地球生物的起源【小龍蝦加盟店排行榜 麻辣小龍蝦加盟排行榜】現在比較多的說法有兩種,一種是地球起源說,就是生命是地球上由無機物開始合成的;另一種是彗星起源說,就是生命是由彗星帶到地球上來的 。
地球生命的起源和演化過程是怎樣的?地球從誕生到今天已有大約46億年了 。地球上的生命從無到有,從簡單的原核單細胞生物到復雜的真核多細胞生物,經歷了一個漫長的進化過程 。生命在地球上出現有它的偶然性也有其必然性 。星際的早期演化和太陽系的形成,給予了地球這顆行星特殊的星際位置和物質組成 。地球早期環境適合生命的產生,生命在地球上的活動也改變著地球的環境 。環境與生命息息相關,生物的進化是生物和環境協同演化的結果 。如果從地球上已知的最古老生物化石(距今約35億年的原核生物化石)算起,地球生命的演化史在前寒武紀占了近6/7 。應該說,生物進化史上的一系列“里程碑”事件都發生在這段地質歷史之中 。原始生命起源于距今35億年至46億年間,同時也產生了簡單的生態系統;27億年前真核生命的出現;中元古代晚期至新元古代,有著多細胞動物和多細胞植物的早期分化以及復雜生態系統的演化 。
早期的地球
生物多細胞的產生應該是地球早期環境和生物協同演化的結果 。藍藻和細菌是改變早期地球環境的主要角色,它們在35億年前出現之后,占據了近20億年的地球生命史,藍藻和細菌形成的疊層石—微生物席在當時的海洋中分布廣泛,它們把大氣圈中的Co 2 固定在巖石圈中,同時釋放出氧氣 。但是早期大氣圈和原始海洋中含有大量的還原性物質,再加上強烈的火山作用,藍藻光合作用產生的自由氧并不能很快在大氣中積聚 。經過近10億年的漫長積累,大約在22億年前,地球大氣圈中終于含有一定數量的自由氧并形成了臭氧層,需氧的真核單細胞生物也由原核生物演化而出現在當時的海洋中 。
陸生植物大約在4.5億年前由生活在海洋中的某些藻類進化而來;脊椎動物最原始類型可以溯源到5.3億年前的古老海洋之中;無脊椎動物比脊椎動物的歷史至少要早2000萬年;而海洋中的宏體藻類有著更為漫長的進化歷史,它們的祖先可能生活于20億年前的古海洋之中;一些原核生命,如細菌、藍藻在地球上生活超過35億年 。
今天,勤勞的雙手正剝開這片古老的巖層,尋找著生命在億萬年間留下的印跡,用智慧閱讀著生命進化的篇章 。
地球的生物是怎么產生的,經歷了多少艱難的事件?38億年前地球第一批單細胞生物產生了,但是又花了30多億年才進化出多細胞生物,又經過數億年演化出至少1000萬種生物,期間還經歷了5次生物大滅絕 。生命演變十分的艱難 。
地球生命的出現是個奇跡,現有的研究結果認為可能有以下幾種方式,最初的地球溫度比較高,大氣活動劇烈,地質活動頻繁,閃電密布,地質活動等過程釋放的二氧化碳等氣體在閃電等因素催動下產生有機物,進而產生具有復制性的大分子團,也就是最初的生命,這種說法得到了實驗的支持,不足之處在于那時候閃電雖然頻繁,但能量并不持續 。
在探查到海底火山口的極端生物后,有科學家提出生命海底熱泉系統產生了第一批生命,海底熱泉可以提供持續的化合物輸出和熱量,迄今為止發現的最古老的微生物化石,很可能就是在這樣的環境中誕生(最古老化石出土于加拿大,據推測可能距今37.7億年,最早可能是42億年前);與之接近的是“原始湯理論”,原始地球海洋環境也比現在溫度高,溶于海水中的氣體分子自由碰撞反應,逐漸演變出生命 。
這幾種說法都有道理,但都未定論,生命起源距離現在太過遙遠,目前的科學水平尚無法完全解釋 。生命自產生后就在海洋中隨波逐流,不能適應環境的都死掉了,歷經繁榮和5次滅絕事件,適應環境的形成了地球上存活著的千萬種物種,同時生物的存在改變了地球的環境,原本缺氧氣,到后來產生了大量氧氣形成了臭氧層,生物可以在陸地上生活了,自此海陸空天地下都有生命的存在,地球生命還與環境形成了能量和物質的循環體系,互相影響著 。
