课程大纲

课程大纲

生物进化与环境

课程编码:180083070903PX002H 英文名称:Evolution of Life and Environmental Background 课时:40 学分:1.00 课程属性:公共选修课 主讲教师:袁训来等

教学目的要求
《生物进化与环境》是一门针对“地球科学学院”全体研究生开设的公共选修课。通过本课程的学习,让学生们了解并掌握地球生命的主要进化历程,以及在何种环境背景下实现那些重大变革以达到现今纷繁复杂的地球生命世界。本课程以大量精美的古生物化石为实证,讲述地球生命自起源以来各个地质时期的重大生物进化事件及其环境背景。
今天地球上的生物圈,有着近38亿年的进化历史,古生物学家根据岩石中保存的化石记录和古环境信息,一直致力于真实地恢复这一漫长的历史画卷。地球生物的进化历程千变万化,有快速演化阶段,也有平稳发展时期,还经历了多次全球性的绝灭事件。其中,生物的起源、辐射和绝灭等重大生物变革事件是本课程讲述的重点内容。
本课程需要学生同时具有普通地质学和普通生物学的基础知识,需要阅读有关生物进化的论著。在课程进行中,学生要熟悉全球地质年代表,对各地质时代的一些代表性化石有一个基本认识。通过本课程的学习,使学生不但能够了解地球生物进化的复杂过程,也要学会“讲古论今”,为现今的地球环境和人类的未来做出深层次的思考。

预修课程
普通地质学、普通生物学

大纲内容
第一章 生物进化导论 2学时 袁训来
第1节 生物进化理论的发展历史
第2节 有关化石的基本常识
第3节 对各个地质时期生物进化的总体画面进行简介
第二章 全球地质年代表 2学时 袁训来
第1节 以“纪”为单位讲述地质时间的概念
第2节 全球界线层型剖面和界线点“金钉子” (GSSP)
第三章 生命起源 2学时 袁训来
第1节 生命起源的众多假说
第2节 化学进化论
第3节 生命起源探索的最新进展
第4节 最古老的生物化石
第5节 地外生命探索对生命起源研究的意义
第四章 真核生物起源 2学时 袁训来
第1节 真核细胞核原核细胞的区别
第2节 真核生物起源的假说
第3节 最早的真核生物化石
第4节 氧化大气圈的形成
第五章 多细胞生物起源和早期演化 4学时 袁训来
第1节 “雪球地球”事件
第2节 多细胞生物起源的化石证据(蓝田生物群、瓮安生物群、埃迪卡拉生物群)
第六章 寒武纪大爆发 2学时 袁训来
第1节 小壳生物群
第2节 澄江动物群
第3节 有关寒武纪大爆发的环境背景和假说。
第七章 早古生代海洋生物多样性演变 2学时 詹仁斌
第1节 寒武纪、奥陶纪、志留纪和泥盆纪海洋无脊椎动物和微体生物化石主要门类的多样性演化。
第八章 奥陶纪生物大辐射、绝灭及其后的再辐射 4学时 詹仁斌
第1节 奥陶纪生物大辐射的化石证据
第2节 奥陶纪末大绝灭的化石动物门类和规模、绝灭的原因和假说
第3节 大灭绝之后生态系统的恢复、生物复苏和再辐射的化石证据和规模
第九章 泥盆纪末的FF事件 2学时 詹仁斌
第1节 泥盆纪末生物灭绝事件的化石证据、化石门类、规模和原因
第十章 晚古生代和中生代海洋生物多样性演变 4学时 王玥
第1节 石炭纪海洋无脊椎动物和微体化石主要门类的多样性演化
第2节 二叠纪海洋无脊椎动物和微体化石主要门类的多样性演化
第3节 三叠纪海洋无脊椎动物和微体化石主要门类的多样性演化
第4节 侏罗纪海洋无脊椎动物和微体化石主要门类的多样性演化
第5节 白垩纪海洋无脊椎动物和微体化石主要门类的多样性演化
第十一章 二叠纪末生物大灭绝事件 4学时 王玥
第1节 二叠纪末生物大灭绝的化石证据、动物门类和规模
第2节 二叠纪末生物大绝灭的原因和假说,灭绝后的生态系统恢复
第十二章 地质历史时期植物多样性演变 2学时 王军
第1节 志留纪至现今各地质时代植物的多样性演化
第十三章 植物登陆 2学时 王军
第1节 维管植物的概念、植物登陆需要的条件、隐孢子
第2节 植物登陆的原因和假说、陆地生态系统的建立
第十四章 华夏植物群和植物庞贝城 2学时 王军
第1节 华夏植物群的分布、组成
第2节 植物庞贝城,煤的形成过程
第十五章 花的起源 4学时 王军
第1节 被子植物的基本概念
第2节 裸子植物的基本概念
第3节 被子植物起源的化石证据、假说和环境背景

