第四讲地球的起源与演化
教学目的要求：了解地球的起源和演化过程；了解地球系统科学的基本观点；掌握地球的基本状态和物理性质；掌握地球的大地构造学说的基本观点。
教学重点：大地构造学说
教学难点：大地构造学说
课时分配：2课时
教学内容：地球的起源和演化过程；地球的基本状态和物理性质；地球的大地构造学说；地球系统科学。
地球科学 是以地球系统(包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间)的过程与变化及其相互作用为研究对象的基础学科。主要包括地理学(含土壤学与遥感)、地质学、地球物理学、地球化学、大气科学、海洋科学和空间物理学j以及新的交叉学科（地球系统科学、地球信息科学）等分支学科。地球科学是一个大题目，纵横几万里，上下数亿年，几乎辐射到自然科学的其他各个领域。对地球的认识同世界各民族的起源、历史、文化乃至这个世界文明的进展，都是紧密联系在一起的。
一、地球科学的研究对象
研究对象：地球,地球的时、空、源。
① 地球的结构：层圈状
②地球的构造：指地球各个部分之间关系及其它们的分布规律及演化。如大气圈、水圈、岩石圈、地幔、地核,壳幔作用,山脉-盆地，大陆-海洋；
③ 地球物质：各种元素-矿物-岩石-矿床-地层,它们的分布及其迁移富集规律。
④ 地质事件：地壳运动在地表反映.如地震、火山、海啸、褶皱、断裂等；
⑤ 预测和预防将来发生的地质事件
二、地球科学的研究方法
由于地球科学以庞大的地球作为研究对象，并且具有很强的实践性和应用性，所以它的研究方法与其它几门自然科学有较大的差异。它既要借助于数学、物理、化学、生物学及天文学的一些研究方法，同时又有自己的特殊性。
地球科学的研究方法与其研究对象的特点有关，地球作为其研究对象主要有以下特点：
（1）空间的广泛性与微观性 地球是一个庞大的物体，其周长超过4万km，表面积超过5亿km2。因此，无论是研究大气圈、水圈、生物圈以及固体地球，其空间都是十分广大的。这样一个巨大的空间及物体本身是由不同尺度或规模的空间和物质体所组成的。因此，要研究庞大的地球，就必须研究不同尺度或规模的空间及其物质体，特别是要注重研究微观的空间和物质特征，如不同学科都要研究其相应对象的化学成分、化学元素的特性等，地质学要研究矿物晶体结构，水文学和海洋学要研究水质的运动等，气象学要研究气体分子的活动等。只有把不同尺度的研究结合起来，把宏观和微观结合起来，才能获得正确的和规律性的认识。
（2）整体性与分异性（或差异性） 整个地球是一个有机的整体。不仅在空间上地球的内部圈层、外部圈层都表现为连续的整体性；而且地球的各内部圈层之间、内部与外部圈层之间、各外部圈层之间都是互相作用、互相影响、相互渗透的，某一个圈层或某一个部分的运动与变化，都会不同程度地影响其它部分甚至其它圈层的变化，这也充分表现了它们的有机整体性。然而，地球也是一个非均质体，它的不同组成部分无论在物质状态、运动和演变特点上都具有一定差异，表现出分异性。例如，不同地区的地理环境、气候环境具有明显的差异，不同地区的水文条件具有明显差异。固体地球特别是地壳的不同地区或不同组成部分的差异性更为强烈，如大陆、海洋、山系、平原等。这种差异性不仅表现在空间和组成上，也表现在它们的运动、变化与形成、发展上。
（3）时间的漫长性与瞬间性 据科学测算，地球的年龄长达46亿年。在这漫长的时间里，地球上曾发生过许多重要的自然事件，诸如海陆变迁、山脉形成、生物进化等等。这些事件的发生过程多数是极其缓慢的，往往要经过数百万年甚至数千万年才能完成。短暂的人生很难目睹这些事件的全过程，而只能观察到事件完成后留下来的结果以及正在发生的事件的某一阶段的情况。但是，有些事件的发生可以在很短的时间内完成。例如，天气现象往往表现为几天、几时甚至更短的时间，地震、火山爆发等也都发生在极短的时间内。
（4）自然过程的复杂性与有序性 地球演化至今经历了复杂的过程。其中既有物理变化，也有化学变化；既有地表常温、常压状态下的作用过程，也有地下深处高温、高压状态下的作用过程。此外，各种自然过程还会受地区性条件的影响而具有地区的差异性。所以，自然过程是极其复杂的，而且这种过程由于其漫长性和不可逆性，依靠人类的力量很难完全重塑和再现其过程，因而更增添了地球科学研究工作的艰巨性。但是，这些复杂的自然过程并不是杂乱无章的，它们都具有其发生、发展的条件和过程，都具有一定的规律可循，这正是地球科学工作的重要研究任务。
研究对象的特点决定了地球科学具有一些独特的研究方法，并且随着科学技术的发展和进步，地球科学的研究方法也会得到不断的补充和推进。现择要简述研究方法如下：
（1）野外调查 空间的广泛性决定了地球科学工作者首先必须到野外去观察自然界，把自然界当作天然的实验室进行研究，而不可能把庞大而复杂的大自然搬到室内来进行研究。野外调查是地球科学工作最基本和最重要的环节，它能获取所研究对象的第一手资料。例如野外地质调查、水系与水文状态调查、自然地理调查、土壤调查、资源与环境调查等。只有针对性地到现场去认真、细致地收集原始资料，才能为正确地解决地球科学问题提供可能。
（2）仪器观测 仪器观测是地球科学用来获取研究对象的定性和定
量资料的重要手段，通过仪器观测可以了解到研究对象的各种物理、化学性质、参量的静态特征和动态变化，为科学的分析、推理提供了依据。仪器观测为地球科学步入科学轨道提供了条件，例如16～17世纪气温、气压、湿度等气象仪器的发明与创造，使气象学逐渐发展成为一门完善的学科。现代高精度的常规与高空气象仪器观测仍然是气象学的重要研究基础。同样，仪器观测在水文学、海洋学研究中也占有特殊重要的位置。仪器观测对于现代地球物理学、地质学的地球内部研究，对于土壤学的研究特别是对于环境地学中的各种监测与评价，都具有极其重要的作用。在现场进行的仪器观测也属于第一手资料，除了科学工作者根据不同的研究目的在现场进行各种观测外，人们还常常设立各种定点观测台站，如气象站、水文站、地震台站、环境监测站等，并通过大量的台站建立观测网，以便获得系统的观测资料。
（3）大地测量 这是地球科学中既古老而又发展迅速的一种重要研究方法，它在推动地球科学的发展中起了重要作用。早在古埃及和古中国的远古时代，人们就借助于步测及其它一些简单的测量工具，进行土地规划、地形与地理制图、水利与工程建设等。到了近代，随着测量仪器的进步，逐渐发展成为传统的大地水准测量和大地三角测量。本世纪中叶发展起来的海洋测深技术（声纳）对于海洋学的发展和地质学的革命曾起了决定性的作用。近些年发展起来的激光测距、人造卫星定位系统（GPS）又给地球科学带来了深刻影响。大地测量的方法对于地理学、地质学、海洋学、水文学及土壤学等的研究十分重要。
（4）航空、航天和遥感技术 现代航空、航天和遥感技术极大地推动了地球科学的发展，成为现代地球科学不可缺少或不可忽视的重要研究方法。由于地球的空间广大，要在短时间内获取大区域的资料，特别是大区域的动态变化状况，就必须充分利用航空、航天和遥感技术，如卫星云图、卫星遥感影像、航空照片等。航空、航天和遥感技术对现代气象学的发展和进步起了决定性作用，成为其重要支柱。它们也是现代海洋学、地理学的主要研究手段，而且对于现代地质学、土壤学、水文
学、环境地学等也发挥着重要作用。
（5）实验室分析、测试与科学实验 这是地球科学中各门学科均普遍采用的研究方法，主要是从研究对象中取得所需的各种样品或标本，然后在实验室进行分析、测试，以便获取物质成分、结构、物理与化学性质以及形成历史等方面的定性和定量资料，并通过科学实验分析和推断其形成、演变过程、发展趋势等。随着科学的发展，地球科学中的实验科学已有相当的进步。但由于自然过程的影响因素复杂，加之时间的漫长性与空间的广泛性以及现代实验技术水平的限制，在地球科学中有时很难进行与自然界一致的真实实验。因此，地球科学上常采取简化影响因素、创造一些特定的物理、化学环境，模拟自然现象的成因、过程和发展规律，这种方法称为模拟实验。模拟实验只能是近似的，实验结果往往与自然过程有一定差距，但它在再造自然现象的过程、验证和探索地球科学规律方面发挥着重要作用。
