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1、目 录第一单元第一课 地质年代的划分 第二课 辽西世界级化石宝库 第三课 化石保护的意义及管理现况 第二单元第四课 达尔文“讨厌之迷” 第五课 回眸古地球 第六课 植物化石与植物的演化 第七课 地质学家的寻求之路 第三单元第八课 科学家寻求海洋动物三叶虫的故事 第九课 家乡的狼鳍鱼 第十课 可爱的张和兽 第十一课 辽西的昆虫化石 单元提示: 旧称“热河”的中国辽西，数万平方公里的土地上，埋藏着一亿伍千万年一亿二千万年前丰富的古生物化石，无论从数量还是物种上，已成为世界独一无二的古生物化石宝库。古生物化石的研究引起了世界生物学家的重视，为此当今辽西已成为世界各国科学家向往的圣地。那么，当今辽西古

2、生物化石产区、生产化石的情况、管理的状况如何呢？为了了解这些情况，本册教材第一单元中我们就专门把这些内容编入教材。我们集居地所属辽西，我们作为辽西的儿女，应为我们辽西有这样的矿产而骄傲，我们有责任有权利了解属于全人类的化石资源。希望你们认真阅读，读后能对辽西古生物资源有所感知。第一课 地质年代的划分地球从生成演化到今天，如同人的成长过程，如同一棵参天大树的成长经历一样。人用年龄表示成长历程，树用树轮表示成长经历的岁月，那么这个古老的地球用什么表示其经过的年代呢古老而博大的地球，从表面上看高低不平，除了百分之七十的水域覆盖外，其余是一片绿色的植被与沙滩所掩饰，其下是松动的泥土和沙石，再往下便是由

3、各种岩石铸成。但是，地下的岩石形成年代不一，种类也就不同，他们分层包裹着地球。一般地说，在地层层序中，地层所处的层位越高，所保存的化石种属越新，构造越复杂。而处于较低层位的地层所产化石属种老而且多半是低等生物，根据古生物学证明的从简单到复杂，从低级到高级这个生物演化规律，以及地层学上，处在下面的地层比处在上面的地层要形成的早，就得出了相对地质年代的概念，并提出与地层系统相对应的地质年代（时间）单位的概念，按级别从大到小分为：宙、代、纪、世、期。从地球的地层层位由低级到高级的演化规律，最早的叫太古宙，所包含时代叫太古代，距今约亿年，在太古代的晚期约亿年左右，地球上才开始出现古老的菌藻类。而后是元

4、古宙，即元古代，距今约亿年左右，当时地球上只有古老的菌藻生存。而后是显生宙，显生宙共分古生代、中生代、新生代。在古生代里，从早期到晚期，又分寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。在古生代，无脊椎动物，裸蕨类植物、鱼、蕨类植物、两栖动物已先后出现，在中生代又分三叠纪、侏罗纪、白垩纪。在中生代里，裸子植物、鸟类、以恐龙为主的爬行动物开始盛出。而后是新生代，又分为第三纪、第四纪。在第三纪里开始出现了被子植物和哺乳动物。在第四纪里就是人类时代，出现现代植物。（可参看本册教材最后的地质年代表）所以在整个地球演变过程中，在每一个时期都有新的生物出现，经历新的演变，但演变的过程都是遵循达尔文进化论

5、的原理，即从低级到高级，从简单到复杂的演化规律。但是，地球演化到今天，始终留给了人们许多不解之谜。地球是伟大的，而且还是很神秘的，需要让我们永远的探索下去，解开古地球之谜，解开古人类之谜。思考与练习、说一说科学家们把地球的地质年代是怎样划分的？、说一说古地球在每一代里都出现了哪些生物？、想想说明，古老的地球在亿年前整个地球是什麽样的？能见到一棵蒿草吗？地球今天的万物生灵是怎样演化的？第二课 辽西世界级化石宝库旧称“热河”的中国辽西曾经孕育了五千年华夏文明的“红山文化”，而远在一亿五千年一亿二千万年前，中生代晚侏罗纪早白垩纪时期，当时的辽西大地，玉界琼田，碧波万顷，当时古地球从第一颗古菌藻出现，