生命演變難就難在不能主動進化,只能在環境因素的影響下進化,具有復制性的基因是生物具有繁衍的本能,而基因的復制會出現“差錯”,基因局部改變導致生物整體性狀的改變,于是新生物出現了 。
地球歷史的早期生物歷史 古生物學家迄今發現的遠古生物歷史可追溯至6.35億年前的歐巴賓海蝎,這些地球最早期生物的生活方式非常像現今的海綿,根部扎在海底,過濾水中的食物顆粒 。
化石記載地球上最早在大約35億年前出現生命 。有專家提出,但是地球上的生命是如何出現的仍是科學界未解決的謎題之一 。
根據1871年查爾斯·達爾文的推測,早期生命可能開始于一個溫暖的小池塘中,但是另外一些科學家則認為早期生命可能存在于礦產資源較為豐富的水域環境中,比如溫度較高的熱液噴涌,但是最近一組科學家提出另一種理論,認為生命可能起源于非常寒冷的地方,一些偶發事件促進了無機環境中形成有機物質 。
有專家提出,隨著地球逐漸冷卻,簡單的有機化合物(單分子物)漸漸形成,混合后形成較為復雜的混合物(聚合物) 。后來,洋流把這些大個的微粒匯聚到海岸和深海溫泉等“熱點地區”,它們可能最終形成了首批原始細胞 。也有證據證明,首批細胞復制使用的是核糖核酸(RNA),而不是脫氧核糖核酸(DNA),而DNA復制是在經歷了非常漫長的進化后才出現的 。
也有理論認為生物出現在外星球 。1909年,美國古生物學家、史密森學會秘書查爾斯-沃爾科特(Charles Walcott)在加拿大不列顛哥倫比亞省的伯吉斯山口發現了伯吉斯頁巖石,巖石塊中含有化學記錄歷史上許多重要動物群中已知最古老的例證 。
沃爾科特的研究發現為所謂的寒武紀生命大爆發(Cambrian Explosion)提供了進一步的證據 。寒武紀生命大爆發被稱為古生物學和地質學上的一大懸案,在寒武紀(距今約5.42億年前至4.9億年前)的化石記錄中,地球上突然涌現出各種各樣的結構復雜的動物 。雖然伯吉斯頁巖中以前從未記錄過如此規模的復雜動物,但古生物學家對三葉蟲和寒武紀其他動物的存在并不陌生,這讓查爾斯-達爾文困惑不已 。
寒武紀生命大爆發對科學家提出的挑戰是,在達爾文所處的年代及其以后多年,在寒武紀巖層以下年代更久遠的巖層中,并沒有發現動物化石 。對于達爾文的進化論來說,這是一個極為的不安事實,因為在化石記錄中,結構簡單的動物形式應該在結構復雜的動物形式之前出現 。
在《物種起源》中,達爾文提出了這樣的主張:“在這些跨度如此之大但卻鮮為人知的時期,地球上遍布著活的生物 ?!钡寡裕皩τ谖覀優槭裁礇]有發現這些原始時期的化石記錄的問題,我不能給出一個令人滿意的答案 ?!敝髟~條:奧陶紀
奧陶紀開始于距今5億年前 。藻類變化不大,三葉蟲數量仍居首位 。此時其它無脊椎動物數量和種類都超過了寒武紀 。最常見的有珊瑚、腕足類、腹足類、海百合和鸚鵡螺等 。
奧陶紀時期的地球陸地變化不大,由于水生植物不斷的光合作用 。空氣中氧氣含量進一步增加 。大致比珠峰頂部的氧氣還少一點,廣闊的海域,繁育著大量的各門類無脊椎動物,除寒武紀業已產生的外,某些類群還得到進一步的發展,如筆石、珊瑚、腕足、海百合、苔蘚蟲和軟體動物等 。主詞條:志留紀、泥盆紀
在經歷了漫長的演化之后,地球終于進入到由脊椎動物占主導地位的時期 。魚類成為當時的霸主 。
3.67 億年前,巨大的流星劃破夜空墜人大海,天空中電光閃閃 。這時全球氣候變干,溫度下降 。洋流以新的形式渦動,使海洋進一步降溫,表層水的鹽度更高,海洋中的含氧量下降到很低的水平 。隕石的撞擊可能還引起更多的氣候變化 。這一時期可能至少有3個或多至6個來自太空的巨大天體撞人海洋中,結果導致包括造礁動物、多種魚類和腕足類等許多海洋生物絕滅 。
泥盆紀晚期,由于地球氣候變得惡劣起來,湖沼干涸,盾皮魚類絕種,許多種魚也同樣面臨著威脅 。在這漫長的年代中,總鰭魚中的某些支很好地適應了環境,它們依靠偶鰭、內鼻孔和鰾爬上陸地尋找水源和食物,久而久之,其中的一部分逐步演化為原始兩棲類動物 。
