地球与生物的进化详细史
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地球的演化过程地球是我们生活的家园,它经历了数十亿年的演化过程,形成了现在这个适宜生命存在的地球。
在漫长的历史长河中,地球经历了从原始地球到现代地球的多个演化阶段。
以下将详细介绍地球的演化过程。
1. 原始地球的形成大约46亿年前,原始地球形成于太阳系诞生之初。
当时的地球是一颗炙热的岩浆球,没有大气层和海洋。
在数百万年的时间里,原始地球不断经历着大量的陨石撞击,这些撞击加热了地球,并引发了地球内部的岩浆活动。
2. 地球的大气层形成约40亿年前,地球逐渐冷却,并开始形成大气层。
这是由于火山活动释放出的大量水蒸气和其他气体,以及彗星撞击引发的化学反应。
最初形成的大气层主要由氨、甲烷和水蒸气组成,后来逐渐演变为主要是二氧化碳和氮气的大气层。
3. 地球的海洋形成大约38亿年前,地球表面温度降低到足够低,使得水蒸气凝结成水,形成了地球上的第一个海洋。
这些海洋最初由撞击陨石引起的陨石撞击填充,随后也吸收了地下喷发的岩浆和岩浆活动中释放的水。
4. 地球上的生命起源约35亿年前,地球上开始出现单细胞生物,标志着地球生命起源的开始。
这些生物主要是通过化学反应在海洋中的原始池中产生的。
随着时间的推移,这些单细胞生物逐渐发展并演化为多细胞生物,形成了丰富多样的海洋生物群落。
5. 大氧化事件的发生约25亿年前,地球经历了一场重要的事件,即大氧化事件。
这是指地球上的光合作用生物开始释放出大量氧气,导致地球大气层中氧气浓度显著提高。
这个事件对地球演化产生了巨大的影响,为后来复杂生命的进化提供了氧气。
6. 大陆板块漂移大约17亿年前,地球上发生了大陆板块漂移,也被称为板块构造理论。
这一理论认为,地球上的陆地表面由几个大陆板块组成,它们在地球表面上不断移动和相互碰撞。
这一过程塑造了地球上的山脉、地震、火山活动等地质现象。
7. 地球的气候变化大约1000万年前,地球开始出现较大幅度的气候变化。
冰川期与间冰期交替出现,环境不断变化。
地球与生物的进化详细史生物进化史一、冥古宙(地球形成38 亿年前) 1.古地理地球从 46 亿年前形成,从一个炽热的岩浆球逐渐冷却固化(计算表明仅需 1 亿年),出现原始的海洋、大气与陆地,但仍然是地质活动剧烈、火山喷发遍布、熔岩四处流淌,在 41 亿年前到 38 亿年前地球持续遭到了大量小行星与彗星的轰击。
冥古宙在 38 亿年前结束后,内太阳系不再有大规模撞击事件。
因为这个时期的岩石几乎没有保存到现在的(已知的地球最古老的岩石位于北美地台盖层的艾加斯塔片麻岩及西澳洲那瑞尔片麻岩层的杰克希尔斯部分),所以并没有正式的细分。
但月岩从 40 多亿年前就比较好的保存下来,因此月球地质年代的某些主要划分可参照用于地球的冥古宙划代。
冥古宙的最后一个代对应为月球地质年代中的早雨海世,以月球的东海撞击事件为结束时间(约为 38.4 亿年),这也是内太阳系的后期重轰击期的结束标志。
零散的锆石结晶沉积在西加拿大和西澳的杰克山中的沉积物里,对锆石的研究发现,液态水必然已存在了有四十四亿年之久,非常接近地球形成的时刻。
2.气候在形成地球的物质当中,曾经存在过大量的水。
在地球的形成时期,其质量比现在的小,水分子也就更容易挣脱重力。
1/ 3据推测,当时氢气和氦气在大气层中持续不断地逸散,然而,现时大气中高密度的稀有气体却相对缺乏,这表明,在早期大气层中可能发生过什么剧变。
有理论认为,在地球的年轻时期,它的一部分曾受过撞击而分裂,分裂出去的部分后来形成了月球。
然而,在这种说法下,撞击应该会令一到两个大区域融化,现时的组成成份却与完全融化的假设并不相符,事实上也很难将巨大的岩石完全融化并混在一起。
不过相当一部分的物质仍被此次撞击所蒸发,在这颗年轻的行星周围形成了一个由岩石蒸汽组成的大气层。
岩石蒸汽在两千年间逐渐凝固,留下了高温的易挥发物,之后有可能形成了一个混有氢气和水蒸气的高密度二氧化碳大气层。
另外,尽管当时表面温度有230℃,但液态的海洋依然能够存在,这得益于 CO2 大气层带来的高气压。
地球生物圈的演化阶段
地球生物圈的演化阶段可以概括为以下几个阶段:
1、生命起源与早期生命阶段:地球上的生命最早出现在太古宙时期,大约距今38亿年前,当时地球上的环境适合生命的存在。
这一时期,地球上出现了最早的生命形式,如微生物。
