地球生命发展史

生命发展史

摘要：简要介绍自地球诞生以来的历史中地球生命起源，生物进化

的机制，并选取生命进程中的典型物种作具体说明；以树状图简单

阐述生命发展史的总体结构。

关键字：地球演变、生命起源、生物进化、剑齿虎

地球是太阳系中一颗蓝色的行星, 众多偶然又奇妙的因素, 使其成为孕育生命的摇篮, 更被诗人称作人类的母亲。古往今来, 不知有多少人为认识神秘的地球而苦苦地探索。我

们把地球的演变和伴随的生命起源及发展的历史, 划分为以下五个阶段:

1 地球的诞生和它的童年

地球是太阳系的一个成员, 它跟太阳系的起源有密切的关系。最初地球也是由许多星

云团集聚而成的, 叫原地球,原地球在引力收缩和内部放射性元素衰变产生热的作用下,形

成了一些有机小分子化合物,又在适当条件下, 进一步缩合成结构原始、功能不专一的蛋白质、核酸等生物大分子, 这些生物大分子在原始海洋中积累,浓度不断增加, 凝聚成小滴状, 形成多分子体系。在一定的进化概率和适宜的环境条件下, 大约在35 亿年前终于形成了具有新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命体。

2 地球的少年时期

从距今30 亿年左右到5 .7 亿年这段时间。这个时期延续时间十分漫长, 大气、水、

生物圈也都有很大发展, 可生物界的进化却很缓慢, 直到末期, 地球上也还只是有菌类、

藻类和一些低等原生动物、腕足类动物等。在此时期, 生物界相继出现了原核细胞和真核

细胞, 从原核细胞发展到真核细胞是生物界完成的最重要的一次进化。

3 地球的古生代时期

古生代时期的地层可分成早、晚两期。早期分为寒武、奥陶、志留三个纪,晚期包括泥盆、石炭、二叠三个纪。这3.4亿年时间是最古老生命的时代, 地球到这个时期已经历了几十亿年的演变。大气圈、水圈、岩石圈的物质组成和结构跟现在情况已差不多了。生物进

入空前繁盛时期, 数量、种群空前地增长。在前寒武纪末期, 蓝藻和菌类繁盛, 出现了低

等无脊椎动物。进入寒武纪, 红藻、绿藻等开始繁盛, 若干门类无脊椎动物, 尤其是三叶

虫突发性开始繁荣。奥陶纪的海洋里, 藻类广泛发育, 海生无脊椎动物中以头足类居多。

在奥陶纪晚期, 出现了原始的没有颌的圆口鱼形脊椎动物无颌类。真正鱼类出现是在志留

纪晚期, 是当时最高等的动物。其中有一种总鳍鱼, 以后发展成为两栖类。由两栖类进化

来的爬行类也在碳世纪中期出现了。总的来说, 在古生代时期, 植物界从低等的水生藻类

进化成较高等的陆生植物, 动物界从较低等的海洋无脊椎动物进化到鱼类和陆生爬行类动物, 完成了向大陆进军。

4 地球的中生代时期

中生代时期分为三叠、侏罗、白垩三个纪, 从距今2 .3亿年起到6700万年前结束。中

生代的气候条件总的说来是有利于动植物发展的,中生代早期的植物以裸子植物松柏、苏铁、银杏及某些真蕨为主。在晚期, 出现了能真正开花结果的更高等植物被子植物。中生代又

被称为爬行动物时代, 当时以恐龙最为繁盛, 成为侏罗纪时期地球的霸主, 但在白垩纪却

突然绝灭了,至今还是一个争论纷纷的科学之迷。当时还出现了从爬行动物发展而来的更高级脊椎动物———鸟类和哺乳类。

5 地球的新生代时期

包括现代在内整个新生代大约为6700 万年, 分为第三纪和第四纪。虽然新生代延续时间相对较短, 但地球表面海陆分布、气候状况和生物界面貌逐渐演变到现代的样子。新生

代早期的动物主要有两大类:古有蹄类和古食肉类。生物经过几十亿年的进化, 经过了从无到有、从少到多、从低级到高级的许多发展阶段, 伴随哺乳动物和被子植物的繁荣昌盛,

