从寒武纪演化以来各个时期生物高级程度及生物演化的阶段性

从寒武纪演化以来各个时期生物高级程度及生物演化

的阶段性

寒武纪

寒武纪——第一次生物大爆发。当时出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物，保存了大量的化石，从而有可能研究当时生物界的状况，并能够利用生物地层学方法来划分和对比地层，进而研究有机界和无机界比较完整的发展历史。

寒武纪是显生宙(Phanerozoic Eon)的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”(Cam brian explosion)。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，寒武纪的生物形态奇特，和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。其中以节肢动物门中的三叶虫纲最为重要，其次为腕足动物。此外，古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要

在潮湿的低地，可能分布有苔藓和地衣类的低等植物，但它们还缺乏真正的根茎组织，难以在干燥地区生活；无脊椎动物也还没有演化出适应在空气中生活的机能。寒武纪没有真正的陆生生物，大陆上缺乏生气、荒凉一片。

此外，寒武纪还产生了进化史上的一个重要事件“寒武纪生命大爆发”，在很短（地质意义上的很短，其实也有数百万年之久）时间内，生物种类突然丰富起来，呈爆炸式的增加。它意味着，生物进化除了缓慢渐变，还可能以跳跃的方式进行。

奥陶纪

奥陶纪：当时气候温和，浅海广布，世界许多地方（包括我国大部分地方）都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展。奥陶纪末期发生第一次生物大灭绝。

在奥陶纪广阔的海洋中，海生无脊椎动物空前繁荣，生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外，其他一些类群还得到进一步的发展，其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

在奥陶纪晚期，约4.8亿年前，首次出现了可靠的陆生脊椎动物--淡水无颚鱼；淡水植物据推测可能在奥陶纪也已经出现。

志留纪

志留纪的生物面貌与奥陶纪相比，有了进一步的发展和变化。海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位，但各门类的种属更替和内部组分都有所变化。

脊椎动物中，无颌类进一步发展，有颌的盾皮鱼类和棘鱼类出现，这在脊椎动物的演化上是一重大事件，鱼类开始征服水域，为泥盆纪鱼类大发展创造了条件。

植物方面除了海生藻类仍然繁盛以外，晚志留世末期，陆生植物中的裸蕨植物首次出现，植物终于从水中开始向陆地发展，这是生物演化的又一重大事件。

植物登陆成功和有颌类的出现是发生在志留纪的最重要的生物演化事件。由于剧烈的造山运动，地球表面出现了较大的变化，海洋面积减小，大陆面积扩大。作为陆生高等植物的先驱，低等维管束植物开始出现并逐渐占领陆地，其中，裸蕨类和志留纪生物化石石松类是目前已知最早的陆生植物。在奥陶纪出现的脊椎动物无颌鱼类进一步发展，得到大量繁荣；在志留纪中期，更先进的有颌鱼类开始出现，为随后鱼类等高等脊椎动物的大发展奠定了基础。

泥盆纪

泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变。表现为陆地面积的扩大，陆相地层的发育，生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展，两栖动物开始出现，无脊椎动物的成分也显著改变。泥盆纪晚期被称为第二次生物大灭绝。

腕足类在泥盆纪发展迅速，志留纪开始出现的石燕贝目成为泥盆纪的重要化石。此外，穿孔贝目、扭月贝目、无洞贝目和小嘴贝目在划分和对比泥盆纪地层中也极为重要。

昆虫类化石最早也发现于泥盆纪。泥盆纪生物化石泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期，鱼类相当繁盛，各种类别的鱼都有出现，故泥盆纪被称为“鱼类的时代”。早泥盆世以无颌类为多，中、晚泥盆世盾皮鱼相当繁盛，它们已具有原始的颚，偶鳍发育，成歪形尾。

鉴于脊椎动物的空前演化，泥盆纪曾被称为鱼类时代。最重要的是显示出从总鳍类演化而来的原始爬行动物——四足类（四足脊椎动物）的出现。

石炭纪

在石炭纪晚期，脊椎动物演化史出现一次飞跃，从此摆脱了对水的依赖，以适应更加广阔的生态领域，以北美宾夕法尼亚早期地层中的林蜥为代表。生活在陆上的昆虫，如蟑螂类和蜻蜓类，是石炭纪突然崛起的一类陆生动物，它们的出现与当时茂盛的森林密切相关，其中有些蜻蜓个体巨大，两翅张开大者可达70cm。

石炭纪的植物以石松类，有节类、真蕨类等为主。石炭世早期，植物仍是一些原始的蕨类，只能石英单一的海滨低地环境，植物地理分区也不明显。晚石炭世早期，植物开始空前繁荣，大型的石松类植物形成沼泽森林。晚石炭世时，由于大陆气候明显分异，出现了不同气候条件下的各种不同的植物群，其中冈瓦纳大陆以舌羊齿植物为主，属种单调，反映南方大陆寒冷的气候特点。

二叠纪

二叠纪的生物，内容丰富，不论是动物或植物都显示出与有一定的演化连续性。其晚期被称为第三次生物大灭绝。

二叠纪早期的植物群与晚石炭世相似，以真蕨和种子蕨为主。晚期植物群有较大变化，鳞木类、芦木类、种子蕨、柯达树等趋于衰微或濒于绝灭，代之以较进化或耐旱的裸子植物，松柏类数目大为增加，苏铁类开始发展。这一变化在北方大陆反映较明显，一般被认为这里的中植代始于二叠纪晚期。

在地理分异上，欧亚大陆和北美为北方植物群，下分安加拉、欧美和华夏3个植物亚群;而南大陆及印度半岛为舌羊齿植物群。

无脊椎动物方面

腕足类继续繁盛，其中长身贝类占优势。软体动物亦为重要组成部分，其中菊石类具有明显生态分异，在相对局限的华南与外高加索等陆棚地区有大的演化辐射，出现不少地方性类型。类、四射珊瑚在早期繁盛，至晚期逐渐衰减而至绝灭。牙形刺与末期相似，是发展缓慢的阶段。苔藓虫类处于衰退期。介形类的速足目渐趋繁盛。三叶虫趋于灭绝。昆虫开始迅速发展，种类增多, 所以这个时代也被称为昆虫时代。

脊椎动物的重要代表为两栖动物的迷齿类和爬行动物。爬行动物虽然发生在石炭纪，但其首次大量繁盛是发生在二叠纪。爬行动物的杯龙目、盘龙目和兽孔目3个主要分类在二叠纪时均有存在。它们作为现代爬行类、鸟类和哺乳动物的先祖（或其近亲），相当活跃地生活于南美和前苏联欧洲部分等内陆地区。

植物界

欧亚古陆北方植物群大区明显地分为安加拉、欧美和华夏3个亚区,南方冈瓦纳大陆的舌羊齿植物群区则和北方大区相对应。欧美区和华夏区植物群为热带-亚热带产物,安加拉和冈瓦纳区植物群属温带和温带偏凉环境。动物界的腕足类、珊瑚类和类等也有反映暖水和非暖水的地理分区现象，但其分布的边界和气候条件与植物界并不完全一致。这种气候分带和生物地理分区现象，是影响生物演变和发展的主要因素之一。

三叠纪

由于三叠纪以一次灭绝事件开始（第四次生物大灭绝），因此其生物开始时分化很厉害。六射珊瑚亚纲是这时候出现的，第一批被子植物和第一种会飞的脊椎动物（翼龙）可能也是这时候出现的。

