主題9:生物體的演化

單元參:生物的演化過程

 

一、生物的演化過程

科學家根據不同時代化石所提供的訊息發現,地球曾經歷了數次的大變動,每一次的變動都造成生物的群集大量的改變。當地球上的環境穩定時,生物開始大量繁衍出各式各樣的生物種類,而後因環境劇烈變動,生物種類大量滅絕消失,大滅絕之後存活下來的生物種類,又因環境恢復穩定而重新適應新的環境並開始下一階段的大繁衍,如此週而復始,形成了今日地球上的生物風貌。

目前發現的化石中,最早出現的生物是大約生活於35億年前的藍綠藻,藍綠藻生活於海洋中,構造簡單,細胞型態與今日之細菌類似,均屬於原核生物界的生物。但科學家根據化石的證據得知,絕大部分的化石,都出現在5.45億年前之後,而主要的生物演化現象也大多發生在此之後,於是科學家將此後的地球歷史時期分為古生代、中生代和新生代三個地質時代,而於5.45億年前之時代劃分為原生代、太古代與冥王代。

科學家依據化石所提供之證據,推論生物演化大致依循著以下幾個方向:

1.由構造簡單的生物演化到構造複雜的生物。

2.由低等生物演化到高等的生物。

3.由單細胞生物演化到多細胞生物。

4.從水生演化到陸生(大多數生物依循此方向演化)

5.脊椎動物的演化方向
魚類->兩生類->爬蟲類->鳥類及哺乳類

6.植物的演化方向
蘚苔植物->蕨類植物->裸子植物->被子植物

 

二、地球地質時代的劃分

科學家依據化石的證據發現,主要的生物演化現象發生於5.45億年前之後,於是科學家將此後的地球歷史時期分為古生代、中生代和新生代三個地質時代,以下將針對此三個時代之生物特色與環境進行介紹。

1.古生代(5.45億年前~2.45億年前)
※古生代初期

(1)海洋中出現各種藻類、無脊椎動物(如三葉蟲、海百合、水母等)及原始魚類。

(2)藻類演化成蘚苔植物而首先登陸生活。

(3)植物登陸後,大型昆蟲與兩生類相繼出現於陸地上。

補充:根據化石推測,兩生類的四肢是由魚類的胸鰭與腹鰭演變而來。

※古生代末期

(1)蘚苔植物演化出具有維管束構造的蕨類植物,而後蕨類植物再演化成裸子植物。

(2)兩生類演化成早期的爬蟲類。

圖片來源:國立編譯館

2.中生代(2.45億年前~0.65億年前)

(1)海洋中出現各種的菊石,為海洋中的優勢種類。

(2)陸地上出現許多蕨類植物與裸子植物,是陸地上的優勢植物。同時裸子植物亦演化形成被子植物,但其數量並不多。

(3)陸地上是大型爬蟲類(恐龍)的天下,此時爬蟲類也演化成鳥類與哺乳類,但因恐龍興盛佔據了食物資源,其數量與種類並不多。

(4)中生代末期,因地球環境發生巨變,使恐龍無法適應而滅絕。

圖片來源:國立編譯館

3.新生代(0.65億年前~現在)

(1)恐龍滅絕後,鳥類與哺乳類得以利用環境的資源而開始大量繁衍成為新生代的代表生物。

(2)會開花的被子植物因更能適應陸地的生活,而大量出現各式各樣的種類,是新生代的優勢植物。

(3)人類的始祖約出現在200萬年前,而現代人類約在數萬年前出現。現代人類因具有發達的大腦及靈活的雙手,使之興盛於地球上。

圖片來源:國立編譯館

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