真核细胞生物
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真核细胞生物
对最早的真核细胞生物化石的证据至今为止还没有一致的看法。真核细胞生物只能出现在地球大气圈含氧量增加到一定程度,即最初大气圈形成之后。这不仅因为真核细胞生物进行有氧代谢,有丝分裂本身就是需氧过程,而且因为真核细胞不能防御强烈紫外线的损伤, 只有当与氧化大气圈形成的同时, 大气层外的臭氧屏蔽层也形成以后,地球上才能有真核细胞生物生存。
古老而原始的生命在经历了近20亿年的进化之后,到距今约19亿年前开始出现第一次繁荣,其标志是细菌与蓝藻的大发展,并且出现了从原核生物中演化出具有细胞核和细胞器分化的单细胞生物——真核细胞生物。真核细胞内的细胞核和细胞器可能都曾是由于捕食或由于其它原因进入到原核细胞生物体内的另外一些未被消化的原核细胞生物。 在进化过程中, 它们与寄主细胞之间逐渐建立起了共生的关系,从而逐渐演化成细胞核和细胞器。今天的生物界中除原核生物以外的所有生物都属于真核细胞生物范畴。真核生物的出现标志着生命细胞结构的完善,现代生命都是从19亿年前真核生物出现的原点上辐射进化而来的。 此外,从19亿年~9亿年前我们的星球仍然是水生菌、藻生物的世界,到目前为止仍然没有发现此时期较高等的植物化石。
真核细胞生物出现以后,生物的演化进程明显加快。有两个原因,一是真核细胞的形成使生物具有了有性繁殖的能力,因而使生物的遗传变异增大;二是真核细胞的出现使藻类的光合作用效率大大提高,加速了自由氧在海洋和大气中的积累,使太阳紫外线强度大大减弱,扩大和改善了生物的生存环境。
大约在距今12亿年前时,地球上已可见到多细胞宏观藻类活动的痕迹。
随着生物的进化,多细胞生物体内的细胞开始出现分化,演化出了有组织和器官分化的生物类群。我们把这种由多个细胞组成的、有组织器官分化的生物称为后生生物。后生生物可能在距今10-7亿年以前就已出现。目前我们所知的确凿后生动物化石记录距今约6-7亿年,并且存在于世界许多地方。 其中最著名的是1946年在澳大利亚发现的埃迪卡拉动物群(Ediacaran Fauna), 它们是由一些形似水母和蠕虫状的、不具硬壳的动物软体印模化石组成。从化石上看,这些生物已具有了高度分化的组织和器官,说明它们已不是最原始的类型,它们代表了后生动物出现以后的第一次辐射演化。
总的说来,从生命的出现到后生生物出现前期的生物界主要是以微小的原核细胞生物(细菌和蓝藻)和低等的单细胞真核细胞生物为主,化石记录
十分贫乏和单调。一种被称为叠层石的化石是距今6亿年以前最常见的化石类型, 它是由席状的菌藻类居群生命代谢活动和生长过程中形成的一种层状的生物沉积结构。这个时期的生物演化主要是细胞结构和代谢途径的演化。后生生物出现以后的生物演化则主要是组织器官的复杂化和物种多样化的发展,即生物的系统演化。