包括红细胞、白细胞、血小板。

58、血液分层后，上层是血浆 ，下层是 红细胞 ，两层交界处是 白细胞 和 血小板 。

59、血浆主要作用是运载血细胞，运输维持人体生命活动所需物质和体内产生的废物等。

60、血红蛋白是一种含 铁 的蛋白质，呈 红色，它在氧含量 高 的地方容易与氧结合，在氧含

量 低 的地方又容易与氧分离。

61、心脏的肌肉组织发达，因而能够有力地收缩 。左心室的壁比右心室的壁厚，这是由于左心室需将血液泵至全身，而右心室只需将血液泵至 肺 。

62、血液循环分体循环和肺循环。体循环给组织细胞输送营养物质、氧并带走废物；肺循环过中程血液由静脉血变成动脉血。

63、人类ＡＢＯ血型将血液分 A 型、 B 型 、 AB 型 、 O 型 四种类型。输血时，应以输入同型血为原则；但有时任何血型的人都可以输入少量的 O 型血。

64、健康成年人每次献血 200-300 毫升是不会影响健康的。

65、尿的形成过程：①当血液流经肾小球时，除 血细胞 和大分子的 蛋白质 以外，血浆中的一部分 水 、 无机盐 、 尿素 和 葡萄糖 等物质，经过肾小球过滤到 肾小囊 中形成原尿；②原尿流过 肾小管 时，全部的葡萄糖、大部分 水 和部分 无机盐 等被重新吸收进入血液，剩余部分则形成尿液。肾小球有过滤作用，肾小管有重吸收作用。

66、排尿的意义是：排出废物，调节体内 水和 无机盐 的平衡，维持组织细胞的正常生理功能。

67、近视眼成因：如果晶状体的调节负担过重，晶状体过度变凸且不能恢复原状，甚至眼球的前后径过长，远处物体的光线形成的物像就会落在视网膜的前方。其矫正方法是配戴 凹 透镜。

68、预防近视眼的“三要”是：读写姿势要正确，眼与书的距离要在 33 厘米左右；看书、看电视或使用电脑 1小时后要休息一下，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做 眼保健操。

