我們人類生活的地球,是一個瑰麗多姿的生命世界。地球上有100多萬種動物,30多萬種植物和十幾萬種微生物。從高山到平原,從沙漠到極地,從空中到海洋,幾乎到處都有生命的蹤跡。
人類從哪里來?生命從哪里來?地球上的各種人類文明都有關于生命起源的故事。在中國有女媧造人的傳說,在西方有上帝創造世界的神話。直到17世紀以后,各門自然科學的飛速發展,特別是康德太陽系起源學說、達爾文物種起源學說等的提出,不斷沖擊著人們的生命觀和自然觀。到20世紀,以眾多觀測事實為依據的科學的生命起源和演化理論才逐步形成體系。
生命的起源與進化是和地球的形成與演化密切相關的。地球從46億年前形成,從一個熾熱的巖漿球逐漸冷卻固化,隨后出現原始的海洋、大氣與陸地,但地質活動仍然很劇烈,火山噴發遍布、熔巖四處流淌,還持續遭到了大量小行星與彗星的轟擊。在大約38億年前,內太陽系不再有大規模撞擊事件。自那時起,地球便做好了迎接新生命的準備。而此后出現的生命體也為了更好地適應地球多變的環境而演化著。
化學起源說是被很多學者接受的生命起源假說。這一假說認為,宇宙大爆炸形成原始地球后,地球溫度逐步下降,在極其漫長的時間內,地球上的生命由非生命物質經過極其復雜的化學過程,一步一步地演變而成的。
生命的起源有三個過程:
第一個是從無機物到有機小分子,這種過程,如一氧化碳、二氧化碳、水、氫氣、氨氣、甲烷等,這些東西合成有機小分子,像氨基酸、嘌呤、嘧啶、核苷酸等等。因為地球生命的起源是從無機界到有機界,所以這個過程無論在什么地方——在海底,在熱泉,在火星上或者在木星上,都是必不可少的。
在探索地球上生命的起源活動中,美國科學家米勒做了一個著名的實驗,他模擬原始大氣的成分將甲烷、氨氣、氫氣和水蒸氣混合,放入真空的玻璃儀器中進行實驗。一個星期后,他驚奇地發現儀器中果然有數種氨基酸。

第二個是從有機小分子到有機大分子形式。在生命演化中,一些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等物質,在一定條件下產生了像多肽、多聚核苷酸等生物高分子,這是可以構成生命體的物質。很多氨基酸結合在一起形成了蛋白質,而很多核苷酸結合在一起形成了多聚核苷酸,也就是RNA。由于RNA有著自我復制功能,所以很多人認為生命活動就是因RNA開始的,稱之為“RNA的世界假說”。
第三個是生物的大分子演化到原始單細胞的生命。一個原始的單細胞,外面有一個膜包裹,里面有遺傳物質,要進行新陳代謝的交換。

自身繁衍是生命的本質,RNA為了更好地復制與繁衍,和蛋白質進行了結合,出現了新的更具生命力的遺傳物質DNA!在約38億年前,細胞膜開始包圍著比RNA更加穩定的DNA和核糖,便形成了最初的細胞——原核細胞。科學家在南非發現了32億年前的超微化石——古桿菌和巴貝通球藻。這是最原始的原核生物。在南非,科學家還發現了31億年前的藍綠藻類形成的大型化石疊層石。
有人可能說:當時沒有氧氣,細胞該怎么活下去啊?其實呢,這種不需要氧氣的細胞叫做厭氧性原核細胞。
當有光合作用的藍藻開始制造氧氣之后,為了使厭氧的DNA存活下去,細胞用膜包裹住了DNA。于是,真核細胞出現了!
接下來,真核細胞成為真核生物,又變成了單細胞生物和多細胞生物。通過若干億年的生物演化過渡,最終在地球上形成了最原始的生物系統,即具有原始細胞結構的生命。從38億年前的最初原核細胞,到藻類植物日益繁盛,地球上生物變得越來越多樣。為了與越來越復雜的地球氣候相抗爭,相適應,生物演化從海洋到陸地,從低等到高等,從無性繁殖到有性繁殖,直到今天地球上產生了無數復雜的生命形式。