始太古代是单细胞生命出现的时期,这一时期的生命以厌氧的单细胞生命为主,地球大气几乎不存在氧气。
2、多细胞生物繁盛与后生动物时代:新元古代是生物圈演化的重大飞跃,这一时期多细胞生物的繁盛以及末期后生动物的出现,标志着生物圈演化的一个重要阶段。
3、寒武纪生命大爆发:寒武纪期间,地球上的生物种类和数量发生了爆炸性增长,被称为寒武纪生命大爆发。
这一事件不仅改变了生物的多样性,也对地球生态系统的演化产生了深远的影响。
4、大灭绝与辐射期:显生宙历史上经历了五次生物大灭绝,这些大灭绝是生物多样性在非常短的地质时间内消失的过程。
其中一次灭绝发生在6500万年前,与地球上的造山运动有关,导致了沼泽减少和气候变冷。
辐射期是大灭绝后生物演化的高潮,新的生态系统已经完全建立并不断完善,环境变得适宜各类生物的生存。
5、人类活动与生物圈演化:人类进入文明阶段后,生物圈的进化越来越受人类活动的影响和控制,人类文化与生物的进化相互作用、相互制约。
大约200万年前,人类开始使用石质工具,开启了漫长的旧石器时代;大约25万年前,人类通过智慧成为生物圈的主宰者。
6、现代生物圈:人类活动对地球生物圈的影响持续至今日,人类在生物圈内建立了自己的圈子——人类圈,这标志着地球生物圈进入一个新的演化阶段。
【高中生物】高中生物知识点:生物进化的历史进程生物进化的历史进程:化石显示了生物进化的过程:地球的历史首先分为四个阶段:冥王星、太古代、元古代和显生宙。
(1)冥古宙是地球历史的前生命进化阶段。
(2)太古代的生命以细胞的形式出现,蓝藻蓬勃发展。
(3)元古宙中期,蓝细菌具有释放氧气的光合作用的功能,从而使大气中的游离氧缓慢积累,臭氧层逐渐形成,使到达地面的紫外线辐射减弱。
蓝细菌捕获太阳能,使二氧化碳还原为糖,为整个生物界提供能量。
蓝细菌大量固定二氧化碳,使大气中的二氧化碳含量下降,于是全球平均温度下降,使大面积的稳定地块形成并发展。
蓝细菌对环境造成的影响为真核生物的出现创造了条件。
19亿年前,地球上出现了最早的真核生物。
到了6亿年前出现了最早的多细胞真核生物。
(4)元古代末显生宙初,蓝藻明显减少。
在显生宙寒武纪的前500万年,出现了许多种类的原始无脊椎动物和脊索动物。
生物进化史已经到了一个新的转折点。
5.9亿年前,包括太古代和元古代,是单细胞原核生物占主导地位的时期,占地球生命史的四分之五。
此后,真核生物占主导地位。
相关高中生物知识点:达尔文进化论的内容达尔文进化论的内容:过度繁殖、生存斗争、基因变异和适者生存。
历史意义:① 解释了生物进化的原因;②所有生物都有共同的祖先,解释了生物的多样性和适应行;③ 反对神创论和物种不变性为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。
先进性:能够科学地解释生物进化的原因,以及生物的多样性和适应性,对于人们正确的认识生物界有重要的意义。
局限性:对遗传和变异的本质没有科学解释;对生物进化的解释也局限于个体层面;强调物种的形成是逐渐变化的结果,这不能解释物种暴发的现象。
达尔文自然选择学说的解释模型(2)拉马克的进化论主要包括:①生物由古老生物进化而来的;② 从低到高逐渐演变;③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
不足之处:缺乏科学支持;过分强调环境因素的影响。
地球生命多样性的演化历程地球上的生命多样性是数亿年的演化过程的结果。
从单细胞生物的出现到今天的复杂多细胞生物,生物的形态和功能在不断地适应环境和变化。
以下是地球生命多样性的演化历程的主要阶段。
1. 原始生命的起源大约在37亿年前,地球上的原始环境开始形成,条件适宜了生命的起源。
在海洋中,最早的原核细胞出现了,这些原核细胞是没有细胞核的单细胞生物。
这些原核细胞利用化学反应来获取能量和生存。
2. 多细胞生物的出现约在7.5亿年前,多细胞生物开始出现。
最早的多细胞生物是一些海藻和细菌。
这些多细胞生物通过合作以及不同细胞的分工来提高生存能力。
3. 动物王国的出现在5亿年前的寒武纪,动物王国开始出现。
最早的动物主要是海洋生物,如海绵和珊瑚。
他们通过过滤水中的有机物来获取能量。
4. 陆地生物的进化在4.55亿年前,地球上的陆地开始形成。
陆地环境提供了新的生存挑战,然而一些生物开始适应陆地环境。
植物是最早适应陆地环境的生物,它们可以通过光合作用来获取能量。
