《脊椎古生物学》PPT课件.ppt

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1、第五章第五章脊椎古生物脊椎古生物古植物古植物动物界各门类演化谱系 1、概述、概述 脊索为脊索为脊柱脊柱所取代所取代 有头、躯干和尾的分化(有头、躯干和尾的分化(有头类有头类)躯干部具躯干部具附肢附肢(偶鳍或四肢)偶鳍或四肢)除无颌类外,均具备上、下除无颌类外,均具备上、下颌颌 具完善的中枢具完善的中枢神经系统神经系统 具具内骨骼内骨骼脊椎动物亚门脊椎动物亚门(Vertebrata)两个超纲,九个纲:两个超纲,九个纲:鱼形超纲鱼形超纲(Pisces)(Pisces)无颌纲无颌纲(Agnatha)(Agnatha)盾皮纲盾皮纲(Placodermi)(Placodermi)软骨鱼纲软骨鱼纲(Cho

2、ndrichthyes)(Chondrichthyes)棘鱼纲棘鱼纲(Acanthodii)(Acanthodii)硬骨鱼纲硬骨鱼纲(Osteichthyes)(Osteichthyes)四足超纲四足超纲(Tetrapoda)(Tetrapoda)两栖纲两栖纲(Amphibia)(Amphibia)爬行纲爬行纲(Reptilia)(Reptilia)鸟纲鸟纲(Aves)(Aves)哺乳纲哺乳纲(Mammalia)(Mammalia)卵生卵生 变温变温 胎生胎生 肺呼吸肺呼吸 有羊膜有羊膜 恒温恒温 2、脊椎动物亚门脊椎动物亚门 分类分类 1)一般特征)一般特征 身体纺锤形、流线型身体纺锤形、流

3、线型 不具五趾肢骨,但发育鳍不具五趾肢骨,但发育鳍 全部水生、冷血、鳃呼吸全部水生、冷血、鳃呼吸 CambrianCambrianRecentRecent,现代全盛,现代全盛 3、鱼形动物鱼形动物鱼形动物各部名称鱼形动物各部名称奇鳍奇鳍:位于身体对称面上,有背鳍、臀鳍、尾鳍:位于身体对称面上,有背鳍、臀鳍、尾鳍 偶鳍偶鳍:位于身体的两侧,有胸鳍、腹鳍:位于身体的两侧,有胸鳍、腹鳍 鳍棘鳍棘:鳍内部的骨质棘:鳍内部的骨质棘 尾鳍尾鳍:鱼类重要运动器官:鱼类重要运动器官 2)鱼形动物的鳍鱼形动物的鳍 根据尾部脊柱的延伸状况及尾鳍的形态,分为:原尾、歪尾、倒歪尾、对生尾、正形尾、桥尾 2)鱼形动物的

4、鳍鱼形动物的鳍对生尾、原尾对生尾、原尾尾椎延伸到尾鳍的末端,鳍叶背腹对称尾椎延伸到尾鳍的末端,鳍叶背腹对称 歪形尾歪形尾尾部脊柱延入尾鳍上叶,上叶比下叶长尾部脊柱延入尾鳍上叶,上叶比下叶长2)鱼形动物的鳍)鱼形动物的鳍 倒歪尾倒歪尾尾部脊柱延入尾鳍下叶,下叶大于上叶尾部脊柱延入尾鳍下叶,下叶大于上叶 半歪尾半歪尾尾鳍外形接近正形尾,尾部脊柱略下扬尾鳍外形接近正形尾,尾部脊柱略下扬 正形尾正形尾尾鳍背腹叶几乎完全对称,脊柱有尾鳍背腹叶几乎完全对称,脊柱有2-3 2-3 节稍向上弯节稍向上弯盾鳞盾鳞:外形似盾,基板部分埋于皮层内,尖锥状:外形似盾,基板部分埋于皮层内,尖锥状棘突露出体外。软骨鱼类棘

