地球的起源与演化研究进展
叶玉江,吴淦国,张 达
(中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083)
摘要:地球科学在研究远古地球的形成与演化方面积累了越来越多的证据,人类对于太空的观测程度也不断提高,加深了对类地行星的认识,取得了重要的成果。太阳系中的火星和金星可能存在已经绝灭了的生命。慧星和小行星对地球的多次撞击有能力导致严重的环境效应及生命大灭绝。行星的演化可能有两种模式:冷的星团加热及热的星云冷却。火星上存在与地球壳体非常相似的沉积岩,说明有流动水存在的可能。较高地热的太古代地壳热流输出被认为是认识地壳构造特性的关键。晚太古代会聚与离散大陆边缘的对比研究表明太古代板块运动与年轻的板块构造旋回在样式及幕次方面都没有根本的区别。元古代大陆的增生是由于元古代源于地幔的板块构造及产生于地幔的热柱构造导致新生成分的加入而造成的。裂谷、盆地、推覆及伸展、火山侵入作用是显生宙大陆增生的主要因素。关键词:地球;起源与演化;研究进展
中图分类号:P53;P68 文献标识码:A 文章编号:1000-8527(2003)02-0119-06
收稿日期:2003-02-15
基金项目:国家自然科学基金项目(49972071);国家重点基础研究发展规划项目(G1999043206)。 作者简介:叶玉江,男,博士研究生,副研究员,1965年出生,构造地质学专业,主要从事科技管理工作。
0 引 言
地球的起源与演化是地球科学在其发展的每一阶段都必须面对的重大课题之一,因而成为自然科学家特别是地质学家长期探讨与争论的焦点和前沿。对于地球的起源与演化的认识经历了从假说到不断证实的过程。随着掌握证据的增多,人类对于地球本身有了越来越全面的认识,而这些证据又建立在人类利用先进的手段对地球及太阳系精细观测的基础上。地球的起源与演化的研究在上世纪后期取得了长足的进展。本文主要根据近年来关于地球起源与演化方面的最新研究成果,对研究地球起源与演化的理论、方法和手段进行初步的总结。
1 类地行星的研究
近年来由于同位素测年技术的提高、人类对于火星及金星的深入认识以及天文观测手段的提高,人们对于行星的演化、生命的起源、星球碰撞等方面有了更进一步的了解。类地行星研究的主要进展表现在以下几个方面。
Frances [1]全面对比了太阳系中行星生命的形成与演化。他认为对于太阳系中的另外两个星球)))火星和金星来说,应存在可能已经绝灭了的生命,因为这两颗行星是迄今为止最有可能具形成生命条件的星球。当这两颗行星固结成核后,它们的星球都存在表面液态水。即使大约在35亿a 左右随着连续液态水及大量空气的丢失,火星的表面环境遭到破坏,但仍具有足够的时间供生命发展。但正是由于这种破坏因素,可能没有足够的时间供这些生命超越原生生物阶段。金星与火星有相似的特征,因此生命对于这两个星球来说可能只是一瞬间的现象。而地球原生生物能在极限环境下如冰冻期在地下安静地生存,并在由于碰撞造成的冰融期重生。同位素测年的证据表明格陵兰地区岩石中有38亿a 的生命记录历史,南非第一块微古化石也有35亿a 的历史。这些证据表明火星和金星可能与地球一样都有同时的生命起源,但由于生存环境的演变,生命具有不同的演化。
地质学及天文学的综合研究提出了地球生命历史与银河系动力学关系的假说。Michael [2]研究了
第17卷 第2期2003年6月
现 代 地 质GEOSCIENCE
Vol 117 No.2 Jun.2003
周期慧星雨、大绝灭及银河系间的相互关系。认为慧星和小行星对地球的多次撞击有能力导致严重的环境效应及生命大灭绝。关于撞击地球的物体的粒径频率分布假说有较高的可信度。地质历史时期通常直径大于5km的大个体行星对地球的碰撞使人相信这个假设的正确性,因为它能解释大约在最后545Ma中25次生命绝灭记录。生物绝灭中的几个事件和撞击喷出物层位及较大的撞击坑有着某种共同的相关性,这使人想到撞击物的流动次数。较小的慧星和小行星碰撞可以解释全球和准全球动物群及植物群的变化事件。每30~36Ma被确定为地球上较大的具精确年龄数据的撞击坑的排列周期,而生物灭绝显示的周期为30Ma。这些时间上的一致性又和周期和准周期性的慧星雨的形成相吻合,而慧星雨的活动周期又与其运动速度有关,这种速度可能受围绕银河系的太阳系的垂直摆动的控制。以上特征意味着地球演化可能和银河系动力学有关。