生物变革方面，陆生爬行动物比二叠纪有了明显的发展。古老类型的代表（如无孔亚纲和下孔亚纲）基本绝灭，新类型大量出现，并有一部分转移到海中生活。原始哺乳动物在三叠纪末期也出现了。由于陆地面积的扩大，淡水无脊椎动物发展很快，海生无脊椎动物的面貌也为之一新。菊石、双壳类、有孔虫成为划分与对比地层的重要门类，而筳及四射珊瑚则完全绝灭。

爬行动物在三叠纪崛起，主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成。典型的早期槽齿类表现出许多原始的特点，且仅限于三叠纪，其总体结构是后来主要的爬行动物以至于鸟类的祖先模式；恐龙类最早出现于晚三叠世，有两个主要类型：较古老的蜥臀类和较进化的鸟臀类。海生爬行类在三叠纪首次出现，由于适应水中生活，其体形呈流线式，四肢也变成桨形的鳍；似哺乳爬行动物亦称兽孔类，四肢向腹面移动，因此更适于陆地行走。

原始的哺乳动物最早见于晚三叠世，属始兽类，所见到的化石都是牙齿和颌骨的碎片。三叠纪时，晚二叠世幸存的齿菊石类大量繁盛起来，中、晚三叠世的大部分菊石有发达的纹饰，有许多科是三叠纪所特有的。菊石的迅速演化为划分和对比地层创造了极重要的条件。

双壳类也有明显变化，晚古生代的种类只有很少数继续存在，产生了许多新种类，并且数量相当繁多。尤其在晚三叠世，一些种属的结构类型变得复杂，个体也往往比较大。由于三叠纪的环境与古生代不同，非海相双壳类逐渐繁盛起来。

侏罗纪——恐龙时代

侏罗纪是恐龙的鼎盛时期，在三叠纪出现并开始发展的恐龙已迅速成为地球的统治者。各类恐龙济济一堂，构成一幅千姿百态的龙的世界。当时除了陆上的身体巨大的迷惑龙、梁龙、腕龙等，水中的鱼龙和飞行的翼龙等也大量发展和进化。

陆地上的生物

主要的草食性脊椎动物有原龙脚类和鸟盘目恐龙，以及类似哺乳类的小型爬行类。但晚期，巨大的蜥脚类恐龙占了优势。这些动物可以同时吃到高与低处的植物；龙脚类主要靠吞下的石头来磨碎食物。

大型的兽脚类猎食草食性动物；而小型的兽脚类，如腔骨龙类和细颚龙类等则追捕小型猎物，也可能以腐肉为食。

昆虫

侏罗纪的昆虫更加多样化，大约有一千种以上的昆虫生活在森林中及湖泊、沼泽附近。除原已出现的蟑螂、蜻蜓类、甲虫类外，还有蛴螬类、树虱类、蝇类和蛀虫类。这些昆虫绝大多数都延续生存到现代。

植物

智利松的近亲－针叶林，突出于树蕨、棕榈状拟苏铁类和苏铁类所组成的大层林。地面上长满了蕨类和木贼所构成的浓密植被。

在侏罗纪的植物群落中，裸子植物中的苏铁类，松柏类和银杏类。极其繁盛。，蕨类植物中的木贼类、真蕨类和密集的松、柏与银杏和乔木羊齿类共同组成茂盛的森林，草本羊齿类和其它草类则遍布低处，覆掩地面。在比较干燥的地带，生长着苏铁类和羊齿类，形成广阔常绿的原野。

空中的生物

具有皮质翅膀的翼龙类是空中的优势生物。早期的鸟类也出现、最著名的就是始祖鸟，拥有与小型兽脚类相似的骨骼、牙齿和爪子，但也有长羽毛的翅膀和尾巴，并且能驹飞翔。空中生物与地面生物也会产生演化。

鸟类

鸟类的出现则代表了脊椎动物演化的又一个重要事件。1861年在德国巴伐利亚州索伦霍芬晚侏罗纪地层中发现的“始祖鸟（Archaeopteryx）”化石被公认为是最古老的鸟类代表；近年来，为研究羽毛的起源、鸟类的起源和演化提供了新的重要材料。伴随着鸟类的出现，脊椎动物首次占据了陆、海、空三大生态领域。

水中的生物

伪龙类和板齿龙类都绝种，但鱼龙存活了下来，生活在浅海中的动物还有一群四肢己演化成鳍形肢的海鳄类和硬骨鱼类。其他的海洋生物还有蛇颈龙和短龙。到了晚期，鱼龙和海

鳄类逐渐步向衰亡。

白垩纪

白垩纪早期陆地上的裸子植物和蕨类植物仍占统治地位，松柏、苏铁、银杏、真蕨及有节类组成主要植物群。被子植物开始出现于白垩纪早期，中期大量增加，到晚期在陆生植物中居统治地位，山毛榉、榕树、木兰、枫、栎、杨、樟、胡桃、悬铃木等都已出现，接近新生代植物群的面貌。从侏罗纪开始出现的超微化石,其特点随产生层位不同而变化,具有重要的地层学意义,其中除颗石外,还有已经绝灭的微锥石(Nannoconus)、楔形石(Sphenolithus)等。第五次生物大灭绝。

脊椎动物中爬行类从极盛走向衰落，主要代表有暴龙（霸王龙）、古魔翼龙、青岛龙等。侏罗纪以前的硬鳞鱼被真骨鱼所代替。海洋无脊椎动物中浮游有孔虫异军突起，成为划分对比白垩纪中、晚期海相地层的重要依据，底栖大型有孔虫中也出现了许多标准化石。菊石和箭石演化迅速而明显，分布广泛，是传统的划分阶和带的标准化石。群生底栖的固着蛤类(Rudistids)可形成礁体,为典型的暖水动物群

植物

白垩纪早期，以裸子植物为主的植物群落仍然繁茂，而被子植物的出现则是植物进化史中的又一次重要事件。白垩纪有了可靠的早期被子植物，到晚白垩纪晚期被子植物迅速兴盛，代替了裸子植物的优势地位，形成延续至今的被子植物群，诸如木兰、柳、枫、白杨、桦、棕榈等，遍布地表。被子植物的出现和发展，不仅是植物界的一次大变革，同时也给动物以极大的影响。被子植物为某些动物，如昆虫、鸟类、哺乳类，提供了大量的食料，使它们得以繁育；从另一方面看，动物传播花粉与散布种子的作用，同样也助长了被子植物的繁茂和发展。

开花植物（被子植物）在白垩纪开始出现、散布，但直到坎潘阶才成为优势植物。蜜蜂的出现，有助于开花植物的演化；开花植物与昆虫是共同演化的实例。榕树、悬铃木、木兰花等大型植物开始出现。一些早期的裸子植物仍继续存在，例如松柏目。南洋杉与其他松柏繁盛并分布广泛，而本内苏铁目在白垩纪末灭亡。

陆栖动物

动物界里，哺乳动物还是比较小，只是陆地动物的一小部分。陆地的优势动物仍是主龙类爬行动物，尤其是恐龙，它们较之前一个时期更为多样化。翼龙目繁盛于白垩纪中到晚期，但它们逐渐面对鸟类辐射适应的竞争。在白垩纪末期，翼龙目仅存两个科左右。

鸟类是脊椎动物向空中发展取得最大成功的类群。白垩纪早期鸟类开始分化，并且飞行能力及树栖能力比始祖鸟大大提高。我国古生物学家发现的著名的“孔子鸟”就是早白垩世鸟类的代表分子。