69、神经系统结构和功能的基本单位是神经元。神经调节的基本方式是反射。

70、神经系统由中枢神经系统和周围神经系统组成（或:由脑、脊髓和它们发出的神经组成）

71、人的生命活动主要受神经系统调节，也受激素调节。

72、完成反射的神经结构叫 反射弧 ，它包括感受器、 传入神经 、 神经中枢 、 传出神经、

效应器。感受器受到刺激后能产生神经冲动

73、垂体：生长激素（不足：侏儒症、过量：巨人症）；甲状腺激素（不足：呆小症、地方性甲

状腺肿）；胰岛素（不足：糖尿）

74、温室效应：CO2排放过量 酸雨：燃烧产生二氧化硫 臭氧层破坏：氟利昂使用

75、鱼类的主要特征是：终生生活在水中，身体表面大多覆盖有 鳞片，用 鳃呼吸，用鳍游泳，有脊柱。

76、节肢动物：由很多体节构成，体表都有外骨骼， 足和 触角都分节，节肢动物对环境的适应能力很强

77、先天性行为：膝跳反射、鸟类迁徙、、蚂蚁做巢、 学习行为：大山雀偷喝牛奶、小鸡模仿母鸡扒地索食

78、腔肠动物：海葵、海蜇、珊瑚虫 软体动物：乌贼、章鱼、河蚌 环节动物：蚯蚓、水蛭、沙蚕

节肢动物：1、甲壳动物:虾、蟹、水蚤； 2、 昆虫：蝗虫、蜻蜓、金龟子、蝇 3、蜘蛛、蜈蚣

79、家兔的牙齿有门齿、臼齿，没有犬齿，它的盲肠发达，与其植食性相适应；狼的牙齿有门齿、臼齿, 犬齿.这是与它们的肉食性相适应。

80、昆虫是无脊椎动物中唯一会飞的动物。 81、动物根据体内有无脊柱可分为脊椎动物和无脊椎动物。

82、蝗虫用气管呼吸；鲫鱼用鳃呼吸；海豚用肺呼吸；鸟类用肺进行呼吸，用气囊辅助呼吸。

83、人屈肘时，肱二头肌 收缩，肱三头肌 舒张；伸肘时，肱三头肌 收缩，肱二头肌 舒张。

84、关节组成：关节面、关节囊、关节腔 肩关节, 肘关节 踝关节 膝关节

85、当骨骼肌受到神经传来的刺激收缩时，就会牵动 骨 围绕 关节 活动，于是躯体就会产生运动。

86、 动物能帮植物传粉、传播种子，有利于扩大植物的分布范围；促进生态系统物质循环；维持生态平衡

87、 在生态系统中，各种生物的数量和所占的比例总是维持在相对稳定的状态，这种现象就叫 生态平衡 。

88、仿生：飞机（模仿鸟的飞翔），薄壳建筑（乌龟的背甲），荧光灯（ 萤火虫 的发光原理），雷达（ 蝙蝠

的回声定位）； 生物反应器：乳房生物反应器。

89、生物的多样性包括生物种类的多样性、 基因 的多样性和 生态系统 的多样性。

90、 细菌和真菌的生活方式有三种：腐生、寄生和共生。足癣（真菌寄生）；牛的胃肠中的细菌与牛共生；细菌和真菌把动植物遗体分解成二氧化碳、水和无机盐的过程叫腐生。

91、 法国科学家 巴斯德 用著名的“鹅颈瓶实验”证明了肉汤的腐败来自于空气中的细菌，证明了细菌不是自

然发生的，而是有原来已经存在的细菌产生的！

92、 蒸熟的馒头松软多孔，是因为和面时加入了酵母菌，使面粉发酵产生的二氧化碳 气体遇热膨胀的缘故。

94、古诗中常有借动物以言志的诗句“老骥伏枥，志在千里”；天高任鸟飞，海阔凭鱼跃。

3 请你根据下列菌类与其作用用线连接起来。

A 乳酸菌 a细菌杀虫剂

B 青霉菌 b引起水果腐烂

C甲烷菌 c 制泡菜

D 酵母菌 d固氮作用

E 枯草杆菌 e 使人患扁桃体炎

F苏云金杆菌 f 净化污水

G 链球菌 g 制作馒头，面包

H根瘤菌 h 产生青霉素

95、 细菌和真菌的培养的方法：配制含有营养物质的培养基；高温灭菌；接种_；培养。

96、细菌：细胞壁、细胞膜、细胞质（无叶绿体和成形的细胞核）、有的具有鞭毛和荚膜； 分裂生殖；营养方式：

异养（腐生、寄生、共生） 真菌： 细胞壁、细胞膜、细胞质（无叶绿体但有成形的细胞核）；孢子生殖、出芽生殖（酵母菌）；异养（腐生、寄生、共生）

97、一般来说，生物进化的总体趋势，是由水生 到 陆生、由简单到 复杂、由低等到 高等。

98、．生物的遗传和变异是生物进化的基础。 99、药物分为处方药和 非处方药（OTC）。

100、 生命在生物圈中的延续和发展，最基本的环节是生物通过_生殖_和发育.世代相续，生生不息。

比较 无性生殖 有性生殖

两性生殖细胞的结合 无 有

新个体的产生 由母体直接产生 受精卵发育成新个体

繁殖速度 快 慢

变异性大小 小，容易保持亲本性状 大，具有双亲遗传性

后代适应能力 弱 强

101、有性生殖：由亲本产生有性生殖细胞,经过两性生殖 细胞（精子和卵细胞）的结合，产生受精卵，由受精卵发育成新个体的生殖方式。

102、列表比较有性生殖与无性生殖：

103、无性生殖的应用：(1)嫁接（砧木与接穗的形成层紧密结合才能成活，开花结果与接穗保持一致）(2)扦插 (3)压条　以上都需要提供适宜的条件。注意：植物组织培养技术的应用

106、完全变态发育：卵.幼虫 蛹.成虫 。蚊、菜粉蝶、蜜蜂；不完全变态发育卵 .若虫.成虫。蝗虫、螳螂、蟋蟀

107、两栖动物生殖和幼体发育必须在水中进行，幼体要经过变态发育才能上陆生活(受精卵、蝌蚪、幼蛙、成蛙)

108、鸟卵：卵黄是主要营养成分，卵中的胚盘将来可以发育成雏鸟。卵细胞包括：卵黄、卵黄膜、胚盘三部分。

109、.遗传：亲子间的相似性；.变异：亲子代间或子代个间的差异

110、性状：可以遗传的生物体形态结构特征、生理特性和行为方式等；相对性状：同一性状的不同表现形形式。111、性状的遗传实质：亲代通过生殖过程把基因传给子代；基因控制生物的性状

112、人的生殖细胞（精子和卵子）的染色体是单个存在的，只有体细胞中染色体的一半，如人的精子有23条染色体，而人的体细胞中染色体成对存在，为23对。

113.基因经精子和卵细胞进行传递。

114．科学研究表明：生男生女由_男_方决定。

115、.染色体：DNA+蛋白质（其中DNA是主要的遗传物质，基因位于DNA上）

116、.相对性状有显性性状和隐性状之分

117.相对性状的遗传中，表现为隐性性状的，基因组成只有一种aa；表现为显性的有两种，即AA、Aa

118、.基因组成是Dd的，虽然d控制的隐性性状不表现，但d仍然会遗传下去

119、.显性基因是控制显性性状的基因 15隐性基因的控制隐性性状的基因

120、人的性别差异是由性染色体来决定的；.生男生女的机会是均等的

121、表现型是基因型和环境影响共同作用的结果

1220可遗传变异：遗传物质发生变化引起（如太空椒）；.不可遗传变异：遗传物质不改变，仅由外界环境直接作用引起的变异（如光照的差异引起同种作物叶片颜色差异）

123、亲代将性状传给后代的现象称为 遗传，亲代与子代之间的性状表现存在差异的现象称为 变异 ；

124、控制性状的基因一般是 成对存在的，控制显性性状的基因叫做 显性基因，而控制隐性性状的基因叫做 隐性基因 ；

125、一对直发夫妇生了一个卷发的孩子，则直发由显性基因控制，卷发由隐性基因控制，若他们再生一个

孩子是卷发的可能性是 1/4

6、与性别决定有关的染色体叫性染色体，与性别决定无关的叫做 常染体

7、人体细胞共有23对染色体，其中性染色体1 对，常染色体 22 对；

8、男性体细胞的性染色体是由 X 染色体和 Y染色体组成的，女性体细胞的性染色体是由 X染色体组

成的；

9、性状是由基因型 和 环境 共同作用的结果；

10、体细胞中成对的基因位于成对的 染色体上，是随着精子和卵细胞的结合的，一个来自 父方，一个

来自 母方

11、每条染色体上一般只有一个DNA分子，一个 DNA分子上包含多个基因。

5．羊的毛色白色是显性（用B表示），黑色是隐性（用b表示）。一只白色公羊与一只黑色母羊交配，生下的小羊全部是白羊。请问公羊的基因组成是 BB ，母羊的基因组成是bb。

6．生物的 遗传和 变异是生物进化的基础。

7．人的性别主要由 性染色体决定，XY为男性，XX为女 性。人的体细胞中的染色体是23对，可写成:44+XY或44+XX ，则精子中的染色体可以写成 22＋X或 22＋Y 。

8．观赏植物藏报春，在温度为20℃~25℃的条件下，红色(A)对白色(a)为显性，基因组合为AA和Aa的为红花，基因组合为aa的为白花，若将开红花的藏报春移到30℃的环境中，基因组合为AA、Aa的也为白花，这个事实说明了：

⑴　生物表现出的性状是 基因型 和 环境相互作用的结果。

⑵ 在不同的生活环境条件下，基因组合相同，表现性状不同 。

（三）生物进化

1用达尔文的自然选择学说分析解释狼的进化过程：

（1）狼群中存在不同种类的个体，有的跑的快，有的跑的慢，这说明生物具有_变异_的特性，而这种特性一般是可以遗传的,它为生物的进化提供了原始的选择材料

（2）随着环境的改变，食物减少，跑得快而凶猛的狼才能获得食物生存下去，这就是__适者生存__,食物，环境对狼起了选择作用，而且这种作用是__定向__的，它决定着生物进化的__方向_-.

(3) 狼的进化过程是通过自然选择实现的。

2 细胞色素C 是普遍存在的一种蛋白质，对它的氨基酸排列顺序进行了测定，如下表所示，它显示了同一种蛋白质（细胞色素C ）的构成中人与这些生物的不同的氨基酸个数。

生物名称 黑猩猩 马 鸡 果蝇 小麦 酵母菌 红螺菌

与人氨基酸差异数 0 12 13 27 35 44 65

（1） 动物植物都具有细胞色素C 的事实能够说明其它生物与人类亲缘关系的远近

（2） 上述实例中，与人类亲缘关系最近的是黑猩猩,最远的生物是红螺菌.