行星形成的传统太阳星云模型认为行星的组分较强地依赖初始分子云的化学性。Casanova[3]研究了从两个不同类型的新行星放出的气体平衡凝聚过程表明:(1)带有高尘气比的系统在碳氧新星冷凝过程中可能发生演化;(2)在800K绝对温度下石墨成为较稳定且较普遍的矿物。在那种高尘气比的环境下,超大规模的岩石行星可能形成于从碳氧新星的中心星体的短距离喷出物。另一方面,原始行星物质的固态碳总量在其分异过程中可能产生一些差异。首先,富碳化物核而不是金属矿物核可能形成,此时的碳化铁镍的密度远小于铁镍合金的密度,加之金属碳化物与硅化物之间存在较低的密度差异,并且核的形成极不明显,因此核的分离作用可能发生得较慢。这可能较强地暗示内部磁场、行星的去气过程及行星大气层的形成演化,同时不混溶的过剩碳可能和高热导性富石墨地壳的形成有关。基于这种地壳的高热导性,内部热能较快地释放,这可能大大减少大块体的地质活动的时间跨度。
McGee[4]总结了两种极端的模式用冷的星团加热及热的星云冷却来描述行星的演化。在任何一种情形下,水合物都是非常重要的角色。如果冷的星团包括足够的水和适当的气体成分,水合物能够形成一部分初始固结物。热的星云冷凝说是指水合物直到环境温度冷却到适应环境压力状态时才能形成。一些轻的气体分子能在这个时段逸出,但当水合物开始形成时,它们形成于冷的界面,然后沿着适当的温度路径往中央部分逐渐降低,主要为了保留住气态物质。
Glikson[5,6]提出太古代大碰撞与地壳演化序列的关系。地月系统的碰撞熔化作用,连同最近太古代陆核分离单元及月球碰撞玻璃质熔岩的定年,确定主碰撞大变动的时间为(312?011)Ga。这些事件的构造和岩浆效应及其隐含的自然与周期性演化的特征已被查明。据前寒武纪大碰撞与地壳构造和岩浆周期性间的潜在相关性,指出2171~2167Ga 全球花岗绿岩带的形成可能和地月系统的碰撞有关,并用来定义太古代向元古代转换的地壳环境。
Maruyama[7]提出贯穿地质历史演化过程中的7个最大的事件:(1)地球产生于4515~4516亿a。可能形成于较大的碰撞,这些被记录在月球的地表地质中;(2)除了存在一些方解石碎屑的锆石颗粒外,地球物质在4516~3916亿a缺失。这些最古老的太古代片麻岩来源于安山质原始岩石圈,表明在40亿a时TTG的形成。这些岩石记录表明板块构造初始形成的可能原因是原始大洋的形成。西格陵兰地质记录表明在39~38亿a固态岩石圈的表面温度小于100e,地幔温度为150e,高于现今的地幔温度。通过后期变质作用校正的初始碳同位素值表明早期生命也开始于这个时期;(3)强磁圈层出现于27亿a。当层状混合岩沿着大多数大陆的海岸线出现,表明此时蓝藻细菌所进行的光合作用已经开始。大规模的岩浆作用及太平洋型造山作用带也在这个阶段具典型的特征。在29~30亿a 造山作用沉静期之后,突然的板块构造活化可能是地幔倒转的结果。因此,发生在外核的局部冷却产生强的磁性圈层。在这种较大规模的地表环境变化过程中,生命发生了从原核生物到真核生物的进化;(4)原始超大陆于19亿a形成;(5)715亿a 时海水向地幔回流;(6)214~215亿a时即在二叠纪与三叠纪之交发生生物大灭绝;(7)人类的产生及科学的开始。
2来自火星探路者号与火星探测器的最新成果
人类对火星的认识在20世纪末取得了新的成果[8~13]。火星探测器获得的科学数据主要用来研究火星形态、层析成像、重力场、磁场[8,9]。火星探测器提供了有关火星动力学方面的强有力证据。红外光谱、温度资料及高分辨率图像提供了全新的
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关于火星演化的新资料。用太空飞船发射系统及超稳振动器提供的数据对重力场的空间变化进行填图。通过对重力信号的处理获得了火星的内部密度,并认为密度差异和火星热状态及组分差异有关。有资料显示,急剧上升的南半球相对平滑的重力异常表明地壳处于近静态的补偿状态,而低平的北部平原较宽的重力异常反映了较薄的但比南部较强活动的壳层。磁场测量认为火星不论现在还是过去在液态核中都存在较强的活动。更重要的是,磁异常在南部较老的岩石中存在惊人的异常强度,这些异常可以用早期核的对流动力发动机的机制来解释。
Dreibus[10]研究得出火星岩石成分非常不同于火星中的土壤成分。相对于岩石来说,土壤带有高硫及富氯元素,并且硫和Mg、Si、Cl、K、T i有较好的相关性,岩石中P的含量相对于土壤来说不是富集元素,可能暗示其来源于沉积而不是火成岩,但它们本身与土壤的不同成分反映出地表物质的充分混合。因而,土壤的化学成分可能代表火星壳体的平均成分。火星地壳估算的P含量比较集中可能反映在火星地幔中P含量相当高。