白垩纪末，地球上的生物经历了又一次重大的灭绝事件：在地表居统治地位的爬行动物大量消失，恐龙完全灭绝；一半以上的植物和其他陆生动物也同时消失。究竟是什么原因导致恐龙和大批生物突然灭绝？这个问题始终是地质历史中的一个难解之谜。目前普遍被大家接受的观点是陨石撞击说。引人注目的是，哺乳动物是这次灭绝事件的最大受益者，它们度过了这场危机，并在随后的新生代占领了由恐龙等爬行动物退出的生态环境，迅速进化发展为地球上新的统治者。中国辽宁省的炒米店子组发现了大量的白垩纪早期小型恐龙、鸟类、以及哺乳类。这里发现的多种手盗龙类，被视为恐龙与鸟类间的连结，其中包含数种有羽毛恐龙。

昆虫在这个时期开始多样化，并发现最古老的蚂蚁、白蚁、鳞翅目（蝴蝶与蛾）。芽虫、草蜢、瘿蜂也开始出现。

海生动物海洋里，现在的鳐鱼，鲨鱼，和其他硬骨鱼也常见了。海生爬行动

物则包含：生存于早至中期的鱼龙类、早至晚期的蛇颈龙类、白垩纪晚期的沧龙类。

杆菊石具有笔直的甲壳，属于菊石亚纲，与造礁生物厚壳蛤同为海洋的繁盛动物。黄昏鸟目是群无法飞行的原始鸟类，可以在水中游泳，如同现代?鷉。有孔虫门的球截虫科（Globotruncanidae）与棘皮动物（例如海胆、海星）继续存活。在白垩纪，海洋中的最早硅藻（应为硅质硅藻，而非钙质硅藻）出现；生存于淡水的硅藻直到中新世才出现。对于造成生物侵蚀的海洋物种，白垩纪是这些物种的演化重要阶段。

第三纪

第三纪气候显著的变化给植物生命带来了转机，在景观上增加了多样性。被子植物在早白垩世时出现，

到早第三纪极度繁盛。以前由古代羊齿和各种松柏组成的植被逐渐为被子植物所替代。这时的被子植物基本上是乔早第三纪是哺乳动物历史上一个很重要繁衍和进化时期。在晚白垩世时，哺乳动物共有10多个科，但古新世时却增加到40多个科。这些哺乳动物除白垩纪已有的多瘤齿兽目、食虫目、目和踝节目外，更重要的是各种古老和土著类型的有胎盘类大量发展和分化。它们绝大部分与现代哺乳动物各目都没有直接的系统关系；有许多种类是离奇的或特化的。始新世的哺乳动物科一级的总数比古新世约增加80%；奇蹄目和偶蹄目两大现代目是动物群中的重要角色。

第四纪

生物与第三纪相比，在分布和组成上发生了明显的变化。哺乳动物与上新世相比有很大进化，如欧洲及邻近的亚洲部分现生的119个种中只有6个在上新世生存过。植物界的进化比较缓慢，西北欧的植物约80%在第四纪开始时即已存在。第四纪冰期时，大陆冰盖向南扩展，动植物也随之向南迁移。间冰期期间动植物向北迁移。冰期和间冰期植被带的移动范围最大可达纬度30°，在地层剖面中可明显地看到喜冷和喜暖动植物群的交替现象。第四纪后期，大型陆生哺乳动物发生过大规模绝灭。在北美，大型哺乳动物的属有70%绝灭，欧洲和非洲比例小得多。这一大规模绝灭发生于距今15000～9000年。发生大规模绝灭的原因主要是人类的狩猎活动，其次是自然环境的变迁。第四纪不同时期出现不同的动物群。欧洲早更新世具代表性的是维拉弗朗动物群，出现了真马、真牛、真象；中更新世以克罗默尔动物群为代表；晚更新世时出现了许多极地动物。北美早更新世有布朗克动物群，中更新世有伊尔文顿动物群，晚更新世有兰错伯累动物群。中国北方则有早更新世泥河湾动物群，中更新世周口店动物群，晚更新世萨拉乌苏动物群。

学号：1008100095

班级：环科101 姓名：曹骅

寒武纪生命大爆发的意义

寒武纪生命大爆发的意义 地球自38亿年前诞生了生命之后，一直保持着一个极其缓慢的进化速度，这也是自达尔文提出进化论之后众多生物学家坚持“渐变论”的原因。但是在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期，地球上突然涌现出各种各样的动物，它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”，简称为“寒武爆发”。达尔文在其《物种起源》的著作中也提到了这一事实，并大感迷惑。他认为这一事实会被用做反对其进化论的有力证据。但他同时解释到，寒武纪的动物的祖先一定是来自前寒武纪动物，是经过很长时间的进化过程产生的；寒武纪动物化石出现的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏，是由于地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海洋中的缘故。 1984年7月1日，在人们苦苦追寻“寒武爆发”的原因时，我国青年古生物学家在云南省澄江县发现了众多古生物化石——“澄江动物群”。这些远古的化石群奇迹般地完好保存了生物的矿化骨骼，还保存了大量软体组织印痕，如：表皮、感觉器、纤毛、眼睛、肠、胃、消化腺、口腔和神经等，甚至有的动物好像在临死前还饱餐一顿，消化道里充满着的食物仍可辨认，这个惊人的发现被国际被誉为“20世纪最惊人的发现之一”，为探索“寒武纪生命大爆发”的奥秘开启了一扇宝贵的科学之窗。 “澄江动物群”包括多门类动物化石群动物类型，且十分珍稀地保存了动物软体构造，首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和现生动物的原始特征，以丰富的生物学信息为“寒武纪大爆发”研究提供了直接证据。随着中国科学家们对“澄江动物群”的不断挖掘发现和深入系统研究，探索了脊椎动物、真节肢、螯肢和甲壳等动物的起源，证实了现生动物门和亚门以及复杂生态体系起源于寒武纪早期，挑战了自下而上倒锥形进化理论模型，为自上而下的爆发式理论模型提供了化石证据。现已描述的澄江动物群化石共120余种，分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等十多个动物门以及一些分类位置不明的奇异类群，此外，还有多种共生的海藻。云南澄江动物群的发现，使得我们对在前寒武纪晚期到寒武纪早期生命的进化发展有了较为清晰的认识。它在生物进化上的意义至少可以概括为两点： 首先，该动物群的发现，再次证实了“生命大爆发”的存在，成为“寒武爆发”理论的重要支柱。同时，它还是联系前寒武纪晚期到寒武纪早期生命进化过程的重要环节。在该动物群被发现之前的20世纪内就有过两次激动人心的古生物学发现。一次是1910年在北美发现的距今约5.3亿年中寒武纪的“布尔吉斯动物群”，另一次是1947年在澳大利亚南部发现的距今6.8亿～6亿年之间的“埃迪卡拉动物群”。云南澄江动物群成了联系布尔吉斯动物群和埃迪卡拉动物群之间的重要环节，随着对澄江动物群研究的深入，埃迪卡拉-澄江-布尔吉斯3个动物群之间的演化关系会更加清楚。 其次，澄江动物群的发现为“间断平衡”理论提供了新的事实依据，对