（6）历史比较法 这是地质学最基本的方法论。时间的漫长性决定了地质学必须用历史的、辩证的方法来进行研究。虽然人类不可能目睹地质事件发生的全过程，但是，可以通过各种地质事件遗留下来的地质现象与结果，利用现今地质作用的规律，反推古代地质事件发生的条件、过程及其特点，这就是所谓的“历史比较法”（或称“将今论古”、“现实主义原则”）的原理。这一原理是由英国地质学家莱伊尔（C.Lyell，1791—1875年）在郝屯（J.Hutton，1726—1797年，英国学者）的均变论学说的基础上提出来的。莱伊尔明确指出：“现在是了解过去的钥匙”。例如，现代珊瑚只生活在温暖、平静、水质清洁的浅海环境中，如果在古代形成的岩石中发现有珊瑚化石，便可推断这些岩石也是在古代温暖、清洁的浅海环境中形成的；又如，现在的火山喷发能形成一种特殊的岩石——火山岩，如果在一个地区发现有古代火山岩存在，我们就可以推断当时这一地区曾发生过火山喷发作用，等等。历史比较法是一种研究地球发展历史的分析推理方法，它的提出，对现代地质学的发展起了重要的促进作用。这一原理的理论基础是“均变
论”。均变论认为，在漫长的地质历史过程中，地球的演变总是以渐进的方式持续地进行，无论是过去还是现在，其方式和结果都是一致的。但是，现代地质学的研究证明，均变论的观点是片面和机械的。地球演变的过程是不可逆的，现在并不是过去的简单重复，而是既具有相似性，又具有前进性。例如，地质学的多方面研究揭示，在地球演变过程中，地表大气圈、水圈、生物圈的组成、数量、温压以及地球或地壳内部的结构、构造等特征都在发生不断地变化，与现代的状况存在不同程度的差异，这些必然会导致当时发生的地质作用的方式与过程具有一系列与今天不同的特点。地球演变的过程也并不总是以渐进、均变的形式进行，而是在均变的过程中存在着一些短暂的、剧烈的激变过程。例如，在岩层中常常发现其物质组成及结构构造发生突然性的变化；在古生物演化中也常常发现大量的生物种属在短期内突然绝灭的现象，如7000万年前后恐龙全部迅速绝灭等。所以整个地球的发展过程应是一个渐变—激变—渐变的前进式往复发展过程，这也符合量变—质变—量变的哲学规律。因此，在运用历史比较法时，必须用历史的、辩证的、发展的思想作指导，而不是简单地、机械地“将今论古”，这样才能得出正确的结论。地质学的“将今论古”分析方法，实际上对于地球科学的地球物理学、地理学、气象学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等几门学科也均具有一定的借鉴意义。
（7）综合分析 自然过程的复杂性和不可逆性决定了地球科学必须采用综合分析的研究方法。在漫长的地球演化过程中，不同时期、不同方式（物理、化学、生物等）、不同环境（地表、地下、空中等）的自然作用给我们留下的是一幅错踪复杂的结果图案。要根据这一图案恢复和解析自然界发展的过程，就必须利用多学科的原理和方法，结合复杂的影响因素，进行综合分析。这一点与数、理、化等学科利用单纯的推导、实验等方法进行研究是大不一样的。例如在地质学中，由于过程和影响因素很复杂，根据某些个别特征，利用单学科的原理和方法，往往会得出片面甚至错误的结论，这就是在地质学研究中经常碰到的“多解
性”或“不确定性”问题。所以，只有在综合各方面研究的基础上，才能得出统一的、最合乎实际情况的结论。
（8）电子计算机技术应用 有人说20世纪后半叶以来，人类社会已步入电子计算机的时代，电子计算机技术的应用已给各门自然科学带来了深刻的影响和革命性的变化。对地球科学也是一样，例如在现代气象学、地理学、地质学、地球物理学、海洋学、环境地学等领域中，计算机技术已发挥出了巨大的作用，成为不可缺少的研究手段和方法。而且计算机技术正在向地球科学的各个领域中渗透。计算机技术的应用，为解决地球科学的研究对象的空间广阔、观测处理资料量大、模拟形成演变过程复杂等等问题带来了无限的前景。因此，要想提高地球科学的研究水平，必须充分地重视、加强和进一步开拓电子计算机这一方法技术在地学中的应用。
地球科学研究的工作方法通常具有下列程序：
（1）资料收集 根据所要研究的课题和所要解决的问题，尽可能详尽、客观和系统地收集各种有关的数据、样品和其它资料。资料的来源包括对研究区详细的野外调查、仪器观测和收集、分析已有的各种资料和成果等。
（2）归纳、综合和推论 对所收集的资料进行加工整理、归纳、综合，并利用地球科学的研究方法和原理，作出符合客观实际的推论。
（3）推论的验证 通过生产实践或科学实验来证实或检验推论是否正确，并在实践的过程中不断地修正错误，提高认识，总结规律。
地球科学是一门实践性很强的科学。人们通过不断地科学实践，逐渐形成了若干假说和学说。假说是根据某些客观现象归纳得出的结论，它有待进一步验证；而学说则是经过了一定的实践检验、在一定的学术领域中形成的理论或主张。假说和学说对推动地球科学的发展起着重要的作用，它们为探索地球科学的客观规律指出了方向，对实践起着一定的指导作用，同时在实践中不断得到检验、补充和修正，使其日趋完善。当然，有些假说和学说也可能在实践中被扬弃或否定。
三、地球基本概况：
1、地球的形状：
第一级近似——圆球形
第二级近似——旋转椭球体
第三级近似——大地水准体(Geoid)
大地水准面
海面上的重力位各处都是相等的，即海面在重力作用下是一个
等位面，把这个等位面延伸通过大陆，就形成一个封闭曲
面。
大地水准体
大地水准面（平均海面）所封闭的球体形状 。
不是一个稳定的旋转椭球面，有地方隆起，有地方凹陷，相差
可达100m以上；
赤道横截面不是正圆形，是近似椭圆形，长轴指向西经20°和
东经160°方向，长短轴之差为430m；
赤道面不是地球的对称面，与标准椭球体相比，南极大陆比基
准面凹进24m；北冰洋却高出基准面14m。赤道——南纬60°
之间高出基准面，而从赤道到北纬45°之间低于基准面。
2、有关地球的常数：
地球赤道半经（α）：6378137m*
地球极半经（с）：6356752m*
赤道标准重力加速度（γe）：（978032±1）×10-5m/s2
地球的其它数据
地球平均半经：6371km子午线周长：40008.08km
赤道周长：40075.24km地球的面积：51000万km2*
海洋面积：36100万km2，占地球总面积的70.8％
陆地面积：14900万km2，占地球总面积的29.2％
地球的体积：10830亿km3* 地球的质量：5.976×1027g*
地球的平均密度：5.517g/cm3
物体脱离的临界速度：11.2km/s 赤道上点的线速度：465m/s
地球沿轨道运动的平均速度：29.78km/s
大陆最高山峰（珠穆朗玛峰）：8846.27m
大陆平均高度：825m海洋最深海沟：-11034m
海洋平均深度：-3800m
大陆和海洋的平均高度：-2448m（即全球表面无起伏，将被2448m 厚的海水所覆盖）
四、地球的起源与演化：
1、地球的起源和圈层分异
地球起源问题自18世纪中叶以来同样存在多种学说。目前较流行的看法是，大约在46亿年前，从太阳星云中开始分化出原始地球，温度较低，轻重元素浑然一体，并无分层结构。原始地球一旦形成，有利于继续吸积太阳星云物质使体积和质量不断增
大，同时因重力分异和放射性元素蜕变而增加温度。当原始地球内部物质增温达到熔融状态时，比重大的亲铁元素加速向地心下沉，成为铁镍地核，比重小的亲石元素上浮组成地幔和地壳，更
轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始的水圈和大气圈。从此，行星地球开始了不同圈层之间相互作用，以及频繁发生物质-能量交换的演化历史。
正是由于地球形成以来经历过复杂的改造和变动，原始地球刚形成时的物质记录已经破坏殆尽。我们是怎样推测它已经有46亿年寿命的？这需要从地球自身的最老物质记录、太阳系内原始物质年龄和相邻月球演化史几方面来探讨。
2、 地球的年龄
地球上已知最老的岩石（石英岩，一种由石英颗粒组成的沉积岩，后来遭受过温度、压力条件变化）出露于澳大利亚西南部，根据其中所含矿物（锆石）的形成年龄测定，证明已有41～42亿年历史。根据地质学研究，这种岩石和矿物只能来自地壳的硅铝质部分（见第四章1），而且必须经过地表水流的搬运、筛选和沉积。所以我们可以据此作出推论，地球的圈层分异在距今42亿年前已经完成。