3、地球大约是在46亿年前形成的，原始生命起源于原始海洋，原始大气中没有氧气

4、自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择。

5、生命起源的历程：无机物、有机物小分子物质、有机大分子体系、生物多分子体系、原始生命

6、动物的进化次序：原生动物、腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物、

棘皮动物、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类。（注意顺序的先后）

7．达尔文认为，现代长颈鹿的长颈是自然选择的结果。

（四）传染病、预防与免疫

1． 第一道防线和第二道防线的作用特点是人生来就有的，它们不是只针对某一类 病原体 ，

而是对 多种病原体 都有防御作用，因此叫做 非特异性免疫。

2．引起传染病的 细菌 、 病毒和　寄生虫 等生物，称位病原体，例如：引起肺结核的 结核杆菌，引起艾滋病的 艾滋病病毒，引起蛔虫病的蛔虫。

3．传染病和非传染病不同，传染病具有传染性和流行性特点，传染病能够在人群中流行，必须同时具备传染源

传播途径 和易感人群这三个基本环节，缺少其中任何一个环节都流行不起来。

4． 病原体侵入人体后，刺激了淋巴细胞，淋巴细胞就会产生一种抵抗该病原体的特殊蛋白质，叫抗体。引起人体产生抗体的物质（如病原体等异物）叫做 抗原 。

8．无论是处方药还是非处方药，在使用之前，都应该仔细阅读 药用说明，了解药物的主要成分、适应症、 有效成分、药品规格、注意事项、生产日期和有效 期等，以确保用药安全。

9．最常用的人工呼吸法是口对口吹气法。

10．当遇到某人突然晕到或溺水等情况时，时间就是生命，一定要尽快拨打“120 ”急救电话。

11．如果病人在停止呼吸的同时心跳也停止，则应在进行人工呼吸的同时做人工胸外心脏挤压 。

一般每做一次人工呼吸，需要做4－5次心脏挤压，如此反复进行。当病人出现自主呼吸，

颈动脉有搏动，并且脸色逐渐转为红润时，则证明抢救 有效 。

12．按照世界卫生组织的定义，健康是指 身体上 、心理上和 社会适应方面的良好状态，而不仅仅是没有疾病。

14．生活方式是指人们在日常生活中所遵循的各种行为习惯，如 饮食习惯 、 起居习惯、日常生活安排 、 娱乐方式和参与 社会活动 等等。人们的生活方式与 健康 有密切关系。

地球变化资料

生物分类的七个等级

是现代分类的基本格局

分类的7个等级自上而下依次为:

界

门

纲

目

科

属

种

根据生物在分类上的位置,可以知道彼此在演化方面关系的亲疏远近

月季与玫瑰为同属

月季与玫瑰,苹果,梨为同科

月季与虎耳草为同目

由此可见,

月季与玫瑰的关系要比月季与虎耳草的关系

更亲近

例如:

最基本的等级是

种

等级越高包含的生物种类越多,较低等的等级包含的种类就较少,但彼此的机构特征却越相似

猫 月季

界——动物界 植物界

门——脊索动物门 被子植物门

纲——哺乳纲 双子叶植物纲

目——食肉目 蔷薇目

科——猫科 蔷薇科

属——猫属 蔷薇属

种——猫 月季

生物分类学是研究生物分类的方法和原理的生物学分支。分类就是遵循分类学原理和方法，对生物的各种类群进行命名和等级划分。

地球上现生的物种以百万计，千变万化，各不相同，如果不予分类，不立系统，便无从认识，难以研究利用。分类的对象是形形色色的种类，都是进化的产物。因而从理论意义上说，分类学是生物进化的历史总结。

分类学是综合性学科。生物学的各个分支，从古老的形态学到现代分子生物学的新成就，都可吸取为分类依据。分类学亦有其自己的分支学科，如以染色体为依据的细胞分类学，以血清反应为依据的血清分类学，以化学成分为依据的化学分类学，等等。动物、植物和细菌，作为三门分类学，各有其特点；病毒分类则尚未正式采用双名制和阶元系统。

生物分类学的历史

人类在很早以前就能识别物类，给以名称。汉初的《尔雅》把动物分为虫、鱼、鸟、兽4类：虫包括大部分无脊椎动物；鱼包括鱼类、两栖类、爬行类等低级脊椎动物及鲸和虾、蟹、贝类等，鸟是鸟类；兽是哺乳动物。这是中国古代最早的动物分类，四类名称的产生时期看来不晚于西周。这个分类，和林奈的六纲系统比较，只少了两栖和蠕虫两个纲。

古希腊哲学家亚里士多德采取性状对比的方法区分物类，如把热血动物归为一类，以与冷血动物相区别。他把动物按构造的完善程度依次排列，给人以自然阶梯的概念。

17世纪末，英国植物学者雷曾把当时所知的植物种类，作了属和种的描述，所著《植物研究的新方法》是林奈以前的一本最全面的植物分类总结，雷还提出“杂交不育”作为区分物种的标准。

近代分类学诞生于18世纪，它的奠基人是瑞典植物学者林奈。林奈为分类学解决了两个关键问题：第一是建立了双名制，每一物种都给以一个学名，由两个拉丁化名词所组成，第一个代表属名，第二个代表种名。第二是确立了阶元系统，林奈把自然界分为植物、动物和矿物三界，在动植物界下，又设有纲、目、属、种四个级别，从而确立了分类的阶元系统。

每一物种都隶属于一定的分类系统，占有一定的分类地位，可以按阶元查对检索。林奈在1753年印行的《植物种志》和1758年第10版《自然系统》中首次将阶元系统应用于植物和动物。这两部经典著作，标志着近代分类学的诞生。

林奈相信物种不变，他的《自然系统》没有亲缘概念，其中六个动物纲是按哺乳类、鸟类、两栖类、鱼类、昆虫、蠕虫的顺序排列的。拉马克把这个颠倒了的系统拨正过来，从低级到高级列成进化系统。他还把动物区分为脊椎动物和无脊椎动物两类，并沿用至今。

由于林奈的进化观点在当时没有得到公认，因而对分类学影响不大。直到1859年，达尔文的《物种起源》出版以后，进化思想才在分类学中得到贯彻，明确了分类研究在于探索生物之间的亲缘关系，使分类系统成为生物系谱——系统分类学由此诞生。

生物分类学的基本内容

分类系统是阶元系统，通常包括七个主要级别：种、属、科、目、纲、门、界。种(物种)是基本单元，近缘的种归合为属，近缘的属归合为科，科隶于目，目隶于纲，纲隶于门，门隶于界。

随着研究的进展，分类层次不断增加，单元上下可以附加次生单元，如总纲(超纲)、亚纲、次纲、总目(超目)、亚目、次日、总科(超科)、亚科等等。此外，还可增设新的单元，如股、群、族、组等等，其中最常设的是族，介于亚科和属之间。

