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Necroz Studio » 文献图书馆 » 生命的演化历程(来自南京大学地球科学数字博物馆)  
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生命的演化历程(来自南京大学地球科学数字博物馆)




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太古代（距今40～25亿年）—生命的出现

太古代离我们久远，是地质发展史中最古老的时期，延续时间长达15亿年，是地球演化史中具有明确地质记录的最初阶段。由于年代久远，太古代的保存下来的地质纪录非常破碎、零散。但是，太古代又是地球演化的关键时期，地球的岩石圈、水圈、大气圈和生命的形成都发生在这一重要而又漫长的时期，大约39亿年前，地球形成最初的永久地壳，至35亿年前大气圈、海水开始形成。
  在太古代的最初期，地球上尚无生命出现。生命元素，如C，H，O，N等在强烈的宇宙射线、雷电轰击下首先形成简单有机分子，后发展为复杂有机分子，再形成准生命的凝聚体，进而由凝聚体进化成原始生命。在距今约33亿年前，形成了地球上最古老的沉积岩，大气圈中已含有一定的二氧化碳，并出现了最早的、与生物活动相关的叠层石；到 31亿年前，地球上开始出现比较原始的藻类和细菌。在29亿年前，地球上出现了大量蓝绿藻形成叠层石，这表明这一时期地球上已经出现了游离氧以及行光合作用的原核生物。
  
 
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叠层石（stromatolite)是前寒武纪未变质的碳酸盐沉积中最常见的一种“准化石”，是原核生物所建造的有机沉积结构。由于蓝藻等低等微生物的生命活动所引起的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和胶结作用，从而形成了叠层状的生物沉积构造。根据Walter(1983)的统计，已知在澳大利亚、北美和南非三个不同大陆的11个地点发现了太古宙的叠层石，其年龄都在25亿年以上。
  晚元古代（20亿年前到7亿年前）是地史上叠层石最繁盛的时期，其分布广泛、形态多样。后生动物出现（7亿年前）以后叠层石骤然衰落。古生代寒武纪至泥盆纪叠层石数量和分布范围有限，但仍不难见到。泥盆纪以后叠层石只是残存了。现代海相叠层石只分布在澳大利亚、中美洲、中东等地的少数地区的特殊环境中。通常叠层石产出于灰岩和白云岩中，有些叠层石发育在燧石、磷酸盐岩（胶磷矿）中，由磁铁矿和赤铁矿构成的叠层石以及锰叠层石也颇为常见。


  
 
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原核生物—蓝绿藻

原核生物是地球上最早、最原始的生物，包括细菌和蓝绿藻。原核生物的细胞除了细胞膜外，没有其他由膜围住的特殊构造，细胞內的遗传物质也没有核膜包围。蓝绿藻的细胞內主要含有藻蓝素和藻红素和叶绿素，多呈蓝绿色，可进行光合作用。


  
 
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　元古代（25亿年前）—藻类时代

元古代早期火山活动仍相当频繁，生物界仍处于缓慢，低水平进化阶段，生物主要是叠层石以及其中分离得到的生物成因有机碳和球状、丝状蓝藻化石，由于这些光合生物的发展，大气圈已有更多的氧气。
  在19亿年前，大陆地壳不断增厚，开始发育有盖层沉积，地球表面始终保持着一种十分有利于生命发展的环境。蓝藻和细菌继续发展，到距今13亿年前，已有最低等的真核生物—绿藻出现。在元古代晚期，盖层沉积继续增厚，火山活动大为减弱，并出现广泛的冰川，从此地球具有明显的分带性气候环境，为生物发展的多样性提供了自然条件，著名的后生动物群—澳大利亚埃迪卡拉动物群就出现这个时期。

  
 
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最低等的真核生物—绿藻

古老而原始的生命在经历前显生宙前期近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，并且出现了真核生物。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。
  真核生物的出现意味着地球大气圈含氧量增加到一定程度，即最初大气圈的形成。这不仅因为真核生物需进行有氧代谢，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，地球上才能有真核生物生存。
  在加利福尼亚州南部，距今大约14亿年的贝克泉（Beck Spring）组产有大的单细胞形体和分叉的管状绿藻，多数学者认为这些化石是真核细胞有机体，并可能是已知最老的、真正的真核细胞化石。另一个被证实为真核细胞的化石是在澳大利亚的苦泉(Bitter Spring)组灰岩中发现的，其年龄约为10-9亿年，其中有些细胞呈现出正在进行细胞分裂的状态。


  
 
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后生动物

动物界除原生动物门以外的所有多细胞动物门类的总称。其特征是体躯由大量形态有分化、机能有分工的细胞构成；与群体原生动物的兼有营养和生殖功能的细胞不同，其生殖细胞和营养细胞有明显的分化。依体制形态的对称情况，后生动物可分为不对称动物(多孔动物门)、辐射对称动物(腔肠动物门、栉水母动物门、棘皮动物门；后者的对称是次生的、栉水母和某些珊瑚是左右辐射对称)和两侧对称动物(其他所有门类)。后生动物在胚胎发育过程中有胚层的分化，其中多孔动物门只有内胚层和外胚层的初步分化，腔肠动物门在内外胚层间又有中胶层。自扁形动物门以后的门类都是三胚层动物。根据体腔的有无和结构可将后生动物分为无体腔动物，包括多孔动物门、腔肠动物门和扁形动物门；假体腔动物，包括线形动物门、腹毛动物门等；体腔动物，包括环节动物以后的所有动物门类。


  
 
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埃迪卡拉（Ediacaran）动物群

埃迪卡拉（Ediacaran）动物群是Sprigg于1947年在澳大利亚中南部Ediacara地区的庞德砂岩层中首先发现的。最初人们未能确定这一动物群的时代，后来终于确定为前寒武纪，年龄为6.7亿年。埃迪卡拉动物群包含三个门，19个属，24种低等无脊椎动物。三个门是：腔肠动物门，环节动物门和节肢动物门。水母有7属9种；水螅纲有3属3种；海鳃目（珊瑚纲）有3属3种；钵水母2属2种；多毛类环虫2属5种；节肢动物2属2种。
  迄今为止，生命在地球上已经延续了35亿年，但是这其中却有近30亿年是水生细菌和藻类的时代。尽管生命在不断的自我完善，几十亿年中，先后出现了真核生物并显现出多细胞个体的趋势，但这一时期的生命仍然是非常原始的。这一局面在藻类时代行将结束时出现了变化。1947年，古生物学家在澳大利亚埃迪卡拉地区的岩层中发现了大量距今6、7亿年前的古生物化石，发现的古生物共计8科22属31种，这标志着原始的生命形态在经过30亿年的准备之后，其积累的生命能量和无穷的创造力即将喷薄而出。生命演化的历史翻开了全新的篇章。



  
 
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　寒武纪（距今5.7～5.1亿年）—海洋无脊椎动物大发展

寒武纪是显生宙的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，故寒武纪又称为三叶虫时代，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，寒武纪的生物形态奇特，和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。
  在潮湿的低地，可能分布有苔藓和地衣类的低等植物，但它们还缺乏真正的根茎组织，难以在干燥地区生活；无脊椎动物也还没有演化出适应在空气中生活的机能。寒武纪没有真正的陆生生物，大陆上缺乏生气、荒凉一片。

  
 
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显生宙

距今5.7亿年以来有大量生物化石出现的时期。显生宙表示在这个时期地球上有显著的生物出现。而那些看不到或者很难见到生物的时代被称做隐生宙。
 
 
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