终于在最新地质历史时期产生了生命的精英——人类。

而在漫长的地质演变过程中，生物也通过不断的演变与进化，以适应环境改变带来的

生存竞争，维持生存、繁衍。物种是生物生存与进化的基本单位。生物进化的微观表现形

式是种群基因频率从一个世代到另一个世代的连续变化, 这是物种进化的量变过程

在自然条件下的生物进化的选择力是自然因素，生物进化的速度缓慢、遗传结构稳定、进化潜力大、抗逆能力强, 生物朝着更加适应环境的方向演化，形成了多样化的生物类群。更为重要的是, 生物与其所处的环境(生物与非生物环境) 共同构成了一个协同进化的系统。由于地形、地貌、温度、光照、土壤、水质、天敌等生态环境因素的复杂多样及其系统组合, 构成了野生生物各自差异化的协同进化体系, 维系着各种生物的长期发展与进化。

其中，生物适应是生物界普遍存在的现象。如鱼的体形和用鳃呼吸适于在水中生活,

被子植物的花及传粉过程适于在陆地环境中进行有性繁殖等，某动物的体色与环境的色泽

相似, 因而能够隐蔽, 不为敌人所发现, 如椒花蛾就是保护色很好的例子. 而有些动物具

有与环境对比十分鲜明或恐怖的颜色, 引起捕食者的注意, 使捕食者不去袭击它们. 因此

它们的鲜艳色泽称为警戒色, 如红黄斑点的毛虫、瓢虫、黑色的马陆等。

各种生物行为, 包括高等动物十分复杂的行为都可溯源到生物的应激性。细菌、鞭毛

藻类和其他单细胞生物的趋性, 高等植物的向性, 都应是低级形式的行为. 单细胞生物不

但有自己的行为, 还能通过学习改变自己的行为. 如草履虫在游泳前进时, 如果身体前端

遇到砂粒等阻碍, 草履虫的反应是倒游、后退, 改变方向, 或偏左或偏右, 然后试探前进. 如果仍未避开砂粒,草履虫就再倒游、后退、再调整方向, 尝试第二次的前进. 几次尝试直到避开砂粒能够前进为止。

从中新世晚期开始，剑齿虎突然大量出现在欧亚大陆、北美和北非。剑齿虎生长的时代，正处于第四纪冰川时期，气候寒冷。剑齿虎主要以具有厚皮的动物为食，例如剑乳齿象。其捕食的方式是用像剑一般锋利的犬齿将猎物切出伤口，使之大量的出血死亡后再啖

食享用。

剑齿虎的体型不如著名的刃齿虎粗壮强大，却也是捕猎的行家，擅长偷袭并以弯刀状

的剑齿攻击猎物要害。剑齿虎亚科的体型很大，其中最大的种非洲巨型剑齿虎肩高约1米，体重近300KG，虽不够高大，但它们却拥有壮实的身体，尤其是前肢。它最引人注目的地方无疑是头部两颗长达10厘米的剑齿，深深埋入上颌，几乎与头顶处在同一水平面上；下颌

则向下伸出了小型护叶。这样的护叶虽有利于保护突出的剑齿，但同时也增加了骨折、感

染的危险，而且还造成头部变重，一定程度上影响了行动的灵活性。剑齿虎笨重身躯表明，它是个孤独的伏击杀手。

食肉类动物的犬齿作为捕食猎物的一种杀伤武器，正常的情况应该是上下犬齿平均发展。但是剑齿虎的上犬齿演化得如此巨大，而下犬齿又相对退化，根本不成比例，所以可

能是专门用来对付象类等大型的厚皮食草类动物的。如此特殊而长大的犬齿，只需一对就

可戮入猎物身体的深处，并且可以尽量地扩大伤口，造成猎物的大量出血而死亡。与此相

适应，剑齿虎的头骨和头部的某些肌肉也相应地发生变化，以便口可以张得更大，使下颌

与头骨能形成90度以上的角度，这样才能充分有效地发挥这对剑齿的作用。

但是，这种极端特化的发展，显然也有其不利的一面，即大大缩小对环境和猎物的适

应面，随着更新世时期各种大型厚皮食草动物的绝灭，使得不善于快速奔跑的剑齿虎也逐

渐无所用其长，竞争不过那些比较灵活的并且全面发展的一般食肉类动物，也随着它的猎

物走向了灭绝。

地质年代的研究是以大跨度时空范围来探讨地球的演化过程,它应当明确地球地质和地球生命的发展过程。作为一个人有其童年、中年和老年的发育过程, 作为地球总体也有其

诞生、童年、中年和老年的发育过程。地球生命发展史的研究也具有其非常重要的意义，

今天的科学与哲学告诉我们, 宇宙万物包括恒星、行星和生命的演化都必然是服从事物的

诞生、发展到衰亡的过程。

参考文献：

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