论寒武纪初期生命出现生命大爆炸的原因

论寒武纪初期生命出现生命大爆炸的原因 大约6亿年前，在地质学上称做寒武纪的开始，绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等)，而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象，被古生物学家称作“寒武纪生命大爆炸”。 寒武记物种大爆炸的发现使得达尔文的进化论受到广泛的挑战。因为按达尔文的理论，物种是通过渐进变化进化而来。但是，寒武记物种大爆炸却是突然的，仿佛数万的物种在一夜之间就产生了。当然，很多进化生物学家认为寒武记物种大爆炸之前的化石因为某种原因缺失了。因此，很多科学家致力于寻找缺失的化石，但到目前为止，仍无所获。 不过，近来的一个重要的实验发现可能为寒武纪物种大爆炸提供分子生物学解释。芝加哥大学的Lindquist教授和Rutherford博士，用果蝇为材料，发现如果热休克蛋白90(Hsp90)的功能正常，则就算果蝇的DNA发生了许多突变，也不会影响果蝇的外观形态。换言之，正常功能的Hsp90能使得在不影响其生存能力的情况下，果蝇群体能积累很多的突变，并且这些突变在稳定的环境条件下不显现。但是，一旦Hsp90的功能或表达水平受到影响时，比如出现极端的环境条件，用药物抑制Hsp90的正常功能时，已经存在于果蝇群体中的一些与形态有关的DNA突变就会表现出来，并造成其体形与上一带不同。而且经过几代后，就是恢复Hsp90的正常功能，这些不同也能遗传下去。也就是说，Hsp90类蛋白的重要功能之一是使一个种群能积累很多DNA突变，而且不会一下就表现在形态上。这些突变要等到环境条件发生很大的变化时，才爆炸性地表现出来，在很短的时间内演化出形态各异的许多物种，正象寒武纪物种大爆炸那样的过程。因此，这一重要的结果为物种的突然进化提供了可能的分子机制，说明寒武纪物种大爆炸这一现象也能在分子生物学的水平得到解释。 为探究大爆炸的原因，古生物学家为此做出大量的努力，认为多种多样的寒武纪动物的出现，或许是因为当时大气中积累了足够的有利于呼吸作用的氧，而且由于“超级大陆”的解体，大陆被海洋分割成大大小小的碎块，陆地的分散造就了很多靠近大陆的浅海区域产生，从而有利于后生动物生存。海洋化学物质的变化积累了大量的磷酸盐，使得软体动物有可能演化出保护性的骨骼；生态学理论及其相互捕食关系的理论对此也作出了解释。这种全球环境的变化，使寒武纪生命大爆炸成为可能。 从化石资料来看，真核藻类大约在9亿年前出现了有性生殖，实际上，有性生殖出现得更早。有性生殖的发生在整个生物界的进化过程中有着极其重大的作用，由于有性生殖提供了遗传变异性，从而有可能进一步增加了生物的多样性，这是造成寒武爆发的原因之一 生物收割者假说是美国生态学家斯坦利提出的，是一种解释寒武爆发的生态学理论，即收割原则。斯坦利认为，在前寒武纪的25亿年的多数时间里，海洋是一个以原核蓝藻这样简单的初级生产者所组成的生态系统。这一系统内的群落在生态学上属于单一不变的群落，营养级也是简单唯一的。由于物理空间被这种种类少但数量大的生物群落顽强地占据着，所以这种群落的进化非常缓慢，从未有过丰富的多样性。寒武爆发的关键是草食收割者的出现和进化，即食用原核细胞(蓝藻)的原生动物的出现和进化。收割者为生产者有更大的多样性制

试论寒武纪生物大爆发的内涵作业

论述寒武纪生物大爆发的内涵作业 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，自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。地球距今约有46亿年历史，自距今30多亿年前生物的诞生以来，早期生物的发展极其的简单，且发展缓慢。大约6亿年前的寒武纪出现了生命发展史上的空前大飞跃，其结结构较前高级，门类数量较前大为丰富，在这短短的1亿年时间里，生物发展比之前的30多亿年有了爆炸式的发展。绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等)，而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象，被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”，简称“寒武爆发”。达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实，并大感迷惑。他认为这一事实会被用做反对其进化论的有力证据。但他同时解释到，寒武纪的动物一定是来自前寒武纪动物的祖先，是经过很长时间的进化过程产生的；寒武纪动物化石出现的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏，是由于地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海洋中的缘故。 寒武纪之前的生物发展较缓慢，直至元古宙早期发育大量具有真核细胞的菌藻类植物，到元古宙末期才出现了软躯体后生动物群，其中有类腔肠动物、环节动物、节肢动物。保存下来的印痕化石和遗迹化石称为依迪卡拉裸露动物群。寒武纪之时，现生生活在地球上的各

个动物门类几乎都已同时存在，而不时经过长时间的演化慢慢变来的。其中，是以发展具有硬体的生物为特征，几乎所有的无脊椎动物门，绝大部分纲都以出现，其中以节肢动物门中的三叶虫最为发育。寒武纪生物的形态奇特，和地球上的现生生物极不相同。最古老的鱼也是出现在这个时代。 寒武纪生物大爆发的原因，归结如下：Ⅰ、在寒武纪之前震旦纪时期所有的古大陆已形成，所以寒武纪时地壳运动相对比较平静的时期，它为生物的大发展提供了良好的生存发展条件。Ⅱ、在寒武纪之前，大气中的氧气不断的增加‘稳定，形成了富氧的大气圈，为寒武纪生物的大发展提供了重要的条件。Ⅲ、寒武纪处于南华纪大冰期与石炭-二叠纪大冰期之间的间冰期。气候相对较适宜生物的生存与发展。另外，南华纪大冰期之后由于温度的影响，许多生物大量死亡，甚至灭绝，从而在冰期过后为生物的发展减小了大量的生存斗争。Ⅳ、寒武纪时期磷的含量较多，为许多生物的生存发展提供了极好的养分，有利于生物的发展。 寒武爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因。100多年以来的证据产生出解释寒武爆发的两种基本观点。一种观点认为，寒武爆发是一种假象，这是某些达尔文或新达尔主义者所持的观点。由于进化是渐进的，所谓的“爆发”只是表明首次在生物化石记录中发现了早在前寒武纪就已经广泛存在并发展的生物，其它的生物化石群则可能由于地质记录的不完全而“缺档”，造成这种“缺档”的原因是前寒武纪地层经历着热与压力，其中的化石被销毁了。

如何做系统进化树

大家好： 我在此介绍几个进化树分析及其相关软件的使用和应用范围。这几个软件分别是PHYLIP、PUZZLE、PAUP、TREEVIEW、CLUSTALX和PHYLO-WIN （LINUX）。 在介绍软件之前，我先简要地叙述一下有关进化树分析的一些方法学问题。进化树也称种系树，英文名叫“Phyligenetic tree”。对于一个完整的进化树分析需要以下几个步骤：⑴要对所分析的多序列目标进行排列（To align sequences）。做ALIGNMENT的软件很多，最经常使用的有CLUSTALX和CLUSTALW，前者是在WINDOW下的而后者是在DOS下的。⑵要构建一个进化树（To reconstrut phyligenetic tree）。构建进化树的算法主要分为两类：独立元素法（discrete character methods）和距离依靠法（distance methods）。所谓独立元素法是指进化树的拓扑形状是由序列上的每个碱基/氨基酸的状态决定的（例如：一个序列上可能包含很多的酶切位点，而每个酶切位点的存在与否是由几个碱基的状态决定的，也就是说一个序列碱基的状态决定着它的酶切位点状态，当多个序列进行进化树分析时，进化树的拓扑形状也就由这些碱基的状态决定了）。而距离依靠法是指进化树的拓扑形状由两两序列的进化距离决定的。进化树枝条的长度代表着进化距离。独立元素法包括最大简约性法（Maximum Parsimony methods）和最大可能性法（Maximum Likelihood methods）；距离依靠法包括除权配对法（UPGMAM）和邻位相连法（Neighbor-joining）。⑶对进化树进行评估。主要采用Bootstraping法。进化树的构建是一个统计学问题。我们所构建出来的进化树只是对真实的进化关系的评估或者模拟。如果我们采用了一个适当的方法，那么所构建的进化树就会接近真实的“进化树”。模拟的进化树需要一种数学方法来对其进行评估。不同的算法有不同的适用目标。一般来说，最大简约性法适用于符合以下条件的多序列：i 所要比较的序列的碱基差别小，ii 对于序列上的每一个碱基有近似相等的变异率，iii 没有过多的颠换/转换的倾向，iv 所检验的序列的碱基数目较多（大于几千个碱基）；用最大可能性法分析序列则不需以上的诸多条件，但是此种方法计算极其耗时。如果分析的序列较多，有可能要花上几天的时间才能计算完毕。UPGMAM（Unweighted pair group method with arithmetic mean）假设在进化过程中所有核苷酸/氨基酸都有相同的变异率，也就