6、到一亿二千万年前，辽西的古生物繁殖迅速，是世界上有名的生物繁育经典地区，已经有了数以万计的脊椎动物及大量无脊椎动物和植物了，简直就成了一个丰富多彩的“热和生物群”。伴随热河生物群的发展演化，辽西地区的火山活动异常活跃，动植物周期性地被火山喷出物与河流、湖泊的沉积物覆盖，生物体在被迅速埋藏得以保存以后，这些生物机体、遗物、遗迹在地下与周围的矿物质发生化学变化，其硬质部分逐渐被矿物质渗透与填充而矿化，即形成化石。在世纪年代，我国一批古生物学家陆续来到辽西，开始翻阅和解读这本记录古地球生命演化的百科全书，在这座化石宝库里，发现数千件保存精美的辽西中生代鸟类化石，数千件长毛恐龙化石及保存精美的原始兽类

7、、龟类、蜥蜴类、禽龙类、翼龙类、晰脚类及鸟脚恐龙类、两栖类、鱼类等数以万计的脊椎动物及大量无脊椎动物和植物化石。辽西化石的发现一次次震惊了世界，被称为世纪最惊人的古生物发现。辽西数万平方公里的土地上，埋藏着丰富的古生物化石，无论从数量还是物种上，成为独一无二的世界古生物化石宝库和全世界古生物学家及化石爱好者向往的圣地。辽西，特别是朝阳地区是世界上重要古生物化石资源产地。在北票市、凌源市、朝阳县、龙城区均挖掘出非常珍贵的具有极高的科研价值的古生物化石，构成了一个系列的完整的“热河生物群”，几乎涵盖了现在所有生物门类的祖先。特别是鸟类化石的大量发现，震惊了世界各国古生物界。一些科学家指出：朝阳的古

8、生物化石对研究鸟类的起源、被子植物的起源，现代哺乳动物的起源，昆虫与开花植物共同演化方面，提供了不可多得的佐证，它还是研究古地理、古气候、古生物环境的第一手资料，并具有科普、观赏、收藏价值。辽西的化石质地清晰、一块好的化石就是一幅精美的艺术珍品，这类资源不能再生，被誉为世界级文物，具有不可估量的文化及经济价值。思考与练习：、辽西化石资源的研究在全国乃至整个世界有什么重大影响？、辽西化石自然资源情况如何？我们应该怎样保护？、从辽西挖掘的化石种类之全，数量之多来看，思想在亿千万年前的辽西环境该是怎样？第三课 化石保护的意义及管理现况古生物化石是一个古老的概念，人们对化石的认识可追溯到遥远的古代。中

9、国作为文明古国，有记载的有关化石的记录大约在1500年前；给化石作出较完整定义的当推宋代大科学家沈括。他在陕西任经略安抚史期间，于岩石中发现了植物遗体，并指出那是远古时期的植物“悉化为石”。这恐怕就是化石这个科学术语的最早由来。中国现代地质学的崛起首先由古生物学开始，可以说古生物学是地质学最重要的基础学科之一。古生物化石的意义还不仅仅在于此，化石为认识生命起源和进化提供了证据，为人类认识自己的过去提供了机会。英国科学家，进化论的创始人达尔文，从古生物化石开始到现代生物，链接了从最古老的简单生物到人类，到今天物种数胜不胜数的繁茂世界的演替关系，这就是生物进化论。山无石不奇，水无石不清，园无石不秀

10、，室无石不雅；赏石清心，赏石怡人，赏石益智，赏石陶情，赏石长寿。古生物化石如此重要，迫使我们必须以全新的理念认识古生物化石的价值，迫使我们要负起义务和责任认真保护好古生物化石。辽宁特别是辽西，是古生物化石蕴藏丰富的省份，从上个世纪就陆续发现了不同地质时代的古生物化石，到了年代，辽宁惊人的古生物化石发现连接不断，一次又一次震惊了世界。令人遗憾的是，辽西这个珍贵的国库曾遭受到肆虐破坏和非法贩卖的厄运。曾几何时，化石产地的个别农民为了尽快致富，受经济利益的驱使，盗挖甚至哄抢古生物化石。文化的贫乏加上掠夺式的开采，不知有多少珍贵的化石惨遭破坏。还有一些非法经营者见利倒买倒卖，推波助澜，不少难得的化石标