5、突露出体外。软骨鱼类 硬鳞硬鳞:多为菱形,厚板:多为菱形,厚板状,表面具珐琅质层。原始硬骨鱼类状,表面具珐琅质层。原始硬骨鱼类3)鱼形动物的鳞)鱼形动物的鳞3)鱼形动物的鳞)鱼形动物的鳞无颌纲无颌纲-头甲鱼头甲鱼(D D1 1)鱼类化石鱼类化石 盾皮纲盾皮纲-沟鳞鱼沟鳞鱼(D D3 3)鱼类化石鱼类化石棘鱼纲棘鱼纲-棘鱼棘鱼(D D1 1)鱼类化石鱼类化石软骨鱼纲软骨鱼纲-裂口鲨裂口鲨(D D3 3)鱼类化石鱼类化石硬骨鱼纲硬骨鱼纲-中华弓鳍鱼中华弓鳍鱼(J J3 3)、)、狼鳍鱼狼鳍鱼(K K1 1)鱼类化石鱼类化石硬骨鱼纲,总鳍鱼亚纲硬骨鱼纲,总鳍鱼亚纲-拉蒂迈鱼拉蒂迈鱼(Rec.Rec.

6、)鱼类化石鱼类化石侏罗纪鱼类化石侏罗纪鱼类化石GermanyGermany(图)(图)根据化石记录及推测,现代各种鱼类由根据化石记录及推测,现代各种鱼类由盾皮鱼盾皮鱼发展演发展演化而来。该化石发现于化而来。该化石发现于S S纪后期地层中,纪后期地层中,繁盛于繁盛于D D纪纪。具成对鼻孔、颌及偶鳍,从而增强了感觉、取食、运具成对鼻孔、颌及偶鳍,从而增强了感觉、取食、运动的能力。动的能力。软骨鱼软骨鱼 盾皮鱼盾皮鱼 硬骨鱼硬骨鱼 4)鱼类的演化)鱼类的演化泥盆纪鱼类(图)泥盆纪鱼类(图)1)一般特征)一般特征 个体变态发育个体变态发育:幼体幼体鳃呼吸,无成对附肢,鳃呼吸,无成对附肢,生活于水中;生

7、活于水中;成年成年肺呼吸,具四肢,但需肺呼吸,具四肢,但需靠湿润的皮肤靠湿润的皮肤(富于腺体富于腺体)帮助呼吸帮助呼吸 头骨多头骨多扁平,骨片数目较鱼类减少,鳃盖骨化,扁平,骨片数目较鱼类减少,鳃盖骨化,体外皮肤厚或披有骨甲体外皮肤厚或披有骨甲 4、两栖纲两栖纲(Amphibia)有些类别的牙为有些类别的牙为迷齿型迷齿型 具四肢、具内鼻孔、分具四肢、具内鼻孔、分 化有颈椎化有颈椎 D3D3产生,产生,C CP P繁盛,直繁盛,直 至现在至现在 1)一般特征(续)一般特征(续)肺呼吸肺呼吸,但肺不完备,用皮肤辅助呼吸,但肺不完备,用皮肤辅助呼吸 五趾的四肢五趾的四肢,陆上支持身体和运动,陆上支持

8、身体和运动 身披骨甲或富粘液的皮层身披骨甲或富粘液的皮层,生活于阴湿处,生活于阴湿处,防止水分的蒸发防止水分的蒸发 2)两栖类登陆的条件)两栖类登陆的条件 玄武蛙玄武蛙 两栖纲化石两栖纲化石 可能是由鱼形动物中的可能是由鱼形动物中的总鳍鱼类总鳍鱼类演化而来演化而来:总鳍鱼类总鳍鱼类中有一类具中有一类具内鼻孔及肉质偶鳍内鼻孔及肉质偶鳍,能够在环境多变的淡水水域中生活。能够在环境多变的淡水水域中生活。但也有人认为但也有人认为肺鱼类肺鱼类可能是有尾两栖类的可能是有尾两栖类的祖先祖先 3)两栖类动物的起源)两栖类动物的起源 由鱼形动物的一支演化过来由鱼形动物的一支演化过来过渡型化石过渡型化石:晚泥盆世