“寒武纪大爆发”与生物进化假说

“寒武纪大爆发”与生物进化假说 王韵佳，混合班1306,897663606@https://www.wendangku.net/doc/323164011.html, 摘要：几乎所有现生动物门类和已经灭绝了的生物化石，突发式地出现于5 .45 亿年前的寒武纪底界附近，这一事件被称为“寒武纪大爆发”（Cambrian explosion）。大量的化石证据表明，“寒武纪大爆发”是确有其事的，但其原因和内容有很多可能。本文着重介绍了含氧量变异说、收成原理说和分子钟说三种广为流传的假说，并探讨了从“寒武纪大爆发”中得到的一些生物进化假说。 关键词：“寒武纪大爆发”，化石，起源与进化，澄江动物群 1引言 距今约46亿年前，孕育了无数生命的地球诞生了。而生物圏的进化史则可以追溯到约35亿年前。从最早出现的没有生命的生物大分子，到最原始的生命蓝藻，再到当今种类繁多、姿态万千的生物五大界（原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界），我们的生物世界经历了数十亿年的演化与发展。从已发现的化石证据来看，生物的进化过程既有渐变也有突变。一系列寒武纪时期化石群的发现更是对达尔文进化论中的渐变演变观发起了冲击。 2“寒武纪大爆发”与化石证据2.1“寒武纪大爆发”事件总览 在生物演化史中，从38 亿年前地球上产生生命开始, 到此后经历30多亿年的漫长岁月，只发现简单的细菌和蓝绿藻，很少出现多细胞动物化石。但是在 短短（相对于生物进化史而言）200～300 万年的时间，包括海绵动物、腔肠 动物、环节动物、节肢动物、软体动物、腕足动物、棘皮动物乃至脊索动物等在 内的几乎所有现生动物门类和已经灭绝 了的生物化石，突发式地出现于5 .45 亿年前的寒武纪底界附近，而在更老的地 层却没有其祖先化石的出现。这一后生 动物在较短的地质时期内突然出现和高 度分异的事件，古生物学家Cloud形象 地称之为“寒武纪大爆发”（Cambrian explosion）。[5]这些门类的出现是相当整齐的，可以说得上是史无前例、绝无 仅有。它们于早寒武世快速生态扩张, 形成以后生动物为主导的海洋生态系统。同时,还伴随着动物体型增大、形态复杂化和躯体骨骼化过程。[6]这让我们产生了不少疑问。长期以来，达尔文关于物 种起源的思想, 一直是古生物学界理论

乳酸菌系统进化树

Lactobacillus.plantarum 204Lactobacillus.pentosus Lactobacillus.paraplantarum 575Lactobacillus.collinoides Lactobacillus.brevis Lactobacillus.farciminis Lactobacillus.alimentarius Lactobacillus.paralimentarius Lactobacillus.kimchii Lactobacillus.sanfranciscensis Lactobacillus.lindneri Lactobacillus.fructivorans Lactobacillus.hilgardii Lactobacillus.parakefiri Lactobacillus.buchneri Lactobacillus.parabuchneri Lactobacillus.kefiri Lactobacillus.kunkeei P.selangorensis Lactobacillus.perolens Lactobacillus.algidus Lactobacillus.mali Lactobacillus.nagelii Lactobacillus.murinus Lactobacillus.animalis Lactobacillus.ruminus Lactobacillus.equi Lactobacillus.agilis Lactobacillus.cypricasei Lactobacillus.acidipiscis Lactobacillus.salivarius Lactobacillus.salicinius Lactobacillus.aviarius Lactobacillus.araffinosus Lactobacillus.coryniformis Lactobacillus.bifermentans Lactobacillus.sakei Lactobacillus.curvatus Lactobacillus.sharpeae Lactobacillus.manihotivorans Lactobacillus.rhamnosus Lactobacillus.zeae Lactobacillus.casei Lactobacillus.panis Lactobacillus.frumenti Lactobacillus.oris Lactobacillus.vaginalis Lactobacillus.pontis Lactobacillus.reuteri Lactobacillus.colehominis Lactobacillus.mucosae Lactobacillus.fermentum Lactobacillus.amylophilus Lactobacillus.johnsonii Lactobacillus.gasseri Lactobacillus.iners Lactobacillus.jensenii Lactobacillus.fornicalis Lactobacillus.psittaci https://www.wendangku.net/doc/323164011.html,ctis Lactobacillus.delbrueckii Lactobacillus.bulgaricus Lactobacillus.acetotolerans Lactobacillus.hamsteri Lactobacillus.amylolyticus Lactobacillus.intestinalis Lactobacillus.gallinarum Lactobacillus.helveticus Lactobacillus.acidophilus Lactobacillus.crispatus Lactobacillus.amylovorus Lactobacillus.fructosus B.subtilis 99579999 99 704924 98 90 79 999999859996949999 9955 99 85746473999985 999445 404332 67 89 7599 998475999972 6599 5799 52 4798 92 97 91853836481621 59 49 3943 358829 37 12 16 0.01

赵冬冬：寒武纪生命大爆发的阶段性及其对于探讨生物进化

赵冬冬：寒武纪生命大爆发的阶段性及其对于探讨生物进 化 院系:物理学系 专业:物理学类 学号:2011112102 姓名:赵冬冬 寒武纪生命大爆发的阶段性及其对于探 讨生物进化的意义 寒武纪生命大爆发被认为是古生物学和地质学史上的一大悬案，自达尔文以来就困绕着进化论等许多学术界，大约6亿年前，在地质学上称作前寒武纪，在短短的几百万年时间里绝大多数无脊椎动物门出现，而在寒武纪前的更为古老的地层中却难以找到动物化石的迹象，这种现象被古生物学家乘坐“寒武纪生命大爆发”。 在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期，地球上突然涌现出各种各样的动物，它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。其中具有代表性的生物群有:中国云南的“澄江生物群”，加拿大的“布尔吉斯页岩”和“凯里生物群”，这些为寒武纪生命大爆发提供了有力的证据。大量的化石证据为达尔文的《物种起源》提供了充足的证据:寒武纪生命大爆发并不是所谓的在一夜之间就出现各种动物，它是有一定的阶段性的，其中舒德干教授提出了“三幕式寒武生命大爆发”。他人为寒武纪生命大爆发的内因是:动物界基因组成基本成熟;外因是:海洋中增氧提速，海洋化学条件变化，如磷的增加。其中我对高肌虫做一些分析。 一.高肌虫在甲壳纲内的地位