11、本甚至被走私到国外，使国家声誉蒙受损失。古生物化石是大自然的无偿馈赠，是珍贵的自然遗产，它是揭开自然奥秘甚至人类本身的钥匙，珍惜古生物化石就是珍视科学，珍视文明和我们自己，对于辽西古生物化石这份自然遗产的保护，我们不仅要用情还要依法，还要运用科学的精神，法制的威慑，行使保护辽西古生物化石的权利和义务。国家和辽宁省的各级领导对保护辽西珍贵的化石资源十分重视。2001年3月1日，辽宁省人大常委会颁布实施了全国第一部化石保护管理的专门法规辽宁省古生物化石资源保护管理条例。在此之前辽宁省国土资源厅组建了化石保护管理专门机构，辽宁省化石资源保护管理处，成立了辽宁省古生物化石鉴定委员会，制定了辽宁省古生物

12、化石资源勘察、采掘管理办法、辽宁省古生物化石资源市场管理办法等规范性文件。经过一段时间的工作，结合各级政府的高度重视，各级国土资源部门的努力和公安、工商等部门的密切配合，一批违法分子得到惩处，化石产地得到了有效保护。1、辽西化石保护有哪些重大意义？2、国家、政府对辽西古生物化石管理的现状如何？单元提示:同学们，你们都可能读过很多课外书，比如童话故事、探险记、十万个为什麽，每当你手捧各类书籍，津津乐读的时候，是否有很多有趣的问题，有许多想解开的疑问吸引着你，使你爱不释倦地读下去。那麽本册阅读教材化石探秘，作为编辑者海洋就给你们提供了关于化石探秘方面的几个耐人寻味的也是科学家们梦寐以求勇于探索的几

13、个小问题呈现给你们，比如达尔文号称的“讨厌之谜，远古地球的第一颗生灵，苍茫世界第一朵花开在何处，地质学家的寻求之路，世界上最早的花，我想你们读后一定有所收获。你们在学习的时候，可参考课后的附图它会帮助你的，如有其它问题，或有新的发现可及时反馈给我，我会把你心目中的小发现编成课文，纳入我们的校本教材供全乡小朋友阅读欣赏，那麽你也不成了小编辑了吗？同学们你们还是先读为快吧！第四课 达尔文“讨厌之迷”英国科学家，进化论的创始人达尔文，从古生物化石研究开始，到现生生物，链接了从最古老的简单生物到人类，到今天物种数不胜数的繁茂世界的演变关系，终身从事研究生物进化过程。我们所居住的地球经历了几十亿年的历史

14、演化，从第一颗菌藻类的出现，发展到无脊椎动物、裸蕨植物、鱼类、两栖动物、爬行动物、哺乳动物的生成，总以为在由爬行动物向哺乳动物演化过程中，应当有一种起主导作用的一种植物没被发现，他把它称作“讨厌之谜”留给了后人。为了解开这个谜，科学追踪寻迹经历了100多年，在1998年，以孙革为首的中国科学家群体，在辽西的黄半吉沟距今1.45亿年的地层中发现了迄今年代最早的被子植物辽宁古果。简单地说在1.3亿年以后，地球表面以被子植物为主，被子植物又叫显花植物，就是开花结果的植物，而当前被子植物化石（辽宁古果）却难能可贵地显示了胚珠被心皮所包裹这一特征。在辽西古植物群中，经化石研究鉴定过的被子植物共包括7属7

15、种，有常见的画眉草，陈氏辽西草，染氏朝阳序，热河眼子菜，单子叶植物化石，古尔万果及辽宁古果。但这些中只有辽宁古果作为世界级的被子植物化石得到国际科学界的普遍承认。辽宁古果是被子植物的果枝化石，这类果枝乍看上去，就像现今的木兰类的花，只是骨朵果，是由一个心皮或离生心皮发育而成的果实，该果实成熟时，沿一条缝线裂开，如梧桐、芍药、牡丹的果实均属此类，排列较疏松。由于原始的花尚处于由裸 子植物演化为被子植物的最初阶段，因此不像现在的花那样，由美丽而明显的花瓣、花萼、花托、雄蕊、雌蕊组成一朵朵完整的花，或许它根本还没有发育花瓣和花萼，但从确定它是可靠的种子被果实包藏这一被子植物最重要的特征看，可以确定它