列入阶元系统中的各级单元都有一个科学名称。分类工作的基本程序就是把研究对象归入一定的系统和级别，成为物类单元。所以分类和命名是分不开的。

种和属的学名后常附命名人姓氏，以标明来源，便于查找文献。变种学名亦采取三名制，分类名称要求稳定，一个属或种(包括种下单元)只能有一个学名。一个学名只能用于一个对象(或种)，如果有两个或多个对象者，便是“异物同名”，必须于其中核定最早的命名对象，而其他的同名对象则另取新名。这叫做“优先律”，动物和植物分类学界各自制订了《命名法规》，所以在动物界和植物界间不存在异物同名问题。“优先律”是稳定学名的重要措施。优先律的起始日期，动物是1758年，植物是1820年，细菌则起始于1980年1月1日。

鉴定学名是取得物种有关资料的手段，即使是前所未知的新种类，只要鉴定出其分类隶属，亦可预见其一定特征。分类系统是检索系统，也是信息存取系统。许多分类著作，如基于区系调查的动植物志，记述某一国家或地区的动植物种类情况，作为基本资料，都是为鉴定、查考服务的。

物种指一个动物或植物群，其所有成员在形态上极为相似，以至可以认为他们是一些变异很小的相同的有机体，它们中的各个成员间可以正常交配并繁育出有生殖能力的后代，物种是生物分类的基本单元，也是生物繁殖的基本单元。

物种概念反映时代思潮。在林奈时代，人们相信物种是不变的，同种个体符合于同一“模式”。模式概念渊源于古希腊哲学的古老的概念，应用到整个分类系统，概念假定所有阶元系统中的各级物类单元，都各自符合于一个模式。

物种的变与不变曾经是进化论和特创论的斗争焦点，是势不两立的观点。但是，分类学的事实说明，每一物种各有自己的特征，没有两个物种完全相同；而每个物种又保持一系列祖传的特征，据之可以决定其界、门、纲目、科、属的分类地位，并反映其进化历史。

分类工作的基本内容是区分物种和归合物种，前者是种级和种下分类，后者是种上分类。种群概念提高了种级分类水平，改进了种下分类，其要点是以亚种代替变种。亚种一般是指地理亚种，是种群的地理分化，具有一定的区别特征和分布范围。亚种分类反映物种分化突出了物种的空间概念。

变种这一术语过去用得很杂，有的指个体变异，有的指群体类型，意义很不明确，在动物分类中已废除不用。在植物分类中，一般用以区分居群内部的不连续变体。生态型是生活在一定生境而具有一定生态特征的种内类型，常用于植物分类。人工选育的动植物种下单元称为品种。

由于种内、种间变异错综复杂，分类学者对种的划分有时分歧很大。根据外部形态的异同程度作为划分物种依据而划分的称为形态种，由于对各种形态特征的重要性认识不一，使划分的种因人而异，尤其是分类学者对某些特征的“加权”常使它们比其他特征更具重要性，而造成主观偏见。

一个物种或物类，以至整个植物界和动物界，都有自己的历史。研究系统发育就是探索种类之间历史渊源，以阐明亲缘关系，为分类提供理论依据。尽管在分类学派中有综合(进化)分类学、分支系统学和数值分类学三大流派，但在其基本原理上都有许多共同之处，不过各自强调不同的方面而已。

特征对比是分类的基本方法。所谓对比是异同的对比：“异”是区分种类的根据，“同”是合并种类的根据。分析分类特征，首先要考虑反映共同起源的共同特征。但有同源和非同源的不同。例如鸟类的翼和兽类的前肢是同源器管，可以追溯到共同的祖先，是“同源特征”。恒温在鸟兽是各别起源，并非来自共同祖先，是“非同源特征”。系统分类采用同源特征，不取非同源性状。

林奈把生物分为两大类群：固着的植物和行动的动物。两百多年来，随着科学的发展，人们逐渐发现，这个两界系统存在着不少问题，但直到20世纪50年代，仍为一般教本所遵从，基本没有变动。

最初的问题产生于中间类型，如眼虫综合了动植物两界的双重特征，既有叶绿体而营光合作用，又能行动而摄取食物。植物学者把它们列为藻类，称为裸藻；动物学者把它们列为原生动物，称为眼虫。中间类型是进化的证据，却成为分类的难题。

为了解决这个难题，在19世纪60年代，人们建议成立一个由低等生物所组成的第三界，取名为原生生物界，包括细菌、藻类、真菌和原生动物。这个三界系统解决了动植物界限难分的问题，但未被接受，整整100年后，直到20世纪50年代，才开始流行了一段时间，为不少教科书所采用。

生命的历史经历了几个重要阶段，最初的生命应是非细胞形态的生命，当然，在细胞出现之前，必须有个“非细胞”或“前细胞”的阶段。病毒就是一类非细胞生物，只是关于它们的来历，是原始类型，还是次生类型，仍未定论。

从非细胞到细胞是生物发展的第二个重要阶段。早期的细胞是原核细胞，早期的生物称为原核生物(细苗、蓝藻)。原核细胞构造简单；没有核膜，没有复杂的细胞器。

从原核到真核是生物发展的第三个重要阶段。真核细胞具有核膜，整个细胞分化为细胞核和细胞质两个部分：细胞核内具有复杂的染色体装置，成为遗传中心；细胞质内具有复杂的细胞器结构，成为代谢中心。由核质分化的真核细胞，其机体水平远远高出于原核细胞。

从单细胞真核生物到多细胞生物是生命史上的第四个重要阶段。随着多细胞体形的出现，发展了复杂的组织结构和器官系统，最后产生了高级的被子植物和哺乳动物。

植物、菌类和动物组成为生态系统的三个环节。绿色植物是自养生物，是自然界的生产者。它们通过叶绿素进行光合作用，把无机物质合成有机养料，供应自己，又供应异养生物。菌类是异养生物，是自然界的分解者。它们从植物得到食料，又把有机食料分解为无机物质，反过来为植物供应生产原料。动物亦是异养生物，它们是消费者，是地球上最后出现的一类生物。

即使没有动物，植物和菌类仍可以存在，因为它们已经具备了自然界物质循环的两个基本环节，能够完成循环过程中合成与分解的统—。但是，如果没有动物，生物界不可能这样丰富多彩，更不可能产生人类。植物、菌类和动物代表生物进化的三条路线或三大方向。

当前最流行的分类是一种五界系统。五界系统反映了生物进化的三个阶段和多细胞阶段的三个分支，是有纵有横的分类。它没有包括非细胞形态的病毒在内，也许是因为病毒系统地位不明之故。它的原生生物界内容庞杂，包括全部原生动物和红藻、褐藻、绿藻以外的其他真核藻类，包括了不同的动物和植物。

150亿年前宇宙的诞生奠定了地球产生的物质基础。地球作为一个行星起源于46亿年以前的原始太阳星云。

此后，地球系统由简单到复杂，各个组成部分既相互联系又相互影响。地球系统的运动及运动带来的形貌变迁、生命现象和生命活动共同构成了地球的历史

阳系的形成

星云说所解释的太阳系的形成

关于太阳系的形成，一类认为太阳系是一次激烈的偶然突变而产生的，即灾变说观点；另一类则认为太阳系是有条不紊地逐渐演变成的，即演化说观点。[2]

