地球的历史演化

地球的历史演化

地球的历史演化

2011年11月01日

从45亿年至38.5亿年期间，为地球形成时期。地球起源于46亿年以前的原始太阳星云。经过微星的集聚、碰撞和挤压使其内部变热，以后则是放射性物质的衰变使地球内部进一步升温，约在距今45-40亿年前，当温度上升到铁的熔点时，大量融化的铁向地心沉降，并以热的方式释放重力能，其能量相当于一千多次百万吨级的核爆炸。大量的热使地球内部广泛融化和发生改变，逐步形成了分层结构，其中心是致密的铁核，熔点低的较轻物质则浮在表面，经冷却形成地壳。

地球的演化历史可以分为四个巨大的发展阶段:冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。其中冥古宙(距今4600Ma年—3800Ma年前)和太古宙(距今3800Ma年前—2500Ma年前)与地球演化过程中生命化学进化的关系最为密切。冥古宙时期，大的天体碰撞事件使得有机分子都无法稳定存在，更谈不上生命的诞生，但是这为以后生命的起源提供了强大的物质基础。冥古宙后期(大约在40亿年前左右)，这种碰撞事件开始大幅减少，地球也慢慢冷却下来，有机分子的大量合成也使得生命起源成为可能。地球上最古老的沉积岩大约有40多亿年的历史，也就是说，地球凝聚几亿年后才形成硬的地壳，生命才有了立足之地。位于加拿大北部的一组变质岩——Acasta片麻岩是已知最古老的、保存完好的地球表面一部分，放射性年代测定表明Acasta片麻岩有40亿年的历史。W.H. Peck等通过分析澳大利亚西部的地质断层处的Jack Hills锆石，更是认为世界上最古老的岩石大约形成于44亿年前。

冥古宙是最早的一个地质年代，旧称冥古代。开始时间定义为地球形成时。冥古宙属于前寒武纪，下一个宙是太古宙。冥古代(Hadean)是指自地球形成至距今

38亿年前这段时期，有些科学家称为地球的天文时期、或地球的前地质时期、或前太古代、或原太古代。这一时期地球历史包括原始地壳、原始陆壳的性质和形成以及原始生命的形式和出现等复杂的问题。从45亿年至

38.5亿年期间，地球上无任何生命，也没有水和土壤，整个地球表面均为裸露的岩石。这时的地球就象一个巨大的岩浆球,聚合在内部的水气受热上升,在高空冷却成云致雨,这场大雨连续不断地下了足有几百万年,其中夹杂着一次次的闪电,岩石中的氮氢等元素被不断的催化,逐渐的形成了氨基这种低级生命所必须的有机分子.当地表渐渐地冷却,氨基酸等大分子形成。

太古宙(Archean Eon)是地质年代中的一个宙，开始于同位素年龄3800百万年(Ma)，结束于2500Ma。太古宙属于前寒武纪，上一个宙是冥古宙，下一个宙是元古宙。太古宙包括了始太古代、古太古代、中太古代、新太古代。太古宙是古老的地史时期。从生物界看，这是原始生命出现及生物演化的初级阶段，当时只有数量不多的原核生物，如细菌和低等蓝藻，他们只留下了极少的化石记录。从非生物界看，太古宙是一个地壳薄、地热梯度陡、火山—岩浆活动强烈而频繁、岩层普遍遭受变形与变质、大气圈与水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉积物的时期;也是一个硅铝质地壳形成并不断增长的时期，又是一个重要的成矿时期。

原核生物(英文名:Prokaryotes)，是由原核细胞组成的生物，包括蓝细菌、细菌、古细菌、放线菌、立克次氏体、螺旋体、支原体和衣原体等。原核细胞这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核，同时也没有核膜和核仁, 只有拟核，进化地位较低。古细菌(英文名:archaea、archaeobacteria):又可叫做古生菌、古菌、古核细胞或原细菌，是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统;也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、 RNA聚合酶和真核细胞