16、是可靠的被子植物，如同现今木兰花那样，这一果枝的主枝和侧枝可分别看作是一朵花。看过辽宁古果化石标本的人，或许开始会有像一株大豆枝条的印象，果实看上去的确很象常见的豆荚果基部，通常可见到雄蕊及萼片或其留下痕迹，而辽宁古果的果实基部既没有雄蕊也没有萼片的痕迹。在辽宁古果之前，国际古植物学界较为公认的最早的被子植物，除我国黑龙江鸡西的星学花序等外，还有以色列发现的被子植物无沟花粉，以及英国等地发现的单沟花粉，其时代大体为距今1.3亿年左右。辽宁古果的发现，将全球被子植物起源的时间至少前溯了1500万年。由于辽宁古果产于晚侏罗世地层中，与恐龙、中华龙鸟及昆虫化石在同一层位，因此，可定位于距今1.45亿

17、年左右，被确认为是迄今唯一有确切证据的全球最早的花。辽宁古国的出现，终于解开了达尔文的“讨厌之谜”，解开了哺乳动物是怎样由爬行动物经过地球上被子植物的出现到繁盛最终演化而来。1、地球在演变过程中经历了哪些代，在每一代里地球上都出现了哪些生物？2、想象说明，被子植物对于哺乳动物的出现有哪些积极作用？第五课 回眸古地球化石是埋藏在地下岩石一定深度的层次里，有的地方埋藏较浅，有的地方埋藏较深，就是在不同深层次发掘化石的种类也均不同。那是不是往深挖总有不同种类的化石呢？不是的，到一定深度即使再挖也不会再有生物化石了，那么这一点说明了什么呢？说明古生物并不是随着地球应蕴而生而就产生，是随着地球年龄的增长

18、，地球上环境的变化后而产生的。那么同学们一定会很想知道地球上的第一颗生灵是在哪里？何时出现的？科学家们通过对古生物化石的研究为我们找到了答案。古老的地球距现在已有46亿多年了，这个大圆球是怎样产生的，无人可知，但是我们却能推断古地球在没有生物时是什么样子的。同学们可能都知道，地球上百分之七十是水，只有百分之三十是陆地。天空依然是那么蓝，白云依然是那么飘荡，太阳依然是朝出夕落，月亮依然是那么圆缺，繁星依然是那么亮，雷鸣依然是那么响，风依然在刮，雨依然在下着，彩虹依然是那么鲜艳。可是天空不见一只鸟，风中也不见一片枯叶，地上海水依然荡漾，涛声阵阵，却不见一只海鸥，不见一条鱼儿的飞跃，一望无际，水平如

19、镜的湖水，却望不见一片倒影，日月潭只是一个深水潭，紫金山是灰的，大兴安岭也是不见一根小草，海拔第一高峰珠穆朗玛也只能掩藏在大海的波涛里整个陆地不见一颗草，不见一棵树，不见一只鸟，更不见任何动物的脚印。可就在地球到40亿年左右时候，由于地壳的变迁，苍海桑田的变化，气候的演变，在我们辽西这片汪洋水域边却出现了第一颗生灵，蠕动、成长、演化，那就是古老的菌藻类，地球上所有生物的祖先就这样诞生了。当时没有人为它喝彩，没有任何动物去骚扰，只有山河做证，只有我们的科学家在化石里找到得以证明。1、想象说明在40亿年前我们辽西地区可能是什么样？2、为什么说菌藻类是所有生物的祖先？3、化石研究，对研究古地球演变有

20、何意义？阅读与欣赏：苍茫世界第一朵花开在何处中国是礼义理性之邦，中国又是诗的国度，“无可奈何花落去，似曾相识雁归来”。花是古代诗人吟唱最多的，但是他们只看到“花落去”，那么花开几何时呢？没有人问过第一朵花开何处？花开何时？这是科学家梦寐以求，想解开的地球自然之谜。对于这个问题，关注最多的并长期思考的是英国生物学家、进化论的奠基人达尔文，在他长达半个世纪的研究中，应用大量的地质学、古生物学，比较解剖学和胚胎学等方面的材料，提出了物种演化是自然选择，适者生存，不适者淘汰。同时指出现存生物的多样性来自共同的祖先。这种结论原则上是对的，但是，当达尔文在总结中生代时期植物进化时，他却陷入困惑，他发现在1