火星探路者号飞行器利用3个科学仪器进行了10个科学实验,共收集了213G比特的新资料,包括图像、岩石及土壤分析、温度、压力及风的测量[11]。通过分析某一时刻的惯性量表明火星中央金属核的半径为1300~2000km。暗色岩石的硅质成分较高,其地球化学特征近似于造山带安山岩。
Head[12]根据火星轨道激光高程仪资料分析火星的地质演化过程。这种仪器能提供火星表面的球体层析成像特征。新的信息对研究一些地质过程如碰撞陨石坑、火山作用、风蚀作用和极地沉积物的地质作用过程及特征非常有利。火星表面北部低地是科学家最感兴趣的地区。有资料显示北部古老低地洋一度是外部水流汇集的地方,说明在火星过去的历史中水是有可能在其表面的许多地方存在的。新的数据处理结果进一步表明,在火星上存在和地球壳体非常相似的沉积岩,进一步说明火星上流动水存在的可能性。
3太古代构造格架
对于地球的起源与演化过程中太古代陆核的构造体制问题提出了一些新的想法与观点[13],特别是关于太古代陆核构造能否被板块构造理论应用这一问题已有相当长时间的争论。用板块构造理论及与现代类比试图解释在未被破坏的太古代地壳中可观察到的每一事件,这个理论在解释较老并经历了古生代及显生宙改造的太古代事件方面面临着很大的困难。加拿大学者Bailey[14]认为有较高地热的太古代地壳热流输出是认识地壳构造特性的关键。太古代的地壳高热流意味着较陡的地热梯度,这一规律在大陆地壳及大洋地壳中均存在。下地壳速度的估算表明较高的地热梯度与韧性程度较高的大陆下地壳有一定的对应关系,在其上面存在一个相对薄的脆性大陆上地壳。太古代较普遍的重力坍塌作用在地热梯度降到30e/km之前是主要的动力学型式,很多太古代地壳的特性应归功于这种普遍及持续的重力坍塌作用。大陆地壳的溢流作用导致壳内地热的不均一性,从而形成陆核内部温度的不均一,因而出现下地壳内部岩石的韧脆性转换,这种转换可作为大陆增生的主要动力来源。
太古代片麻岩地体及古缝合线的研究使我们认识前寒武纪古板块运动成为可能。Barley[15]认为晚太古代会聚与离散大陆边缘的对比研究表明太古代板块运动与年轻的板块构造旋回在样式及幕次方面都没有根本的区别。通过分析两个晚太古代古克拉通,厘定出2717~2714亿a的陆内裂谷环境、27125~27115亿a的断陷盆地环境、2618亿a的大洋环境及26亿a的被动大陆边缘环境等演化过程。
Friend[16]研究了太古代片麻岩地体与板块构造的关系。对于太古代片麻杂岩如何形成的正确理解是研究太古代大陆地壳形成与演化的关键,同时要解决的一个重要的问题是地球形成演化历史中板块构造的动力学机制的作用到底能往前推多远。尽管强烈多期的变质作用及构造改造作用不同程度地使对于了解太古代构造格架的有用数据消失,但从西格陵兰岛已有的工作成果中可能获得下列认识: (1)从整个克拉通规模上看,克拉通本身的4个地体具TTG岩性及构造分界是显而易见的。在北部,控制片麻岩的27140亿a的变粒岩相和30亿a 的变粒岩相岩石相互叠覆,在南部,地壳至少能分为被构造界线分开的3个块体。TT G组分的年龄和后期花岗闪长岩的侵入关系表明这些构造块体之间的组合状态;(2)在包括3个早期太古代岩石的地体内显示出至少由几个分离的块体组成,每个块体又由具不同岩相的超壳层序组成。这些不同时代的岩套轮廓表明存在可能遍布整个太古代岩石圈的
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地体构造型式[17]。
John[18]利用同位素来恢复早期大陆的构造演化。他根据中太古代地壳残留物及同位素的精确定龄来重建30亿a的古克拉通在2912亿a发生大规模的裂谷作用,随后又被2811亿a的新地体碰撞。岩石记录表明至少在2719~2715亿a期间大洋地台发生强烈的岩浆作用,可能代表洋壳的产生,从而为早期大陆的构造演化提供了强有力的证据[19,20]。
4元古代大陆的增生
元古代是地壳增生的主要阶段。近年来关于元古代大陆增生的研究成果较多,其中对于地球上几个重要克拉通的增生演化史及增生模式的成果更为突出[21],对中南部非洲、南美大陆、澳大利亚古克拉通及北美大陆的研究程度较高。这些主要进展体现在以下几个方面。