参考书
1、 古生物学 童金南,殷鸿福编著 2007 高等教育出版社
2、 物种起源 达尔文著,舒德干等编译 2005 北京大学出版社
3、 生物进化 张昀 1998 高等教育出版社
4、 生物的起源、辐射与多样性演变:华夏化石记录的启示 戎嘉余主编 2006 科学出版社
5、 生命的起源与演化 郝守刚等编著 2000 高等教育出版社

课程教师信息
袁训来:1983-1987:北京大学地质系,地层学古生物学专业,获学士学位

  1987-1990:北京大学地质系,地层学古生物学专业,获硕士学位

  1990-1993:中国科学院南京地质古生物研究所实习研究员

  1993-1996:中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员

  1997-1999:中国科学院南京地质古生物研究所副研究员

  2000-现今:中国科学院南京地质古生物研究所研究员

  1999-2000:Organismic & Evol. Biology, Harvard University,访问学者

  1995-1996:Department of Geology, University Of Montreal,访问学者

  任职于中科院南京地质古生物研究所,研究员,博士生导师,现代古生物学和地层学国家重点实验室主任。中国科学院大学岗位教师、南京大学责任教授,西北大学、南京信息工程大学兼职教授。现任埃迪卡拉纪地层分会选举委员,中国古生物学会常务理事,《微体古生物学报》主编,《生物进化》科普杂志主编,《Palaeoworld》副主编。政协南京市第十一、十二和第十三届委员会常委,江苏省第十三、十四届人民代表大会代表。曾任中国微体古生物学会理事长,中国化石藻类委员会主任等。

  长期从事地球早期生命研究,做出了一系列具有重大国际影响的创新性成果。对埃迪卡拉纪“蓝田生物群”进行了系统研究,为复杂宏体真核生物的早期演化提供了最古老的化石证据;首次提出了多细胞藻类的起源和辐射模式;发现了迄今为止最早的地衣化石、最早的珊瑚藻类化石、最早期具有组织分化的复杂动物的实体化石证据;命名和深入研究了当今国际早期生命领域广泛关注的“瓮安生物群”等。大部分成果发表在国际一流刊物上(如。在国际有影响力刊物“Science”上发表了论文4篇、“Nature”5篇、“PNAS”3篇和“Geology”8篇等。),已发表科研论文(著)160余(部),专著5部。

  对埃迪卡拉纪“蓝田生物群”(距今约6亿年,安徽,休宁)进行了系统研究,认为它是迄今最古老的宏体多细胞生物群,揭示了新元古代大冰期结束后不久,宏体多细胞生物的出现、形态多样化和快速辐射的奇特演化过程(Nature,2011)。国际早期生命研究同行认为该生物群“是地球上迄今最早的复杂宏体生物”,“为早期复杂宏体生命的研究打开了一个新窗口”(Nature,470:339-340)。

 
研究领域:

  多细胞生物起源和早期演化。

获奖及荣誉:

  近年来先后获得国家杰出青年基金(2006)、第八届江苏省青年科技奖(2003)、美国古生物学杂志特别论文奖(2002)、中国地质学会“银锤”奖(2003)、第六届南京市十大科技之星(2005),第五届中国古生物学会尹赞勋奖(2004)、首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选(2004)、江苏省“333工程”人选、中科院“百人计划”D类(2010)、全国优秀科技工作者(2014);2005年度科学中国人、首届中科院研究生院优秀教师(2006)、第三届中国科学院创新文化建设先进个人(2007)、江苏省科普先进个人等(2003);专著《陡山沱期生物群》获中国科技图书一等奖、安徽省图书一等奖和中国图书奖(2003);国务院特殊津贴(2007);“蓝田生物群”研究获得2013年度江苏省科技成果一等奖。2014年,第六届全国优秀科技工作者;2015中国科学院朱李月华奖。2020中科院“教育教学成果二等奖”
在贵州瓮安地区发现的似地衣化石被评为2005年度“中国基础研究十大新闻”;在湖北三峡地区发现的6.3亿年前的动物胚胎化石被评为2007年度“中国基础研究十大新闻”;“蓝田生物群”研究被评为2011年度中国地质科学十大进展等。