地球历史的早期生物史
化石记录显示,大约35亿年前,地球上首次出现了生命。一些专家提出,地球上的生命是如何出现的,仍然是科学界未解之谜之一。
根据查尔斯·达尔文在1871中的推测,早期生命可能是在温暖的小池塘中开始的,但其他科学家认为早期生命可能存在于富含矿物资源的水环境中,例如高温的热液喷涌,但最近一群科学家提出了另一种理论,即生命可能起源于非常寒冷的地方,一些偶然事件促进了无机环境中有机物质的形成。
有专家提出,随着地球的逐渐冷却,逐渐形成简单的有机化合物(单分子物质),混合后形成更复杂的混合物(聚合物)。后来,洋流将这些大颗粒聚集到海岸、深海温泉等“热点”,它们最终可能形成第一批原始细胞。还有证据表明,第一次细胞复制使用的是核糖核酸(RNA)而不是脱氧核糖核酸(DNA),DNA复制是经过非常漫长的进化才出现的。
也有其他星球出现生物的理论。1909年,美国古生物学家、史密森学会秘书查尔斯·沃尔科特(Charles Walcott)在加拿大不列颠哥伦比亚省的伯吉斯山口(Burgess Pass)发现了伯吉斯佩奇岩。岩石块包含了化学记录历史上许多重要动物群的最古老的已知例子。
沃尔科特的发现为所谓的寒武纪大爆发提供了进一步的证据。寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学的一大悬案。在寒武纪(约5.42亿年前至4.9亿年前)的化石记录中,地球上突然冒出了各种结构复杂的动物。虽然这种规模的复杂动物以前从未在伯吉斯页岩中记录过,但古生物学家对三叶虫和其他寒武纪动物并不陌生,这让查尔斯·达尔文感到困惑。
寒武纪生命的爆发向科学家提出了挑战,在达尔文的时代和许多年后,在比寒武纪岩石更古老的岩石中没有发现动物化石。对于达尔文的进化论来说,这是一个非常令人不安的事实,因为在化石记录中,简单的动物形态应该出现在复杂的动物形态之前。
达尔文在《物种起源》中提出了这个命题:“在这些漫长却鲜为人知的时期,地球上充满了生物。”但他坦言,“对于我们为什么没有发现这些原始时代的化石记录这个问题,我无法给出满意的答案。”主入口:奥陶纪
奥陶纪开始于5亿年前。藻类变化不大,三叶虫数量仍居首位。此时,其他无脊椎动物的数量和种类都超过了寒武纪。最常见的是珊瑚、腕足动物、腹足动物、海百合和鹦鹉螺。
奥陶纪时期,由于水生植物的持续光合作用,地球陆地变化不大。空气中的氧气含量进一步增加。大致比珠穆朗玛峰顶的氧气少,广阔的海域孕育了大量各种无脊椎动物。除寒武纪外,一些类群得到了进一步发展,如笔石、珊瑚、腕足动物、海百合、苔藓虫和软体动物。主要条目:志留纪和泥盆纪
经过漫长的进化,地球终于进入了脊椎动物占主导地位的时期。鱼成了当时的霸主。
3.67亿年前,一颗巨大的流星划破夜空,坠入大海,天空中电光闪闪。此时全球气候变得干燥,气温下降。洋流以新的形式旋转,使海洋进一步变冷,使表层水的盐度变高,并使海洋中的氧气含量降低到很低的水平。陨石的撞击也可能引起更多的气候变化。在此期间,至少有三个或多达六个来自太空的巨型天体可能坠入海洋,导致许多海洋生物灭绝,包括造礁动物、多种鱼类和腕足动物。
泥盆纪晚期,因为地球气候变坏,湖泊沼泽干涸,屏蔽鱼灭绝,多种鱼类也受到威胁。在这漫长的时间里,总鳍鱼的一些分支已经很好地适应了环境。它们依靠侧鳍、内鼻孔和鱼鳔爬上陆地寻找水和食物。随着时间的推移,它们中的一些逐渐进化成了原始的两栖动物。
由于大气中氧气的增加,平流层中形成了可以吸收大部分紫外线的臭氧层,使得地球表面除了海水之外还有一层保护层,从而为古生代植物的登陆创造了条件。最早的昆虫已经灭绝,但昆虫是迄今为止生活在地球上最成功的动物。它们是最早的陆地动物。热带雨林是生命最丰富的地方,昆虫占动植物总重量的三分之一。结实的外骨骼保护小动物免受伤害,在少雨的时候可以避免被冻死。昆虫可以一次产下数百个,有时甚至数千个卵。即使在最危险或最恶劣的环境中,卵也能孵化和生长,产生更多的昆虫。
这是在植物和昆虫为两栖动物创造了良好条件的4000万年后,两栖动物从水中爬上了岸,在那里植物和食草动物提供了充足的食物。两栖动物传播迅速,因为没有更大的动物与之竞争。在3.5亿年前的泥盆纪晚期,总鳍鱼的一个分支已经进化成了原始的两栖动物。其中主要部分是迷路,其次是壳椎和滑体。主要术语:石炭纪和二叠纪
石炭纪时期气候湿润,于是出现了新的奇怪的森林,这是陆地上最早的森林。这些森林不像今天的沼泽森林那样茂密和黑暗。它们由木贼、粗壮的蕨类植物和又高又瘦的树木组成。新的奇怪的动物在这片奇怪的土地上定居下来。各种形状和大小的两栖动物在潮湿的环境中茁壮成长,巨大的昆虫也是如此。
昆虫是最早掌握飞行技术的动物。爬行动物、鸟类、哺乳动物甚至鱼类都在它们之后飞上了天空。飞行对于躲避捕食者、征服新的领地和寻找新的食物来源大有裨益。起初,昆虫可能会跑、跳或从树上滑下来。更有利于运动的昆虫往往存活下来,最后它们长出翅膀。