9、:晚泥盆世-早石炭世早石炭世(D3-C1)(D3-C1)的的鱼石鱼石螈螈最早原始两栖类最早原始两栖类 过渡型化石过渡型化石:晚泥盆世:晚泥盆世早石炭世的早石炭世的鱼石螈鱼石螈 具鱼类特征:具鱼类特征:牙齿、头骨、脊椎骨、肢骨等与古总鳍鱼类牙齿、头骨、脊椎骨、肢骨等与古总鳍鱼类相似相似 具两栖动物特征:具两栖动物特征:五趾形四肢,无鳃盖片、二个枕髁五趾形四肢,无鳃盖片、二个枕髁等显示陆生脊椎动物特征等显示陆生脊椎动物特征两栖类与鱼类的过渡型化石两栖类与鱼类的过渡型化石 泥盆纪肺鱼(肉鳍鱼亚纲)泥盆纪肺鱼(肉鳍鱼亚纲)迷齿类迷齿类迷齿类迷齿类总鳍鱼总鳍鱼总鳍鱼总鳍鱼类类类类总鳍鱼类总鳍鱼类(肉鳍鱼

10、肉鳍鱼亚纲亚纲)与与原始两栖原始两栖类的比较类的比较 脊椎动物首次成功登上陆地脊椎动物首次成功登上陆地,是脊椎动物进,是脊椎动物进化史上的一件大事,为全面征服陆地打下了化史上的一件大事,为全面征服陆地打下了重要基础。重要基础。但两栖类仍然未能真正摆脱水环境但两栖类仍然未能真正摆脱水环境:在水中产卵,幼体生活在水中在水中产卵,幼体生活在水中 成年后肺和皮肤不够完备,不能远离水,成年后肺和皮肤不够完备,不能远离水,只能在水边的陆地上生活只能在水边的陆地上生活 四肢不够强、不够坚固四肢不够强、不够坚固 4)两栖纲的两栖纲的进化意义进化意义 1)一般特征一般特征 头骨骨片减少头骨骨片减少,具一个枕髁,

11、头骨具颞颥孔,具一个枕髁,头骨具颞颥孔 四肢强大,趾端具爪四肢强大,趾端具爪 肺呼吸肺呼吸,个体发育不变态个体发育不变态 脊柱发达脊柱发达,分化为颈椎、躯干椎(胸腰椎)、分化为颈椎、躯干椎(胸腰椎)、荐椎、尾椎荐椎、尾椎 C3C3Rec.Rec.中生代繁盛中生代繁盛5、爬行纲爬行纲(Reptilia)卵外有一层石灰质的硬壳,卵外有一层石灰质的硬壳,壳内有一层不透水壳内有一层不透水的纤维质薄膜(的纤维质薄膜(羊膜羊膜),),防止卵的变形、损伤和防止卵的变形、损伤和水分蒸发。水分蒸发。卵内充满卵内充满羊水羊水,还有提供营养的,还有提供营养的卵黄卵黄和容纳和容纳排泄物的排泄物的尿囊尿囊 它是动物征服

12、陆地、在陆上繁殖的重大进步它是动物征服陆地、在陆上繁殖的重大进步 2)羊膜卵的产生羊膜卵的产生羊羊 膜膜 卵卵 颞颥孔:颞颥孔:位于眼眶之后,为颌肌附着处位于眼眶之后,为颌肌附着处 3)爬行类的颞颥孔爬行类的颞颥孔 颞颥孔类型恐龙:是爬行纲双孔亚纲的恐龙:是爬行纲双孔亚纲的蜥臀目蜥臀目和和鸟鸟臀目臀目的的俗称俗称,而不是生物分类单元。,而不是生物分类单元。命名时可称命名时可称 龙龙,而不能称,而不能称 恐龙恐龙4 4)爬行纲中的恐龙)爬行纲中的恐龙恐龙恐龙化石化石代表代表恐龙化石代表恐龙化石代表(马门溪龙)(马门溪龙)恐龙化石代表恐龙化石代表(青岛龙)(青岛龙)恐龙化石代表恐龙化石代表(禄丰龙

13、)(禄丰龙)恐龙化石代表恐龙化石代表(霸王龙)(霸王龙)恐龙化石代表恐龙化石代表(翼指龙)(翼指龙)恐龙化石代表(准噶尔龙)(准噶尔龙)恐恐龙龙蛋蛋化化石石蒙古蒙古 K由两栖动物的一支演化过来由两栖动物的一支演化过来 过渡型化石过渡型化石:早二叠世的:早二叠世的蜥螈蜥螈(现置两栖纲)(现置两栖纲)5)爬行纲的爬行纲的起源:起源:过渡型化石过渡型化石:早二叠世的:早二叠世的蜥螈蜥螈(现置两栖纲)(现置两栖纲)具两栖类特征具两栖类特征:头像两栖类,颈不明显,牙迷齿型,头骨:头像两栖类,颈不明显,牙迷齿型,头骨后面有耳凹后面有耳凹 具爬行类特征具爬行类特征:躯干和尾像爬行类,一个枕髁,:躯干和尾像爬

