7 古脊椎动物
内容节选自《古生物学》(童金南主编,2021年版)第六章 古脊椎动物
知识点
(1)脊椎动物的主要特征、分类和演化简史。脊椎动物头部明显分化,脊柱代替脊索.骨骼系统发达。脊椎动物可以分为鱼形动物和四足动物。最早的脊椎动物(无颌纲)出现于早寒武世。早志留世原始有颌的脊椎动物开始出现并迅速分化为棘鱼纲、盾皮鱼纲和软骨鱼纲。晚志留世已有硬骨鱼纲的化石记录。泥盆纪是鱼类演化的鼎盛时期。两栖纲繁盛于石炭纪和二叠纪。爬行纲繁盛于中生代。鸟纲在新生代获得了很大的发展。哺乳纲在新生代占统治地位,并最终衍生出人类。这表明了生命从低等到高等,从简单到复杂的演化规律。
(2)无颌纲的主要特征和化石代表。现生无颌纲的代表是七鳃鳗和盲鳗。无颌纲的化石代表最早是在我国早寒武世澄江生物群发现的昆明鱼和海口鱼。在志留纪和泥盆纪,甲胄鱼类繁盛,分化出骨甲鱼类、盔甲鱼类、异甲鱼类、缺甲鱼类和花鳞鱼类等多种类型,后被有颌类完全取代。这也表明颌的出现是脊椎动物演化史上一次重要的革命性事件。
(3)硬骨鱼纲的主要特征,化石代表和地史分布。硬骨鱼类骨骼硬化,是现生脊椎动物多样性最大的一类。硬骨鱼纲可以分为辐鳍鱼亚纲和肉鳍鱼亚纲。辐鳍鱼亚纲在现代获得了辐射发展,肉鳍鱼亚纲现生种较少。在晚泥盆世时期,肉鳍鱼亚纲的一支登陆,演化出陆生的四足动物。鱼类登陆代表了脊椎动物开辟了新的生态空间,也是一次重要的演化事件。
(4)两栖动物的分类和演化。传统上两栖纲可以分为迷齿亚纲、壳椎亚纲和滑体两栖亚纲。迷齿亚纲牙齿釉质层横切面上具有迷路状的牙齿。壳椎亚纲具有线轴状的椎骨。滑体两栖亚纲身体光滑,皮肤腺体发达,包括了无尾类(蛙类)、有尾类(蝾螈)和无足类(蚓螈),一直延续至今。
(5)爬行纲的主要特征和分类。爬行纲具有羊膜卵,使爬行纲彻底摆脱了对水的依赖。爬行纲根据头骨颞孔的变化分为无孔亚纲、双孔亚纲、下孔亚纲和龟鳖亚纲。加拿大晚石炭世发现的林蜥是已知最早的爬行纲。我国贵州晚三叠世地层发现的半甲齿龟和始喙龟是龟鳖亚纲的早期代表。双孔亚纲包括海生种类,如鱼龙、幻龙、蛇颈龙,以及沧龙等,陆生种类包括恐龙、翼龙、鳄类、蜥蜴和蛇等。下孔亚纲具有一个下颞孔和类似哺乳动物的特征,又称似哺乳爬行动物,后演化为现代的哺乳动物。
(6)恐龙的分类和演化。恐龙是初龙形次亚纲中的一个单系类群。根据腰带的不同可以分戌鸟臀目和蜥臀目两大类。鸟臀目形态差异很大,都为植食性恐龙,主要包括异齿龙科、剑龙亚目、甲龙亚目、角龙亚目、肿头龙亚目和鸟脚亚目6大类群。蜥臀目包括蜥脚亚目和兽脚亚目。蜥脚亚目包括了已知陆上最大的脊椎动物蜥脚类、如梁龙、马门溪龙等。兽脚亚目大多数都是内食性恐龙。非鸟恐龙在白垩纪末全部灭绝。小型兽脚亚目恐龙的一支最终演化出飞行的鸟类。因此,我们可以说恐龙并没有完全灭绝。
(7)鸟纲的形态特征和演化历史。鸟纲是现今脊椎动物分异度最高的类群之一,拥有超过10000多个种。鸟纲起源于中、晚侏罗世,包括古鸟亚纲、反鸟亚纲和今鸟亚纲三大类。我国辽西熟河生收群发现了大量的早期鸟纲化石,如孔子鸟、会鸟,以及热河鸟等。反鸟亚纲是白垩纪鸟纲分层度最高的一类.但在白垩纪末期全部灭绝。今鸟亚纲包括所有的现代鸟类,在新生代获得了辐射发展。
(8)哺乳动物特征和演化。哺乳动物营胎生、哺乳,牙齿进一步分化成门齿、犬齿、前臼齿和亡齿,食性复杂。哺乳纲的早期代表是早侏罗世的摩根兽类。在我国燕辽和热河生物群发现了很多哺乳动物化石,如半水生的獭形狸尾兽、滑翔的远古翔兽、攀援的攀援灵巧柱齿兽。现代的哺乳动物包括了原始的单孔目(鸭嘴兽)、有袋目(袋鼠等)和有胎盘类。
(9)古人类的起源和演化。人在系统分类上属于哺乳纲灵长目人科人属智人种。目前以能够直立行走来定义人类。据此人类的起源可以追溯到700万——600万年前的非洲。所有的古猿都是在非洲发现的,因此非洲是人类起源的中心。人类的演化大致经历了以下四个阶段:南方古猿、能人、直立人和智人。其中智人又包括早期智人和晚期智人。古人类总的演化趋势是越未越适应于直立行走,脑容量不断增大。
(10)现代人的起源。现代人的起源有两种假说:单一地区起源说和多地区起源说。单一地区起源说也称非洲起源说,认为所有的现代人起源于约20万年前非洲古人类,该假说得到了分子生物学的有力支撑。多地区起源说认为亚、非、欧各洲的现代人主要是由当地早期智人,甚至直立人独立演化而来的。同时强调同一地区的古人类在向现代人类演化的过程中存在与其他地区古人类的基因交流。该假说得到了来自中国古人类化石和石器连续演化的证据支持。
思考题
(1)在脊椎动物演化过程中有哪些关键性的事件?
(2)颌是如何出现的?有怎样的演化规律?
(3)脊椎动物从水登陆的演化过程中,身体结构发生了哪些变化?
(4)海生爬行动物有哪些类群?它们演化出哪些特征来适应海洋的生活?
(5)翼龙和鸟类都适应于飞行,它们在骨骼结构和生活习性有哪些异同?
(6)什么是恐龙?它们有哪些代表类群?
(7)鸟类起源于恐龙有哪些关键性的证据?
(8)人类的起源经历了几个阶段?有怎样的演化历史?对人类未来演化有怎样的启示?
(9)现代人的起源有哪些假说?证据是什么?
