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§2-3 生物進化（一）
華師大版九年級下冊
第二章 地球的演化和生物圈的形成
原始的生命，又經過極其漫長的歷程，才逐漸進化成為我們現在所看到的豐富多彩的生物世界。
原始生命與現在的生物之間有何聯系呢？
一、生物進化的證據
在地質歷史時期生存的動物和植物大多數已滅絕，只有少數以化石的形式保留其遺體或遺跡。
由于在地質時期的巖層中記錄了當時出現的生物面貌，因此人們可利用化石來研究不同地質時期中生物的形態特征，反映生物發展的真實情況。
植物葉片化石
動物化石
一）、化石證據
化石能夠直接或間接地證明過去生物的存在，所以它可以作為證明生物進化的主要證據。但是，某一個化石還不能證明生物的進化，只有對不同地層中的許多化石進行分析、對比，才能知道生物的進化。
下面我們以馬為例，說明如何根據化石材料推測馬的進化歷程。
馬是大家都比較熟悉的哺乳動物。
現代的馬體型高大，四肢強壯，每肢都只有中趾發達，末端形成硬蹄。
古代的馬是什么樣的？它和現代的馬有什么區別呢？生物學家曾在不同的地層中發掘出數百具馬的化石，并根據化石來推斷當時馬的形態特征。
最早的馬化石出現在5000萬年前的地層中，是現代馬的祖先，叫始祖馬。始祖馬體型小，體高約30cm，大約只有狐貍一般大小。
-新生代第三紀-始新世
第三紀-漸新世
第三紀-中新世
第三紀-上新世
第四紀-更新世和全新世
體型小 進化 體型大
體高30 60 90 120 150 cm
始祖馬：出現在5000萬年前的地層中，體型小，體高約30 cm，大約只有狐貍一般大小，前足有四趾，在森林里生活。
腳趾正面和側面
漸新馬：生存于4000-3000萬年前，體型比較大一些，前足仍有三趾，但中趾已逐漸粗壯，開始在草原生活。
中新馬：生存于3200~2500萬年前，體型更大，前足只有中趾顯露，兩邊的側趾退化，開始適應草原生活
腳趾正面和側面
上新馬：距今大約530萬年，為最早的一趾馬，食草、奔跑的動物，高度超過1米
現代馬
腳趾正面和側面
比較不同地質年代的化石馬和現代馬的體型、腳趾，根據腳趾的變化，推測不同年代馬的生活環境，將觀察結果填入下表（P42）。
地質年代 腳趾 生活環境
全新世 更新世
上新世
中新世
漸新世
始新世
前后肢都只有中趾著地，側趾已退化
前后肢都只有中趾著地，側趾已退化
四肢變長，只有中趾著地，側趾逐漸退化
前后足三趾，中趾變粗
前足四趾，后足三趾
草原生活
草原生活
適應草原生活
進入草原生活
生活在森林中
由此我們可以推斷現代馬是由始祖馬進化發展而形成的。
從馬的化石中我們了解了同一類生物是怎樣從原始進化到現代的。
那么，不是同一類的生物，又是如何從一類生物演變為另一類生物的呢？
化石同樣可以為我們提供證據。
1.5億年前原始的鳥類——始祖鳥，既有鳥類的特征，如有羽毛，前肢變成翅，又像爬行類，如翅上有爪，還有一條長尾，所以始祖鳥是介于爬行類和鳥類之間的過渡類型，由此可以推測鳥類是由爬行類演化而來的。
始祖鳥化石
觀察始祖鳥的化石和復原圖，猜一猜始祖鳥是哪一類動物演化而來的，又演化成哪一類動物？
始祖鳥復原圖
熱河鳥的發現，為鳥類起源于恐龍的假說提供了新的證據。熱河鳥的一個顯著的特征是保留了一根由20多枚尾椎骨組成的十分細長的尾，其原始的骨骼特征與奔龍類恐龍十分相似。
原始熱河鳥
小 資 料
鳥類起源于恐龍假說的新證據——原始熱河鳥
在不同種類的生物體上，有些位置相當的器官，其外形和功能有很大不同，如鳥的翅、鯨的鰭、馬的前肢和人的上肢。這些器官在形態和功能上存在著明顯的差異，但其結構和著生部位卻很相似。科學家經過不同生物胚胎發育過程的比較，發現這些器官在胚胎發育過程中有相似的起源。
起源相同，結構和部位相似，而形態和功能不同的器官叫同源器官。同源器官適應不同的生活環境，向著不同的方向進化發展，因而逐漸出現了形態和功能上的差異。
同源器官的存在，說明這些生物是從共同的祖先發展來的。
二）、解剖學證據
同功器官指功能相同、形態相似而結構和起源不同的器官。
如鳥的翼是爬行動物的前肢演化成的，昆蟲的翅是由昆蟲的表皮分化形成，但他們的功能都是飛行。
這是由于非同源器官長期適應相同環境的結果，但不能證明他們的親緣關系。同功器官雖然起源不同，但由于要適應相同的環境，用于相同的目的，因而在發展中趨向一致，形成了相似的形態。
同功器官的存在，說明這些生物適應的是相同的生活環境。
科學家還發現，脊椎動物的早期胚胎發育，都很相似。如人的胚胎在一個月時非常像魚，手和腳像魚的鰭，頭部有鰓溝，又像魚的鰓裂，還有一條很明顯的尾。兔、雞、龜等動物的胚胎發育也經歷了類似的階段，彼此很難區別。
科學家認為這是胚胎發育重演了它的祖先發育所經歷的主要階段，反映了脊椎動物有共同的起源。
三）、胚胎學證據
（1）胚胎發育都是從一個受精卵開始，
說明高等生物起源于低等單細胞生物。
（2）人胚胎發育早期出現尾，
說明人是從有尾動物進化而來。
（3）脊椎動物胚胎發育早期出現鰓裂，
說明脊椎動物共同的祖先生活于水中。
七種脊椎動物和人早期胚胎相似說明了什么？
高等脊椎動物是從某些古代的低等動物進化而來的。
七種脊椎動物和人的胚胎發育的比較
魚　 蠑螈 龜　 雞 　豬　 牛　 兔　 人
在晚一些的地層里，即離現在較近的年代，形成化石的生物種類多，結構較復雜、分類地位高等，為陸生生物。
在古老地層里形成化石的生物種類少，結構很簡單、分類地位低等，為水生生物。
二、生物進化的歷程
不同地層中生物的特點
晚期
早期
因此，可以通過比較不同地層中的生物化石，了解生物進化的歷程。
生物的進化是經歷漫長時間發生的事情。
各類生物的化石在地層里按照一定順序出現，并且反映出
生物進化的主要趨勢
生物的種類由 到 ；生活習性由 到 ；生物體構造由 向 、由 向 發展。
少
多
水生
陸生
簡單
復雜
低等
高等
根據各類生物間的親緣關系的遠近，把各類生物安置在有分枝的樹狀的圖表上，簡明地表示生物的進化歷程和親緣關系。
藻類植物
蕨類植物
裸子植物
被子植物
單細胞動物
腔腸動物
扁形動物
線形動物
軟體動物
環節動物
節肢動物
魚類
兩棲類
爬行類
鳥類
哺乳類
苔蘚植物
原始生命
進 化 樹

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