上海——自然博物馆（二）

徐顺荣

生命登陆 生命起源于海洋，历经漫长的岁月逐渐进驻陆地各处。 陆地和水域有极大的不同：没有水的浮力，生物完全依靠自身结构支撑身体，没有水承载新生脆弱的卵，生物需要特别的繁殖策略来脱离对水的依赖，更要学会在空气中自由呼吸……此外，陆地上视野开阔，环境多变，神经系统和机体各个方面都要作出适应性调整。 生物如何克服这些障碍并适应陆地环境?请在这里寻找答案。 演化之道 寒武纪生命大爆发 在约5.4亿年前的寒武纪最早期的地层中，出现了丰富的有亮动物化石。在其后年代的地层中，又发现了以澄江动物群为代表的、几乎囊括现今所有动物门类的化石，这就是震惊世界的“寒武纪生命大爆发”事件，堪称生命演化史上的“第一次绽放" 。 与前寒武纪动物群化石相比，寒武纪生物的主要特征是具有骨骼和两侧对称。这些特征为动物的躯体披上了“铠甲” ，也提高了它们的自主运动速。 寒武纪的生物 寒武纪距今约5.4亿～4.9亿年，是显生宙最初的地质年代。这一时期的地球环境以海洋为主，新的大陆开始形成。 寒武纪掀开了地球生命演化的崭新篇章。涌现出以三叶虫为代表的无脊椎动物，包括节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等诸多门类，并首次出现了脊索动物。这些生物在寒武纪地层中留下了丰富的化石。 海水中的古生物化石 菊石(德国)古生代二叠纪 三叶虫（俄罗斯）古生代奥陶纪 生命豋陆的条件 寒武纪前的地球表面大部分被水覆盖、氧气稀薄、寒武纪生命大爆发后，海洋中藻类等光会自养生物不断产生氧气，又逐渐形成臭氧层，改变了大气层构成、随着地质变化，陆地面增多、自奥陶纪开始，陆地成为生物的“宜居之地”。 鹦鹉螺和笔石等是奥陶纪海洋的主角，节肢动物开始繁盛，藻类被海水冲刷上岸。几经沧桑，演化出最早登陆的生命——苔藓植物。奥陶纪晚期、食物丰富、竞争较少的陆地、让更多生物上岸生活变成可能。此后，维管植物和节肢动物渐渐成为陆地上的新居民。 植物的登陆 植物最先扎“根”陆地。 奥陶纪中期，苔藓植物是首先登陆的生命，它们有着简单的“枝叶”——茎叶体，帮助苔藓植物逐渐适应了陆地生活。 志留纪早期，滨海和沼泽地区出现了各种裸业蕨植物，它们是最早的维管植物，裸蕨植物的维管给予了植物体有力的支撑，同时帮助输送水分和言养；拟根茎和假根使其植根大地，盛极一时。 根茎叶的分化 早期的蕨类植物包括松叶蕨类、木贼类和真蕨类等。与裸族植物不同的是，它们有了真正的根、茎、叶。 “假根转变说”认为根是从裸蕨植物地下部分的假根转化而来；而“拟根茎发展说”认为根是从拟根茎部分向下伸出的根状分枝发展而来。 “突起说”解释了小型叶的起源，认为其发生于茎轴表面的突出体，而“顶枝学说”同时解释了小型叶和大型叶的起源，它们是由顶技经过耸出、扁化、蹼化等过程形成的。57，小原始蕨 58，古羊齿59，原始髓木 裸子植物的兴起 裸子植物是从蕨类植物演化而来的高等植物，于石炭纪晚期登上了生命的舞台。种子的出现对植物的发展意义重大，它们帮助植物适应了干旱环境，可将后代传播得更远.。 裸子植物出现后，地球的气候环境发生了多次重大变化，它们的种类也几经演变，繁衍至今。 无脊椎动物的登陆 志留纪晚期，地壳运动变得剧烈，陆地面积显著扩大。继植物登陆后，无脊椎动物也开始向陆地进军。 登陆的无脊椎动物逐渐形成了气管系统，能够充分利用空气中的氧气，更好地适应陆地环境。之后，它们分成了两支，一支转入土壤中隐藏生活形成了多肢类动物，另一支则是繁盛至今的昆虫。 脊椎动物的登陆 已知最早的脊椎动物——鱼类出现于寒武纪早期，志留纪和泥盆纪是鱼类的繁盛时期。 泥盆纪晚期，全球海平面下降，陆地继续扩大，大部分鱼类因缺水而死亡。肉鳍鱼类中的一支凭借独特的肉质鳍不断从即将于涸的水塘迁移到他处。