14、行类,一个枕髁,脊椎骨形态,趾骨数目脊椎骨形态,趾骨数目爬行类与两栖类的过渡型化石(爬行类与两栖类的过渡型化石(蜥螈蜥螈)蜥螈(P1)复原图恐龙恐龙起源起源及其及其相互相互关系关系双弓亚纲双弓亚纲 下孔亚纲下孔亚纲 缺弓亚纲缺弓亚纲 阔弓亚纲阔弓亚纲 爬爬行行类类分分类类和和演演化化恐恐龙龙的的演演化化中生代海相爬行类中生代海相爬行类 1 1)主要特征)主要特征 最成功的最成功的 飞行飞行 脊椎动物脊椎动物 具有高而具有高而 恒定的体温恒定的体温 C)C),减少了对环境的依赖性,减少了对环境的依赖性 身体流线型身体流线型,具,具 羽毛羽毛,前肢成翼前肢成翼,骨骼致密轻巧,骨骼致密轻巧,髓腔大髓

15、腔大 具有具有发达的神经系统和感官发达的神经系统和感官 具有较完善的具有较完善的繁殖方式繁殖方式(造巢、孵卵、育雏),保(造巢、孵卵、育雏),保证后代有较高的成活率证后代有较高的成活率 J-Rec.J-Rec.6、鸟纲鸟纲(Aves)始祖鸟始祖鸟:具羽毛,但其余骨骼特点均与爬:具羽毛,但其余骨骼特点均与爬行类一致,如有尾、有牙,前肢末端具爪。行类一致,如有尾、有牙,前肢末端具爪。德国巴伐利亚晚侏罗世德国巴伐利亚晚侏罗世 中华龙鸟中华龙鸟:也同时具有鸟类和爬行类的特:也同时具有鸟类和爬行类的特点,但有人认为它是一只恐龙。我国辽西点,但有人认为它是一只恐龙。我国辽西侏罗纪地层中侏罗纪地层中2 2)

16、鸟纲)鸟纲(Aves)重要化石重要化石 始祖鸟始祖鸟化石化石始祖鸟化始祖鸟化石石始始 祖祖 鸟(图)鸟(图)始始 祖祖 鸟(图)鸟(图)中华龙鸟(图)中华龙鸟(图)“中华龙鸟”化石(辽宁北票白垩纪早期辽宁北票白垩纪早期)起源:起源:由爬行纲的一支演化过来由爬行纲的一支演化过来 过渡型化石过渡型化石:始祖鸟、中华龙鸟始祖鸟、中华龙鸟 具具爬行类爬行类特点:头骨双孔型,无喙,颌上有齿,胸特点:头骨双孔型,无喙,颌上有齿,胸椎彼此未愈合,尾椎多达椎彼此未愈合,尾椎多达2020个,骨骼不中空,前肢个,骨骼不中空,前肢具三个分开的肢具三个分开的肢 具具鸟类鸟类的特征:全身披羽毛,前肢基本成翼,后肢的特征

17、:全身披羽毛,前肢基本成翼,后肢及腰带似鸟类及腰带似鸟类 3 3)鸟纲起源)鸟纲起源 翼龙翅膀与鸟类和蝙蝠的比较翼龙翅膀与鸟类和蝙蝠的比较 1 1)主要特征)主要特征 最高等的脊椎动物最高等的脊椎动物 具有具有高度发达的神经系统和感官高度发达的神经系统和感官,能适应多,能适应多变的环境条件变的环境条件 牙齿分化牙齿分化,出现口腔咀嚼和,出现口腔咀嚼和消化,提高了对能量的摄取消化,提高了对能量的摄取 身体结构比爬身体结构比爬行动物更进化和坚固,一般具快速运动的能力行动物更进化和坚固,一般具快速运动的能力 恒温、胎生、哺乳恒温、胎生、哺乳 T-Rec.T-Rec.7、哺乳纲哺乳纲(Mammalia

