【正文】 ? 動(dòng)物和植物的第一次骨骼化 （ 鈣化 ） 為什么幾乎同時(shí)發(fā)生于前寒武紀(jì)末至寒武紀(jì)之初 ？ ? 簡述大氣 、 古海洋的演變以及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)所揭示的某些地質(zhì)歷史時(shí)期的板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與生物進(jìn)化事件的聯(lián)系 。 ? 生命史已不僅僅是生物進(jìn)化歷史，實(shí)際上它也是地球演化史，是整個(gè)自然界（生物與非生物部分）的歷史。 ? （ 4）動(dòng)物和植物的第一次骨骼化（鈣化）為什么幾乎同時(shí)發(fā)生于前寒武紀(jì)末至寒武紀(jì)之初，這也是近年來學(xué)者們熱心探討的新問題。但疊層石、微生物化石、穩(wěn)定碳和硫同位素分析資料以及活細(xì)胞分子生物學(xué)分析資料都證明光合作用和光合微生物起源很早（至少在 35億年前就出現(xiàn)了）。單細(xì)胞微觀生命的進(jìn)化歷史如此之長，多細(xì)胞宏觀生物的出現(xiàn)和分異如此之晚且如此 “ 突然 ” ，也是令人費(fèi)解的。這是令人費(fèi)解的。 三、生命史研究的新進(jìn)展和新問題 ? 生命研究史中的新問題 生命史研究的新進(jìn)展也提出了一些令人費(fèi)解的、但值得探討和思考的新問題： （ 1）地球生命歷史之長和生命起源之早是出乎預(yù)料的。 一）生命史研究的新進(jìn)展和新問題 ? 生命研究史中的新進(jìn)展 c．某些地球化學(xué)、天體物理學(xué)揭示的異常事件與生命史中的某些絕滅 —— 適應(yīng)輻射事件相互驗(yàn)證。 ? a．比較分子生物學(xué)建立的系統(tǒng)樹大致與古生物化石記錄所確定的進(jìn)化順序相符合。揭示出生物圈與地殼、大氣圈、水圈在相互作用中協(xié)進(jìn)化的過程。 一）生命史研究的新進(jìn)展和新問題 ? 生命研究史中的新進(jìn)展 ? （ 5）參與地球生命歷史研究的有來自古生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、分子生物學(xué)、地球化學(xué)、化學(xué)與生物化學(xué)、天體物理學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等各領(lǐng)域的專家。 三、生命史研究的新進(jìn)展和新問題 ? 生命研究史中的新進(jìn)展 ? d．最早的陸地植物（苔蘚植物）和陸地?zé)o脊椎動(dòng)物（某些節(jié)肢動(dòng)物和環(huán)節(jié)動(dòng)物）構(gòu)成的陸地生態(tài)系統(tǒng)大約在 4． 5億年前出現(xiàn)；陸地維管植物最早出現(xiàn)于 4億年前或 4． 5億年前）（早志留世或晚奧陶世）。 ? c．具有外骨骼的無脊椎動(dòng)物（小殼化石）和具有鈣化組織的藻類植物最早出現(xiàn)于 5． 3億年到 5． 5億年前。多細(xì)胞無脊椎動(dòng)物最早的適應(yīng)輻射發(fā)生在大約 5． 5～ 5． 7億年前。 三、生命史研究的新進(jìn)展和新問題 ? 生命研究史中的新進(jìn)展 ? 、地質(zhì)學(xué)等綜合學(xué)科研究進(jìn)展： ? a．真核生物的最早出現(xiàn)大致和大氣圈中自由氧的開始積累同步，即大約在 19～ 20億年前。后者一般被認(rèn)為是光合微生物的生命活動(dòng)與沉積、沉淀作用的綜合產(chǎn)物，因而可作為光合作用存在的證據(jù)。這兩項(xiàng)證據(jù)也間接地支持了 38億年前地球上可能有生命存在的推斷。