生命演化历程
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生命演化历程
生命演化历程纪录地球上生命发展过程中的主要事件。本条目中的时间表,是以科学证据为基础所做的估算。
生物演化指生物的族群从一个世代到另一个世代之间,获得并传递新性状的过程。并解释长时段的生物演化过程中,新物种的生成与生物世界的多样性。经历数十亿年的演化与物种形成,现在的各物种之间皆由共同祖先互相连结。
冥古宙
时代事件
45.7亿年前地球从环绕早期太阳旋转的吸积盘之中形成。
45.33亿年前依大碰撞假说,原始的地球与忒伊亚相撞,在原始地球周围产生一个环,这个
环在数百万年之后形成月球。重力的拉扯使地球的自转轴倾斜,建立了地球生
命的形成环境。[1]
41亿年前地球表面温度降低使地壳得以凝固,大气与海洋形成。[2]
40亿年前最早生命的出现,可能是源于能够自我复制的RNA分子。这些生命的繁殖所需要的资源有限,所以不久之后便开始竞争。由于天择青睐在复制上更有效率
的分子,因此DNA逐渐成为最主要的复制物。之后它们开始在膜内发展,这
些膜拥有更稳定的物理与化学环境,形成了原始的细胞。此时大气中尚未有自
由的氧气存在。
39亿年前后期重轰炸期:地球、月球、火星及金星受到小行星及彗星(微行星)撞击的高峰期。连续的干扰可能诱发生命的演化(参胚种论),海洋被完全煮沸。[3]
细胞以及原核生物出现。这些都是化能生物:以二氧化碳为碳源及氧化无机物
来抽取能量。后来原核生物演化了糖酵解,从如葡萄糖的有机物释出能量。糖
酵解产生了现今所有生物都用到的三磷酸腺苷(ATP)分子来临时储存能量。太古宙
时代事件
35亿年前最后共同祖先出现,细菌及古细菌分裂。细菌发展了光合作用的原始模式,但最初不会产生氧。这些生物透过电化学梯度产生三磷酸腺苷。
33亿年前能进行光合作用的蓝菌出现,它们以水为还原剂,并排出氧。氧首先将海洋中的铁氧化,产生铁矿石。氧在大气层的浓度上升,对很多细菌都有毒。
元古宙
时代事件
25亿年前一些细菌演化到有能力去使用氧来有效的从有机物中抽取能量。差不多所有生物都用相同的三羧酸循环及氧化磷酸化来使用氧。"runawayicehouse"
效应[4]造成休伦系冰期。[5]
21亿年前更多复杂的细胞出现,包括有细胞器的真核生物。最接近的可能就是古细菌。大部份有细胞器的都可能是从共生细菌衍生而来:粒线体会用像现今
立克次体般从有机物抽取能量,而叶绿体则从光及有机物合成能量。这是
共同演化的例子。
12亿年前出现有性生殖,引发更快的演化。[6]大部份的生命于海洋及湖中出现,一些蓝菌已经生活在湿润的泥土中。
10亿年前多细胞生物出现,首先是生活在海洋中的藻及海苔。[7]
10-7.5亿年前第一个超级大洲罗迪尼亚形成及重新分裂。
9.5-7.8亿年前斯图尔特冰期:这个时期是多重及接近全球性的冰期,反复的从雪球地球
变为温室地球。
9亿年前每年共有481日,每天18小时。地球的自转及公转因潮汐力逐渐变慢。7.5-5.8亿年前根据雪球地球假说,前寒武纪成冰纪的冰河时期非常严重,连海洋亦完全
结冰,只有在热带的海水仍保持是液态。
6亿年前多孔动物、刺胞动物、扁形动物及其他多细胞动物在海洋出现。(但亦有研究显示最早的动物生活在湖泊的环境中[8]。)刺胞动物及栉水母是最早有神
经元的生物,神经元只是一个简单的网,没有脑部或中央神经系统。
6-5.4亿年前第二个超级大陆潘诺西亚形成及分裂。
5.65-5.25亿年前寒武纪大爆发产生了所有现今动物的主要的门,其成因仍然存疑。以三叶
虫为主的节肢动物是最主要的门。脊索动物的皮卡虫可能是人类的祖先。
奇虾是达2米长的猎食者,它的后代可能是海蜘蛛。[9][10][11]
显生宙
古生代
时代事件
5.30亿年前第一个在陆地上的脚印。
5.05亿年前第一个脊椎动物甲冑鱼出现,与现今八目鳗及盲鳗纲有关。海口鱼属及昆明
鱼都是没有颌的鱼类,或称无颔总纲。
4.88亿年前在寒武纪至奥陶纪间发生第一次生物集群灭绝,是为寒武纪-奥陶纪灭绝事
件。
4.75亿年前第一个原始植物从绿藻演化[12]并移至陆地上[13],沿湖边生长。与它们一
同的有真菌,可能植物与真菌是共生的,地衣就是共生的例证。
4.50亿年前节肢动物的外骨骼可以支撑身体及阻止水份流失[14],是第一类移至陆地的
动物。[15]最早的有多足亚门(马陆及蜈蚣),及后有蜘蛛及蝎子。
4.5-4.4亿年前奥陶纪-志留纪灭绝事件发生,这是第二次的生物集群灭绝。
4亿年前首类没有翅膀的昆虫,即蠹鱼、跳虫及缨尾虫出现。第一类鲨鱼亦出现。[16]首条腔棘鱼出现,在1938年发现活标本前它们被误以为是已经灭绝了很久,
并被认为是活化石。
3.7亿年前裂口鲨是高速的猎食者。[17]
3.65亿年前晚泥盆纪灭绝事件发生,是第三次生物集群灭绝。昆虫在地上及淡水中从多
足纲演化。一些淡水的肉鳍鱼类发展了脚及成为四足总纲。四足总纲(鱼石
螈、棘螈及Pederpesfinneyae)利用它们的脚走上陆地,可能是为了猎食昆
虫。肺部及鱼鳔演化出来。两栖类今天仍保有很多早期四足总纲的特征。
3.6亿年前植物演化了能保护植物胚体及容易快速生长的种子结构。伍德利坑及锡林扬
环形坑出现。
3.6-2.86亿年前鲨鱼的黄金时期。[18]
3.5-2.5亿年前卡罗冰河时期在早石炭纪开始,于晚二叠纪完结。由于极移,大部份的冈瓦
那大陆从亚洲及南美洲中心至印度及澳洲中心都冰封了。
3亿年前盘古大陆形成及维持了1亿2千万年。这是地球上的大洲最后一次闭合在一