渐渐地，偶鳍演变成了四肢，它们成为既可在水中游动又能在陆上行走的原始两栖动物，是最早登陆的脊椎动物。33，鱼石螈（模型）。26，乐氏江油鱼。23，张氏真盔甲鱼。24，廖角山多鳃鱼。27，多瘤亚洲棘鱼，29，长兴中国旋齿鲨。28，兴国瓣齿鱼。30，弗氏古鳕鱼。32，杨氏鱼。 泰雷尔霸鱼(模型) (美国)古生代泥盆纪,距今约3.6亿年 恐龙盛世 中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪，是爬行动物的繁盛时代-——它们统治了整个陆地、海洋和天空。 三叠纪，爬行动物盘踞海洋、蓬勃发展。中国西南地区出土的化石将为你铺开一幅古海洋爬行动物的画卷。 侏罗纪，爬行动物体型庞大、种类繁多，达到繁荣的巅峰。来自世界各地的化石将为你再现爬行动物称霸地球的盛况。 白垩纪，爬行动物达到多样化的顶端，但体型趋于小型化。小型哺乳动物和鸟类崭露头角。繁盛的热河生物群将为你解开生物演化史上的诸多谜团。海百合（摩洛哥）中生代海星（摩洛哥） 多棘沱江龙（模型） 年份：晚侏罗纪，距今约1.6亿年 采集地：中国四川沱江流域 恐龙蛋 三叠纪的海洋霸主 第三次大灭绝揭开了三叠纪的序幕，幸存的物种开始辐射分化. 三叠纪的海洋中，爬行动物种类丰富，有体形修长的肿助龙、擅长狩猎的幻龙、身宽体胖的楯齿龙、颈脖细长的蛇颈龙、“海中蜥蜴”海龙和形体似鱼的鱼龙等。这些爬行动物在海洋中猎食鱼类和软体动物，在六射珊瑚礁和海百合中自由徜徉。 这些曾经的海洋霸主身上发生了哪些有妙的故事?让我们走进三径…… 孙氏南漳龙（模型） 1，东方恐头龙（翻模）2，云贵中国龙龟3，混鱼龙4，混形黔鳄（翻模） 混形黔鳄：“初次下海”的槽资类 先前，槽齿类被认为是陆生动物，但混形黔鳄化石首次在海相地层中被完整发现，它的头骨、前肢和尾部都表现出明显的水生特征，而后肢则保留着典型的陆生形态。这一发现推翻了古生物学界长期认为“槽齿类没有进入海洋”的结论。 5，胡氏贵州龙6，楯齿龙7，巨胫龙8，幻龙 贵州龙：卵生还是胎生？ 贵州龙是生活在三叠纪晚期的海洋爬行动物。宽大的脚掌和细长的尾巴，让它的要适应水中生活。 一般认为爬行动物是卵生，化石表明，贵州龙的骨盆结构及呈长圆筒状的肱骨使它们能够直接产下幼年个体；在个别母体腹内发现了幼体的贵州龙化石。这些发视证明它们非卵生，非胎生，而是卵胎生。 半甲岗龟：最原始的龟类 半甲齿龟是迄今为止发现的最原始的龟类，是现代龟的祖先。 半甲齿龟有许多原始的特征：上下颌具有牙齿；没有完整的甲亮；颅骨在眼睛前方的部分较长；尾椎的横突没有愈合等。 寒武纪化石墙 中国龙（双嵴龙）（模型） 埃德蒙顿龙（模型） 许氏禄丰龙年代：中生代侏罗纪，距今约2亿年发现地：中国云南禄丰 五彩冠龙（模型） 中华龙鸟（模型）尾羽龙（模型）燕鸟（模型） 侏罗纪时代的化石 小恐龙化石 鹦鹉嘴龙中生代白垩纪 棘鼻青岛龙 暴龙（模型） 棕榈（叶）（美国）棕榈（花）（美国）新生代古近纪始新世 结节龙类（模型） 窃蛋龙（模型） 古兽生境 哺乳动物早在三叠纪便登上了演化的舞台，但在中生代，它们只能生活在恐龙的阴影下。恐龙大灭绝为哺乳动物的繁盛提供了机会，通过适应辐射，食虫类、階齿类、奇蹄类、偶蹄类、食肉类和原始灵长类等哺乳动物主要类群纷纷出现。 随着全球气候的不断变化和随之引发的生境演替，哺乳动物群落也不断更替与发展。在世界各地出土的哺乳动物化石，是我们再现古气候和古生境的重要依据。古新世哺乳动物 古新世是恐龙灭绝后哺乳动物进化历程中的“黎明前的黑暗”。古新世哺乳动物最大的特点是体型小，以原始种类为主，这是哺乳动物适应辐射的起始除段，已经出现了全齿类和有蹄类的最原始代表物种等，为之后哺乳动物的大幅射作好了准备。古新世的哺乳动物古新世被描述为在恐龙灭绝之后的间隙性“黑暗”时期，而在哺乳动物进化的“黎明”之前。