21、亿年的白垩纪时期，被子植物已经成为地球植物界的主体，而在1.42亿前的侏罗纪地球上只是裸子植物和蕨类植物，这些繁殖器官比较简单的植物是如何进化到复杂的被子植物的？起源地应在哪里？达尔文穷其精力进行了大量调查，未找到任何线索，他很沮丧，因此，他把这些解不开的“扣”称为“讨厌之谜”。在达尔文去世后的100多年间，国际上众多的古植物学家及植物学家，为试图解开这个“谜底”进行了不断的探索，但一直未能得到彻底的解决。探索、寻觅、研究，答案从哪里来，只有靠古生物化石的发掘与研究。时间进入了20世纪末，以孙革教授为首的中国科学家群体经过对中国中生代生物群落的分析，认为在中国辽西地区很有可能找到“谜底”。自1

22、996年起，孙革、郑少林等在辽西北票发现了早期被子植物线索，经过两年的潜心研究，于1998年底在美国科学杂志上公布了研究成果，这就是引起了国际科学媒体广泛关注的辽宁古果。美国古植物学家古端培特在评价这一研究成果时说：“这个被达尔文称为讨厌之谜的难题，由于孙革等人的最新发现，终于向人们显露了一些庐山真面目。”他又说：“由于辽宁古果的发现，最终解开达尔文所称的讨厌之谜，不会再超过10年。”孙革等科学家从辽西的古生物化石的发现与研究过程中，解开了达尔文的“讨厌之谜”，世界上第一朵花开在辽西，证明了在远古时代地球上的裸子植物和蕨类植物向被子植物转化的开头是在辽西，也为哺乳动物及人类的出现奠定了基础，我

23、们的辽西是地球上古生物演化的先河。第六课 植物化石与植物的演化现在地球上几乎到处生长着植物，种类繁多，形体各异。据统计，地球上大约有40多万种植物，这些植物中有高大的乔木，低矮的灌木及各种草本植物等。那么这许多的植物究竟是怎样产生的呢？今天我们这个绚丽多彩、繁花似锦的世界是从什么时候开始的呢？要想弄清这个问题，科学家们通过对古生物化石，即植物化石的研究得出了地球上植物演化的简单历史。大约在30多亿年前，地球上已出现了植物。最初的植物，结构极其简单，并且都生活在水域里，目前发现的早期生命形态是些低等的菌藻类生物，随后是生活在温暖、潮湿环境的蕨类植物。但到了石炭纪末期（距今约2.5亿年前），地球上

24、发生造山运动，地壳有了很大变动，陆地上出现了大片荒漠，在很多地区，原来是温暖而潮湿的气候转为干燥的大陆性气候，冬季寒冷、夏季炎热，植物界也随着气候的变化而改变。由裸厥类演化而来的适应干旱环境的裸子植物（松柏和苏铁类）逐渐代替了沼泽生的蕨类植物。而到了中生代晚期（距今约6500万年）地球又发生了大变动，大陆分离漂移，引起海陆格局，古气候变化，盛极一时的恐龙灭绝了，随之而起的是显花植物（被子植物）的大量出现，哺乳动物也随着被子植物的产生而产生。被子植物的发现是古地球上植物的最晚发现，也是最高级的植物，被子植物是通过科学家在植物化石中发现有花的完整特征得以证明，被子植物也是现代植物界中最繁茂和分布最

25、广泛的种子植物，世界上现有300400个科，约250000种左右，我国大约有343科，3000余属，31000余种。被子植物的兴起被认为是植物进化史上的一大飞跃，在长期演化与发展中，被子植物较蕨类及裸子植物更有适应性。被子植物形态与生态类型变化万千，科学家通常认为，哺乳动物随着被子植物的兴起而繁荣昌盛起来，哺乳动物发展到高级阶段，特别是大脑最发达的灵长类进化到最高阶段，以致出现了人类。今天被子植物与人类生存与社会发展关系十分密切，人们吃的大米和水果，穿的衣服所需的棉花，医疗所需的药品，特别是中草药，美化生活的鲜花及建筑所需的一些木材等，绝大多数是被子植物。所以，被子植物的起源及早期演化是科学家