5. 脊椎动物的出现在约5.4亿年前的奥陶纪,最早的脊椎动物出现了,这些动物具有脊柱和内骨骼。
最早的脊椎动物是鱼类,进化出特殊的呼吸系统和鳞片,以适应水生环境。
6. 从水到陆地在3.7亿年前的侏罗纪,一些脊椎动物开始适应陆地环境。
这些动物进化出了四肢和肺呼吸系统,使得它们能够在陆地上生活。
7. 哺乳动物的崛起在2.3亿年前的中生代,哺乳动物开始崛起。
哺乳动物是一类具有乳腺的脊椎动物,它们可以为幼崽提供乳汁来喂养。
哺乳动物通过活动性智力和复杂的社会行为来适应各种环境。
8. 鸟类和爬行动物的分化在2亿年前的侏罗纪,爬行动物进一步分化为爬行动物和鸟类。
爬行动物适应陆地和水生环境,而鸟类进化出羽毛和飞翔能力。
9. 哺乳动物的繁盛在6500万年前的白垩纪,哺乳动物进一步繁盛。
恐龙的灭绝为哺乳动物提供了新的生存机会,一些哺乳动物开始进化成各种形态和图案。
10. 人类的进化从约700万年前的古人类起,人类开始出现在地球上。
地球生物演化历程地球生物演化历程是一个漫长而复杂的过程。
从生命起源到现代生物多样性的形成,地球上的生物经历了无数次的变迁和进化。
本文将带您回顾地球生物演化的历程,探索生命从简单到复杂、从单细胞到多细胞的变化过程。
1. 起源之谜地球上的生命起源于何时何地,一直是科学界的谜题。
目前最被广泛接受的观点是生命起源于约40亿年前的海洋环境中。
早期的地球环境有利于有机物的形成,而在这些有机物中,突然出现了具备自我复制能力的分子,即生命的起点。
2. 单细胞生物约在35亿年前,地球上出现了第一种单细胞生物,它们以化学合成物为能源,具备自我复制的能力。
这些最早的生物被称为原核生物,因为它们的细胞没有核。
3. 多细胞生物的出现距离最早的生命出现大约10亿年后(约25亿年前),地球上出现了第一种多细胞生物。
这些生物标志着生命从单细胞向多细胞的演化转折点。
多细胞生物的出现,极大地增加了生物的复杂性和多样性。
4. 寒武纪的爆发距离多细胞生物出现约5亿年后,地球上迎来了生物演化的一个重要时期——寒武纪。
在寒武纪中,生物种类迅速增加,出现了各种各样的海洋生物。
这个时期被称为“寒武纪生物大爆发”。
鱼类和软体动物等现代生物的早期祖先就是在寒武纪中逐渐形成的。
5. 地球上的第一片陆地大约在4亿年前,地球上出现了第一片陆地。
陆地的出现,为更多类型的生物提供了生存的机会和新的演化途径。
陆地上的生物可以通过进化适应不同的环境和资源。
6. 从爬行动物到哺乳动物距离第一片陆地出现约3.5亿年后,爬行动物开始在地球上繁衍生息。
爬行动物的出现标志着一种新的演化分支。
后来,约2亿年前,哺乳动物出现,它们具备哺乳的特征,为今天人类的演化奠定了基础。
7. 大量物种的灭绝和进化地球演化历程中并非所有的物种都能生存下来。
地球上曾经发生过多次大规模的物种灭绝事件,其中最著名的一次是恐龙灭绝事件。
恐龙灭绝事件为哺乳动物和鸟类等现代生物的进化创造了机会。
8. 人类的出现从哺乳动物到灵长类动物再到人类的进化过程,经历了几百万年的时间。
生命起源的演化过程生命起源的演化过程是指地球上最早的生物通过逐步演化和变化,从简单的有机物进化为复杂的生命形式的过程。
该过程通常被分为以下几个阶段:1. 原始地球环境的形成:大约在45亿年前,地球形成,并经历了一系列的地质演化。
在这个阶段,地球上的条件非常恶劣,有高温、电击、雷击和大量的火山活动等。
2. 无机物的合成:在早期地球上,充满了大量的无机物质,例如,水、氨、甲烷等。
由于地球上的高能量环境,这些无机物质逐渐发生各种化学反应,形成了复杂的有机分子,如氨基酸、脂肪酸和核苷酸。
3. 原始生命的产生:在早期地球上,由于光合作用尚未形成,环境中没有氧气。
然而,在一些有机分子的相互作用下,形成了一些能够自我复制的结构,即原始生命的起源。
这些结构可以通过复制自身来传递遗传信息。
4. 单细胞生物的出现:约在38亿年前,第一个细胞生物出现了。
这些生物是单细胞的原核生物,没有细胞核,只有简单的细胞结构。
它们通过吸收营养物和水来生存,并通过分裂繁殖。
5. 多细胞生物的出现:约在17亿年前,最早的多细胞生物出现了。
这些生物由许多单细胞生物组成,形成了一种新的生物体。
多细胞生物通过细胞分工和合作来完成各种生活活动,如食物摄取、运动和繁殖。
6. 动植物的分化:约在6亿年前,动植物开始分化。
植物能够通过光合作用吸收阳光和二氧化碳,并产生氧气和营养物质。
