一
生命演化歷史
這是一個真實、漫長、仍未終止的歷史過程。生命史不僅是生物的進化歷史,實際上它也是地球的演化史,是整個自然界(生物與非生物部分)發(fā)展的歷史。地球的誕生,已有45-46億年,而地球生命和地球上最老的巖石一樣古老,即在太古宙得早期(35-38億年前),細胞形式的生命就已經(jīng)出現(xiàn)了。但我們今天僅對它近6億年來的這段歷史了解得比較清楚。地球歷史上所發(fā)生的事情和事件,主要是靠當時形成的巖層和巖層中所含的古生物化石記錄下來的。對于生命而言,地球上的生命雖然早在三十幾億年前就已出現(xiàn),但長期停滯在很低級的階段,主要是些低等的菌藻植物,加上早期的地層都經(jīng)歷無數(shù)次的地殼運動,巖石都發(fā)生了強烈的變質(zhì),它們留下的化石,更是破壞的厲害,說明的情況不多,這就使地球早期這段歷史更加不易了解。
縱觀地球生命的整個歷史,從生命起源至人類文明,大致可分為3個階段。
1、前生命的化學進化階段
澳大利亞、南非太古宙的化石證據(jù)和穩(wěn)定同位素分析研究結(jié)果表明:地球生命和地球上最老的巖石一樣古老,即在太古宙早期(35-38億年前),細胞形式的生命就已經(jīng)出現(xiàn)了。如果前生命的化學進化是在地球表面進行的,那么這只能發(fā)生在38億年前-40億年前。原因:地質(zhì)學家——地殼大約自40億年前逐漸形成。
2、生物學進化階段
地球上最早的細胞生命的誕生——即具有與外界分隔的生物膜,同時又有內(nèi)部膜分隔的、有形態(tài)學特征的、有個性的生命的最初出現(xiàn),標志著前生命的化學進化的完成和生物學進化的開始。從最早的細胞生命出現(xiàn)開始的生物學進化,經(jīng)歷了:太古宙(38億年前-25億年前)、元古宙(25億年前-6億年前)、顯生宙(6億年前至今)3大地質(zhì)時代,歷時38億年之久。
3、文化進化與生物學進化并行和相互制約階段
在顯生宙末的最近的幾千年,地球上的人類進入文明階段,從此,生物圈的進化愈來愈受人類活動的影響和控制,人類文化與生物的進化相互作用、相互制約,這就是生命史最后一個階段的特征。
二
生命進化樹
進化樹在生物學中,用來表示物種之間的進化關(guān)系。生物分類學家和進化論者根據(jù)各類生物間的親緣關(guān)系的遠近,把各類生物安置在有分枝的樹狀的圖表上,簡明地表示生物的進化歷程和親緣關(guān)系。在進化樹上每個葉子節(jié)點代表一個物種,如果每一條邊都被賦予一個適當?shù)?/span>權(quán)值,那么兩個葉子結(jié)點之間的最短距離就可以表示相應(yīng)的兩個物種之間的差異程度。從進化樹中還可看出:生物進化有一個規(guī)律,都是從水生到陸生,從低等到高等,從簡單到復雜。
三
五次生物大滅絕
生物大滅絕(Biological extinction)又叫生物絕種,是指生物大規(guī)模的集群滅絕,整科、整目甚至整綱的生物在很短的時間內(nèi)徹底消失或僅有極少數(shù)存留下來。在集群滅絕過程中,往往是整個分類單元中的所有物種,無論在生態(tài)系統(tǒng)中的地位如何,都逃不過劫難,而且還經(jīng)常是很多不同的生物類群一起滅絕,卻總有其它一些類群幸免于難,還有一些類群從此誕生或開始繁盛。大規(guī)模的集群滅絕有一定的周期性,大約6200萬年就會發(fā)生一次,但集群滅絕對動物的影響最大,而陸生植物的集群滅絕不像動物那樣顯著。
據(jù)《科學》雜志最新發(fā)表的一項研究,一個國際科學家團隊警告稱,動物的滅亡和減少正是地球第六次生物大滅絕的前奏。從1500年開始,超過320個陸棲脊椎動物物種接連滅絕。剩余物種也表現(xiàn)出了平均25%的衰退,這種現(xiàn)狀在無脊椎動物中也極其相似。雖然之前的大滅絕是由地球的自然變化或者災(zāi)難性的小行星撞擊導致的,但是如今生物的滅絕與人類行為非常相關(guān)。這種現(xiàn)狀被研究的第一作者、斯坦福大學生物學教授Rodolfo Dirzo命名為“人類失去共棲物”時代。
下一期,讓我們走進地球歷史,去探究了解五次生物大滅絕的真相。
作者簡介:張忠慧,中國地質(zhì)學會旅游地學與地質(zhì)公園研究分會副秘書長、河南省地礦局山水地質(zhì)旅游資源開發(fā)有限公司副總經(jīng)理、河南省地礦局萬山地質(zhì)文化產(chǎn)業(yè)園有限公司總工程師、教授級高級工程師。主要從事旅游地學調(diào)查研究、地質(zhì)公園規(guī)劃建設(shè)和地學旅游產(chǎn)業(yè)的策劃創(chuàng)建等工作。