1755年，德国哲学家康德根据牛顿的万有引力原理，提出一个太阳系形成的假说，认为太阳系中的太阳、行星和卫星等是由星云——一种稀薄的云雾状微粒物质逐渐演化形成的。1796年，法国天文学家拉普拉斯也提出了与康德类似的星云说，后人常把两者合起来，统称“康德一拉普拉斯星云说”。这个假说在19世纪的大部分时间内占统治地位。[2]

星云说认为：恒星的形成是银河弥漫的原始星云的某一个球状碎片，在自身引力的作用下不断收缩，产生旋涡，旋涡使星云碎裂成大量碎片，每个碎片又逐渐转化为恒星。太阳就是其中之一，它也不断收缩、旋转，在长期的运动中形成原始太阳。周围的物体不断聚合、碰撞，越转越大，就形成了今天的八大行星。行星周围的物质，也是这样渐渐形成了卫星。这就是太阳系形成的一个主要假说。[2]

唯心主义认为，地球和整个宇宙都是依神或上帝的意思创造出来的。18世纪爱尔兰一个大主教公开宣称：“地球是纪元前4004年10月23日一个星期天的上午9时整被上帝创造出来的。”在中国古代，人们认为远古的时候还没有天地，宇宙间只有一团气，在一万八千年前，有位盘古氏开天辟地，才有了日月星辰和大地。[2]

康德和拉普拉斯他们认为太阳系是由一个庞大的旋转着的原始星云形成的。原始星云是由气体和固体微粒组成，它在自身引力作用下不断收缩。星云体中的大部分物质聚集成质量很大的原始太阳。[2]

与此同时，环绕在原始太阳周围的稀疏物质微粒旋转的加快，便向原始太阳的赤道面集中，密度逐渐增大，在物质微粒间相互碰撞和吸引的作用下渐渐形成团快，大团快再吸引小团快就形成了行星。行星周围的物质按同样的过程形成了卫星。这就是康德——拉普拉斯星云说。[2]

关于地球和太阳系起源还有许多假说，如碰撞说、潮汐说、大爆炸宇宙说等等。自20世纪50年代以来，这些假说受到越来越多的人质疑，星云说又跃居统治地位。国内外的许多天文学家对地球和太阳系的起源不仅进行了一般理论上的定性分析，还定量地、较详细论述了行星的形成过程，他们都认为地球和太阳系的起源是原始星云演化的结果。[2]

中国天文学家戴文赛认为，在50亿年之前，宇宙中有一个比太阳大几倍的大星云。这个大星云一方面在万有引力作用下逐渐收缩，另外在星云内部出现许多湍涡流。于是大星云逐渐碎裂为许多小星云，其中之一就是太阳系前身，称之为“原始星云”，也叫“太阳星云”。由于原始星云是在湍涡流中形成的，因此它一开始就不停地旋转。[2]

原始星云在万有引力作用下继续收缩，同时旋转加快，形状变得越来越扁，逐渐在赤道面上形成一个“星云盘”。组成星云盘的物质可分为“土物质”、“水物质”、“气物质”。这些物质在万有引力作用下，又不断收缩和聚集，形成许多“星子”。星子又不断吸积、吞并，中心部分形成原始太阳，在原始太阳周围形成了“行星胎”。原始太阳和行星胎进一步演化，而形成太阳和九大行星，进而形成整个太阳系。[2]

地球的形成

对地球起源和演化的问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出过多种学说。一般认为地球作为一个行星，起源于46亿年以前的原始太阳星云。地球和其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。

形成原始地球的物质主要是星云盘的原始物质，其组成主要是氢和氦，它们约占总质量的98%。此外，还有固体尘埃和太阳早期收缩演化阶段抛出的物质。在地球的形成过程中，由于物质的分化作用，不断有轻物质随氢和氦等挥发性物质分离出来，并被太阳光压和太阳抛出的物质带到太阳系的外部，因此，只有重物质或土物质凝聚起来逐渐形成了原始的地球，并演化为今天的地球。水星、金星和火星与地球一样，由于距离太阳较近，可能有类似的形成方式，它们保留了较多的重物质；而木星、土星等外行星，由于离太阳较远，至今还保留着较多的轻物质。关于形成原始地球的方式，尽管还存在很大的推测性，但大部分研究者的看法与戴文赛先生的结论一致，即在上述星云盘形成之后，由于引力的作用和引力的不稳定性，星云盘内的物质，包括尘埃层，因碰撞吸积，形成许多原小行星或称为星子，又经过逐渐演化，聚成行星，地球亦就在其中诞生了。根据估计，地球的形成所需时间约为1千万年至1亿年，离太阳较近的行星（类地行星），形成时间较短，离太阳越远的行星，形成时间越长，甚至可达数亿年。[3]

地球早期的演化

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形成初期的化学性变化

至于原始的地球到底是高温的还是低温的，科学家们也有不同的说法。从古老的地球起源学说出发，大多数人曾相信地球起初是一个熔融体，经过几十亿年的地质演化历程，至今地球仍保持着它的热量。现代研究的结果比较倾向地球低温起源的学说。地球的早期状态究竟是高温的还是低温的，目前还存在着争论。然而无论是高温起源说还是低温起源说，地球总体上经历了一个由热变冷的阶段，由于地球内部又含有热源，因此这种变冷过程是极其缓慢的，地球仍处于继续变冷的过程中。[3]

地球在刚形成时，温度比较低，并无分层结构，后来由于陨石等物质的轰击、放射性衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球的温度逐渐升高，最后成为粘稠的熔融状态。在炽热的火球旋转和重力作用下，地球内部的物质开始分异。较重的物质渐渐地聚集到地球的中心部位，形成地核；较轻的物质则悬浮于地球的表层，形成地壳；介于两者之间的物质则构成了地幔。这样就具备了所谓的层圈结构。

在地球演化早期，原始大气都逃逸了。但随着物质的重新组合和分化，原先在地球内部的各种气体上升到地表成为新的大气层。由于地球内部温度的升高，使内部结晶水汽化。后来随着地表温度的逐渐下降，气态水经过凝结，积聚到一定程度后，又通过降雨重新落到地面，这种情况持续了很长一段时间，于是在地面上形成水圈。

最原始的地壳约在40亿年前出现，而地球以其地壳出现作为界线，地壳出现之前称为天文时期，地壳出现之后则进入地质时期。

陆地的起源

有关大陆的起源问题，地质和地球物理学家杜托特（A. L. Du Toit）于1937年在他的《我们漂移的大陆》一书中提出了地球上曾存在两个原始大陆的模式。如果这个模式成立，那么这两个原始大陆分别被称为劳亚古陆（Lanrasia）和冈瓦纳古陆（Gondwanaland）；这实际上就象以前魏格纳等人所主张的那样，把全球大陆只拼合为一个古大陆。杜托特认为，两个原始大陆原来是在靠近地球两极处形成的，其中劳亚古陆在北，冈瓦纳古陆在南，在它们形成以后，便逐渐发生破裂，并漂移到今天大陆块体的位置。[3]