由于大氣圈中氧氣增多,在平流層形成能夠吸收大部分紫外線的臭氧層,使地球表面除海水對生物起到庇護作用以外,又增加了一層保護層,從而為古生代植物的登陸創造了條件 。最早的昆蟲已經絕滅了,但昆蟲是迄今居住在地球上的最成功的動物 。它們是最早的陸生動物 。熱帶雨林是生物最繁盛的地方,昆蟲構成了其中動物和植物總重量的三分之一 。堅固的外骨骼保護了小動物使其免受傷害,在干旱少雨的時候也能避免被干死 。昆蟲一次能產幾百只,有時甚至幾千只卵 。即使在最危險或最惡劣的環境里卵也能夠孵化長大,產生更多的昆蟲 。
在植物和昆蟲為兩棲類創造好條件的4000萬以后,兩棲類才從水中爬上岸邊,這里的植物和植食性動物提供了充足的食物 。因為沒有更大的動物與之競爭,兩棲類迅速擴散開來 。在距今3.5億年前的泥盆紀晚期,總鰭魚的一支已進化成原始兩棲類 。其中主干為迷齒類,其次為殼椎類和滑體類 。主詞條:石炭紀、二疊紀
石炭紀時期,氣候潮濕,因而出現了新的奇特的森林,這是陸地上最早的森林 。這些森林不像今天的沼澤森林那樣茂密、黑暗,它們由木賊、厚層的蕨類植物和又高又細的樹木組成 。新的奇怪的動物在這奇特的景觀中定居下來 。各種形狀和大小的兩棲類動物在濕潤的環境中繁盛起來,體形巨大的昆蟲也是如此 。
昆蟲是最先掌握飛行技術的動物 。爬行類、鳥類、哺乳類甚至魚類都是在它們之后飛上天空的 。飛行大大有利于躲避捕食者、征服新的領地和尋找新的食物來源 。起初,昆蟲可能跑、跳或從樹上滑行下來,體型更有利于運動的昆蟲常常存活下來,終于它們發育出翅膀 。
世界上最早的生物大約出現在什么時候?古生物學家告訴我們,大約在 36 億年前,第一個有生命的細胞產生 。
38億年前,地球上形成了穩定的陸塊,各種證據表明液態的水圈是熱的,甚至是沸騰的 ?,F生的一些極端嗜熱的古細菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代謝方式可能是化學無機自養 。
澳大利亞西部瓦拉伍那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據 。8億年前地球上就出現了真核生物,那時候是震旦紀 。而只有地球上有了充足的氧氣之后,真核細胞才可能出現. 而在此之前都是厭氧的原核生物 。
拓展資料
生命究竟是怎樣起源的?這個問題存在著多種臆測和假說,并有很多爭議,是現代自然科學正在努力解決的重大問題 。現在學術界普遍接受的是由《物種起源》和米勒實驗為理論基礎的化學起源說隨著認識的不斷深入和各種不同的證據的發現,人們對生命起源的問題將會有更深入的研究 。
古生物生存在地球歷史的地質年代中、而現已大部分絕滅的生物 。包括古植物(蘆木、鱗木等)、古無脊椎古生物(三葉蟲)動物(貨幣蟲、三葉蟲、菊石等)、古脊椎動物(恐龍、始祖鳥、猛犸等) 。
古生物死后,除極少數(如凍土中的猛犸,琥珀中的昆蟲)由于特殊條件,仍保存原有的組織結構外,絕大多數經過鈣化、碳化、硅化,或其他礦化的填充和交替石化作用,形成僅具原來硬體部分的形狀、結構、印模等的化石 。
地球上最早出現的異養型原核生物細菌,經過不斷地分化和發展,終于又出現了能夠進行光合作用、從無機物合成有機養料的自養型原核生物藍藻 。藍藻和細菌作為早期生物界的合成者和分解者,組成物質循環的兩個基本環節,形成了一個完整的生態系統 。從異養到自養是早期生物演化的另一次重大的飛躍 。
藍藻是最早出現的放氧生物,使得地球上原始大氣中氧氣濃度不斷增加,形成含氧大氣層 。在高空出現的臭氧層,吸收了太陽的紫外輻射,改變了整個生態環境,為喜氧生物提供了有利的生活環境 。于是生物便由厭氧轉入喜氧,提高了能量代謝的效能 。在加拿大甘弗林組中,發現了完好的距今約20億年的細菌和藍藻化石 。
參考資料百度百科 。古生物
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