地质学领域较精确的测定年龄方法，主要根据放射性同位素的衰（蜕）变原理：放射性元素的原子不稳定，必然衰变为它种原子（如238U衰变为206Pb等），而且衰变速率不受外界温压条件变化影响（如238U经过45亿年后其一半原子数衰变为206Pb，故称为半衰期）。我们只需在岩石中测出蜕变前后元素的含量，就可以获得母体岩石形成的年龄。
不同放射性元素半衰期的长短有很大差异，其测年的精度也存在重要区别（表2-2）。因此，要根据研究对象实际情况选择测试物质，采用合适的方法。例如，时代很新的湖南长沙马王堆考古发掘中，西汉初期（约200BC）的棺木保存完好，可以用14C法测得木材的绝对年龄数值与古墓内的文史资料相当符合。至于地球漫长演化史中保存的物质记录（岩石和矿物），只能采用238U
－206Pb、87Rb－87Sr等方法，精度误差允许达到几个百万年。实际
操作中包含复杂的技术因素，如测试手段的误差，测年方法使用
条件的偏离，野外采样不当（标本已受风化影响，不够新鲜），
地质关系观察错误等。这种方法已发展为地质学中一门独立的分
支学科——同位素年代学。
四、地球构造理论
1、大陆漂移学说
1912年，德.魏格纳(Alfred Wegener)，较系统的提出了“大陆漂移”学说。
1915年，Wegener的第一部论述大陆漂移理论的书《海陆的起源》问世，书中具体论述了有关大陆漂移的时间、漂移前后情况，漂移的机制，并列举了一些证据。尽管漂移机制等后人提出了疑问，但应该说大陆漂移学说已成为了较系统的理论。
因此一般认为Wegener是大陆漂移说的创始人。
最初魏格纳本人并不是地质学家，而是一名气象学家（32岁时提出大陆漂移，1932年在北极格陵考察时不幸遇难）。
大陆漂移说的基本内容
简单地表述为：现代地球表面为各大洋所分离的各大陆，在中生代以前曾是一个统一的，巨大的陆块，称联合古陆（泛大陆）：北方的劳亚古陆（北美、欧、亚）古地中海分割南方冈瓦纳古陆（南
美、非洲、印度、澳大利亚）仅在侏罗世纪（1.5亿年前）开始分裂，并且分裂的陆块各自漂移直至今天的位置。由于大陆是整体，根本不存在大西洋、印度洋，而古大西洋是一个统一的大洋，称之为泛大洋。
2.海底扩张学说
1961迪茨Ｄite首先提出的；1962赫斯Hess不断补充和丰富。
基本内容：
１． 由于地幔温度不均匀导致密度不均匀，引起软流圈甚至整个地幔热对流而形成环流。
２． 地幔环流的上升流处在地表形成洋脊，来自深处的岩浆反复从洋脊的裂谷处涌出冷凝后形成新洋壳，洋壳驮在软流圈上随环流向两侧漂移。因此新洋壳在洋脊处不断生长，洋壳向两侧扩张，越老的洋壳距洋脊越远。
３． 地幔环流的下降流处在地表形成海沟，岩石圈在此发生断裂（海沟）洋壳插入地幔。
４． 洋壳插入呈向陆侧倾斜状态，形成贝尼奥夫带，洋壳在地下受热熔融形成岩浆喷出地表组成岛弧或沿岸山脉。
海底扩张说较好地解释了海底地形、地质和地球物理的基本特征。它把似乎不相干的问题归入了一个简明的总体模式及由此形成的总体规律。
3.板块构造
大陆漂移，限于当时的科技水平，立论主要建立在陆地一些地质现象上。
海底扩张则主要依据一些海底地质调查的资料。
在大陆漂移和海底扩张的基础上，人们开始将大陆地质的研究与海洋地质的研究结合并统一起来。力图找出它们之间本质的联系。这就产生了板块构造的理论。
最早将板块构造的思想介绍到我国的是地质界老前辈尹赞勋1972年。
板块构造的基本内容
１． 固体地球在垂向上可划分为物理性质截然不同的两个圈层——上部刚性的岩石圈与下部塑性软流圈。
２． 岩石圈在侧向上又可划分为大小不一的板块。板块之间以洋脊、海沟、转换断层及地缝合线为界。板块边界是地震、火山、构造活动集中的地带。
３． 岩石圈板块在地球表面作大规模水平运动。洋脊处扩张增生，海
沟处压缩消亡，以保证地表面积不变。
４． 板块运动的驱动力来自地球内部的地幔对流。
全球板块的划分
根据以上的边界樗，全球大致可划分为六大板块（法地球物理学家1968年提出Le.P:chon）
1.美洲板块
2.太平洋板块全洋
3.欧亚板块
4.非洲板块洋陆
5.印度板块
6.南极板块
板块边界与海陆地交界无关同一板块上可以全部为海洋也可以有海、有陆，但有无全
陆地的板块。陆地如洋壳上乘客发生漂移。
上述六大板块可以称为全球性的一级板块，在板块内部又划分出次一级的小板块，小板块边界类型仍与大板块相同，仅规模小。
以上讲的是现代地球队表面板块划分，这里板块边界仍然是活动着的。在整个地质历史中，如果都贯穿着板块运动，析以块必定有分、合合分的现象，对古板块的划分，还有待于进一步研究。
四、地球系统科学
地球系统指由大气圈、水圈、陆圈（岩石圈、地幔、地核）和生物圈（包括人类）组成的有机整体。地球系统科学就是研究组成地球系统的这些子系统之间相互联系、相互作用中运转的机制，地球系统变化的规律和控制这些变化的机理，从而为全球环境变化预测建立科学基础，并为地球系统的科学管理提供依据。地球系统科学研究的空间范围从地心到地球外层空间，时间尺度从几百年到几百万年。
地球系统科学的目标是重点研究地球各组成部分之间相互作用的科学。
研究目的是了解地球系统所涉及的过程，各组成部分之间的联系和相互作用，维持充足的自然资源供给，减轻地质灾害，调节全球环境变化并使危害降到最小，获取在全球尺度上对整个地球系统的科学理解。
（四）思考题
1.简述地球的圈层构造及稆层次的主要特征。
2.简述板块构造学说的基本内容。
3.什么是地球系统科学？
4.地球系统科学研究的目标是什么？。
3 地球的起源与演化 3．1 地球的起源和圈层分异 地球起源问题自18世纪中叶以来同样存在多种学说。目前较流行的看法是，大约在46亿年前，从太阳星云中开始分化出原始地球，温度较低，轻重元素浑然一体，并无分层结构。原始地球一旦形成，有利于继续吸积太阳星云物质使体积和质量不断增大，同时因重力分异和放射性元素蜕变而增加温度。当原始地球内部物质增温达到熔融状态时，比重大的亲铁元素加速向地心下沉，成为铁镍地核，比重小的亲石元素上浮组成地幔和地壳，更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始的水圈和大气圈。从此，行星地球开始了不同圈层之间相互作用，以及频繁发生物质-能量交换的演化历史。 正是由于地球形成以来经历过复杂的改造和变动，原始地球刚形成时的物质记录已经破坏殆尽。我们是怎样推测它已经有46亿年寿命的？这需要从地球自身的最老物质记录、太阳系内原始物质年龄和相邻月球演化史几方面来探讨。 3．2 地球的年龄 地球上已知最老的岩石（石英岩，一种由石英颗粒组成的沉积岩，后来遭受过温度、压力条件变化）出露于澳大利亚西南部，根据其中所含矿物（锆石）的形成年龄测定，证明已有41～42亿年历史。根据地质学研究，这种岩石和矿物只能来自地壳的硅铝质部分（见第四章1），而且必须经过地表水流的搬运、筛选和沉积。所以我们可以据此作出推论，地球的圈层分异在距今42亿年前已经完成。 地质学领域较精确的测定年龄方法，主要根据放射性同位素的衰（蜕）变原理：放射性元素的原子不稳定，必然衰变为它种原子（如238U衰变为206Pb等），而且衰变速率不受外界温压条件变化影响（如238U经过45亿年后其一半原子数衰变为206Pb，故称为半衰期）。我们只需在岩石中测出蜕变前后元素的含量，就可以获得母体岩石形成的年龄。 不同放射性元素半衰期的长短有很大差异，其测年的精度也存在重要区别（表2-2）。因此，要根据研究对象实际情况选择测试物质，采用合适的方法。例如，时代很新的湖南长沙马王堆考古发掘中，西汉初期（约200BC）的棺木保存完好，可以用14C法测得木材的绝对年龄数值与古墓内的文史资料相当符合。至于地球漫长演化史中保存的物质记录（岩石和矿物），只能采用238U－206Pb、87Rb－87Sr等方法，精度误差允许达到几个百万年。实际操作中包含复杂的技术因素，如测试手段的误差，测年方法使用条件的偏离，野外采样不当（标本已受风化影响，不够新鲜），地质关系观察错误等。这种方法已发展为地质学中一门独立的分支学科——同位素年代学。