动物则通过食物链中其他生物的摄取来获得能量和营养。
7. 动物的进化:从最早的原始动物开始,经过演化和变异,地球上出现了各种各样的动物形态和种类。
这些物种经历了自然选择、突变、适应和进化等过程,不断适应和改变了地球上的环境。
这就是生命起源的演化过程的基本概述,但具体的过程和机制仍然是科学界争议的话题,需要进一步的研究和证据支持。
地球史时间轴
4.6 亿年前
地球形成,开始进入地球史。
4.6 亿年前 - 3.5 亿年前
地球上出现首批化石记录,标志着生命的起源。
3.5 亿年前 - 2.5 亿年前
晚期原生代开始,地球上出现了最早的海洋生物和陆地植物。
2.5 亿年前
早期原生代开始,地球上出现了最早的节肢动物和硬骨鱼类。
4.2 亿年前 - 2.9 亿年前
奥陶纪和志留纪,海洋生物繁盛,珊瑚礁也开始形成。
3.5 亿年前 - 3.3 亿年前
寒武纪爆发,珊瑚礁繁盛,多样性达到顶峰。
2.4 亿年前 - 2.2 亿年前
三叠纪,恐龙类别增加,陆地生态系统形成。
2 亿年前
侏罗纪开始,恐龙类繁盛,鸟类也开始出现。
1.4 亿年前
白垩纪,恐龙类繁荣,同时海洋生物多样性也达到高峰。
6,500 万年前
古近纪,哺乳动物类别增加,鲸类和鸟类进化。
600 万年前
新生代开始,灵长类开始出现,如古猿和早期人类。
250 万年前
人类的进化开始,如原人和尼安德特人。
30 万年前
智人出现,地球上出现现代人类。
至今
人类进化继续,科技和文明发展迅速。
以上是地球史的时间轴,展示了地球的演化过程和生物的进化历史。
地球的演化历史表格
以下是地球演化历史的一个简单表格:
时期事件
4.6亿年前地球形成
3.8亿年前最早的生命出现(原核生物)
2.5亿年前最早的真核生物出现
5.4亿年前寒武纪开始,多样化的海洋生物出现
4.5亿年前奥陶纪开始,首次出现多细胞动物
3.5亿年前泥盆纪开始,首次出现陆地植物
3亿年前石炭纪开始,昆虫和两栖动物迅速繁衍
2.5亿年前三叠纪开始,首次出现爬行动物
2亿年前侏罗纪开始,恐龙和哺乳动物出现
6,500万年前白垩纪开始,恐龙繁盛
6,500万年前第三纪开始,哺乳动物进一步演化
250万年前第四纪开始,冰河时期
200,000年前现代人类出现
至今当代地球,人类活动对地球环境产生影响
请注意,这只是一个简要的地球演化历史表格,列举了一些重要的事件和时期。
地球演化的具体细节和时间线在科学研究中仍然存在许多争议和进一步的探索。
如果您对地球演化历史有更具体的兴趣,我建议您查阅相关的地质学、古生物学或地球科学的参考资料,以获得更详细和准确的信息。
生物物种的演化历程生物物种的演化历程是一个旷日持久的过程,涵盖了数十亿年的时间跨度。
通过遗传变异、适应环境以及自然选择等进化机制,物种逐渐形成、分化和消亡。
本文将探讨生物物种的演化历程,并以不同阶段的案例来说明。
1. 无机物质向生命的起源地球大约在46亿年前形成,最初的几亿年里,地球上只有无机物质的存在。
然而,约在40亿年前,第一批原核生物出现了。
这些原核生物是单细胞生物,没有细胞核。
它们以化学反应为基础,将无机物质转化为有机物质,并逐渐实现了生命的跃迁。
2. 原核生物向真核生物的转变约在20亿年前,原核生物逐渐形成了真核细胞,即具有细胞核的细胞。
真核生物具有更复杂的细胞结构,可能是通过原核生物的内共生(endosymbiosis)来实现的。
内共生是指一个细胞吞噬了另一个细胞,而被吞噬的细胞逐渐演化成为其细胞的一部分。
这个过程为真核生物的产生奠定了基础。
3. 多细胞生物的出现大约在6亿年前,多细胞生物开始出现。
这些生物由许多细胞组成,各个细胞协同合作,形成了各种不同的组织和器官。
多细胞生物的出现,标志着生物体的复杂性的增加,也为后续的进化提供了更多的可能性。
4. 动物进化的分支从多细胞生物中,动物进化是最为复杂和多样化的分支之一。
早期的动物是海洋生物,比如海绵、珊瑚等。
约在5亿年前,首批节肢动物和软体动物出现,丰富了海洋生态系统。
逐渐地,动物进化跨越到陆地环境。
首批陆地动物包括昆虫和两栖动物,它们的出现改变了地球上的生态格局。
5. 植物进化的分支与动物进化并行的是植物进化。
早期的植物是海藻,能够在水中进行光合作用。
大约在4亿年前,首批陆地植物出现,它们能够通过根系吸收水分和养分。
陆地植物的出现改变了地球的地理景观,同时也为陆地动物提供了更多的生存空间。