這證明生物有機(jī)合成（初級(jí)生產(chǎn)）可能在 38億年前就開始了。 三、生命史研究的新進(jìn)展和新問題 生命研究史中的新進(jìn)展 三、生命史研究的新進(jìn)展和新問題 ? 生命研究史中的新進(jìn)展 ? （ 2）間接的證據(jù)表明，生命史與地質(zhì)史幾乎同樣長，即大約有 38億年之久。在南非太古宇翁維瓦特群（ OnverwachtGroup）和無花果樹群（ Fig Tree Group）、澳大利亞西部和西北部的太古宇瓦拉伍那群（ Warrawoona Group）和阿倍克斯玄武巖組（ APex Basalt）的燧石層中發(fā)現(xiàn)了絲狀的微生物化石。 二、地球歷史中的生命紀(jì)錄 ? 元古宙的生命紀(jì)錄 岡弗林特組（ Gunflint）中的生物紀(jì)錄 元古宙的疑源類 澳大利亞南部埃迪卡拉動(dòng)物群 ? 古生代的生命紀(jì)錄 澄江動(dòng)物群軟軀體化石 澄江動(dòng)物群 —— 微網(wǎng)蟲 澄江動(dòng)物群化石 澄江動(dòng)物群化石 水母狀生物 高腳杯蟲 舌形貝 三葉蟲 泥盆紀(jì)植物景觀 泥盆紀(jì)的珊瑚 菊石化石 三、生命史研究的新進(jìn)展和新問題 魚類與兩棲類演化 二疊紀(jì)兩棲類 中生代爬行動(dòng)物 中生代恐龍演化 生物 進(jìn)化圖片 種子蕨 新生代哺乳動(dòng)物 生物 進(jìn)化圖片 人與黑猩猩的親緣 人 類 演 化 返祖現(xiàn)象 石 器 紀(jì) 錄 ? 60年代以來地球生命史研究的主要進(jìn)展概括起來有如下幾項(xiàng)。植物的第二次骨骼化可能發(fā)生于晚奧陶世或志留紀(jì)，以木質(zhì)化的維管系統(tǒng)的起源為標(biāo)志。這一次骨骼化以無脊椎動(dòng)物鈣質(zhì)外殼的形成和植物中鈣藻化石的最早出現(xiàn)為標(biāo)志，實(shí)際上是外骨骼的產(chǎn)生。 ? 木質(zhì)化就是植物的骨骼化。 ? 骨骼化是生物結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的基礎(chǔ)，骨骼系統(tǒng)又是生物形態(tài)進(jìn)化的限制因素。節(jié)肢動(dòng)物的外殼骨骼是體表呼吸的障礙，堅(jiān)硬的外骨骼也不可能進(jìn)化出像陸地脊椎動(dòng)物那樣的 “ 負(fù)壓呼吸 ” 系統(tǒng)。于是我們看到昆蟲是如何艱難地“ 蛻皮 ” 的，但腹足類的螺旋形殼和某些環(huán)節(jié)動(dòng)物的管狀殼并不影響其內(nèi)的軟軀體的生長。 ? （ 2）生長的限制。這正像人類的戰(zhàn)爭武器坦克一樣，在裝甲厚度與速度之間出現(xiàn)了矛盾。這在軟體動(dòng)物中表現(xiàn)最為突出。動(dòng)物的外骨骼體制既有它的優(yōu)越性，也有其限制性，外骨骼體制的優(yōu)越性在于支撐、運(yùn)動(dòng)、防護(hù)三項(xiàng)功能緊密結(jié)合。 ? 骨骼在進(jìn)化過程中，其防護(hù)功能與支撐功能互相結(jié)合，例如無脊椎動(dòng)物外骨骼既是支撐系統(tǒng)，又是防護(hù)系統(tǒng)。骨骼的進(jìn)化可能與它的另一個(gè)重要功能有關(guān)，即骨骼的支撐功能，骨骼作為支撐系統(tǒng)使生物體的結(jié)構(gòu)更符合力學(xué)原則。 ? 骨骼最初可能是作為防護(hù)（防衛(wèi)）系統(tǒng)而進(jìn)化產(chǎn)生的。另一方面，美國學(xué)者 Grotzinger（ 1989）認(rèn)為元古宙末海水鈣的含量下降，海水的鈣離子從早元古代的飽和或過飽和狀態(tài)逐漸下降到新元古代晚期和寒