【知识链接】 1、世界上最古老的文字：①古埃及圣书字；②两河流域的楔形文字；③中美洲的玛雅文；④印度的梵文；④汉字。 2、汉字知多少： 汉字在其最初的殷商甲骨文时期，就已约有4500个单字； 具有二千余年生命的希腊字母只有24个大写字母；具有1500年历史的玛雅文的符号约有270个；巴比伦楔形文字有640个基本字；埃及圣书字早期有700多个符号，而后增至2000多个。 汉字到了小篆时期，东汉许慎《说文解字》共收篆文字9353字；隋代陆法言《切韵》收12158字；宋代陈彭年、邱雍等编《广韵》收26194字；宋代丁度等编《集韵》收53525字；清代张玉书等编《康熙字典》收47035字；近年出版的《汉语大字典》收录53768字。《诗经》使用单字2939个；《论语》使用单字1512个；《左传》使用单字3906个；《孟子》使用单字1959个；《杜甫诗集》使用单字4372个；《红楼梦》使用单字4462个。【综合评价】 一、通读文章，回答下列问题： 1、汉字起源有哪些假说？ （1）结绳记事说 《周易正义》引《虞郑九家易》说：“古者无文字，其有约誓之事，事大大结其绳，事小小结其绳，结之多少，随物众寡；各执以相考，亦足以相治也。” （2）八卦说 孔安国《尚书》序（属伪作，但年代甚古）里说：“古者庖牺氏之王天下也，始画八卦，造书契，以代结绳之政，由是文籍生焉。” 《易纬?乾?鑿度》认为：乾卦，天字的古文；坤卦，地字的古文；離卦，火字的古文；坎卦，水字的古文；巽卦，风字的古文；震卦，雷字的古文；艮卦，山字的古文；兌卦，泽字的古文。 （3）刻契说（书契说） “契”是在木条上或竹条上刻有锯齿，用来记数。《释名》说：“契，刻也，刻识其数也。”郑玄注《系辞》说：“书之于木，刻其侧为契，各持其一，后以相考合。” 2 《周礼质人》注里说：“书契取予市物之券也。其券之象书两札，刻其侧。” 《列子说符篇》说：“宋人游于道，得人遗契者，归而藏之，密数其齿。”所说的 “齿”，就是质契上所刻的齿痕。 （4）仓颉造字说 《吕氏春秋·君守篇》：“奚仲作车，仓颉作书，后稷作稼，皋陶作刑，昆吾作陶，夏鲧作城，此六人者所作，当矣。” 《荀子.解蔽篇》中说：“故好书者众矣，而仓颉独传者，一也。” 淮南子?本经》说：“昔者仓颉作书，而天雨粟，鬼夜哭。” 仓颉，传说他是黃帝的史官，黃帝是古代中原部落联盟的领袖，由于社会进入较大规模的部落联盟阶段，联盟之间外交事务日益频繁，故迫切需要建立一套各联盟共用的交际符号，于是搜集及整理共用文字的工作便交在史官仓颉的手上了。 （5）图画说 现代学者认为：汉字真正起源于原始图画。一些出土文物上刻划的图形，很可能与文字有渊源关系。 2、汉字的造字方法有哪些？ （1）象形：象形者，画成其物，随体诘诎。日、月是也。（文字描摹实物的形状） （2）指事：指事者，视而可识，察而见意。上、下是也。（文字由指示性的符号构成） （3）会意：会意者，比类合谊，以见指撝。武、信是也。（汇合两个或两个以上的字构成一个新字） （4）形声：形声者，以事为名，取譬相成。江、河是也。 3、完成下列“汉字的演变过程”表格。 形成时代代表性文字主要载体商周甲骨文龟甲、兽骨春秋、战国 籀文（即大篆）青铜器、石 秦小篆石汉
【关键字】精品 3 地球的起源与演化 3．1 地球的起源和圈层分异 地球起源问题自18世纪中叶以来同样存在多种学说。目前较流行的看法是，大约在46亿年前，从太阳星云中开始分化出原始地球，温度较 低，轻重元素浑然一体，并无分层结构。原始地球一旦形成，有利于继续吸积太阳星云物质使体积和质量不断增大，同时因重力分异和放射性元素蜕变而增加温度。当原始地球内部物质增温达到熔融状态时，比重大的亲铁元素加速向地心下沉，成为铁镍地核，比重小的亲石元素上浮组成地幔和地壳，更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始的水圈和大气圈。从此，行星地球开始了不同圈层之间相互作用，以及频繁发生物质-能量交换的演化历史。 正是由于地球形成以来经历过复杂的改造和变动，原始地球刚形成时的物质记录已经破坏殆尽。我们是怎样推测它已经有46亿年寿命的？这 需要从地球自身的最老物质记录、太阳系内原始物质年龄和相邻月球演化史几方面来探讨。 3．2 地球的年龄 地球上已知最老的岩石（石英岩，一种由石英颗粒组成的沉积岩，后来遭受过温度、压力条件变化）出露于澳大利亚西南部，根据其中所含矿物（锆石）的形成年龄测定，证明已有41～42亿年历史。根据地质学研 究，这种岩石和矿物只能来自地壳的硅铝质部分（见第四章1），而且必须经过地表水流的搬运、筛选和沉积。所以我们可以据此作出推论，地球的圈层分异在距今42亿年前已经完成。 地质学领域较精确的测定年龄方法，主要根据放射性同位素的衰（蜕）变原理：放射性元素的原子不稳定，必然衰变为它种原子（如238U衰变 为206Pb等），而且衰变速率不受外界温压条件变化影响（如238U经过 45亿年后其一半原子数衰变为206Pb，故称为半衰期）。我们只需在岩石中测出蜕变前后元素的含量，就可以获得母体岩石形成的年龄。 不同放射性元素半衰期的长短有很大差异，其测年的精度也存在重要区别（表2-2）。因此，要根据研究对象实际情况选择测试物质，采用合适的方法。例如，时代很新的湖南长沙马王堆考古发掘中，西汉初期（约200BC）的棺木保存完好，可以用14C法测得木材的绝对年龄数值与古墓 内的文史资料相当符合。至于地球漫长演化史中保存的物质记录（岩石和矿物），只能采用238U－206Pb、87Rb－87Sr等方法，精度误差允许达到几个百万年。实际操作中包含复杂的技术因素，如测试手段的误差，测年方法使用条件的偏离，野外采样不当（标本已受风化影响，不够新鲜），
3.3地球的早期演化和地质年代（教案） 教学目标 1.使学生了解地球的早期演化各个阶段的特点（初生地球、大气的早期演化与水圈的形成、生命的起源和大气的继续演化） 2.使学生了解地球上岩浆岩、变质岩、沉积岩三种岩石的形成和特点、以及化石的形成过程和作用。 3.使学生理解地质年代划分依据和各阶段的特点。 教学重点 1.使学生了解地球上岩浆岩、变质岩、沉积岩三种岩石的形成和特点、以及化石的形成过程和作用。 2.使学生理解地质年代划分依据和各阶段的特点。 教学难点 使学生理解地质年代划分依据和各阶段的特点 教学方法 实验法、讨论法。 教学媒体 投影仪、投影片、岩石标本、实验器具。 教学过程 【导入新课】我们的行星最初只是由岩石和气体构成的世界。那时的太阳比现在暗淡，而月球则在距地球轨道上以不到现今十分之一的距离运行，像是个庞然巨物。经过了数亿年，地球才变得适于生命存活。然而，在今日这与以往大不相同的地球上，总有些景象能让我们想起它那艰难出世的过程。【板书】一、地球的早期演化和地质年代 【教师讲解】早期的地球景象有如炼狱，到处是滚烫的岩石和令人窒息的毒气。后来，地表冷却，大陆漂移，山脉隆起又被蚀为平地，生命出现，地球变得温和可亲，绿意盎然，几乎所有这个行星的旧貌都已了无痕迹。然而，从最古老的岩石、最深处的岩浆、甚至是陨击坑遍布的月球表面，科学家们找到了线索，描绘出这颗星球的起源。随着地球的童年岁月逐渐清晰，它曾经有过的罕见景观也日渐明朗，在今日地球条件最严酷的一些地方，仍能找到那些与古老地球神似的景象。 地球临产的阵痛开始于４６亿年前。那时，围绕年轻的太阳旋转的岩石和冰块颗粒相互碰撞融合，滚雪球般生成越来越大的团块。在猛烈的连环冲撞中，这些团块撞在一起构成了行星，其中就包括婴儿期的地球。在混乱中，另一个大如火星的天体撞击了我们的行星，所挟的能量相当于数万亿