Caby[22]认为非洲大陆的中西部元古代古克拉通自20亿a来就被新元古代构造带及缝合线所包容,说明该大陆在新元古代经历了较为快速的增生过程。U2Pb锆石年龄及Sm2Nd年龄数据支持23~ 21亿a间原生超基性岩、长英质火山岩、火山碎屑岩及侵入岩浆岩的垂直堆积。克拉通化发生于晚期位移地体的聚合,在假想的软岩石圈上没有明显的地壳加厚。新元古代泛非带以对应巴西北东部的横穿大陆的南北向剪切带为特征,它形成不同年龄、起源及演化的拉长地体。基底内露层和西非克拉通在20亿a前具相同的演化历史,该基底又被17~18亿a的具A型岩浆的裂谷层序所埋藏;9~ 715亿a期间大陆裂解并且洋盆开始形成,此时火山杂砂岩、碱性火山2侵入岩代表俯冲环境下原始及循环物质的地壳添加;613~513亿a的泛非阶段,由于板块的会聚作用及北东)南西向的大陆碰撞,形成大量的推覆构造并使地壳加厚,此时元古代非洲古克拉通完成了增生过程。
Kotov[23]对中元古代西伯利亚克拉通地壳演化进行了总结。通过近10年来锆石U2Pb地质测年及Nd同位素数据得出西伯利亚克拉通大陆地壳形成于早太古代(38~35亿a)、晚太古代(31~28亿a)和古元古代(24~20亿a、1817~1815亿a 和1714~1711亿a)的建造事件,并经历了早太古代(33~32亿a)、晚太古代(30亿a和27~26亿a)以及早元古代(24亿a和20~19亿a)的构造热事件而重新活动。这些资料显示出西伯利亚大陆地壳的重要部分产生于古元古代。大陆地壳的现代格架是在太古代及古元古代19亿a联合大陆的基础上形成的。
Brian[24]认为元古代大陆的增生是由于元古代源于地幔的板块构造及产生于地幔的热柱构造导致新生成分的加入而造成的。大多数大陆地壳的形成主要源于3种板块构造的构造环境:(1)通过岛弧岩浆及大洋高原岩浆(科马提岩)作用而造成的增生造山带;(2)罗得利亚超大陆的形成(25亿a、16 ~15亿a、10亿a);(3)由于地幔下陷作用而造成的超大陆的解体。
Ludden[25]研究了20亿a前加拿大大陆架地壳的形成及构造旋回。通过基于地震反射资料的地学大断面能够定义新太古代至中元古代不同型式的地壳组成和构造增生。他认为在新太古代地表构造较陡,伴随着深部不连续及平缓的深部构造,地壳更多地表现为新生性,地壳增生是受原始地壳的俯冲控制的。在中元古代,地表构造较浅,地壳深部断面的地震特征较连续。太古代准原地岩系及重新改造的太古代地壳成分构成中元古代地壳的重要组成部分。
Wingate[26]研究了澳大利亚中元古代演化的古地磁特征,认为元古代澳大利亚克拉通的增生是通过古板块构造作用实现的,这种作用包括大规模的水平运动,同时作为一个未变形的整体,它还受克拉通内裂谷和垂直运动的影响。
5显生宙大陆增生
显生宙也是大陆地壳的主要增生期。在这一时期,裂谷、盆地、推覆及伸展、火山侵入作用是大陆增生的主要因素。Atherton[27]研究了从二叠纪、三叠纪到现在的安第斯地壳的形成过程,认为安第斯中段二叠纪)三叠纪大陆地壳的增生是由于大陆裂谷及盆地作用而造成老的硅铝壳破裂,与伸展构造和俯冲环境有关的二叠纪及三叠纪碱性火山作用及岩浆作用沿着安第斯板块边缘侵位,从而造就了安第斯时期由于裂谷、沉陷及幔源岩浆作用而产生的新的地壳历史。
澳大利亚塔斯曼是一个复杂的造山带,控制着寒武纪至晚二叠世花岗岩的形成。Foden[28]认为冈瓦纳东缘的壳幔相互作用形成了花岗岩带,它主要受岩石圈伸展构造而不是挤压构造所控制,主要因为塔斯曼造山带的花岗岩的组分随着岩石圈及地壳应变历史的改变而变化。地壳增厚的历史开始于与
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盆地的形成、浊积沉积及与造山带超基性岩浆产生有关的地壳变薄作用。在这个过程中花岗质岩浆从S型变化到I型,与地壳增生有关的地幔的岩浆活动持续整个造山作用过程中。
Kenneth等[29]认为亚洲大陆的增生是在早古生代3个古微大陆即西伯利亚大陆、华北大陆及华南大陆基础上完成的。古生代造山作用使这些大陆边缘的弧后盆地闭合并导致西北利亚及华北地台的碰撞。准噶尔盆地及蒙古南部蛇绿岩套下的大洋地壳是阿尔泰大洋的残留物。早中生代华北和华南沿秦岭)大别)胶东带的碰撞及欧亚大陆和西藏晚中生代沿班公)怒江一带的碰撞是欧亚大陆增生的重要阶段。西藏和印度在新生代及早第三纪分开,形成新特提斯,而在中第三纪在新特提斯沿着其南部北倾的岩浆弧毕鸟夫带消减而成为亚洲大陆的一部分,这条岩浆弧带仍在抬升形成喜马拉雅山,因此亚洲大陆的增生是在碰撞造山过程中完成的。
6结语