6. 哺乳动物的兴起大约在2亿年前,哺乳动物开始出现。
哺乳动物具有温血、哺乳和胎生的特点,这使得它们在活动性和智力上有了巨大的优势。
哺乳动物的兴起也标志着地球上生物多样性的飞速发展和扩散。
地球生命进化大事记地球上的生命经历了漫长的进化过程,从最初的单细胞生物到现在的多样化生命形式,这个过程中发生了许多重要的事件。
以下是地球生命进化的大事记。
1. 35亿年前,地球上出现了最早的生命形式——原核生物。
这些生物是单细胞的,没有细胞核和细胞器。
2. 20亿年前,出现了真核生物,这些生物拥有细胞核和细胞器,可以进行更加复杂的代谢和生命活动。
3. 6亿年前,出现了最早的多细胞生物,这些生物可以形成复杂的组织和器官,进一步提高了生命的适应性和生存能力。
4. 5亿年前,出现了最早的无脊椎动物,如海绵、珊瑚等。
这些生物是海洋生物,对海洋生态系统的形成和演化起到了重要作用。
5. 4亿年前,出现了最早的脊椎动物,如鱼类。
这些生物拥有脊椎和骨骼,可以进行更加复杂的运动和行为。
6. 3亿年前,出现了最早的两栖动物,如青蛙。
这些生物可以在陆地和水中生活,进一步扩大了生命的适应范围。
7. 2亿年前,出现了最早的爬行动物,如恐龙。
这些生物在陆地上占据了主导地位,成为了地球上的霸主。
8. 6千万年前,出现了最早的哺乳动物,如鼠类。
这些生物可以分泌乳汁哺育幼崽,进一步提高了生命的适应性和生存能力。
9. 200万年前,出现了最早的人类,如直立人。
这些生物拥有更加发达的大脑和智慧,成为了地球上的智慧生命。
10. 20万年前,出现了现代人类,如智人。
这些生物拥有更加发达的文化和社会,成为了地球上的主宰者。
地球生命进化的大事记,见证了生命从单细胞到多样化的演化过程,也见证了人类从智慧生命到主宰者的进化历程。
这些事件不仅是地球生命进化的重要里程碑,也是人类认识和探索生命奥秘的重要基石。
地球生物进化过程地球生物进化是指地球上生物种群随时间的推移逐渐改变和发展的过程。
这个过程从最早的原始生命形式开始,经历了数十亿年的时间,逐渐演化成了现在丰富多样的生物群落。
地球上最早的生物起源于大约40亿年前的原始海洋中,这些生物是以单细胞的形式存在的。
最早的生物群落主要是一些原核细胞,它们没有真正的细胞核和细胞器。
这些原始细胞通过吸收周围环境中的营养物质来维持生命活动。
随着时间的推移,地球上的环境发生了巨大的变化。
氧气开始在大气中积累,这为生物提供了更多的能量来源。
同时,地球上的生物也开始出现多样化的形式。
大约在35亿年前,最早的光合细菌出现了,它们能够利用阳光合成有机物,并释放出氧气。
这个过程被称为光合作用,它不仅为生物提供了能量,也改变了地球的大气成分。
光合作用的出现标志着生命的进一步演化。
地球上出现了更多复杂的细胞,这些细胞具有真核细胞的特征,拥有细胞核和细胞器。
真核细胞的出现使得生物能够进行更复杂的代谢活动,并形成了更复杂的生物体。
随着时间的推移,地球上的生物逐渐进化出多细胞的形式。
多细胞生物的出现使得生物能够更好地适应不同的环境。
这些生物通过细胞分化和组织分化,形成了不同的器官和组织,从而实现了更高级的生命活动。
地球上的生物进化还涉及到遗传信息的传递和变异。
遗传信息通过基因传递给后代,它决定了生物的性状和特征。
而变异则是指基因发生的突变和重组,它使得生物具有了更多样化的形态和特征。
这些变异通过自然选择的过程,使得适应环境的个体更容易生存和繁殖,从而推动了生物的进化。
在地球生物进化的过程中,还出现了许多重要的事件和物种。
例如,在约5.4亿年前,第一个多细胞动物出现了,标志着动物王国的起源。
在约4亿年前,第一个陆地植物出现了,使得陆地上的生态系统得以建立。
而在约两亿年前,第一个鸟类出现了,这是鸟类的祖先,也是现代鸟类的起源。
到了约6500万年前,地球上出现了哺乳动物,这标志着哺乳动物的进化开始。
地球生物演化史
地球生物演化史是指地球上生命从最早的单细胞生物演化到现
代多样化生物的历程。
据科学家的研究,地球上最早的生命形式可以追溯到大约38亿年前,那时生命以单细胞生物的形式存在于地球上。
随着时间的推移,这些单细胞生物经过漫长的进化过程,逐渐演化出了较为复杂的生命形式,如多细胞生物和无脊椎动物等。
约在5.4亿年前,发生了寒武纪大爆发,这是地球生物演化史上一个重要的里程碑。
在寒武纪大爆发之前,地球上的生命形式主要是海洋单细胞生物,而在寒武纪大爆发之后,陆地上出现了大量的生命形式,如植物和动物。