人类的起源与演化 ——旧石器考古热点探讨 人类起源研究的简要回顾 1856年在德国尼安德(Neander) 山谷发现了人类化石，被命名为尼安德特人(Homo neanderthalensis)，是当时已知最早的人类，其年代不超过距今10 万年。1891年在印尼发现了爪哇猿人化石，但没有发现石器与之共存。由于当时人类学界普遍认为古猿只有进化到能够制造工具才算变成了人，因此爪哇猿人是否是人类的问题争论了近40 年。1929年在中国周口店发现北京猿人头盖骨并在1931年确认了与之伴存的石器和用火的遗迹，基本解决了争论40年的爪哇猿人是人是猿的问题，把人类历史的记录提前到大约50万年前。1959年在坦桑尼亚的奥都威峡谷发现了175万年前的石器和“东非人包氏种”(Zinjanthropus boisei)头骨。1960年在同一峡谷大约190万年前的地层中发现能人头骨破片，于是一般认为那些175万年前的石器更可能是这种早期人类制造的。人类历史又得到延伸。60年代发现黑猩猩也能制造工具，说明制造工具不是人类独有的能力，因此这种能力不宜作为区分人和猿的界标。人类学界改而采用两腿直立行走作为人类最初的独有特征，这样南方古猿被纳入人类范围。70年代在埃塞俄比亚发现了南方古猿阿法种(Australopithecus afarensis)，将人类的历史记录延长到300多万年。1994年报道了新发现的440万年前的南方古猿始祖种(Australopithecus ramidus)（次年改为地猿始祖种Ardipithecus ramidus）人类历史记录再次得到延长。2000年在肯尼亚Baringo地区的Turgen 山区又发现了一批距今600万年前的人类化石，其中一根股骨的形态显示能直立行走。这些被称为“千禧人”的古人类化石被命名为“原始人图根种(Orrorin tugenensis)”。至此，人类的最早化石记录达到600 万年前。 迄今在非洲已经发现了大量200-400 万前的人类化石，而在非洲以外还没有发现早于200万年前的人类化石。因此人类学界普遍认为人类发源于非洲。早先认为人类走出非洲的时间大约在100万年前。90年代在格鲁吉亚发现170 万年前的人类化石和爪哇Mojokerto 类化石地点测得的181 万年前的的新年代数据使人们认为早期人类在大约200万年前开始走出非洲。 目前国际人类学研究的热点主要集中在：（1）早期人类是否起源于非洲及早期人类走出非洲的时间；（2）现代智人的起源。在这两个领域中国古人类研究都可能对之做出较大的贡献。尤其在现代人起源方面是我国最可能做出重大贡献所在。在时间上从这个热点向前追溯与人类何时走出非洲这个热点相衔接，就是早期人类走出非洲到达中国后的经历，也就是人类在东亚这个地区进化的过程，正是我国古人类学应该特别关注而且潜力最大的的领域。 主要问题： 1）研究古人类学—旧石器考古学有何意义？ 2）旧石器考古学在探讨早期人类起源和现代人类起源方面能够扮演什么角色? 3) 中国更新世古人类在行为模式上具有怎样的特点？ 4）旧石器考古学还能在学术领域取得哪些突破？ 人类起源与演化研究的意义： 1）基础科学的一个主要领域：人类起源仍是科学界未被破解的重大谜团之一 2）现实意义：正确认识人类的过去、现在和将来
八年级生物（下册）复习学案 第24章生命色起源和生物进化 备课时间:2012年3月17日主备人：刘娟学生姓名：小组 学科组成员签名： 审核：、下发时间： 一、本章知识梳理： 1、米勒实验说明什么，火花放电的作用是什么？ 2、生命起源的三大步？生命起源的过程示意图？ 4、原始大气的成分？ 5、生物进化的证据是？生物进化的主要历程及进化规律？ 6、生物进化的原因？达尔文自然选择学说。 要点透析： （一）、地球上生命的起源 1、生命起源的基本条件（原始大气、原始海洋、能量） 2、生命起源的过程 原始地球原始大气（水蒸气、甲烷、氨气、氢气等）有机小分子（氨基酸） 原始单细胞生物原始生命（能生长、生殖、遗传）有机大分子（蛋白质、核酸）3、生物进化的过程 （1）植物的进化过程 苔藓植物裸子植物 藻类植物蕨类植物种子植物被子植物 （2）动物的进化历程 单细胞动物腔肠动物----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 （二）、生物进化的原因及学说 指导学生根据提纲理解记忆主要知识点并抽查 二、知识测评： 第一部分：选择题 1.原始大气的可能成分是（） A.水蒸气、氨气、甲烷 B.甲烷、氧气、水蒸气 C.水蒸气、氧气、沼气 D.氧气、氨气、沼气 2.下列各项叙述中，错误的一项是（） A.生物的变异是不定向的，生物的进化方向同样是不定向的 B.在自然界中，生物都有遗传和变异的特性 C.只有发生有利变异的个体才能在生存竞争中生存下来 D.变异的存在为自然选择提供了丰富的素材 3.同一种蝗虫，生活在青草中的体色呈绿色，生活在枯草中的体色呈枯黄色，以达尔文进化论的观点，这是（） A.人工选择的结果 B.用进废退的结果 C.自然选择的结果 D.生存竞争的结果 4.原始生命形成的场所是（） A.原始大气 B.原始海洋 C.陆地上 D.大气层中 5.下面的推测中缺乏证据的是（）
生命的起源与演化 众所周知，地球诞生于46亿年前。自那时起，地球便做好了迎接新生命的准备。而此后出现的生命体也为了更好地适应地球多变的环境而演化着。 根据科学调查表明，46亿年前的地球上到处在下雨、地震、火山爆发……很难令人置信，这些活动都是原始地球在做着制造生命体的准备。接着，也许经历了几百万年的时间，大气中的无机物结合，再与原始大海中的物质结合，形成了有机物如磷酸、核酸碱基、核糖等等。这些有机物再进行结合，便有了核苷酸、氨基酸这些可以构成生命体的物质。 又是数亿年的时间，很多氨基酸结合在一起形成了蛋白质，而很多核苷酸结合在一起形成了多聚核苷酸，也就是RNA。特别强调，由于RNA有着自我复制功能，所以很多人认为生命活动就是因RNA 开始的，称之为“RNA的世界假说”。 但是凡事都是向着完美来发展的，RNA也是如此，又是几亿年，为了自己的繁衍，RNA和蛋白质进行了结合，出现了DNA的世界！ 在约38亿年前，细胞膜开始包围着比RNA更加稳定的DNA和核糖，便形成了最初的细胞——原核细胞。有人可能说：当时没有氧气，细胞该怎么活下去啊？其实不然，这种不需要氧气的细胞叫做厌氧性原核细胞。 当有光合作用的蓝藻开始制造氧气之后，为了使厌氧的DNA存活下去，细胞用膜包裹住了DNA。于是，真核细胞出现了！
接下来的近10亿年间，真核细胞成为真核生物，又变成了单细胞生物和多细胞生物。看似十分漫长的旅程，但在生物的发展史上却迈出了一大步！ 随着陆地生物的出现，生物变得越来越多样和复杂。为了与越来越复杂的地球气候相抗争与适应，生物也演化得越来越高等，但这往往需要数亿年的时间。相比较而言，人类的文明就显得微不足道了。 真的很难以一己之言把46亿年的进化概括在一篇文章中，我拣出的，也大都是具有代表性的。如此看来，生命也真是宝贵，能在生物演化的漫漫长河中发出一星光，真是多么幸运啊！ 很难想象，在此后的多少一年中，人类，哦不！是生物，会向着怎样的趋势发展…… 本篇为原创，摘录请注明，谢谢~
生命的起源与进化 姓名：蒋巍燃 学号：16444025 专业：工程管理 班级：建管161
生命的进化与人类的未来 摘要：早在很多年前人们就不断地探索生物的起源，也同时思考着他们如何进化，但终究没有得出统一的结果，生物的起源与进化一直都是未解之谜！但随着历史的发展和科学的进步,生物进化思想从早期的萌芽,到自然选择学说、新达尔文主义,从现代综合理论,到分子进化的中性学说,再到新灾变论和点断平衡论等。现代的进化生物学研究从宏观的表型到微观的分子,从群体遗传改变的微进化到成种事件以及地史上生物类群谱系演化的宏进化,从直接的化石证据到基于形态性状、分子证据和环境变迁的综合推理,从基于遗传基础的比较基因组学到演化机理的进化发育生物学等。可以说人类的文明进步是很快的，我们可以通过很多种方法来断定生物的进化方向，也给我们提出了很多具有参考价值的文献，给予了我们现代生物技术的飞速发展！ 关键词：生物起源、生物进化、生物技术发展 正文： 一、生物进化理论的发展历史 生物的进化过程是十分令人感兴趣的，其中“进化论”是被誉为十九世纪自然科学的“三大发现”之一，是伟大的生物学家达尔文所提出的，是现在最具权威的理论，也是现在令大多数人信服的理论，达尔文进化论的创立使得人们对纷繁复杂的生物界的发生和发展有了一个系统的科学认识。让我们看看生物进化的研究历史吧： 1、拉马克的用进废退学说：拉马克在1809年发表了《动物哲学》这一书，详细的阐述了生物进化思想，他认为，自然界的生物都具有变异性，主张生物由进化而来，生物的进化是一个连续而缓慢的过程。 2、达尔文的自然选择学说：19世纪中期，达尔文发表了科学巨著《物种起源》一书，提出以自然选择为基础的进化学说。他的发表宣布了科学的生物进化理论的形成，成为现代生物进化研究的主要源泉理论。该学说指出了生物进化的主导力量是自然选择，与达尔文同时提出类似观点的还有著名的地质学家赖尔和自然科学家华莱士。 3、新达尔文主义：该学说的主要代表人是19世纪末的遗传学家孟德尔、魏