早在19世纪末，地质家学休斯（E. Suess）已认识到地球南半球各大陆的地质构造非常相似，并将其合并成一个古大陆进行研究，并称其为冈瓦纳古陆，这个名称源于印度东中部的一个标准地层区名称（Gondwana）。冈瓦纳古陆包括现今的南美洲、非洲、马达加斯加岛、阿拉伯半岛、印度半岛、斯里兰卡岛、南极洲、澳大利亚和新西兰。它们均形成于相同的地质年代，岩层中都存在同种的植物化石，被称为冈瓦纳岩石。杜托特用以证明劳亚古陆和冈瓦纳古陆的存在和漂移的主要证据，是来自地质学、古生物学和古气候学方面。根据三十多年中积累起来的资料，有力地证明冈瓦纳古陆的理论基本上是正确的。[3]

劳亚古陆是欧洲、亚洲和北美洲的结合体，这些陆块即使在现在还没有离散得很远。劳亚古陆有着很复杂的形成和演化历史，它主要由几个古老的陆块合并而成，其中包括古北美陆块、古欧洲陆块、古西伯利亚陆块和古中国陆块。在晚古生代（距今约3亿年前）这些古陆块逐步靠扰并碰撞，大致在石炭纪早中期至二叠纪（即2亿至2亿7千万年前）才逐步闭合。古地质、古气候和古生物资料表明，劳亚古陆在石炭～二叠纪时期位于中、低纬度带。在中生代以后（即最近的1－2亿年间）劳亚大陆又逐步破裂解体，从而导致北大西洋扩张形成。研究表明，全球新的造山地带的形成和分布，都是劳亚古陆和冈瓦纳古陆破裂和漂移的构造结果。在这过程中，大陆岩块的不均匀向西运动和离极运动的规律十分明显。总的看来，劳亚古陆曾位于北半球的中高纬度带，冈瓦纳古陆则曾一度位于南半球的南极附近；这两个大陆之间由被称为古地中海（也称为特提斯地槽）的区域所分隔开。[3]

在杜托特（1937年）提出劳亚古陆与冈瓦纳古陆理论之前，魏格纳（A.L.Wegener）早在1912年曾提出了地球上曾只有一个原始大陆存在的理论，称为联合古陆。魏格纳认为，它是在石炭纪时期（距今约2.2亿－2.7亿年前）形成的。魏格纳把联合古陆作为他描述大陆漂移的出发点。然而根据人们现在的认识，魏格纳所提出的联合古陆决不是一个原始的大陆。虽然仍有很大一部分人赞同联合古陆观点，但他们所作出的古大陆复原图与魏格纳所提出的复原图相比，已存在很大的差别，相反倒有些接近杜托特的两个古大陆分布的理论。[3]

最近2亿年以来的大陆漂移和板块运动，已得到了确切证明和广泛的承认。然而有人推测，板块运动很可能早在30亿年前就已经开始了，而且不同地质时期的板块运动速度是不同的，大陆之间曾屡次碰撞和拼合，以及反复破裂和分离。大陆岩块的多次碰撞形成了褶皱山脉，并连接在一起形成新的大陆，而由大洋底扩张形成新的大洋盆地。因此，要准确复原出大陆在2亿多年前所谓的"漂移前的漂移"是十分困难的。地球的年龄已有46亿年历史，目前已经知道地球上最古老的岩石年龄为37亿年，并且分布的面积相当小。这样，从46亿年到37亿年间，约有9亿年的间隔完全缺失地质资料。此外，地球上25亿年前的地质记录也非常有限，这对研究地球早期的历史状况带来不少困难。[3]

大洋的起源与演化

有关大洋的起源和演化研究从本世纪初才开始，在此之前一般认为大洋盆地是地球表面上永存的形态，也即大洋盆地自从贮水形成以来，其位置和分布格局是固定的。随着地球科学的发展，特别是本世纪初以魏格纳为首的大陆漂移这一革命性的学说的提出，对自最近的2亿多年以来大洋的起源和演化有了突破性的认识。[3]

对于大陆漂移学说，并非一开始就得到许多人支持的，因为当时对引起大陆漂移的机制，即力源问题并没有很好解决。1931年，霍姆斯等人提出了地幔对流学说，用于解释大陆漂移的力源，然而这个观点在当时很少受到人们的注意。19世纪后期，有人建立了地球收缩的全球构造学说，用于解释地球上为什么会有如此大规模的造山运动。然而，本世纪50年代以后，随着全球性大洋中裂谷的巨大拉张性证据的发现，收缩学说被普遍放弃了，与此同时，地球膨胀学说很快流行起来。膨胀说认为，地球开始时很小，直径是现今地球的一半。由于地球大幅度膨胀，原始地壳裂开成为现在的大陆，裂开的地方经过不断发展成为现代的大洋盆地。并且，由于地球的大幅度膨胀引起的所谓大陆漂移，表明大陆块基本上是停留在原地的，即各大陆之间和大陆相对于地幔之间并没有发生过显著的移动。由于膨胀说无法解释大陆地壳上广泛发育的褶皱山脉构造特征是怎么形成的，霍姆斯等人的地幔对流说很快再次被重视。60年代初，随着洋底探测资料的迅速积累，赫斯（H. H. Hess）和迪茨（R. S. Dietz）首先把地幔对流方案发展为海底扩张的学说。赫斯在1962年发表了《大洋盆地的历史》一文，提出了大洋起源的新观点，即海底扩张理论。赫斯认为洋底的主要构造就是由地幔对流作用的直接表现。海底扩张理论证明，大陆和洋底是在对流着的地幔上被动地移动着，而不像早期的大陆漂移说所主张的大陆在洋底上主动漂移。海底扩张理论提出后不久，一些别的洋底观测结果，诸如洋底地壳构造、地磁、地震震源和地热流量分布等对这个理论提供了有力证据。这种情况下，使得大部分的学者都转向了关于海底扩张的研究。现在已经普遍确认，可以用海底扩张和板块运动理论解释大洋起源和演化，大洋盆地的固定论看来是过时了。海底扩张和板块构造学说对大洋的起源和演化的理论解释的基础都是地幔对流说。[3]