进入古生代时期,地球上的生命逐渐演化出硬壳和骨骼等生物结构,动植物种类也日益多样化。
随着时间的推移,古生代终结,进入了中生代和新生代时期。
在这个时期,哺乳动物和鸟类等生物逐渐演化出来,古猿和现代人类也随着时间的推移逐渐出现在地球上。
总体而言,地球生物演化史是一个漫长而复杂的过程,它记录了生命从单细胞生物到多样化生物的历程,也是人类认识生命、认识世界的一个重要参照物。
- 1 -。
地球生物进化史地球在最初形成的时候,在茫茫的宇宙中孤独地转着。
它寂静无声,没有生命,然而在形成后的6亿年即大约40亿年前,不知道是什么原因生命开始诞生了,现在找到的最早生命形式是在南非发现的球状和杆状结构细菌的化石,距今约35亿年。
一种说法是地球最初生命的形成时因为一次偶然的雷击闪电事件。
小行星和彗星携带的化合物成分,在水的作用下,其中的一次雷击激发了一系列的巧合事件,一些化学原子十分巧合的按照一定的序列组合在一起,形成了一些遗传物质,地球上第一个细胞就此诞生了。
在细胞内部,基因又发生了一系列的变化,发出了一些指令,在35亿年前,DNA开始自我复制,细胞也开始自我克隆。
10亿年前,两个细胞合并在一起,它们的基因开始结合,当这个细胞再次克隆时,其基因就包括了双方的基因,我们称之为“性”。
6亿年前,地球出现大量蓝藻,光合作用产生了氧气,挥发到大气中,也渗透到了海水中,形成了臭氧层,为生命进化提供了可能。
地球上的单细胞生物逐渐进化成了像海绵一样的生命体经过亿万年后,到5.5亿年前,我们的祖先进化成了虫子,让我们可以自如的运动,基因突变带来了雌雄两性,雌雄两性的故事从此开始。
5.5亿年前开始,某些皮肤细胞开始变异,进化生物迫切需要的第一样特征:眼睛到5.21亿年前,最初的眼睛进化出来,完成这一进化,用了3千万年。
进化出来最初的也是最重要的器官,大脑,以及脊椎,最初的心脏,这一杰作完成在昆明鱼身上感光细胞进化眼睛昆明鱼,具有眼睛,大脑,脊椎3.75亿年前,进化成了满身铠甲的大鱼,具有了牙齿以及下颚。
3.65亿年前,被困在浅水区的鱼进化出了肺,可以直接呼吸空气,为登陆提供了可能最初的可以直接呼吸空气的肺从此,我们的生活方式发生了深刻改变,我们走向了陆地3.4亿年前,已经进化成完全能够适应陆地生活的爬行动物爪子上也长出了指甲,包括脚趾。
2.5亿年前,地球岩浆打喷发,95%动物灭绝。
大量的二氧化碳将地球温度提升到一个可怕的温度,这就是二叠纪生物大灭绝,只有很少的一部分物种活了下来,其中就有我们人类的祖先,还有一部分远古的亲戚,即后来大名鼎鼎的恐龙!又过去了3千万年,2.2亿年前,我们的祖先进化成了像猫一样大的动物,身上覆盖了毛皮,恐龙比我们更快的适应了当时的环境,捷足先登,冠绝群雄。
生物进化史一、冥古宙(地球形成——38亿年前)1.古地理地球从46亿年前形成,从一个炽热的岩浆球逐渐冷却固化(计算表明仅需1亿年),出现原始的海洋、大气与陆地,但仍然是地质活动剧烈、火山喷发遍布、熔岩四处流淌,在41亿年前到38亿年前地球持续遭到了大量小行星与彗星的轰击。
冥古宙在38亿年前结束后,内太阳系不再有大规模撞击事件。
因为这个时期的岩石几乎没有保存到现在的(已知的地球最古老的岩石位于北美地台盖层的艾加斯塔片麻岩及西澳洲那瑞尔片麻岩层的杰克希尔斯部分),所以并没有正式的细分。
但月岩从40多亿年前就比较好的保存下来,因此月球地质年代的某些主要划分可参照用于地球的冥古宙划代。
冥古宙的最后一个代对应为月球地质年代中的早雨海世,以月球的东海撞击事件为结束时间(约为38.4亿年),这也是内太阳系的后期重轰击期的结束标志。
零散的锆石结晶沉积在西加拿大和西澳的杰克山中的沉积物里,对锆石的研究发现,液态水必然已存在了有四十四亿年之久,非常接近地球形成的时刻。
2.气候在形成地球的物质当中,曾经存在过大量的水。
在地球的形成时期,其质量比现在的小,水分子也就更容易挣脱重力。
据推测,当时氢气和氦气在大气层中持续不断地逸散,然而,现时大气中高密度的稀有气体却相对缺乏,这表明,在早期大气层中可能发生过什么剧变。
有理论认为,在地球的年轻时期,它的一部分曾受过撞击而分裂,分裂出去的部分后来形成了月球。
然而,在这种说法下,撞击应该会令一到两个大区域融化,现时的组成成份却与完全融化的假设并不相符,事实上也很难将巨大的岩石完全融化并混在一起。
不过相当一部分的物质仍被此次撞击所蒸发,在这颗年轻的行星周围形成了一个由岩石蒸汽组成的大气层。
