师:同学们好!在上一节课,我们了解到现代生物具有多样性。实际上,古代生物同样如此。那么,探寻古代生物多样性的线索在哪里呢?这节课,我们就一起来探索这个问题。大家思考一下,从哪里能找到古代生物多样性的线索?
生:化石!
师:没错,就是化石。那化石究竟是什么呢?我们先来看一段视频。(播放视频)大家现在看到的这些就是古生物化石。化石,是留存在岩石中的古生物遗体、遗物或遗迹。借助化石提供的线索,科学家们能够推断出很久以前生物的模样以及它们的生活环境。从地球诞生后的30亿年里,细菌是地球上唯一的生命形式。之后,这些古细菌朝着各种奇特的方向进化。比如远古海绵,看上去像植物,实则是动物。这是寒武纪时代的欧巴宾海蝎,它正用长鼻子前端的大爪子抓捕猎物,而且它竟然有五只眼睛。这是生活在泥盆纪晚期的胸脊鲨,它的背鳍很独特,外形类似池塘里的莲蓬。这是二叠纪时期的异齿龙,它身上的背帆能用来调节体温,天气炎热时,背帆会变成红色。
当陆地上的动物死亡后,柔软的部分会迅速腐烂或被吃掉,而坚硬的部分,如骨头、牙齿、甲壳等,则会留存较长时间,随后被日晒雨淋风化。但有的动物若恰巧死在河边,遗体迅速沉入河底淤泥,并被水中沉积的泥沙层层覆盖。在不受干扰的情况下,几百万年后,当这些沉积物变成岩石,生物就会变成化石。所以,生活在水里的生物更容易形成化石。
生物化石在形成过程中会被泥沙层层覆盖,越上层的化石越接近现代。这种一层一层堆积起来的岩石,我们称为沉积岩。像美国科罗拉多大峡谷,就是非常典型的沉积岩,能清晰看到它一层一层的构造,十分壮丽。除了这种方式,还有其他途径可以形成化石。比如一滴树脂滴落在树上的生物上并将其包裹,之后被深埋地下,经过千万年形成琥珀。又比如生物遭遇突如其来的沙尘暴,很快被沙子掩埋。或者气温骤降,生物被冻死,冰雪将它们覆盖且从未融化。甚至有的动物因专注捕猎,没注意到猎物身处沥青坑,最后和猎物一起被深埋在沥青坑中。在美国著名的拉布雷亚沥青坑,人们发现了大量完整的哺乳动物化石,其中90%是肉食性动物化石。
师:对,化石就是存留在岩石中的古生物遗体、遗物或遗迹。古生物死亡后,遗体被掩埋,柔软组织被腐蚀,坚硬部分和沉积物历经漫长岁月石化,形成化石。同学们,从化石上我们能获取哪些信息呢?请认真观看资料卡,说说你们的发现。
生:外貌上像一条鱼,还能看到鱼骨的纹路。
生:上面突出的部分像鱼鳍。
师:同学们观察得很仔细。从外貌看,它像一条鱼,上下突出的部分是鱼鳍,中间还有类似鱼骨的,就是它的脊柱。这是1999年在我国发现的昆明鱼化石,是目前发现的最古老的鱼类。它生活在寒武纪时期,通过观察,我们发现它有一条比较原始的脊椎,也是世界上已知最古老的脊椎动物。远古时期地球上还存在过哪些古生物呢?我们再来看一段视频。(播放视频)
师:这大概是一条巨型禄丰龙的化石,它的肋骨保存得不错,还有尾椎。在后续工作中,我们才能确定它与其他龙有什么不同。恐龙是地球上曾经生存过的生物,像恐龙这样的古生物因无法适应新环境在地球上灭绝了,但我们能借助化石将它们复原,展现在人们面前。自1822年人类首次发现恐龙化石以来,陆续出土了不同品种的恐龙化石。请同学们选取一种恐龙化石图片,观察并记录其特征。观察要求如下:一、可以从体型大小、是否有角或头冠、运动方式、食性等方面观察。二、根据观察信息完成学习任务单。
(同学们认真观察)
师:哪一组同学愿意分享你们小组的观察成果?
生:我观察的是霸王龙,它体长约11.5 - 14.7米,牙齿锋利,身体粗壮,看上去很凶残。它属于肉食性恐龙,霸王龙是我最喜欢的恐龙。
生:我观察的是三角龙。它是中等大小的四足恐龙,身长大约7 - 9米。它们有很大的头盾,头骨也长,头部有三根角状物,属于食草性动物。
师:同学们,根据观察的信息,能从现代生物中找到相似的生物吗?
生:我发现霸王龙与鳄鱼较为相似,它们都有硕大的脑袋,一口锋利的尖牙,比较凶猛。鳄鱼也属于肉食类动物。
生:三角龙与现代生物中的犀牛较为相似,它们都有粗壮的身体和四肢,都有坚固的脚。
师:你们真是善于发现的小能手。从恐龙化石来看,三角龙头上有角,牙齿细小,推测为草食性动物,四足行走,与犀牛相似。霸王龙牙齿锋利,推测为肉食性动物,双足行走,与鳄鱼相似。接下来,请同学们阅读猛犸象的资料,比较它与现代象的异同。观察要求:一、可以从体型、大小、外貌等方面观察。二、根据猛犸象与现代象的外貌特征,推测它们的生活环境。三、根据观察信息完成学习任务单。
生:猛犸象与现代象的相同点是,它们都身高体壮,有粗壮的腿,头特别大,门齿很长。不同点是猛犸象有细密的长毛和极厚的脂肪层,门齿弯曲,而现代象毛发极其稀疏,脂肪层较薄,门齿稍弯。
生:我们推测猛犸象生活在寒冷地区,而现代象生活在温暖地区,因为猛犸象有细密的长毛和极厚的脂肪层,说明猛犸象具有极强的御寒能力。