汉字形成为系统的文字是公元前16世纪的商朝。考古证实，在商朝早期，中国文明已发展到相当高的水平，其主要特征之一就是甲骨文的出现。甲骨文是刻在龟甲和兽骨上的古老文字。在商代，国王在做任何事情之前都要占卜, 甲骨就是占卜时的用具。 甲骨在使用之前，要先经过加工。首先把甲骨上的血肉除净，接着锯削磨平。然后，在甲的内面或兽骨的反面用刀具钻凿凹缺。这些凹缺的排列是有序的。占卜的人或者叫巫师，把自己的名字、占卜的日期、要问的问题都刻在甲骨上，然后用火炷烧甲骨上的凹缺。这些凹缺受热出现的裂纹就称为“兆”。巫师对这些裂纹的走向加以分析，得出占卜的结果，并把占卜是否应验也刻到甲骨上。经过占卜应验之后，这些刻有卜辞的甲骨就成为一种官方档案保存下来。 甲骨文是商朝(约公元前17世纪-公元前11世纪)的文化产物,距今约3600多年的历史。商代统治者迷信鬼神，其行事以前往往用龟甲、兽骨占卜吉凶，以后又在甲骨上刻记所占事项及事后应验的卜辞或有关记事，其文字称甲骨文。自清末在河南安阳殷墟发现有文字之甲骨，整整100年了,目前出土数量在15万片之上，大多为盘庚迁殷至纣亡王室遗物。以出至殷墟，故又称殷墟文字；因所刻多为卜辞，故又称贞卜文字。甲骨文目前出土的单字共有4500个,已识2000余字,公认千余字。它记载了三千多年前中国社会政治，经济，文化等各方面的资料。是现存最早最珍贵的历史文物。 【甲骨文简介】 甲骨文主要指殷墟甲骨文，是中国商代后期（前14～前11世纪）王室用于占卜记事而刻（或写）在龟甲和兽骨上的文字。它是中国已发现的古代文字中时代最早、体系较为完整的文字。 甲骨文是中国的一种古代文字，被认为是现代汉字的早期形式，有时候也被认为是汉字的书体之一，也是现存中国最古的一种成熟文字。甲骨文又称契文、龟甲文或龟甲兽骨文。商朝人用龟甲、兽骨占卜后把占卜时间、占卜者的名字、所占卜的事情用刀刻在卜兆的旁边，有的还把过若干日后的吉凶应验也刻上去。不过具体的情形因甲骨分期而有详略的差异，大致上以武丁期的刻辞最为完整，同时也是现存数量最多的时期。学者称这种记录为卜辞，这种文字为甲骨文。殷墟甲骨文是殷王朝占卜的记录，是目前已知的中国最早的成熟的文字。被称为中国古代最早的“档案库”。目前发现有大约15万片甲骨，4500多个单字。这些甲骨文所记载的内容极为丰富，涉及到商代社会生活的诸多方面，不仅包括政治、军事、文化、社会习俗等内容，而且涉及天文、历法、医药等科学技术。从甲骨文已识别的约1500个单字来看，它已具备了“象形、会意、形声、指事、转注、假借”的造字方法，展现了中国文字的独特魅力。中国商代和西周早期(约公元前16～前10世纪)以龟甲、兽骨为载体的文献。是已知汉语文献的最早形态。刻在甲、骨上的文字早先曾称为契文、甲骨刻辞、卜辞、龟版文、殷墟文字等，现通称甲骨文。商周帝王由于迷信，凡事都要用龟甲(以龟腹甲为常见)或兽骨(以牛肩胛骨为常见)进行占卜，然后把占卜的有关事情(如占卜时间、占卜者、占问内容、视兆结果、验证情况等) 刻在甲骨上，并作为档案材料由王室史官保存(见甲骨档案)。除占卜刻辞外,甲骨文献中还有少数记事刻辞。甲骨文献的内容涉及当时天文、历法、气象、地理、方国、世系、家族、人物、职官、征伐、刑狱、农业、畜牧、田猎、交通、宗教、祭祀、疾病、生育、灾祸等，是研究中国古代特别是商代社会历史、文化、语言文字的极其珍贵的第一手资料。 【甲骨文特点】 从字体的数量和结构方式来看，甲骨文已经是发展到了有较严密系统的文字了。汉字的“六
物种的起源与进化 摘要：地球上丰富多彩的生物界是怎样形成的？地球上最初的原始生命又是怎样产生的？根据众多学者长期的深入的综合的研究认为，生命的起源和发展需要经过两个过程。第一个过程是生命起源的化学进化过程（发生在地球形成后的十多亿年之间），即由非生命物质经一系列复杂的变化，逐步变成原始生命的过程。第二个过程是生物进化过程（发生在三十亿年以前原始生命产生到现在），即由原始生命继续演化，从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生，经过漫长的过程直到发展为现今丰富多彩的生物界，并且继续发展变化的过程其间经历家养状态下的变异；自然状态下的变异；生存斗争；自然选择，和遵循的变异法则等一系列的过程进而演变成丰富多彩的生物系统。 关键词；分子进化，生物进化，DNA分子钟 The origin and evolution of species Abstract: rich biosphere on Earth is formed? The first primitive life on Earth is how is it? According to many scholars a comprehensive long-term in-depth study that the origin of life and development need to go through two processes. The first process is the origin of the chemical evolution of life (in the Earth more than a billion years after the formation of between), from non-living matter through a series of complex changes, and gradually turned into primitive life process. The second process is the process of biological evolution (in three billion years ago, primitive life have to now), that is, from primitive life to evolve from simple to complex, from low to high, from aquatic to terrestrial, after a long process until now a variety of biological development, and continue to develop during the process of change through variation of domesticated state; natural state variation; the struggle for existence; natural selection, and follow the rules and a series of process variation and then evolved into a rich colorful biological systems. Key words; molecular evolution, biological evolution, DNA molecular clock 关于生命起源与进化的讨论与完善历程，以及期间所发生的争论与不同学派的观点； 起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源.因而，生命的起源过程应当从宇宙形成之初、通过所谓的“大爆炸”产生了碳、氢、氧、氮、磷、硫等构成生命的主要元素谈起：大约在66亿年前，银河系内发生过一次大爆炸，其碎片和散漫物质经过长时间的凝集，大约在46亿年前形成了 太阳系。作为太阳系一员的地球也在46亿年前形成了。接着，冰冷的星云物质释放出大量的引力势能，再转化为动能、热能，致使温度升高，加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用，故初期的地球呈熔融状态。高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异，重的元素下沉到中心凝聚为地核，较轻的物质构成地幔和地壳，逐渐出现了圈层结构。这个过程经过了漫长的时间，大约在38亿年前出现原始地壳，这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致 生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球，在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中，某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中，接着在星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物