古新世哺乳动物最大的区别特征是原始群体占优势，体型小，是适应的最早阶段为不哺乳动物，看到了弓齿兽和蹄类动物辐射的出现为后来哺乳动物的大辐射铺平了道路。 磷矿森林鳄（摩洛哥）新生代新近纪中新世 山旺生物群 山旺生物群化石产自山东山旺的硅藻土地层，形成于1800万年前的中新世早期，是世界罕见的保存完整、门类齐全的古生物化石遗迹。 在山旺已发现了硅藻、孢粉、植物、节肢类、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等十几个门类的化石，大多保有原有颜色和形态，是中国远古生物世界的重要记录，为研究生物群演化和环境变迁提供了重要佐证。 雷兽（中国）新生代古近纪始新世 近无角犀（中国山东昌乐）新生代新近纪中新世 巨翼齿兽（中国内蒙古）新生代古近纪渐新世霍尔果斯准噶尔巨犀（中国内蒙古）新生代古近纪渐新世 半岛猪兽（中国山东昌乐）新生代新近纪中新世 三角原古鹿（中国山东昌乐）新生代新近纪中新世 近无角犀脚骨（中国山东昌乐）新生代新近纪中新世 柯氏柄杯鹿（中国山东昌乐）新生代新近纪中新世 柯氏柄杯鹿（中国山东昌乐）新生代新近纪中新世 半岛猪兽（中国山东昌乐）新生代新近纪中新世 孔子犬熊（中国山东昌乐）新生代新近纪中新世 三趾马 库班猪 葛氏铲齿象 维氏大唇犀 萨摩麟 埃氏马 披毛犀 步氏和政羊 三趾马动物群 中新世晚期，和政地区气候炎热干旱，环境以森林草原和稀树草原为主，三趾马动物群代替了铲齿象动物群，成为当时的主角。三趾马动物群种类繁多、数量庞大，主要物种有三趾马、萨摩麟、大唇犀、原大羚、剑齿虎、骶形兽、后猫、近狼獾和始蜜獾等。 马的演化 马演化的化石记录是最完整的：从始新世的始祖马、历经渐新马、草原古马、上新马，到更新世的真马(即现代马)。中新世晚期出现的三趾马是马演化的旁支。 马的演化趋势是：体型逐渐增大，四肢增长，侧趾萎缩，中趾加强，齿冠复杂化，面部伸长。 象的演化 长鼻目现存只有三种，但史前曾十分繁盛。早在古新世，埃及、苏丹等地就出现了始祖象，并由此演化出三大分支：恐象、短颌乳齿象和长领乳齿象，现代象是从长颌乳齿象演化而来的。 在和政地区发现的长鼻目有铲齿象、四棱齿象、乳齿象等类群。 铲齿象动物群 中新世中期，青藏高原脚下的和政地区气候炎热湿洞，湖泊星罗棋布，水草繁茂。适宜的环境养育了以齿象为代表的动物群，该动物群中还有库班猪、半熊、安琪马等二十几种哺乳动物。齿象的状门齿适于从浅水中挖取植物、人们推测它们生活在水边。 阶齿兽（中国广东南雄）新生代新近纪古新世 猛玛象 猛玛象生活在更新世晚期，曾遍布亚欧大陆和北美大陆的寒带和寒温带地区。它们浓密的长毛可抵御严寒，四肢粗壮、体型庞大,具有弯曲的巨大长牙。1万年前，猛犸象由于气候变暖和先人辅杀等原因而灭绝。 在俄罗斯冻土层中发现了保存完好的猛犸象遗体，科学家希望通过克隆技术让猛犸象重获新生。 猛玛象（幼仔） 披毛犀 致命刃齿虎 原牛 从猿到人 人类的祖先是谁?昨天的他们如何演化成今天的我们? 古人类学家们从非洲南方古猿寻起，逐步探究，几百万年来，人类祖先的一个个近亲出现或消失在演化的征途上，人类一路走来，足迹逐渐清晰。除了传统的考古发掘之外，对人类基因组的研究进一步揭示了人类的起源之谜。 从猿到人,让我们追寻人类的足迹，回溯人类的演化之路。 西部大猩猩(模型) 红猩猩 现代人 黑猩猩 西黑冠长臂猿 环尾狐猴 眼镜猴 黑猩猩 婆罗洲猩猩 黑冠长臂猿 西非黑白疣猴 鼬狐猴 现代人来自哪里? 关于现代人的起源地，争论颇多，目前主流假说有两种： “非洲起源说”认为人类曾先后两次走出非洲。约15万年前，第二次走出非洲的古人类由非洲大陆向其他各洲迁移，成为现代人的祖先。第一次走出非洲后遍布全球的早期人类可能全部被冰川严寒自然消灭，也可能被第二次走出非洲的古人类后裔征服并取代。 “多地区进化说”则认为第一次走出非洲后遍布全球的古人类在亚洲、非洲、欧洲等地各自演化至现代人。 石器的故事 旧石器时代的人类以采和狩猎为生，使用简单打制的武器和生活用具。石材直接采用天然砾石。打制方法粗放，如砸击、锤击和碰砧等。工具主要为刮削器、砍砸器、尖状器、石锥、雕刻器和石球等六类。另外还有石锤、石砧等，锤面和砧面布满粗糙的打击痕迹。 这些技术的掌握是在长期生存斗争中获得的，增强了人类体质和适应能力，改善了生存条件。 南方古猿：宜立行走的“先兆” 南方古猿生活在距今400万一300万年之间，主要分布在南非和东非等地区。南方古猿化石最早于1924年在南非金伯利以北被发现，著名的年轻雌性南方古猿“露西”的骸骨化石于1974年在伊索比亚出土。 南方古猿脑容量较小，但脑结构已与现代人相近，和猿类有显著差别：他们已经开始直立行走。 　　能人生活在距今300万～200万年间，主要分布在东非，代表性头骨化石和石器最早于1960年在坦桑尼亚奥杜威峡谷被发现。 能人身高约1.2米～1.3十人，头骨的骨壁较薄，颊骨较窄；锁骨与现代人相似，手指能对握且灵活，他们开始制造工具。“特卡纳男孩”（模型） 爪哇直立人头骨（模型） 　　晚期智人生活在距今5万年的非洲、欧洲、亚洲、美洲及大洋洲等，已遍布全球。法国的克罗马农人，中国的山顶洞人是最早被发现的晚智人，年代最早的晚智人主要生活在非洲大陆。 晚期智人脑颅较高较圆，面部较扁平，骨骼较早期智人纤细并分化出四大人种。当时的人类文化处在旧石器时代晚期，出现了雕像和洞穴壁画。 长者智人头骨（模型） 斯虎尔人头骨（模型） 艺术的先驱-克罗马农人 克罗马农人因最早在法国克罗马农山洞被发现而得名，包括生活在距今2万-3万年间的西欧和北非的晚期智人。 在克罗马农人遗址发现的雕刻品和壁画等是前所未有的艺术杰作。 母系氏族的发展一山顶洞人 山顶洞人生活在距今约3万年前。 山顶洞人已处于母系氏族社会，在洞穴遗址中发现了骨针和石片等工具和大量装饰品。 展示大厅 马门溪龙腿骨(中国重庆合川)中生代侏罗纪，距今约16亿年 恐龙时代的化石 悬在空中飞翔的恐龙化石 都是上天的？ <a href="https://www.meipian.cn/2uxtym31?share_from=self" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(237, 35, 8); font-size: 20px;">上海——自然博物馆（一）</a><a href="https://www.meipian.cn/2v2woilq?share_from=self" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(237, 35, 8); font-size: 20px; background-color: rgb(255, 255, 255);">上海——自然博物馆（三）</a><a href="https://www.meipian.cn/2v4s6i4m?share_from=self" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(237, 35, 8); font-size: 20px; background-color: rgb(255, 255, 255);">上海——自然博物馆（四）</a><a href="https://www.meipian.cn/2v7ugw99?share_from=self" target="_blank" style="background-color: rgb(255, 255, 255); font-size: 20px; color: rgb(237, 35, 8);">上海——自然博物馆（五）</a>