的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白;此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征，如:细胞膜中的脂类是不可皂化的;细胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。立克次氏体(Rickettsia):因1909年，美国医生

H.T.Ricketts(1871-1910年)首次发现落基山斑疹伤寒的独特病原体，并被它夺取生命，故名。立克次氏体是一类专性寄生于真核细胞内的 G-原核生物。是介于细菌与病毒之间,而接近于细菌的一类原核生物。一般呈球状或杆状，是专性细胞内寄生物，主要寄生于节肢动物，有的会通过蚤、虱、蜱、螨传入人体、如斑疹伤寒、战壕热。支原体(mycoplasma):又称霉形体，为目前发现的最小的最简单的原核生物。

支原体细胞中唯一可见的细胞器是核糖体(支原体是原核细胞，原核细胞的细胞器只有核糖体)。衣原体(Chlamydia):为革兰氏阴性病原体，在自然界中传播很广泛。它没有合成高能化合物ATP、GTP的能力，必须由宿主细胞提供，因而成为能量寄生物，多呈球状、堆状，有细胞壁，以一般寄生在动物细胞内。从前它们被划归病毒，后来发现自成一类。它是一种比病毒大、比细菌小的原核微生物，呈球形，直径只有O.3-0.5微米，它无运动能力，衣原体广泛寄生于人类，哺乳动物及鸟类，仅少数有致病性。

元古宙是一个重要成矿期，主要矿产有铁、金、铀、锰、铜、硼、磷、菱镁矿等。元古宙同位素年龄从25—6或(5.7)亿年，共经历19亿年的悠久时间。元古宙划分为3个代。25—18亿年为古元古代，18—10亿年为中元古代，10—6或(5.7)亿年为新元古代。其中新元古代的后半段，即8—6或(5.7)亿年单划分称震旦纪。元古宙时藻类和细菌开始繁盛，是由原核生物向真核生物演化、从单细胞原生动物到多细胞后生动物演化的重要阶段。叠层石始见于太古宙，而古元古代时出

现第一个发展高潮。近年在中国北部的串岭沟组中发现属于16,17亿年前的丘阿尔藻的化石，这是已发现的最老的真核细胞生

无脊椎动物偶有发现。物。元古宙晚期，

元古宙又分为成铁纪、层侵纪、造山纪、固结纪、盖层纪、延展纪、狭带纪、拉伸纪、成冰纪和埃迪卡拉纪，这十个纪。

元古宙——始元古代

从距今约2500百万年到1800百万年，700百万年(七亿年)期间就是元古宙——始元古代，始元古代分为成铁纪、层侵纪、造山纪三纪。在始元古代大量出现了蓝藻、细菌。元古宙——始元古代——成铁纪就是，从距今大约2500百万年到2300百万年，。成铁纪的名称来自于希腊语sideros“铁”，因这个时期是世界上形成特大型铁矿田，出现硅铁建造的主要时期，故名。(然而在中国大陆，此时却并不发育硅铁建造。)成铁纪期间蓝藻、细菌繁盛。

元古宙——始元古代——层侵纪，从距今约2300百万年到2050百万年。层侵纪期间蓝藻、细菌繁盛。

元古宙——始元古代——造山纪，从距今约2050百万年到1800百万年。造山纪期间蓝藻、细菌繁盛。

元古宙——古元古代

从距今约1800百万年到1200百万年，600百万年(六亿年)期间就是元古宙——古元古代，古元古纪分成了固结纪、盖层纪、延展纪三纪。在古元古纪期间，蓝藻、细菌经过了几亿年的进化，终于进化出了大型宏观藻类。元古宙——古元古代——固结纪，从距今约1800百万年到1600百万年。固结纪期间蓝藻、细菌繁盛元古宙——古元古代——盖层纪，从距今约1600百万年到1400百万年。盖层纪期间蓝藻、褐藻经过了近十亿年的进化，终于，出现大型的宏观藻类。