岩石蒸汽在两千年间逐渐凝固,留下了高温的易挥发物,之后有可能形成了一个混有氢气和水蒸气的高密度二氧化碳大气层。
另外,尽管当时表面温度有230℃,但液态的海洋依然能够存在,这得益于CO2大气层带来的高气压。
随着冷凝过程继续进行,海水通过溶解作用除去了大气中的大部分CO2,不过其含量水平在新地层和地幔循环出现时产生了激烈的震荡。
二、太古宙(38-25亿年前)1.古地理太古宙起始于内太阳系晚期重轰击期的结束,地球岩石开始稳定存在并可以保留到现在。
太古宙结束于25亿年前的大氧化事件,以甲烷为主的还原性的太古宙原始大气转变为氧气丰富的氧化性的元古宙大气,并导致了持续3亿年的地球第一个冰期——休伦冰期。
太古宙形成的地壳厚度还不大,同时尚未进行充分的分异过程。
由于地壳厚度较小,幔源物质容易沿裂隙上行,常有大规模的超基性、基性断裂喷溢活动。
此外,也有频繁的中酸性岩浆活动和火山活动。
多次的岩浆活动、构造运动使岩石变质很深,再加上缺少生物化石,给恢复古地理面貌和沉积环境造成很大困难。
在当今大陆壳的范围内,长期处于活动不稳定状态,陆表海占绝对优势。
在太古代中晚期,随着陆壳某些部分开始固结硬化,终于形成了稳定的基底地块——陆核。
陆核的形成标志着地壳构造发展的第一大阶段的结束。
太古宙有多少次构造运动,目前研究的很不清楚。
在世界范围内可能有3次主要的构造运动,在中国比较确认的是太古宙晚期的阜平运动。
大约在30亿年前,出现了目前已知最早的大陆——乌尔大陆(Ur),它可能是当时地表上面积最大的大陆,甚至是唯一的大陆,但其面积可能比今日的澳洲大陆还小。
其名称是以希腊神话中的乌拉诺斯(Uranus)为名。
乌尔大陆后来分裂成Nena大陆与Atlantica大陆,经过长期演变后,这些大陆在10亿年前形成新的超大陆,罗迪尼亚大陆。
乌尔大陆的残余部份经历长时间的演变,仍可在斯堪地那维亚、非洲、印度、马达加斯加、澳洲等地,找到找到昔日乌尔大陆的岩石。
而超大陆瓦巴拉大陆则存在于约36亿至28亿年前。
再往后的超大陆叫凯诺兰大陆,存在于约27亿至21亿年前。
2.气候在太古宙,海水中所含的盐分比现在要低,富含氯化物。
大气成分以水蒸气、二氧化碳、硫化氢、氨、甲烷、氯化氢等为主,处于缺氧的还原状态,由此在太古宙地层中形成了丰富的普遍由低价铁沉积而成的铁矿。
3.生物研究者认为最早的生命诞生于距今约36亿年前,但已知最古老的化石在南非发现的32亿年前的超微化石——古杆菌和巴贝通球藻。
这是最原始的原核生物。
在南非的布拉维群灰岩中,还发现了31亿年前的蓝绿藻类形成的大型化石叠层石。
三、元古宙(25——5.4亿年前)1.地台的形成通过元古宙的两次主要的构造运动,陆核进一步扩大,形成规模较大的稳定地区,成为原地台。
到中元古代晚期,原地台进一步扩大,在世界上终于出现了若干大规模稳定的古地台。
由陆核到原地台和古地台,是陆壳构造发展的第二个阶段。
2.哥伦比亚大陆的形成新的超大陆哥伦比亚大陆(Columbia supercontinent,或称为Nuna、Hudsonland)一般认为存在于古元古代的15到18亿年前。
该大陆由许多后来形成劳伦大陆、波罗地大陆、乌克兰地盾、亚马逊克拉通、澳洲大陆,可能还包含西伯利亚大陆、华北陆块、喀拉哈里克拉通的许多原始克拉通组成。
哥伦比亚大陆目前是依照古地磁资料证明其存在。
([注]克拉通:地台和地盾的统称,仅在大陆使用。
)哥伦比亚大陆预测从北到南跨越12900公里,从东到西最宽处4800公里。
今日印度东岸与北美洲西岸相连,而澳洲大陆南部与今日加拿大西部相连。
南美洲因为旋转的关系,今日巴西的西缘和北美洲东部排在一起,形成了延伸至今日斯堪地纳维亚的大陆边缘。
哥伦比亚大陆于16亿年前开始分裂。
相关的大陆漂移有沿着劳伦大陆西缘(荷贝尔特—普尔瑟尔超群)、印度东部(默哈讷迪与哥达瓦里)、波罗地大陆南缘(泰勒马克超群)、西伯利亚东南缘(里菲超群)、南非东北缘(喀拉哈里铜矿带)与华北陆块北缘(渣尔泰-白云鄂博带)。
分裂原因一般认为是非造山的岩浆活动相当普遍。
分裂的各陆块则在约5亿年后形成罗迪尼亚大陆。
3.罗迪尼亚大陆的形成罗迪尼亚大陆(Rodinia,来自俄语родина,祖国)是古代地球曾经存在的超大陆。
根据板块重构,罗迪尼亚大陆存在于新元古代(11.5亿到7亿年前)。
罗迪尼亚大陆的分布可能以赤道以南为中心。