18、)门齿门齿:切割食物,位于颌骨中央最前位置,:切割食物,位于颌骨中央最前位置,犬齿犬齿:撕裂食物,位于门齿之后,长尖锥形:撕裂食物,位于门齿之后,长尖锥形 臼齿臼齿:咬、压、切、磨等功能,方形或圆柱形:咬、压、切、磨等功能,方形或圆柱形 根据食性不同根据食性不同,臼齿臼齿又可分出不同类型又可分出不同类型 (易保存成化石)(易保存成化石)2 2)哺乳动物的牙齿)哺乳动物的牙齿 哺乳动物的牙齿哺乳动物的牙齿(图解)(图解)臼齿臼齿根据齿形态和食性关系根据齿形态和食性关系 分为几种类型:分为几种类型:切尖型切尖型:牙尖三个尖,相当尖锐。:牙尖三个尖,相当尖锐。食肉动物,食肉动物,如虎、如虎、狗、刺猬

19、等狗、刺猬等 脊齿型脊齿型:牙尖连成脊,有的脊呈新月形。:牙尖连成脊,有的脊呈新月形。食草动物食草动物,如象、马、牛、羊等如象、马、牛、羊等 瘤齿型瘤齿型:牙尖低圆呈瘤状。:牙尖低圆呈瘤状。杂食动物杂食动物,如人、熊猫、,如人、熊猫、猪等猪等哺乳动物的牙齿哺乳动物的牙齿-臼齿的分类臼齿的分类臼齿的类型 人类出现到现代,大约经历了2-3Ma,属灵长目 据目前研究,人是由猿演化来森林古猿腊马古猿南方古猿人 3 3)人类的起源和发展()人类的起源和发展(1 1)臼齿具五尖以及臼齿具五尖以及 具有具有Y型沟槽型沟槽大猩猩大猩猩上颌骨平坦,下颌骨上颌骨平坦,下颌骨U形等形等表明其为类人猿而非人类表明其为

20、类人猿而非人类(N1)(N1)森林森林古猿古猿森森林林古古猿猿复复原原图图1 1、窄圆弧形齿系、窄圆弧形齿系 2 2、无需犬齿自卫、无需犬齿自卫 3 3、大齿基本上在、大齿基本上在后后,特征特征已非常接近已非常接近人科人科 上腭骨及齿系上腭骨及齿系 大猩猩大猩猩腊玛古猿腊玛古猿人人(N12-N2)(N12-N2)腊玛古猿腊玛古猿具有猿和人的混合特征具有猿和人的混合特征 与人相似与人相似:面部突出,:面部突出,颌骨大,眉脊发育;犬颌骨大,眉脊发育;犬齿和门齿小没有齿隙;齿和门齿小没有齿隙;臼齿齿尖钝圆;第一前臼齿齿尖钝圆;第一前臼齿双尖臼齿双尖 与猿相似:与猿相似:头头骨高圆,中矢嵴发育骨高圆,

21、中矢嵴发育 南非、东非、南非、东非、亚洲南部(湖北西部、亚洲南部(湖北西部、爪哇)爪哇)南方古猿南方古猿南南方方古古猿猿与与直直立立人人的的关关系系 人的演化分人的演化分4 4个阶段:个阶段:早早 期期 猿猿 人人(能能 人人Homo Homo habilishabilis)发现在非洲的东部(坦桑尼亚)和南部(肯尼发现在非洲的东部(坦桑尼亚)和南部(肯尼亚),已能直立行走亚),已能直立行走3 3)人类的起源和发展()人类的起源和发展(2 2)250万年160万年前直立行走直立行走 齿系比现代人类强壮齿系比现代人类强壮 脑容量脑容量600-700cc,与现代类人猿类似,约为智人的一,与现代类人猿

22、类似,约为智人的一半半 会用动物角、骨和齿会用动物角、骨和齿制作原始工具制作原始工具,不会用火。,不会用火。能人的特点坦桑尼亚奥杜韦峡谷坦桑尼亚奥杜韦峡谷 下更新统下更新统 肯尼亚多尔夫湖东岸肯尼亚多尔夫湖东岸 下更新统下更新统 已能制造工具,用火。北京猿人、兰田人、元已能制造工具,用火。北京猿人、兰田人、元谋人谋人晚期猿人(直立人晚期猿人(直立人Homo Homo erectuserectus)1、脑容量、脑容量750-1300cc,现代人现代人1200-1500cc 2、高眉骨,颌骨前伸高眉骨,颌骨前伸 3、会用火,制造原始、会用火,制造原始 石器石器(带木柄的石斧)带木柄的石斧)180万