现代研究证实，大洋最初是在大陆内部孕育的，并开始于大陆岩石圈中的裂谷。大陆在裂谷处破裂并相互分离，从而开始产生新的大洋盆地。魏格纳曾把南大西洋两对岸的吻合作为阐述大陆漂移说的出发点。事实上，把南美洲与非洲两大陆拼合到一起，不仅大陆边沿地形轮廓非常吻合，而且岩石类型和地质构造也可以对接起来。现已证明，大西洋在二叠纪（2亿5千万年前）时还根本不存在，据估计，形成中大西洋的大陆裂谷发生在稍后的三叠纪（约1亿6千万－1亿9千万年前）。至侏罗纪末期（约1亿2千万年前），中大西洋可能已张开达1000公里的宽度；南大西洋的张开大约开始于早白垩纪（约1亿1千万年前），而最初的裂谷发生在晚侏罗纪（约1亿3千万年前）；北大西洋张开最晚，大约开始于第三纪初（约6000－7000万年前），与此同时，由北大西洋裂谷向东北延展而伸入格陵兰与欧洲之间，挪威海随之张裂开。从6千万年到2千万年前，挪威海、巴芬海和北大西洋主体都在扩张，但速率和方向均有些变化。综上所述，现今的那些广阔的大洋盆地并不是从来如此，而是长期的地球运动和演化的结果。大洋由狭窄海湾到宽阔盆地的发展，是通过持续发生的大规模海底扩张过程实现的。海底扩张和板块运动的动力都是地幔对流。[3]

由于地球原始地壳自从形成以来，从来没有停止过大规模的地质构造形态的运动。因此，可以肯定地说，现在地球上大洋和陆地的形态就是过去数拾亿年来大规模地壳运动的结果

寒武纪生命大爆发

狄更逊水母化石，发现于澳大利亚埃迪卡拉山

1909年，美国古生物学家、史密森学会秘书查尔斯-沃尔科特（Charles Walcott）在加拿大不列颠哥伦比亚省的伯吉斯山口发现了伯吉斯页岩石，岩石块中含有化学记录历史上许多重要动物群中已知最古老的例证。[7]

沃尔科特的研究发现为所谓的寒武纪生命大爆发（Cambrian Explosion）提供了进一步的证据。寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案，在寒武纪（距今约5.42亿年前至4.9亿年前）的化石记录中，地球上突然涌现出各种各样的结构复杂的动物。虽然伯吉斯页岩中以前从未记录过如此规模的复杂动物，但古生物学家对三叶虫和寒武纪其他动物的存在并不陌生，这让查尔斯-达尔文困惑不已。[7]

寒武纪生命大爆发对科学家提出的挑战是，在达尔文所处的年代及其以后多年，在寒武纪岩层以下年代更久远的岩层中，并没有发现动物化石。对于达尔文的进化论来说，这是一个极为的不安事实，因为在化石记录中，结构简单的动物形式应该在结构复杂的动物形式之前出现。[7]

在《物种起源》中，达尔文提出了这样的主张：“在这些跨度如此之大但却鲜为人知的时期，地球上遍布着活的生物。”但他坦言，“对于我们为什么没有发现这些原始时期的化石记录的问题，我不能给出一个令人满意的答案。”[7]

无脊椎生物主导时期（5.1-4.38亿年前）

主词条：奥陶纪

奥陶纪生存的部分物种

奥陶纪开始于距今5亿年前。藻类变化不大，三叶虫数量仍居首位。此时其它无脊椎动物数量和种类都超过了寒武纪。最常见的有珊瑚、腕足类、腹足类、海百合和鹦鹉螺等。[8]

奥陶纪时期的地球陆地变化不大，由于水生植物不断的光合作用。空气中氧气含量进一步增加。大致比珠峰顶部的氧气还少一点，广阔的海域，繁育着大量的各门类无脊椎动物，除寒武纪业已产生的外，某些类群还得到进一步的发展，如笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。[8]

志留纪和泥盆纪（4.39-3.63亿年前）

主词条：志留纪、泥盆纪

在经历了漫长的演化之后，地球终于进入到由脊椎动物占主导地位的时期。鱼类成为当时的霸主。[9]

3．67 亿年前，巨大的流星划破夜空坠人大海，天空中电光闪闪。这时全球气候变干，温度下降。洋流以新的形式涡动，使海洋进一步降温，表层水的盐度更高，海洋中的含氧量下降到很低的水平。陨石的撞击可能还引起更多的气候变化。这一时期可能至少有3个或多至6个来自太空的巨大天体撞人海洋中，结果导致包括造礁动物、多种鱼类和腕足类等许多海洋生物绝灭。[9]

泥盆纪晚期，由于地球气候变得恶劣起来，湖沼干涸，盾皮鱼类绝种，许多种鱼也同样面临着威胁。在这漫长的年代中，总鳍鱼中的某些支很好地适应了环境，它们依靠偶鳍、内鼻孔和鳔爬上陆地寻找水源和食物，久而久之，其中的一部分逐步演化为原始两栖类动物。[9]

由于大气圈中氧气增多，在平流层形成能够吸收大部分紫外线的臭氧层，使地球表面除海水对生物起到庇护作用以外，又增加了一层保护层，从而为古生代植物的登陆创造了条件。最早的昆虫已经绝灭了，但昆虫是迄今居住在地球上的最成功的动物。它们是最早的陆生动物。热带雨林是生物最繁盛的地方，昆虫构成了其中动物和植物总重量的三分之一。坚固的外骨骼保护了小动物使其免受伤害，在干旱少雨的时候也能避免被干死。昆虫一次能产几百只，有时甚至几千只卵。即使在最危险或最恶劣的环境里卵也能够孵化长大，产生更多的昆虫。[10]

在植物和昆虫为两栖类创造好条件的4000万年以后，两栖类才从水中爬上岸边，这里的植物和植食性动物提供了充足的食物。因为没有更大的动物与之竞争，两栖类迅速扩散开来。在距今3.5亿年前的泥盆纪晚期，总鳍鱼的一支已进化成原始两栖类。其中主干为迷齿类，其次为壳椎类和滑体类。[10]

石炭纪和两叠纪（约3.63-2.51亿年前）

主词条：石炭纪、二叠纪

石炭纪时期，气候潮湿，因而出现了新的奇特的森林，这是陆地上最早的森林。这些森林不像今天的沼泽森林那样茂密、黑暗，它们由木贼、厚层的蕨类植物和又高又细的树木组成。新的奇怪的动物在这奇特的景观中定居下来。各种形状和大小的两栖类动物在湿润的环境中繁盛起来，体形巨大的昆虫也是如此。[11]

昆虫是最先掌握飞行技术的动物。爬行类、鸟类、哺乳类甚至鱼类都是在它们之后飞上天空的。飞行大大有利于躲避捕食者、征服新的领地和寻找新的食物来源。起初，昆虫可能跑、跳或从树上滑行下来，体型更有利于运动的昆虫常常存活下来，终于它们发育出翅膀。[11]