高肌虫在甲壳纲内的地位一直没有很好的得到解决。最早描述寒武纪高肌虫化石的是琼斯，由于其形态与豆类介形虫极相似，所以当时直接作为豆石类描述。而后的四分之三个世纪里，尽管添加了不少新属种，但一直被置于介形虫目内。实际上，现有的高肌虫是一个复合类别，其中绝大多数属种很可能是后来真正介形虫的远祖，另一部分则可能与古甲类或虾类有关。这两大部分构成高肌虫的主体;此外，少数具有拟生长线的高肌虫是否为泥盆纪以后叶肢介不成功之远祖，也是值得进一步探讨的。基于高肌虫主要包括两大类很不相同的甲壳动物的事实，霍世诚?舒德干在高肌虫内建立了两个亚目——具腹亚目和缺腹亚目分别代表介形虫和虾类的两只祖先类型。在这之前，西德的Muller，还根据壳质成分及软驱体构造建立了磷足亚目，不久又升格为目。 关于高肌虫在甲壳纲内的地位，当前最流行的看法，也就是多数古生物学家所持有的观点是:介形虫的祖先形态必在高肌虫内，而且将高肌虫作为一个目直接归入介形虫亚纲之下。但是，现存的不一定是合理的，流行的不等于是正确的。上述当前盛行的高肌虫分类位置观点的前半部分是较合理的，并为本文前面进行的详细形态构造研究所证实;但其后半部分却大可商榷。依笔者看来，它很可能本末倒置，完全把高肌虫与介形虫的主从，隶属关系搞颠倒了。 我们都知道，在生物学和古生物学系统分类或自然分类中，确定或比较生物类别所处分类阶元的高低，一般都遵循两条主要准则。一条是形态学标准，另一条便是系统发生学标准。在形态学上，一个较高分类阶元的生物类别在最基本的形态构造特征范围上总是要比下属较低分类阶元的生物类别更为宽广，多样。 在系统发生学上，一般总是较低分类阶元的生物类别导源于较高分类阶元中的某一支或几支，而决不是相反。 接下来分析比较一下高肌虫与介形虫的基本形态学特征的范围。 1.介壳的整体构造特征方面

从寒武纪演化以来各个时期生物高级程度及生物演化的阶段性

从寒武纪演化以来各个时期生物高级程度及生物演化 的阶段性 寒武纪 寒武纪——第一次生物大爆发。当时出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物，保存了大量的化石，从而有可能研究当时生物界的状况，并能够利用生物地层学方法来划分和对比地层，进而研究有机界和无机界比较完整的发展历史。 寒武纪是显生宙(Phanerozoic Eon)的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”(Cam brian explosion)。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，寒武纪的生物形态奇特，和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。其中以节肢动物门中的三叶虫纲最为重要，其次为腕足动物。此外，古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要 在潮湿的低地，可能分布有苔藓和地衣类的低等植物，但它们还缺乏真正的根茎组织，难以在干燥地区生活；无脊椎动物也还没有演化出适应在空气中生活的机能。寒武纪没有真正的陆生生物，大陆上缺乏生气、荒凉一片。 此外，寒武纪还产生了进化史上的一个重要事件“寒武纪生命大爆发”，在很短（地质意义上的很短，其实也有数百万年之久）时间内，生物种类突然丰富起来，呈爆炸式的增加。它意味着，生物进化除了缓慢渐变，还可能以跳跃的方式进行。 奥陶纪 奥陶纪：当时气候温和，浅海广布，世界许多地方（包括我国大部分地方）都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展。奥陶纪末期发生第一次生物大灭绝。 在奥陶纪广阔的海洋中，海生无脊椎动物空前繁荣，生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外，其他一些类群还得到进一步的发展，其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。 在奥陶纪晚期，约4.8亿年前，首次出现了可靠的陆生脊椎动物--淡水无颚鱼；淡水植物据推测可能在奥陶纪也已经出现。 志留纪

寒武纪生命大爆发概述

寒武纪生命大爆发概述 被称为古生物学和地质学上的一大悬案──寒武纪生命大爆发，自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约6亿年前，在地质学上称做寒武纪的开始，绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等)，而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象，被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”，简称“寒武爆发”。达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实，并大感迷惑。他认为这一事实会被用做反对其进化论的有力证据。但他同时解释到，寒武纪的动物一定是来自前寒武纪动物的祖先，是经过很长时间的进化过程产生的；寒武纪动物化石出现的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏，是由于地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海洋中的缘故。 寒武纪生命大爆发的起源—埃迪卡拉动物群 埃迪卡拉（Ediacaran）动物群是Sprigg于1947年在澳大利亚中南部Ediacara地区的庞德砂岩层中首先发现的。最初人们未能确定这一动物群的时代，后来终于确定为前寒武纪，年龄为6.7亿年。埃迪卡拉动物群包含三个门，19个属，24种低等无脊椎动物。三个门是：腔肠动物门，环节动物门和节肢动物门。水母有7属9种；水螅纲有3属3种；海鳃目（珊瑚纲）有3属3种；钵水母2属2种；多毛类环虫2属5种；节肢动物2属2种。多保存为印痕化石，尽管它们的形态、结构都很原始，但它们被认为是20世纪古生物学最重大的发现之一。这一发现使科学界摈弃了长期以来认为在寒武纪之前不可能出现后生动物化石的传统观念。所谓后生动物即是指相对于原生动物的各种多细胞动物 艾迪卡拉动物群包含了多种形态奇特的动物化石：身体巨大而扁平、多呈椭圆形或条带形，具有平滑的有机质膜，是人们迄今为止发现的最古老、最原始的化石，也是在太古代地层中发现的最有说服力的生物证据。按Seilacher的观点，艾迪卡拉动物群可分为辐射状生长、两极生长和单极生长3种类型。除辐射状生长的类型中可能有与腔肠动物有关系的类群外，其他两类与寒武纪以后出现的生物门类无亲源关系。 尽管有关艾迪卡拉（型）动物群的性质还有许多争议，但其奇怪的形态令许多学者相信，艾迪卡拉（型）动物群是后生动物出现后的第一次适应辐射，它们采取的不同于现代大多数动物采取的形体结构变化方式。不增加内部结构的复杂性，只改变躯体的基本形态，变得非常薄，成条带状或薄饼状，使体内各部分充分接近外表面，在没有内部器官的情况下进行呼吸和摄取营养。如现代大型寄生动物涤虫现代大多数动物采取的是保持浑圆或球形的外部形态的同时，进化出复杂的内部器官来扩大相应的表面积（如肺、消化道），从化石上可以看出，这些生物已具有了高度分化的组织和器官，说明它们已不是最原始的类型。它们代表了后生动物出现以后的第一次辐射演化因此，可以认为艾迪卡拉（型）动物群是在元古宙末期大气氧含量较低的条件下后生动物大规模占领浅海的一次尝试，结果失败了，而导致绝灭。在后来的演化过程中，后生动物采取了第二种方式，使内部的器官复杂化和物种多样化的发展，即生物系统演化。 寒武纪生命大爆发的代表─云南澄江动物群 寒武爆发的典型代表是被称为20世纪最惊人的科学发现之一的中国云南澄江动物群，它是世界上目前所发现的最古老、保存最为完整的带壳后生动物群。该动物群是中国青年古生物学家侯先光1984年在云南澄江县帽天山首先发现的。这是一个内容十分丰富、保存非常完美，距今约5.7亿年的化石群，其成员包括水母状生物、三叶虫、具附肢的非三叶的节

运用mega5构建系统发生进化树.