26、研究的热点之一，我们辽西植物化石丰富，有许多中外科学家云集辽西，都想在被子植物的产生与演化中揭开点新的秘密。考查与实践：1、什么是被子植物？实地考查我们周围都有哪些被子植物？这些植物都有哪些特点？2、想象说明，为什么说古地球的演变，辽西的被子植物会繁茂？、为什麽说被子植物的兴起是植物进化史上的一大飞跃？被子植物与哺乳动物的繁衍又有怎样的关系？第七课 地质学家的寻求之路被子植物化石的发现揭开了达尔文的“讨厌之谜”，为被子植物的演化及哺乳动物的产生奠定了基础。那么地球上裸 子植物是怎样向被子植物演化的，最早的被子 植物是在哪里发现的？科学家为了寻觅最早的被子植物不知翻阅了多少资料，踏遍过多少群山峻

27、岭，到哪里去寻找更早的被子植物？我国科学家孙革、郑少林等认为，与我国东北毗邻的蒙古境内发现一些似被子植物的化石，它们可能与裸子植物向被子植物过渡有关，就此推断更早的被子植物产地应该更靠近蒙古，首先是辽西，因为那里的地层和化石时代是中生代的晚侏罗世，比鸡西（黑龙江的一个地名）的早，那里的动植物化石面貌与蒙古发现的动植物面貌十分相似，而这个地区气候较干燥，晚侏罗世频繁的火山爆发，在这动荡恶劣的环境下容易产生新的物种，由此科学家决定向辽西挺进，特别关注的是辽西的北票地区。北票地区是南京地质古生物研究所的科研基地，有关专家曾在那里做过几十年的工作。这里山峦起伏，是著名的热河生物群落，在几亿年前，这里是

28、一个汪洋的水域，水波荡漾，水天相接，后来由于这里多是火山喷发区，经常性的火山喷发，地壳的变迁，往日水平如镜的湖面渐渐变成了茫茫的荒野，是我国水陆变迁的最早发生地后来由于气候的变化，冬寒夏热，裸子植物消失，被子植物相继产生，1亿多年前这里就变成了荒漠中的一块绿洲，后来经过流水的淤积，变成了当今的遍是漫谷沟壑，起伏的山峦，这里在火山沉积层中保存着大量的动物、植物化石。我国科学家以孙革为首的早已把此地做为考查、探究的基地，他们就在此地安营扎寨。他们不分春夏秋冬，冒着严寒酷暑，冒着风沙，翻山越岭，踏勘采样，从1990年到1996年，在这6年的拼搏中，他们在辽西先后采集了几百块有科学价值的植物化石标本，

29、从中发现了一些类似在蒙古发现的似被子 植物的化石，为在辽西被子植物的发现打下了坚实的基础。1、我国科学家为了寻求最早的被子植物为什么把目标选定了辽西？2、想象说明辽西在1亿年前是什么样的？后来是什麽原因变成今天这样的？惊世发现“辽宁古果”任何科学研究的发现，都有偶然性，但偶然寓于必然之中。中国科学家孙革等人在辽西安营扎寨多年苦苦探求早期被子植物化石没见成果时，机会却送上门来了。1996年10月，孙革的一个同事到辽西采集动物化石标本，回南京后送孙革几块植物化石标本，三天后一个夜晚，孙革在研究室里小心翼翼地打开用纸包裹着的，刚从辽西北票采回的几块植物化石，在看到第三块时，他的目光惊异了，眼前的化石上有一株形似蕨类的，呈杈状的枝条，似叶子的部分是凸起状，显然是种子，但不同于常见的蕨类植物。50多岁的孙革怀疑自己是不是眼花了，他再用放大镜观察，发现上面的主枝和侧枝呈螺旋状排列着类似豆角的果实，每枚果实包藏24粒种子，他又拿到显微镜下观察，啊，果然是被子植物！老