生命发展史
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生命发展史
摘要:从古至今人们都希望了解地球上的生命是从哪里来的?生命究竟是怎样产生的?这不仅是科学家感兴趣的问题,也是普通人们所感兴趣的问题,它已困扰了人类几千年。由于生命现象的复杂性质,直到上世纪初,生命起源的研究才成为科学研究中的一个重要领域。远古的时候,人类的智力还很低下,认识能力也很有限,对世界上千姿万态、繁茂复杂的生物,特别是对人类自身是从哪里来的,充满了困惑和神秘感。因此,人们把这个大千世界中未知的神秘现象,编成了各种各样的神话和传说。我国古代就有女娲造人的神话故事。也有“白羊化石”、“腐草化茧”、“腐肉生蛆”
的说法。
关键词:生命起源诞生人类演化恐龙灭绝生化危机
纵观生命的起源,生命的发展是一个伟大的工程,是一个惊奇的过程。在生命的起源中,每个元素都是不可缺少的一部分,每个元素都发挥着各自的作用,缺少了任何一种,地球也不会发展到现在的形态。在这些元素中,地球的地质运动、太阳的光辐射和生物活动又是各种元素必不可少的部分。它们在生命的运动和发展中起到了关键的作用。生命从开始的无机物到合成有机物,再形成简单的生物,逐渐由低级到高级的演变。经历漫长的演变过程,地球上的生物逐渐开始丰富起来。
地球早已存在,那地球上的生命是如何产生的呢?西方有上帝创世纪的故事,耶和华用了六天的时间创造了世界,中国也有盘古开天辟地、女娃捏土造人之说。但是实际上,生命的起源却远不如神话传说中那般简单。从近些年召开的国际生命起源学术会议提出的研究来看,当代关于生命起源的假说可分为两类:宇宙胚种说和化学进化说。这两种假说都肯定了一点:生命起源于海洋。
具有原始新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命的诞生,标志着生命起源化学进化阶段的结束,生物进化阶段的开始。16亿年前,地球上终于产生了具有真正核膜的细胞,随后进化出许多细胞生物。由此,地球上形形色色的生物开始出现。
不同地质时期生物的组成各不相同。距今5.7至5.1亿年的寒武纪并不像听上去那么寒冷,实际上当时的气候十分温暖,适合各种生物的生长发育。寒武纪时的陆地不具备生物繁衍的条件,海洋则是生物繁衍进化的主要场所。这时藻类繁盛,具有硬壳的不同门类的无脊椎动物如雨后春笋般出现。在距今4.39至4.01亿年的志留纪植物开始由水生向陆生过渡。有颌鱼类开始出现,繁盛一时的三叶虫开始消退,还出现了最早的昆虫和蛛形类节肢动物之后的泥盆纪是地球生物界发生巨大变革的时期,生物由海洋向陆地大规模进军是这一时期最突出、最重要的生物演化事件。距今2.90至2.5亿年的二叠纪是古生代的最后一个纪,是地球圈发生重大变革、更替的时期。二叠纪是地质构造与岩浆活动非常活跃的时期,陆地上出现了大型内陆盆地,气候变得干燥炎热。在二叠纪晚期,全球发生了地质历史中规模最大的生物集中灭绝事件,繁盛在古生代早期的三叶虫、海百合等全部灭绝,腕足动物也遭受严重打击,陆生生物的百分之七十和海洋生物的百分之九十在这次浩劫中消失。这次生物集中灭绝,为中生代生物群落的崛起提供了条件。
2.08至1.35亿年前,侏罗纪广泛为现代人所熟知的很大一部分原因是恐龙在这一纪达到鼎盛时期成为地球的统治者。然而,在白垩纪末期地球上的生物又经历了一次重大灭绝,恐龙完全灭绝,一半以上的植物和其他陆生动物也同时消失。
关于恐龙绝种的真正原因,自古以来即众说纷纭,但都没有一个一定的论点,因此到目前为止仍就是一个未解的谜题,在此仅将一些较为人所知的说法分述如下:
一.陨石碰撞说:距今六千五百万年前,一颗巨大的陨石曾撞击地球,直径大约十公里。因撞击而造成的火山口地形,直径达两百公里。因撞击而产生的能量,若换算成黄色炸药,则相当于一百万亿吨(megaton)。粉尘经由大气层扩散至成层圈。导致地球持续了数个月的黑暗状态。在这段期间中,以恐龙为首的许多生物都因之而绝种。
二.彗星碰撞说:路易•阿尔巴勒兹将这个论点及自己的理论送给天体物理学者—查理•谬拉,后来谬拉就认为是由于太阳的半星复仇女神星的引力,周期性地把彗星推向地球的缘故。
三.造山运动说:在白垩纪末期发生的造山运动使得沼泽干涸,许多以沼泽为家的恐龙就无法再生活下去。因为气后变化,植物也改变了,食草性的恐龙不能适应新的食物,而相继灭绝。草食性恐龙灭绝,肉食性恐龙也失去了依持,结果也灭绝了。此一灭绝过程,持续了1,000—2,000万年。到了白垩纪末期,终至在地球上绝迹。
四.火山喷火说:因为火山的爆发,二氧化碳大量喷出,造成地球急激的温室效应,使得食物死亡。而且,火山喷火使得盐素大量释出,臭氧层破裂,有害的紫外线照射地球表面,造成生物灭亡。
五.海洋潮退说:根据巴克的说法,海洋潮退,陆地接壤时,生物彼此相接触,因而造成某种类的生物绝种。例如袋鼠,袋鼠能在欧洲这种岛屿大陆上生存,但在南美大陆上遇见别种动物就宣告灭亡。
除了这种吃与被吃的关系以外,还有疾病与寄生虫等的传染问题。
六.温血动物说:有些人认为恐龙是温血性动物,因此可能禁不起白垩纪晚期的寒冷天候而导致无法存活。因为即使恐龙是温血性,体温仍然不高,可能和现生树獭的体温差不多,而要维持这样的体温,也只能生存在热带气候区。同时恐龙的呼吸器官并不完善,不能充分补给氧,而它们又没有厚毛避免体温丧失,却容易从其长尾和长脚上丧失大量热量。温血动物和冷血动物不一样的地方,就是如果体温降到一定的范围之下,就要消耗体能以提高体温,身体也就很快地变得虚弱。它们过于庞大的体驱,不能进入洞中避寒,所以如果寒冷的日子持续几天,可能就会因为耗尽体力而遭到冻死的命运。
七.生物碱学说:这种学说认为恐龙所生存的最后时期—亦即白垩纪,开始出现显花植物,其中某些种类含有有毒的生物碱,恐龙因大量摄食,引起中毒而死亡。因为,哺乳类能够藉味觉和嗅觉来分辨有毒的植物,但是恐龙却没有这种能力。
不过,含有生物碱的植物并非突然出现于白垩纪后期,在恐龙绝种的五百万年前已经可以见到。此学说未说明何以恐龙在这段期间内仍能生存。
八.气候变动说:由于板块移动的结果,海流产生改变,更引起气候巨幅的改变。严寒的气候使植物死亡,恐龙缺乏食物而导致了灭亡。
除了上述的十二种说法之外,还有「传染病」、「来自宇宙的放射线或超新星