爬行动物时代

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主词条：中生代、三叠纪、侏罗纪、白垩纪

到距今二亿五千万年至六千五百万年前，生物史称为中生代，包括了地质史的三叠纪，侏罗纪和白垩纪。中生代生物界最大的特点是继续向适应陆生生活演化，裸子植物进化出花粉管，能进行体内受精，完全摆脱对水的依赖，更能适应陆生生活，形成茂密的森林。动物界中爬行动物也迅速发展，演化出种类繁多的恐龙，成为动物界霸主，占据了海、陆、空三大生态领域。

爬行类的进化 （约2.5-2.05亿年前）

爬行动物包括大型肉食性动物，轻巧的捕猎动物，身披鳞甲、嘴巴像猪一样的植食性动物和像鳄鱼一样的食鱼动物，它们与最早的恐龙生活在一起。许多爬行动物比最早的恐龙大而且更常见，但这些爬行动物与恐龙都比最早的哺乳动物大得多；这一时期出现的哺乳动物长得都不比老鼠大。从脊椎动物的方面来说，三叠纪虽部份继承了古生代的生物成分，但更重要的新的生物类型的出现。在脊椎动物中，除新出现龟鳖类外，更为重要的是槽齿类爬行动物的出现，并从它进化出鳄类、恐龙，以及后来的翼龙、鸟类等，为地球开创一个崭新的生物局面。武氏鳄、吐鲁番鳄均为早期槽齿类代表。不过，三叠纪最具进化意义的事件要算哺乳动物的出现，它是从一支基底爬行动物进化来的。当时它虽还弱小，但进步的构造特征预示它日后统治世界的强大的生命力。肯氏兽类是爬行动物向哺乳动物进行过程中的一旁枝。[12]

三叠纪早、中期植物的面貌，多为一些耐旱的类型。晚三叠世生长在沼泽中的木贼类、羊齿类相当繁茂，低丘缓坡则布有和现代相似的常绿树，如松、柏、苏铁等。盛产于古生代的主要植物群，几乎全部减绝，种子蕨大部消失，柯达树类趋于衰减。[12]

从大约3亿年前直到7000多万年以后的三叠纪时期恐龙刚刚兴起之前不久，异齿龙这样的动物是陆地上的统治者。[12]

海中的爬行类怪物:2．35 亿年前，爬行动物于三叠纪中期进入水中。它们的身体长到像鲸鱼那样巨大，并在随后的1．7亿年里统治海洋直至恐龙时代结束。最早的大型海洋爬行动物是幻龙类。它们的牙齿长而尖，适于捕捉鱼类，脚趾具蹼有助于划水。盾齿龙类生活于同一时期。这些海生爬行动物体长 1．8米，体侧具甲。盾齿龙用大而平的牙齿压碎并摄食海底贝类。它的牙齿长在颌骨边缘和口腔顶部。[12]

到了2亿年前，蛇颈龙类出现了。这些海生爬行动物尾巴短，前肢呈宽阔的桨状，大多数脖子很长。短颈的上龙类是所有蛇颈龙中最大的，体长12米，超过大型运货车。鱼龙也在这一时期出现，它长得更大，体长 15米。它们在9000万年前谜一样地消失了。同样大小的沧龙是凶猛的海生爬行动物，以鱼为食，它们则存活到 6500万年前恐龙时代结束。[12]

恐龙的鼎盛（约2.08-1.46亿年前）

霸王龙

侏罗纪是恐龙的鼎盛时期。当时除陆上的恐龙，水中的鱼龙外，翼龙和鸟类也相继出现了。这样，脊椎动物便首次占据了陆、海、空三大生态领域。侏罗纪的龟类已至繁盛，中国龟、天府龟是其当时代表。恐龙主宰大地。在超过5500万年的时间内，它们发展成为植食性和肉食性恐龙，小的像鸡那么大，大的像座高楼。同时，地球上单一的大陆分解为两个大陆，植物和气候变得更加多样。但地球上仍然很温暖，而且没有草或开花植物。[13]

恐龙时代的鸟类化石稀少，但始祖鸟显示出许多肉食性恐龙的特征，因而大多数科学家认为它是由恐龙进化而来的。[13]

恐龙最后的繁盛（约1.46亿-6500万年前）

白垩纪是中生代最后一个时期，恐龙仍繁盛，并进化出恐龙的最后一支―角龙。但到白垩纪末期，由于环境的突变，所有恐龙，以及鱼龙和翼龙，统统都绝减了。称雄一时的爬行动物至此一蹶不振，退出历史舞台，闯过此关而且残留至今的只鳄类、龟鳖类、蛇和晰蜴等少数几类。鸟类是脊椎动物向空中发展取得最大成功的一支。鸟类起源于爬行动物的槽齿类。不少人已更进一步认为鸟类是恐龙的后裔。世界是最早的鸟类是发现于德国的始祖鸟。迄今为止只发现七件骨骼标本。这一鸟类除身披羽毛外，其余特微和一些小型恐龙十分相似。因此，这一距今一亿四千万年（晚侏罗世纪的鸟类也是最原始的鸟类。早白垩世（距今一亿三千万年左右）是鸟类首次蓬勃发展的时期。中国辽宁发现的鸟类化石是这一时期世界是最为丰富、保存最完整、种类最多的鸟类。这一时期，鸟类个头较小，飞行能力及树栖能力皆始祖鸟大大提高。[14]

白垩纪是恐龙生活的最后一个纪，也是地球景观发生巨大变化的时期。在海面达到创纪录的高度后，各个大陆的形状与今天的非常相似。开花植物出现，许多昆虫——从蜜蜂到蚂蚁——也出现了。巨型蜥蜴与巨大的海龟一起在海洋里游泳。在空中，翼龙展开双翼达12米。陆地上，恐龙占统治地位，其大小和形状超出了以前的所有类型。植食性恐龙长到100吨重，肉食性恐龙的体长达到12米以上。[14]

哺乳动物在恐龙时代自始至终都存在。数百万年中，它们都是原始而渺小的。其中一些可能产蛋。白垩纪时哺乳动物开始发生变化。[14]

将近7000 万年前，哺乳动物分化成两个主要类群。一类是有胎盘类哺乳动物，它们的初生幼崽发育完好。另一个哺乳动物类群是有袋类，它们生出很小的幼崽，幼崽爬进母亲的育儿袋中吃奶。这两个类群今天仍然存在，但它们的早期种类很久以前就绝灭了。恐龙时代晚期的有胎盘类哺乳动物中包括了最早的灵长类。猴子、类人猿和人是今天的灵长类。但最早的灵长类是老鼠一样大小的动物，如珀加图里猴。科学家可以根据臼齿分辨出灵长类，这些牙齿看起来很像现代灵长类后部的牙齿。珀加图里猴是最早的灵长类之一。长约10厘米，可能以昆虫为食。[14]

白垩纪绝灭事件

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