1．准备序列文件 准备fasta格式序列文件（fasta格式：大于号>后紧跟序列名，换行后是序列。举例如下）。每条序列可以单独为一个文件，也可以把所有序列放在同一文件内。 核酸序列： >sequence1_name CCTGGCTCAGGATGAACGCT 氨基酸序列： >sequence2_name MQSPINSFKKALAEGRTQIGF 2．多序列比对 打开MEGA 5，点击Align，选择Edit/Build Alignment，选择Create a new alignment，点击OK。

这时需要选择序列类型，核酸（DNA）或氨基酸（Protein）。 选择之后，在弹出的窗口中直接Ctrl + V粘贴序列（如果所有序列在同一个文件中，即可全选序列，复制）。也可以：点击Edit，选择Insert Sequence From File，选择序列文件（可多选）。

序列文件加载之后，呈蓝色背景（为选中状态）。点击按钮，选择Align DNA （如果是氨基酸序列，则会出现Align Protein）。弹出的窗口中设置比对参数，一般都是采用默认参数即可。点击OK，开始多序列比对。

比对完成后，呈现以下状态。 这时需要截齐两端含有---的序列：选中含有---的序列，按键Delete删除（注意：两端都需要截齐）。截齐之后，保存文件为：filename.mas

3．构建系统进化树 多序列比对窗口，点击Data，选择Phylogenetic Analysis，弹出窗口询问：所用序列是否编码蛋白质，根据实际情况选择Yes或No。此时，多序列比对文件就激活了，可以返回MEGA 5主界面建树了。

澄江帽天山寒武纪生物物种大爆发产生的生物种类(地方课程教案)

澄江帽天山寒武纪生物物种大爆发产生的生物种类 澄江一中生物组段开华 一，教学目标 1，记住，澄江帽天山寒武纪生物物种大爆发产生的生物种类 2，培养学生热爱大自然，珍惜生命的情感。 二，重点 澄江帽天山寒武纪生物物种大爆发产生的生物种类 三，难点 生物的多样性 四，教学用具 一体机，化石标本，多媒体课件 五，教学过程 澄江生物化石群出现于寒武纪生物大爆发时期，除了低等植物藻类外，大量代表现生各个动物门类的动物同时出现。也就是说，大多数现生各动物门类代表在澄江生物化石群中都有其发现。而在寒武纪之前，除了分散的海绵骨针外，还没有出现过这些动物。 1.1 藻类 藻类为最简单最古老的植物，现分布于世界各地，海、淡水中及潮湿地区，都可见其踪迹。澄江生物化石群包括大量的藻类化石，它们常富集在岩层面上保存，其特征多为不分枝的粗、细不同的丝状体，极少类型呈螺旋状体。 1.2 多孔动物门 也称海绵动物门，属于最原始的多细胞动物，整个身体是由内、外两层细胞构成，固着水底生活，体型多样，均属辐射对称型。澄江生物化石群中海绵动物十分丰富多彩，至少包括20个不同属种，分属于六射海绵纲和普通海绵纲。 1.3 刺胞动物门（腔肠动物门） 真正的后生动物的开始，组织分化上比多孔动物更进一步，有了神经和原始肌肉细胞。澄江生物化石群中现已发现2属2种，分属于海葵类和栉水母类。现生线形虫动物体呈长线形，大多数种类幼虫营寄生生活，成虫生活在水中。线形虫是澄江生物化石群中最常见的种类之一，体呈细长的圆筒状，有3属3种。 1.4 鳃曳动物门 鳃曳动物均为海生，分为吻、躯干和尾部。在澄江化石中发现了4属4种。 1.5 动吻动物门 现生动吻动物体小，呈圆筒形，身体分节，口在前端，骨板构造环绕口部。澄江化石中的动吻动物也称奇虾类动物，体大，体长可达1m，是当时海洋中的庞然大物。澄江化石中的动吻动物也被认为是节肢动物的一个分枝，但它们的口部及附肢构造完全不同于节肢动物。至少4属4种存在澄江生物化石群中。 1.6 叶足动物门 它包括现生的有爪类，也称栉蚕，有的也把它归入节肢动物门的有气管亚门原气管纲，全为陆生，仅分布于南半球少数地区。至少6属6种存在澄江生物化石群 中，其类型的多样性令科学界大为吃惊。 1.7 腕足动物门 主要为保存肉茎的舌形贝类，是目前世界上保存最好的具肉茎腕足类化石。通过和现代舌形贝之比较，显示出该类动物在漫长的历史长河中进化的极端保守。在澄江化石中目前发

MEGA构建系统进化树的步骤(以MEGA7为例)

MEGA构建系统进化树的步骤（以MEGA7为例） 本文是看中国慕课山东大学生物信息学课程总结出来的 分子进化的研究对象是核酸和蛋白质序列。研究某个基因的进化，是用它的DNA序列，还是翻译后的蛋白质序列呢？序列的选取要遵循以下原则：1）如果DNA序列的两两间的一致度≥70%，选用DNA 序列。因为，如果DNA序列都如此相似，它的蛋白质会相似到看不出区别，这对构建系统发生树是不利的。所以这种情况下应该选用DNA序列，而不选蛋白质序列。2）如果DNA序列的两两间的一致度≤70%，DNA序列和蛋白质序列都可以选用。 1. 将要用于构建系统进化树的所有序列合并到同一个fasta格式文件，注意：所有序列的方向都要保持一致( 5’-3’)。 想要做系统发生树先要做多序列比对，然后把多序列比对的结果提交给建树软件进行建树，所以在用MEGA建树时可以输入一个已经比对好的多序列比对，也可以输入一条原始序列，让MEGA先来做多序列比对，再建树（一般我们都是原始序列）。所以我们以后者为例。 2.打开MEGA软件，选择主窗口的”File”→“Open A File”→找到并打开fasta文件，这时会询问以何种方式打开，我们是原始序列，需要先进行多序列比对，所以选择“Align”。如果是比对好的多序列比对可以直接选择“Analyze”。 3.在打开的Alignment Explorer窗口中选择”Alignment”-“Align by ClustalW”进行多序列比对（MEGA提供了ClustalW和Muscle两种多序列比对方法，这里选择熟悉的ClustalW），弹出窗口询问“Nothing selected for alignment，Select all？”选择“OK”。 4. 之后，弹出多序列比对参数设置窗口。这个窗口和EMBL在线多序列比对一样，可以设置替换记分矩阵、不同的空位罚分（罚分填写的是正数，计算时按负数计算）等参数。MEGA的所有默认参数都是经过反复考量设置的，这保证了MEGA傻瓜机全自动档的品质，所以当你无从下手，或者没有什么特别要求的时候，直接点击“OK”，接受这些默认参数，开始多序列比对。

寒武纪生命大爆发对达尔文进化论学说的质疑

寒武纪生命大爆发对达尔文进化论学说的质疑 自1859年达尔文《物种起源》出版后，社会公众普遍接受了达尔文的自然选择理论，然而，就是这个被恩格斯评价为“已经把问题解答得令人在满意没有了”的生物进化学说，在今天，却遇到了寒武纪生命大爆发的挑战。 寒武纪是地球生命史上最早有明显动物化石记录的时代，距今大约有5.3亿年。科学家经研究发现，在寒武纪之前，地球上实际并没有复杂的动物，但是到了寒武纪初期，地球的生命存在形式却突然出现了由简单到复杂、由单样性到多样性的飞跃，动物种类在这一时期像爆炸一样突然大幅度增加，形成所谓的“寒武纪生命大爆炸”。 1909年，古生物学家华克（W alcott）在加拿大的伯尔基斯岩中，发现多种海洋动物的化石群在寒武纪中期突然大量出现，引起了世人的广泛关注。不过，直到20世纪80年代，科学家发现的寒武纪化石大部分还是海洋三叶虫等较低等的动物，进入90年代，中国科学家侯先光教授、陈均远教授在云南澄江帽天山的石层中，发掘出许多类不同体型的动物化石，从较低等的海绵、水母、触手类、虫类、各种节肢类，到较高等的半脊索动物（云南虫），共38个门类100多种动物，其年代比加拿大伯尔基斯岩化石群还早1500万年。澄江化石群涉及当今动物界大多数门类，还包括许许多多现今已经灭绝无法归入现有门类的形状古怪的动物。澄江化石群不仅种类繁多，而且保存精美，保存了诸如动物的肢体、触毛等，连软组织的标本如水母的口部、

