师:同学们好,本节课我们继续学习生物进化的历程第二课时。之前我们了解到,地球约在46亿年前形成,过了10亿年左右才诞生原始生命。和生命起源一样,生物进化也历经漫长过程。今天,我们就一起来探究这个历程。
上节课我们学习了研究生物进化的方法,通过对不同年代地层中化石的纵向比较,以及对现存生物种类的横向比较来研究,其中最直接的证据就是化石。同学们还记得化石是什么吗?
生:化石是生物体的遗体、遗物或生活痕迹,因某种原因被埋藏在地层中,经过若干年复杂变化形成的。
师:非常好。通过对化石的研究发现,原始生命在原始海洋中经过多年进化,逐渐形成原核生物,原核生物进一步进化才形成现在的真核生物。由于早期营养方式不同,一部分真核生物进化为有叶绿素的原始藻类,另一部分进化为没有叶绿素的原始单细胞动物。有叶绿素的原始藻类进化出了各种各样的植物,没有叶绿素的原始单细胞动物则进化出了各种各样的动物。这个漫长过程是怎样的呢?我们先探究植物进化的历程。同学们还记得我们学过哪些植物类型吗?
生:藻类、苔藓、蕨类、裸子和被子植物。
师:很好。请同学们思考,这些植物生活在什么样的环境中?它们的形态结构和生殖方式又是怎样的呢?我们一起来复习这些植物的特征。大家看,这是哪种植物?
生:藻类植物。
师:没错,藻类大多生活在水中,结构非常简单,没有根、茎、叶的分化。那这又是什么植物?
生:苔藓植物。
师:对,苔藓植物生活在潮湿的陆地,有了茎和叶的分化,但是茎中没有导管,叶中也没有叶脉,根只是起固定作用的假根。再看这个呢?
生:蕨类植物。
师:蕨类植物同样生活在潮湿的陆地,有了根、茎、叶的分化,并且体内出现了输导组织。这个呢?
生:裸子植物。
师:裸子植物不仅有根茎叶的分化,还有了种子,生活在陆地上。最后这个呢?
生:被子植物。
师:被子植物也生活在陆地上,不仅有根、茎、叶的分化和种子,还能开花结果。我们再来看这些植物的生殖方式,藻类、苔藓和蕨类植物用孢子来繁殖。孢子是一种简单的生殖细胞,生命力脆弱,只有落在适宜的条件下才能萌发。裸子和被子植物用种子繁殖,种子是生殖器官,寿命更长,生命力更顽强,所以裸子植物和被子植物更能适应陆地生活。
认识了各种植物的特征,同学们能否根据这些特征,将植物按照从低等到高等的顺序排列,推测出植物进化的大致历程呢?这里老师给大家一个线索,仔细观察这个已经灭绝的种子蕨化石,看看它的叶片和哪种植物相似?
生:和蕨类植物相似。
师:对,它长有蕨类一般的叶片,但却长有种子。由此我们可以推测,这种植物可能是从蕨类到裸子植物进化的过渡类型,也就是说裸子植物可能由蕨类植物进化而来。现在同学们能推测出植物进化的历程了吗?
生:生活在原始海洋中的原始藻类,经过漫长过程,首先进化为原始的苔藓和原始的蕨类植物,它们生活在陆地上,但生殖还受水的限制,不能完全适应陆地生活。后来,一部分蕨类植物又经过漫长年代,逐渐进化为原始的裸子和原始的被子植物,它们真正适应了陆地生活,后来被子植物又逐渐进化为最高等的植物。
师:非常棒。通过分析植物进化的历程,同学们能总结出植物在进化上的总体趋势吗?
生:从进化水平上看,从只能用简单孢子繁殖,到出现生殖器官种子,是从低等向高等进化;从形态结构上,早期植物没有根茎叶的分化,到后来有了根茎叶的分化,最后还能开花结果、长出种子,形态越来越复杂;从生活环境上看,早期植物大多生活在水中,后来生活在潮湿陆地,再到完全适应陆地生活,是从水生向陆生进化。
师:总结得很到位。了解了植物进化的历程,思考一下,下列顺序哪一个是正确的呢?(给出题目)
生:答案是a,从低等到高等的顺序依次是藻类、苔藓、蕨类、种子植物。
师:正确。在植物进化的同时,动物也在进化,那动物进化的历程又是怎样的呢?我们通过对不同年代地层的分析,发现在古老地层中首先出现的是无脊椎动物,后来才出现脊椎动物。由此可以推测,动物首先向无脊椎动物方向进化。那无脊椎动物进化的历程是怎样的呢?我们可以对现存无脊椎动物的特征进行横向比较,来总结其大致历程。同学们还记得我们学过哪些无脊椎动物吗?它们有怎样的特征?
生:腔肠动物,身体呈辐射对称,体表有刺细胞,有口无肛门,体壁由两个胚层组成;环节动物,身体由彼此相似的体节组成,靠刚毛和疣足运动;软体动物,柔软的身体外有外套膜,大多具有贝壳,运动器官是足;节肢动物,身体外有坚韧的外骨骼,身体和附肢都分节,运动更灵活;扁形动物,身体呈两侧对称,背腹扁平,有口无肛门,体壁由三个胚层构成;线形动物,体表有角质层,有口有肛门。
师:很好。请同学们根据这些动物的特征,将它们从低等到高等排序,推测无脊椎动物进化的大致历程。
生:原始的单细胞动物首先进化为腔肠动物,然后出现扁形动物,它们都比较简单,有口无肛门。后来出现线形动物,有口有肛门。再到后来出现环节动物,身体分节,运动更灵活。然后是软体动物,大多有贝壳保护身体,还出现了运动器官。最高等的是节肢动物,不仅有外骨骼保护身体,身体和附肢都分节,运动更灵活。
师:非常好。无脊椎动物进一步进化就出现了脊椎动物,那脊椎动物进化的历程又是怎样的呢?请同学们回想我们学过哪些脊椎动物?它们的特征又是怎样的?
生:鱼类,终身生活在水中,体表有鳞片,靠鳃呼吸,通过尾部和躯干部的摆动以及鳍的协调作用游泳;两栖动物,幼体生活在水中,用鳃呼吸,成体大多生活在陆地,也可生活在水中,用肺呼吸,但肺不发达,可通过皮肤辅助呼吸;爬行动物,靠肺呼吸,在陆地上产卵,卵外有坚硬卵壳保护,是真正适应陆地生活的脊椎动物;鸟类,体表覆盖羽毛,前肢变成翼,用肺呼吸,有气囊辅助呼吸,体温恒定,更适应复杂多变的环境;哺乳动物,和鸟类一样体温恒定,但生殖发育是胎生哺乳,大大提高了后代的成活率。