综合以上分析,近年来国际上对于地球的起源与演化的研究不论在思路上还是方法上都有长足的进步。特别是类地行星及太古代地球演化研究的任何细微进展对于科学的推动都将是巨大的。相比较而言,中国从事该领域的基础研究工作和国际上相比还有一定差距。加大科研投入及加强国际合作是我们今后面临的重要任务。
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ADVANCES IN EARTH ORIGIN AND EVOLUTION
YE Yu2jiang,WU Gan2guo,ZHANG Da
(China University of Geos ciences,Beijing100083,C hina)
Abstr act:More and more geological evidences have been accumulated in the study of earth formation and evo2 lution.Mankind improves the observation level to the outer space,and deepens the recognition to terrestrial planet,and gains important achievements.Mars and Venus in solar system are candidates for possible extinct life.Geologic data on mass extinctions of life and evidence of large impacts on the Earth are thus far consistent with a quasi2periodic modulation of the flux of Oort cloud comets.T here are two end2member models for the evolution of planets:cool clusters warming and hot nebulae cooling.There exist sedimentary rocks similar to earth crust on the Mars.These results are consistent with the hypothesis that a large standing body of water may have occupied the northern lowlands in the past history of Mars.The higher heat output of crust during the Archean is key to understand tectonic https://www.doczj.com/doc/749580863.html,parison of coeval divergent and convergent continental margins indicates that Archaean and younger tectonic cycles do not differ significantly in either style or dura2 tion.Throughout the Proteroz oic mantle2driven plate tectonics and mantle2generated plume tectonics led to major juvenile additions and volumetric growth of continents.Subduction2generated arcs and plume2generated oceanic plateaus are the principal mechanisms.The growth of the continental crust in the Phanerozoic was commonly thought to be related to rifting,depression,thrusting,extension and magmatism.
Key words:earth;origin and evolution;advance
124现代地质2003年
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