23、年20万年前北北京京猿猿人人 直立人(直立人(Homo erectusHomo erectus)的特点)的特点更新世(旧石器时代)的石器直立人直立人能人能人能能人人与与直直立立人人的的工工具具也称尼安德特人,可能会取火,制作工具水平也称尼安德特人,可能会取火,制作工具水平比前提高,并能守猎。中国的长阳人、丁村人、比前提高,并能守猎。中国的长阳人、丁村人、马坝人马坝人 早期智人(古人早期智人(古人Homo sapiens Homo sapiens neanderthalensisneanderthalensis)20万年10万年前粗眉骨,下巴不突出,身材矮小粗壮,制造石质粗眉骨,下巴不突出,身材

24、矮小粗壮,制造石质工具(矛、刀等),文化(随葬工艺品)工具(矛、刀等),文化(随葬工艺品)早期智人早期智人-尼安德特人的特点尼安德特人的特点会制造复杂的工具,能取火,猎兽,会制造复杂的工具,能取火,猎兽,捕鱼等,基本上与现代人无多大区捕鱼等,基本上与现代人无多大区别。如广西别。如广西柳江人柳江人、四川、四川资阳人资阳人、内蒙内蒙河套人河套人、周口店、周口店山顶洞人山顶洞人后期智人(新人后期智人(新人Homo sapiens Homo sapiens sapienssapiens)10万年5万年前 后期智人(后期智人(眉骨变小,颅骨高度增眉骨变小,颅骨高度增大,额部隆起。精制矛、大,额部隆起。精

25、制矛、针等;文化(石刻、木针等;文化(石刻、木刻、绘画)刻、绘画)晚期智人(新人)晚期智人(新人)-克鲁马努人的特点克鲁马努人的特点工艺品工艺品晚期智人晚期智人灵长类(包含人类)化石 起源:起源:爬行动物的一支演化过来爬行动物的一支演化过来 过渡类型化石过渡类型化石:多源,最有可能起源于多源,最有可能起源于三三列齿兽类,犬齿兽类,包氏兽形类列齿兽类,犬齿兽类,包氏兽形类 具具爬行动物爬行动物的基本特点的基本特点 具具哺乳动物哺乳动物的特征:牙齿极度分化(分化的特征:牙齿极度分化(分化为门齿、犬齿、和颊齿),头部骨片减少,颞颥为门齿、犬齿、和颊齿),头部骨片减少,颞颥孔与眼眶孔相通孔与眼眶孔相通

26、 4 4)哺乳动物的起源)哺乳动物的起源爬行类向哺乳类演化爬行类向哺乳类演化下颌骨的变化下颌骨的变化 颌的出现:颌的出现:有效捕食(棘鱼、盾皮鱼开始),在进化中有效捕食(棘鱼、盾皮鱼开始),在进化中 有重要意义有重要意义 水生水生陆生:陆生:进化史上又一里程碑(水陆两栖)进化史上又一里程碑(水陆两栖)羊膜卵:羊膜卵:它的出现是进化史上的第三件大事,完全脱离它的出现是进化史上的第三件大事,完全脱离 水,成为真正的陆生动物水,成为真正的陆生动物 变温变温恒温,卵生恒温,卵生 生:生:能适应复杂多变的环境,加能适应复杂多变的环境,加 快了动物发展的步伐,以致最后产生人类快了动物发展的步伐,以致最后产生人类8、脊椎动物演化中的几件大事脊椎动物演化中的几件大事 -最早发现于最早发现于中寒武世中寒武世澄江动物群中澄江动物群中 泥盆纪泥盆纪:鱼类的时代:鱼类的时代 石炭石炭-二叠纪二叠纪:两栖类的时代:两栖类的时代 中生代中生代:爬行动物时代:爬行动物时代 新生代新生代:哺乳动物时代,:哺乳动物时代,鸟类、硬骨鱼类全面发展鸟类、硬骨鱼类全面发展 9、脊椎动物的地史分布脊椎动物的地史分布

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