生物的起源与进化 基础知识巩固 一、地球上生命的起源 1．多数学者认为:原始大气中的无机物到有机物, 再到原始生命,这一过程是在原始地球上进行2．原始地球条件:高温、高压、紫外线以及雷电、原始海洋、无氧气 3.原始大气成分来自于火山喷发，有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢气体构成。原始大气中与现在大气明显的区别是没有氧气。 4.地球上生命的生存需要物质和能量。 5.米勒的实验：米勒将原始大气中的成分充入烧瓶中,通过火花放电,制成了一些有机物。 （1）原料：甲烷、水蒸气、氢、氨等。 （2）产物（证据）：氨基酸。 （3）结论：原始地球上能形成简单有机物。 6. 原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用条件下，形成了许多简单的有机物。后来，地球的温度逐渐降低，原是大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上，这些有机物又随着雨水进入湖泊和河流，最终汇集到原始的海洋中。 7. 原始生命诞生于原始海洋。原始海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物，不断地相互作用，经过极其漫长的岁月，大约在地球形成以后10亿年左右，才逐渐形成了原始的生命。 8．多数学者认为：原始大气中的无机物到有机物, 再到原始生命,这一过程是在原始地球上进行的。9．原始地球条件: 高温、高压、紫外线以及雷电、原始海洋、无氧气。 10．蛋白质、核酸是生命中重要的物质。 11. 原始生命起源于非生命物质，过程如下：无机物→小分子有机物→大分子有机物→原始生命。（但是从大分子有机物到原始生命的过渡还没有被实验验证） 二、生物进化的证据 1．比较法:根据一定的标准，把彼此有某种联系的事物加以对照，确定它们的相同和不同之处。2．证据 （1）采用比较化石的研究方法；即比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序，从而判断动物的脊椎动物进化的顺序是：鱼类→两栖类→爬行类→哺乳类。 （2）采用比较动物的形态和解剖特征的方法，通过对始祖鸟与现代鸟和爬行动物的形态和解剖特征的比较，说明鸟类起源于古代爬行类，始祖鸟是爬行动物向鸟类进化的中间过渡类型。
【知识】 1、世界上最古老的文字：①古埃及圣书字；②两河流域的楔形文字；③中美洲的玛雅文；④印度的梵文；④汉字。 2、汉字知多少： 汉字在其最初的殷商甲骨文时期，就已约有4500个单字； 具有二千余年生命的希腊字母只有24个大写字母；具有1500年历史的玛雅文的符号约有270个；巴比伦楔形文字有640个基本字；埃及圣书字早期有700多个符号，而后增至2000多个。汉字到了小篆时期，东汉许慎〈〈说文解字》共收篆文字 9353字；隋代陆法言〈〈切韵》收12158字；宋代年、邱雍 等编〈〈广韵》收26194字；宋代丁度等编〈〈集韵》收53525字；清代玉书等编〈〈康熙字典》收47035字；近年出版 的〈〈汉语大字典》收录53768字。〈〈诗经》使用单字2939个；〈〈论语》使用单字1512个；〈〈左传》使用单字3906 个；《孟子》使用单字1959个；《杜甫诗集》使用单字4372个；《红楼梦》使用单字4462个。【综合评价】 一、通读文章，回答下列问题：1、汉字起源有哪些假说？ (1) 结绳记事说 〈〈周易正义》引〈〈虞九家易》说：“古者无文字，其有约誓之事，事大大结其绳，事小小结其绳，结之多少，随物众寡；各执以相考，亦足以相治也。” (2) 八卦说 孔安国〈〈尚书》序(属伪作，但年代甚古)里说：“古者庖牺氏之王天下也，始画八卦，造书契，以代结绳之政，由是文籍生焉。” 〈〈易纬？乾?St度》认为：乾卦，天字的古文；坤卦，地字的古文；雕卦，火字的古文；坎卦，水字的古文；巽卦，风字的古文；震卦，雷字的古文；艮圭卜，山字的古文；兑卦，泽字的古文。 (3) 刻契说(书契说) “契”是在木条上或竹条上刻有锯齿，用来记数。《释名》说：“契，刻也，刻识其数也。”玄注《系辞》说：“书 之于木，刻其侧为契，各持其一，后以相考合。” 2 〈〈周礼质人》注里说：“书契取予市物之券也。其券之象书两札，刻其侧。” 〈〈列子说符篇》说：“宋人游于道，得人遗契者，归而藏之，密数其齿。”所说的 “齿”，就是质契上所刻的齿痕。 (4) 仓颉造字说 〈〈吕氏春秋?君守篇》：“奚仲作车，仓颉作书，后稷作稼，皋作刑，昆吾作，夏稣作城，此六人者所作，当矣。 《荀子.解蔽篇》中说：“故好书者众矣，而仓颉独传者，一也。” 子？本经》说：“昔者仓颉作书，而天雨粟，鬼夜哭。” 仓颉，传说他是黄帝的史官，黄帝是古代中原部落联盟的领袖，由于社会进入较大规模的部落联盟阶段，联盟之间外交事务日益频 繁，故迫切需要建立一套各联盟共用的交际符号，于是搜集及整理共用文字的工作便交在史官仓颉的手上了。 (5) 图画说 现代学者认为：汉字真正起源于原始图画。一些出土文物上刻划的图形，很可能与文字有渊源关系。 2、汉字的造字方法有哪些？ (1) 象形：象形者，画成其物，随体诘谄。日、月是也。(文字描摹实物的形状) (2) 指事：指事者，视而可识，察而见意。上、下是也。(文字由指示性的符号构成) (3) 会意：会意者，比类合谊，以见指擒。武、信是也。(汇合两个或两个以上的字构成一个新字) (4) 形声：形声者，以事为名，取譬相成。江、河是也。 3、完成下列“汉字的演变过程”表格。 形成时代代表性文字主要载体商周甲骨文龟甲、兽骨春秋、战国 籀文(即大篆)青铜器、石 小篆石汉 隶书竹简、帛
第三章生命起源和生物进化练习题 1 、原始大气成分：。现在地球中大气主要成分：。对比原始大气和现在的大气成分，主要的区别 是。 2、阅读 P52页资料 2，思考下面的问题： 右图是米勒关于原始地球的模拟实验装置，根据下图所 示，填写出该装置中的一些名称，并回答下面的问题。 （1）．米勒在图中所示的Ａ装置中泵入了甲烷、氨、氢、 水蒸气等气体。该装置模拟了的条件 和的成分。 （2）．这个实验通过进行火花放电模 拟为其提供能量。 （3）. 图中Ｂ里为。 （4）. Ｃ中为含有的溶液。 （5）．米勒的实现说明： 3. 原始地球上尽管不能形成，但能产生构成生物体的，最初简单的有机物形成的场所，有机物不断的相互作用最终在形成原始生命。 4. 根据地质学研究，地球形成大约是在（） A.50 亿年前 B.35 亿年前 C.100 亿年前 D.46 亿年前 5. 地球上原始大气的成分是（） A. 一氧化碳和二氧化碳 B. 水蒸气、氢气、氨气、甲烷、二氧化碳和硫化氢 C.氮气和氧气 D. 氮气和二氧化碳 6.1953 年，美国青年学者米勒模拟原始地球的条件和大气成分，合成了一些有机 物，他使用的是（） A. 火花放电 B. 紫外线照射 C. 加热气体 D.日光照射 7.1969 年，人们发现坠落在澳大利亚启逊镇的陨石中含有并非来自地球的 （） A. 糖类 B. 氨基酸 C. 蛋白质 D. 核酸 8. 米勒和其他学者的化学合成实验说明，原始地球上（） A. 能形成生命 B. 能形成构成生命的有机物 C.原始生命诞生在原始大气中 D.原始大气中含有一氧化碳 9．科学家推测，原始生命的形成的时间，大约的在地球形成后的多少年（）A． 10 亿年 B ．15 亿年 C ．20 亿年 D ．30 亿年10．原始大气层里不含（） A．氧气 B ．氢气C．甲烷D．硫化氢 11．原始的生命起源于（） A．原始的大气层B．原始的河流 C．原始的海洋D．原始的高山 12．在实验室模拟原始地球的条件和大气成分来合成氨基酸的第一位人物是 （） A．斯巴兰让尼 B ．巴斯德 C ．米勒D．孟德尔 13．关于科学推测，正确的叙述是（A．科学推测需要确凿的证据 C ） B ．科学推测需要严密的逻辑 D