肠脏、神经等都保存了下来。 澄江化石群在短短300万年的地质时间内，完整记录了大规模动物群突然同时出现的情况，并且完全没有留下任何进化或演变的痕迹。这一发现为寒武纪生命大爆炸提供了较为详实的科学依据，并对达尔文的进化论产生了质疑。 达尔文在“物竞天择，适者生存”的进化论中，有两个重要的思想。一是“物种并非永久不变”①，在地球漫长的岁月长河中，“新的物种缓慢地在连续的间隔时间内出现”，达尔文推崇“自然界不产生飞跃”的观点，把进化看成是一个稳定、渐变、连续的过程；二是“一切动物和植物都是从某一种原始类型传下来的”②，达尔文认为，“在它们的胚胎中，同源构造上、残迹的构造上，我们都有明显的证据，可以证明每一界面里的一切成员都是从单独一个祖先传下来的。 ③”按照达尔文进化论的观点，在数十种门类的寒武纪动物化石之间，应该有数目极大的过度环节和中间门类；在寒武纪之下的地层中，应当有相当多的不同等级的多细胞生物的化石。可是，迄今为止，我们已经得到的30亿年前的前寒武纪化石中，只发现简单的细菌和蓝绿藻，很少有复杂的多细胞生物的化石。在澳大利亚弗林德斯山脉发现的末元古纪（距今7~5.7亿年前）的埃迪卡拉动物化石群中，还没有一钟可以确认是已知动物门的直接祖先。 寒武纪生命爆发问题亦曾令达尔文感觉到困惑，他在《物种起源》一书的最后一版中写到：“为什么整群的近似物种好像是突然出现在连续的地质诸阶段之中呢？虽然我们现在知道，生物早在寒武纪最下

构建系统进化树的方法步骤

构建系统进化树的方法步骤 1. 建树前的准备工作 1.1 相似序列的获得——BLAST BLAST是目前常用的数据库搜索程序，它是Basic Local Alignment Search Tool的缩写，意为“基本局部相似性比对搜索工具”(Altschul et al.,1990[62];1997[63])。国际著名生物信息中心都提供基于Web的BLAST服务器。BLAST算法的基本思路是首先找出检测序列和目标序列之间相似性程度最高的片段，并作为内核向两端延伸，以找出尽可能长的相似序列片段。 首先登录到提供BLAST服务的常用网站，比如国内的CBI、美国的NCBI、欧洲的EBI和日本的DDBJ。这些网站提供的BLAST服务在界面上差不多，但所用的程序有所差异。它们都有一个大的文本框，用于粘贴需要搜索的序列。把序列以FASTA格式(即第一行为说明行，以“>”符号开始，后面是序列的名称、说明等，其中“>”是必需的，名称及说明等可以是任意形式，换行之后是序列)粘贴到那个大的文本框，选择合适的BLAST程序和数据库，就可以开始搜索了。如果是DNA序列，一般选择BLASTN搜索DNA数据库。 这里以NCBI为例。登录NCBI主页-点击BLAST-点击Nucleotide-nucleotide BLAST (blastn)-在Search文本框中粘贴检测序列-点击BLAST!-点击Format-得到result of BLAST。 BLASTN结果如何分析(参数意义)： >gi|28171832|gb|AY155203.1| Nocardia sp. ATCC 49872 16S ribosomal RNA gene, complete sequence Score = 2020 bits (1019), Expect = 0.0 Identities = 1382/1497 (92%), Gaps = 8/1497 (0%) Strand = Plus / Plus Query: 1 gacgaacgctggcggcgtgcttaacacatgcaagtcgagcggaaaggccctttcgggggt 60 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ||||||||| ||||| Sbjct: 1 gacgaacgctggcggcgtgcttaacacatgcaagtcgagcggtaaggcccttc--ggggt 58 Query: 61 actcgagcggcgaacgggtgagtaacacgtgggtaacctgccttcagctctgggataagc 120 || ||||||||||||||||||||||||||||||| | |||||| ||||||||||||| Sbjct: 59 acacgagcggcgaacgggtgagtaacacgtgggtgatctgcctcgtactctgggataagc 118 Score ：指的是提交的序列和搜索出的序列之间的分值，越高说明越相似；

寒武纪生命大爆炸

寒武纪生命大爆炸 大约5～6亿年前，在地球学家称为寒武纪的开始之时，绝大多数无脊椎动物在几百万年的很短时间内出现了。起先是寒武纪初小壳化石的爆发性发展，继之被大型带壳动物取代。是什么原因使得早期寒武纪世界能够激发这样的生命“爆发”？长期以来这是古生物学研究中的一大难题。于是，这一情形被形象地称为生命大爆炸，也称为寒武纪生命大爆炸。这也是显生宙的开始。在世界各地发现的化石群共同印证了这一生命进化史上的壮观景象，例如伯吉斯页岩。在中国云南省澄江县发现的这一时期的化石群相当典型，非常多的不同种类的生物几乎同时在这一时期出现。 埃迪卡拉（Ediacaran）动物群是Sprigg于1947年在澳大利亚中南部Ediacara地区的庞德砂岩层中首先发现的。最初 人们未能确定这一动物群的时代，后来终于确定为前寒武纪，年龄为6.7亿年。埃迪卡拉动物群包含三个门，19个属，24种低等无脊椎动物。三个门是：腔肠动物门，环节动物门和节肢动物门。水母有7属9种；水螅纲有3属3种；海鳃目（珊瑚纲）有3属3种；钵水母2属2种；多毛类环虫2属5种；节肢动物2属2种。多保存为印痕化石，尽管它们的形态、结构都很原始，但它们被认为是20 世纪古生物学最重大的发现之一。这一发现使科学界摈弃了长期以来认为在寒武纪之前不可能出现后生动物化石的传统观念。所谓后生动物即是指相对于原生动物的各种多细胞动物 艾迪卡拉动物群包含了多种形态奇特的动物化石：身体巨大而扁平、多呈椭圆形或条带形，具有平滑的有机质膜，是人们迄今为止发现的最古老、最原始的化石，也是在太古代地层中发现的最有说服力的生物证据。按Seilacher的观点，艾迪卡拉动物群可分为辐射状生长、两极生长和单极生长3种类型。除辐射状生长的类型中可能有与腔肠动物有关系的类群外，其他两类与寒武纪以后出现的生物门类无亲源关系。 尽管有关艾迪卡拉（型）动物群的性质还有许多争议，但其奇怪的形态令许多学者相信，艾迪卡拉（型）动物群是后 生动物出现后的第一次适应辐射，它们采取的不同于现代大多数动物采取的形体结构变化方式。不增加内部结构的复杂性，只改变躯体的基本形态，变得非常薄，成条带状或薄饼状，使体内各部分充分接近外表面，在没有内部器官的情况下进行呼吸和摄取营养。如现代大型寄生动物涤虫现代大多数动物采取的是保持浑圆或球形的外部形态的同时，进化出复杂的内部器官来扩大相应的表面积（如肺、消化道），从化石上可以看出，这些生物已具有了高度分化的组织和器官，说明它们已不是最原始的类型。它们代表了后生动物出现以后的第一次辐射演化因此，可以认为艾迪卡拉（型）动物群是在元古宙末期大气氧含量较低的条件下后生动物大规模占领浅海的一次尝试，结果失败了，而导致绝灭。在后来的演化过程中，后生动物采取了第二种方式，使内部的器官复杂化和物种多样化的发展，即生物系统演化。 寒武爆发的典型代表是被称为20世纪最惊人的科学发现之一的我国云南澄江动物群，它是世界上目前所发现的最古老、保存最为完整的带壳后生动物群。该动物群是我国青年古生物学家侯先光1984年在云南澄江县帽天山首先发现 的。这是一个内容十分丰富、保存非常完美，距今约5.7亿年的化石群，其成员包括水母状