而罗迪尼亚大陆的中心一般认为是北美洲克拉通,在东南侧则是东欧克拉通(之后形成波罗地大陆)、亚马逊克拉通和西非克拉通环绕。
在南边则是拉普拉塔克拉通和圣法兰西斯科克拉通;在西南则是刚果克拉通和喀拉哈里克拉通;在东北则是澳洲大陆、印度次大陆和东南极克拉通。
北边则是西伯利亚大陆、华北陆块、华南陆块,但确定位置还难以判定。
罗迪尼亚大陆形成前的古地理所知甚少,古地磁和地质资料仅能让我们完整重构罗迪尼亚大陆分裂之后的状态。
目前能确定的是罗迪尼亚大陆大约在11到10亿年前形成,7亿5千万年前分裂。
罗迪尼亚大陆则是由超级海洋米洛维亚(来自俄语мировой,全球的)环绕。
4.气候由于藻类植物日益繁盛,它们通过光合作用不断吸收大气中的CO2,放出O2,从中元古代开始,地层开始有含铁紫红色石英砂岩及赤铁矿层形成,说明当时大气中已含有相当多的游离氧。
大气及水体中氧的增多,给生物的发展和演化准备了物质条件。
5.从原核生物到真核生物、从单细胞到多细胞太古宙出现的菌类和蓝绿藻类,到元古宙得到进一步发展,蓝绿藻群体活动所形成的叠层石在岩层中广泛分布。
近年在中国北部中元古代地层发现了最古老的真核细胞生物化石丘阿尔藻,距今16-17亿年。
而在新元古代,则出现了最早的多细胞宏观藻类植物群。
(一)成冰纪(Cryogenian,符号NP2)(8.5——6.3亿年前)1.大冰期的到来前寒武纪晚期的地球气候是非常寒冷的。
我们可以在所有邻近大陆上找到冰河的证据,但是为什么严寒的气候如此广泛地分布各地,至今仍困惑着地质学家们,曾经有很多假设被提出来,却一一都被否定。
其中一个假设认为:地球曾经倾斜到北极一侧向着太阳,而南极一侧则背对着太阳,这样的情形导致地球有一半会受到太阳持续烧烤6个月,而另一半的地球则有6个月冷到结冰。
虽然可能,但是并没有任何一种机制可以说明地球的自转轴可以倾斜到如此极端的状况。
另一个不尽相同的假设认为地球曾经被由岩石或冰所组成的"环"所围绕,就像今天的土星和海王星一样,这个"环"造成了地球上的阴影,冷却了地球上的气候。
然而并没有任何有关这个环的遗迹曾经被发现过。
而目前最受认同的假设则是认为,当时整个地球的海洋都被冰冻,成为一个巨大的雪球,这个雪球假说(Snowball Earth)同时可以解释表层岩石中,同位素异常的特征。
现在我们知道在前寒武纪的晚期其实并没有不寻常的现象进行,这三个假说由于没有把当时古地理图分析仔细,而显得有些解释得太过头,对于前寒武纪"冰室世界"的神秘,我们今天已经能够加以解释,那是因为当时大陆的碰撞与超大陆的形成,许多大陆不是紧邻北极就是南极,导致全世界进入一个全球的"冰室"(就像今天的世界),不过当时位于赤道附近的澳洲却出现冰的遗迹,则是个很有趣的例外。
2.罗迪尼亚大陆的分裂早在8亿到8.5亿年前,,一道断裂带在今日的澳洲大陆、南极洲东部、印度、刚果克拉通、喀拉哈里克拉通之间形成,之后在劳伦大陆、波罗地大陆、亚马逊克拉通、西非克拉通、圣弗朗西斯科克拉通也形成断裂带,断裂后形成埃迪卡拉纪的阿达马斯托洋。
大约7.5亿年前,罗迪尼亚大陆分裂成原劳亚大陆、刚果克拉通、原冈瓦那大陆(冈瓦那大陆除去刚果地盾与南极洲)。
原劳亚大陆进一步分裂,朝南极移动。
原冈瓦纳大陆逆时针反转。
在6亿年前,刚果克拉通位于原劳亚大陆各大陆与原冈瓦那大陆之间,三者聚合成潘诺西亚大陆。
(二)埃迪卡拉纪(Ediacaran)又称震旦纪(6.2——5.4亿年前)1.潘诺西亚大陆的形成与分裂潘诺西亚大陆(Pannotia)是个理论上的史前超大陆,形成于6亿年前的泛非造山作用,并在5亿4000万年前的前寒武纪分裂。
潘诺西亚大陆的大部分位于极区之内,而证据显示这个时代有大面积的冰河覆盖者,远大于地质时代的任何时期。
潘诺西亚大陆的形状类似V字形,开口往东北。
开口内侧为泛大洋,海底有中洋脊,是今日太平洋的前身。
潘诺西亚大陆的外侧环绕者泛非洋。
潘诺西亚大陆的存在时间很短。
组合潘诺西亚的各大陆,是以错动方式聚合。
在5.4亿年前,或潘诺西亚大陆形成的6000万年后,潘诺西亚大陆分裂成四个大陆:劳伦大陆、波罗地大陆、西伯利亚大陆、冈瓦那大陆。
2.最早的动物出现最古老的动物遗迹可追溯至十亿年前,但最早的动物化石出现于约六亿年前的埃迪卡拉纪。
埃迪卡拉动物群因为发现于南澳的埃迪卡拉山而得名。
埃迪卡拉动物和今天的大多数动物不同,它们既没头、尾、四肢,又没嘴巴和消化器官,因此它们大概只能从水中摄取养份。