第五单元第一章生命的起源和进化复习教案 一、复习目标： 1、描述生命起源的过程--------化学进化过程。 2、举例说出生物进化的总体趋势。 3、概述生物进化的主要历程。 4、举例分析生物进化的原因-----自然选择。 5、举例说出人与猿的相似点，概述人类起源于古猿。 6、说出人类进化的主要历程。 二、复习重点： 1、描述生命起源的过程：化学进化过程。 2、举例说出生物进化的总体趋势。 3、概述生物进化的主要历程。 4、举例分析生物进化的原因：自然选择。 三、复习难点： 化学进化过程和自然选择的过程。 四、复习过程： 1、原始大气的成分中没有氧气，而现在的大气成分中有氧气。 2、米勒实验模拟原始地球的条件和大气成分，通过进行火花放电（模拟闪电），合成了许多种氨基酸。从而可以推测出，在原始地球的条件下，从无机小分子物质形成有机小分子物质是完全可能实现的。 3、生物进化的总体趋势是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。 4、生物进化的原因是自然选择。自然界的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰。生物通过遗传、变异和自然选择，不断进化。 5、达尔文自然选择学说的内容有：过度繁殖、生存斗争、适者生存、遗传变异、自然选择。 五、课堂检测 1、关于生命的起源，写列叙述正确的是（） ①生命起源于非生命的物质，②生命起源于陆地，③原始大气的成分主要是水蒸气、氨气、沼气等，④现在地球上不可能再形成原始生命。 A、①②③ B、①② C、①③④ D、②③④ 2、“地球上的生命来自外星球”这一声明起源的推测得到了部分人的认可，理由是（） A、米勒通过实验证实了这一推测 B、原始地球环境不可能形成有机物 C、星际空间的陨石中发现了有机物 D、在其他星球已经发现了原始生命 3、下列关于生物进化趋势的表述中不合理的一项是（） A、形体小的生物早于形体大的生物 B、水生生物早于陆生生物 C、单细胞生物早于多细胞生物 D、低等生物早于高等生物 4、对古代长颈鹿进化成现代长颈鹿的原因的叙述错误的是（） A、古代长颈鹿有颈长和颈短的变异 B、古长颈鹿繁殖的后代较多 C、大自然保留了颈长的变异 D、长颈鹿自己选择颈长的个体保留下来 5.下图是米勒涉及的实验装置示意图，据图回答下列问题：
第四讲地球的起源与演化 教学目的要求：了解地球的起源和演化过程；了解地球系统科学的基本观点；掌握地球的基本状态和物理性质；掌握地球的大地构造学说的基本观点。 教学重点：大地构造学说 教学难点：大地构造学说 课时分配：2课时 教学内容：地球的起源和演化过程；地球的基本状态和物理性质；地球的大地构造学说；地球系统科学。 地球科学 是以地球系统(包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间)的过程与变化及其相互作用为研究对象的基础学科。主要包括地理学(含土壤学与遥感)、地质学、地球物理学、地球化学、大气科学、海洋科学和空间物理学j以及新的交叉学科（地球系统科学、地球信息科学）等分支学科。地球科学是一个大题目，纵横几万里，上下数亿年，几乎辐射到自然科学的其他各个领域。对地球的认识同世界各民族的起源、历史、文化乃至这个世界文明的进展，都是紧密联系在一起的。 一、地球科学的研究对象 研究对象：地球,地球的时、空、源。 ① 地球的结构：层圈状 ②地球的构造：指地球各个部分之间关系及其它们的分布规律及演化。如大气圈、水圈、岩石圈、地幔、地核,壳幔作用,山脉-盆地，大陆-海洋； ③ 地球物质：各种元素-矿物-岩石-矿床-地层,它们的分布及其迁移富集规律。 ④ 地质事件：地壳运动在地表反映.如地震、火山、海啸、褶皱、断裂等； ⑤ 预测和预防将来发生的地质事件
二、地球科学的研究方法 由于地球科学以庞大的地球作为研究对象，并且具有很强的实践性和应用性，所以它的研究方法与其它几门自然科学有较大的差异。它既要借助于数学、物理、化学、生物学及天文学的一些研究方法，同时又有自己的特殊性。 地球科学的研究方法与其研究对象的特点有关，地球作为其研究对象主要有以下特点： （1）空间的广泛性与微观性 地球是一个庞大的物体，其周长超过4万km，表面积超过5亿km2。因此，无论是研究大气圈、水圈、生物圈以及固体地球，其空间都是十分广大的。这样一个巨大的空间及物体本身是由不同尺度或规模的空间和物质体所组成的。因此，要研究庞大的地球，就必须研究不同尺度或规模的空间及其物质体，特别是要注重研究微观的空间和物质特征，如不同学科都要研究其相应对象的化学成分、化学元素的特性等，地质学要研究矿物晶体结构，水文学和海洋学要研究水质的运动等，气象学要研究气体分子的活动等。只有把不同尺度的研究结合起来，把宏观和微观结合起来，才能获得正确的和规律性的认识。 （2）整体性与分异性（或差异性） 整个地球是一个有机的整体。不仅在空间上地球的内部圈层、外部圈层都表现为连续的整体性；而且地球的各内部圈层之间、内部与外部圈层之间、各外部圈层之间都是互相作用、互相影响、相互渗透的，某一个圈层或某一个部分的运动与变化，都会不同程度地影响其它部分甚至其它圈层的变化，这也充分表现了它们的有机整体性。然而，地球也是一个非均质体，它的不同组成部分无论在物质状态、运动和演变特点上都具有一定差异，表现出分异性。例如，不同地区的地理环境、气候环境具有明显的差异，不同地区的水文条件具有明显差异。固体地球特别是地壳的不同地区或不同组成部分的差异性更为强烈，如大陆、海洋、山系、平原等。这种差异性不仅表现在空间和组成上，也表现在它们的运动、变化与形成、发展上。
第三章生命的起源和生物进化 镇海中学陈志海 第一节地球上生命的起源 1.人类起源于森林古猿。这一结论的获得有许多化石证据支持。 2.地球大约形成于46亿年前，原始生命大约诞生于36亿年前。 3.原始大气成分来自于火山喷发，有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢气体构成。原始大气中与现在大气明显的区别是没有氧气。 4.地球上生命的生存需要物质和能量。 5.米勒的实验：米勒将原始大气中的成分充入烧瓶中,通过火花放电,制成了一些有机物。 （1）原料：甲烷、水蒸气、氢、氨等。 （2）产物（证据）：氨基酸。 （3）结论：原始地球上能形成简单有机物。 6.原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用条件下，形成了许多简单的有机物。后来，地球的温度逐渐降低，原是大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上，这些有机物又随着雨水进入湖泊和河流，最终汇集到原始的海洋中。 7.原始生命诞生于原始海洋。原始海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物，不断地相互作用，经过极其漫长的岁月，大约在地球形成以后10亿年左右，才逐渐形成了原始的生命。8．多数学者认为：原始大气中的无机物到有机物, 再到原始生命,这一过程是在原始地球上进行的。 9．原始地球条件: 高温、高压、紫外线以及雷电、原始海洋、无氧气。 10．蛋白质、核酸是生命中重要的物质。 11. 原始生命起源于非生命物质，过程如下：无机物→小分子有机物→大分子有机物→原始生命。（但是从大分子有机物到原始生命的过渡还没有被实验验证） 第二节生物进化的历程 1．比较法：根据一定的标准，把彼此有某种联系的事物加以对照，确定它们的相同和不同之处。2．化石：是生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于种种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化系形成的。例如：始祖鸟化石（古代爬行动物→古代鸟类）。 3. 生物进化的历程： （1）采用比较化石的研究方法；即比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序，从而判断动