由于氣候與環境的變化,地球上的生命出現了幾次生命大爆炸與物種大滅絕的特殊時期。
在大約5億年的寒武紀,被稱為生命“大爆炸”時期。當時氣候溫暖,海平面升高,淺海淹沒了大片的低洼地。這種淺海地帶為新的物種誕生創造了極為有利的條件。在寒武紀開始后的短短數百萬年時間里,大量多細胞生物突然出現。帶殼的、有骨骼的海洋無脊椎動物大量出現,趨向繁榮,它們營底棲生活,以微小的海藻和有機質顆粒為食物,其中,最繁盛的是節肢動物三葉蟲,故寒武紀又稱為“三葉蟲時代”,其次還有各種腕足動物、古杯動物、棘皮動物和腹足動物,生物界出現欣欣向榮的時代,因此,科學家們把寒武紀以后的地質時代稱為顯生宙,意思是顯現生命繁榮的紀元。
第一次物種大滅絕發生在距今4.4億年前的奧陶紀末期。古生物學家認為這次物種滅絕是由全球氣候變冷造成的。大片的冰川使洋流和大氣環流變冷,整個地球的溫度下降了, 冰川鎖住了水,海平面降低,原先豐富的沿海生物圈被破壞了,導致了85%的物種滅絕。
第二次物種大滅絕發生在泥盆紀晚期,其原因也是地球氣候變冷和海洋退卻。在距今約3.65億年前的泥盆紀后期,歷經兩個高峰,中間間隔100萬年,是地球史上第四大的物種滅絕事件,海洋生物遭到重創。
第三次物種大滅絕發生在二疊紀末,大約2.5億年前,是地球歷史上最嚴重的大滅絕事件,地球上約有96%的物種滅絕,其中95%的海洋生物和75%的陸地脊椎動物滅絕。那時,所有的大陸聚集成了一個聯合的古大陸,富饒的海岸線急劇減少,大陸架也縮小了,生態系統受到了嚴重的破壞,很多物種的滅絕是因為失去了生存空間。三葉蟲、海蝎以及重要珊瑚類群全部消失。陸棲的單弓類群動物和許多爬行類群也滅絕了。這次大滅絕使得占領海洋近3億年的主要生物從此衰敗并消失,讓位于新生物種類,生態系統也獲得了一次最徹底的更新,為恐龍類等爬行類動物的進化鋪平了道路。科學界普遍認為,這一大滅絕是地球歷史從古生代向中生代轉折的里程碑。地層中大量沉積的富含有機質的頁巖是這場災難的證明。
第四次物種大滅絕事件,大約在2億年前,對海洋生物來說摧毀慘重:除魚龍外所有的海生爬行動物消失。腕足動物、腹足動物和貝殼等無脊椎動物受到巨大沖擊。在海洋中,大約一半的物種消失。許多早期的恐龍也遭受滅絕,而那些發達一些的恐龍卻幸存下來了,同時也為這些幸存恐龍的發展提供了巨大的機會。恐龍在此后的1500萬年中是地球上最主要、種類最多和數量最大的動物群。電影侏羅紀公園就反映了那個時期恐龍的盛況。
第五次生物大滅絕事件發生在白堊紀末期,許多物種滅絕,生物多樣性受到嚴重破壞,恐龍家族風光不再,而雜食性、食蟲性、以及食腐動物在這次滅絕事件中存活,可能因為它們的食性較多變化。在這次滅絕事件存活下來的生物中,最大型的陸地動物是鱷魚與離龍目,是半水生動物,并可以生物碎屑為生。現代鱷魚可以食腐為生,并可長達數月未進食;幼年鱷魚的體型小,成長速度慢,在頭幾年多以無脊椎動物、死亡的生物為食。這些特性可能是鱷魚能夠存活過白堊紀末滅絕事件的關鍵。
物種的大滅絕并沒有阻礙生命的蓬勃發展,地球上的生物在一次次的災難中頑強地生存,在逐步適應新的環境和氣候過程中,物種不斷進化,進一步呈現生物的多樣性。我們都知道達爾文的進化論,人類是從類人猿進化而來的。最早的人類出現在大約380萬年前左右,如果把地球誕生以來當成一天的24小時,那么我們人類出現的時間,僅僅是這一天的最后1分10秒左右。而我們每一個人的一生在整個人類歷史的發展中只能是白駒過隙!生命如此短暫,又是如此寶貴,我們每個人能在生物演化的漫漫長河中發出一點星光,這是多么幸運啊!

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