物种进化 编辑

生物的进化历史
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地球由于处于太阳系的特殊有利区域,孕育了大生命。从细菌到单细胞,从单细胞到复杂生命,这之间的历程承载了46亿年的地球历史。而物种进化则在其中充当着主要角色。进化,又称演化(evolution),在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。所谓性状是指基因的表现,在繁殖过程中,基因会经复制并传递到子代,基因的突变可使性状改变,进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因物种迁徙或是物种间的基因转移,而随着基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随机的自然选择或随机的遗传漂变影响,在种群中变得较为普遍或不再稀有时,就表示发生了进化。简略地说,进化的实质便是:种群基因频率的改变。

基本信息

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中文名:进化

外文名:evolution

时段历程:从前寒武纪到全新世

物种历程:从有机小分子哺乳动物

关键:物竞天择,优胜劣汰

前寒武纪

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前寒武纪海洋世界前寒武纪海洋世界

学者将前寒武纪分成太古宙(距今46亿~25亿年)、元古宙(25亿~5.43亿年)。

地球上最古老的生命遗迹被发现在格陵兰岛的古老岩石中,距今大约38.5亿年。我们无从知晓生命在地球上的最初形态,关于这个问题一直存在诸多观点和假设。一种可能是,最初的有机小分子或许出现在海底热泉附近,那里具有足够的热量以及合适的化学物质,能为生命进化提供必要的需求。

最早的生物应当是名为蓝藻的类群,它们进化出能够进行光合作用的特性。它们在海底形成巨大薄层,有时也会形成被称作叠层石的层状堆积,它们属于最早的化石,能够追溯到大约35亿年前。

在元古宙初期,地球上的生命仍局限于海洋之内。但由于藻类部分细菌不断的光合作用,制造了大量的氧气,开始出现一些具有真正细胞核真核生物,例如原始海绵和类水母生物。

古生代

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寒武纪

寒武纪海洋世界寒武纪海洋世界

寒武纪大爆发是众所周知的事实,但关于该事件发生的原因却是众说纷纭。在这段时期,生物化石开始变得常见起来,如具甲壳的三叶虫,在世界各个地区都出现过,还有巨大的猎食者奇虾,进化出巨大的钳子,能轻易敲碎当时的带甲壳生物,成为海洋霸主。并且,早在寒武纪(距今5.43亿~4.9亿年)就已经出现原始的无颌鱼类——海口鱼,类似于现在的七鳃鳗和盲鳗。

奥陶纪

奥陶纪海洋世界奥陶纪海洋世界

奥陶纪(距今4.9亿~4.43亿年)期间,所有生物仍然只生存在海洋里。三叶虫家族尤其庞大,它们被分入单独的三叶虫亚门。这一时期的海洋霸主则是房角石——巨大的软体猎食者,其体长能达到10米,它与现在的乌贼与鹦鹉螺相似。还有有海蝎子之称的巨型羽翅鲎,它们善于伏击,房角石是它们的唯一天敌。陆地仍是荒芜之地,只有一些河流沿岸生长着原始黏菌和苔藓。

奥陶纪晚期经历了地球史上第一次生物大灭绝。原因是伽马射线暴击中地球,使得全球气候变冷,并且伴有大量火山爆发,约有百分之七十的生物灭绝。

志留纪

志留纪海洋世界志留纪海洋世界

生命在志留纪(距今4.43亿~4.17亿年)得到稳步发展,热带前海地区发育出珊瑚、海绵和苔藓虫。海蝎中的翼肢鲎达到了一定数量,并很快取代了在奥陶纪大灭绝中受到重创的房角石海洋霸主的地位。同时出现了真正的蝎子,如史上体型最大的蝎子——布龙度蝎子,它具有现代蝎子没有的鳃,并且拥有良好的视,可以借此寻找食物。在上述节肢生物的威胁下,当时许多鱼类都进化出了保护性的盔甲,拥有了更先进的器官。

直到晚志留纪,在一些蕨类与真菌的掩护下,一些多足虫和其他节肢动物才开始首次登上陆地,之后大批生物向大陆拓展。

泥盆纪

邓氏鱼邓氏鱼

泥盆纪(距今4.17亿~3.54亿年)期间,陆地海洋得到空前的发展。

在早泥盆纪时期,陆地还是物种稀少、种类原始。但由于后来的森林大泛滥,其中首次出现的树形植物被称为古羊齿(Archaeopteris),它大量分布在河流沿岸及河口地带。

陆地上的动物仍以节肢动物为主,例如蜘蛛类、多足类。一些扇鳍鱼类首次进化出部,能够从海里上岸,并进化出四肢缓慢移动,如海纳螈(Hynerpeton),以及它的近亲鱼石螈和棘鱼石螈,都出现于晚泥盆纪,属于原始两栖迷齿类动物。它们的四肢实际上无力使他们在陆地上移动,并且海纳螈每只四肢上有八个脚趾,鱼石螈有七个。一些科学家认为它们算不上是两栖动物,只把他们分在四足超纲下。

胸脊鲨胸脊鲨

海洋中则出现了两种恐怖的硬骨有颌鱼类。邓氏鱼体长可以达到8米以上,分布在当时的北美、北非与欧洲。它的嘴里由两片锋利的骨质齿板,能像尖刀一样相互切合,下颌具有强大的咬合力,其他生物根本无法与之相比;含肺鱼体长四米,分布于北美洲。体表覆盖着较大的鳞片,具有强大的下颌和锋利的牙齿。海洋中首次出现鲨鱼,不过当时它们还未兴盛起来,如胸脊鲨(Stethacanthus).

晚泥盆纪爆发了第二次生物大灭绝。原因是位于西伯利亚地区的火山爆发,该次灭绝过程持续了几百万年,大量的火山灰及其污染物使得大气中二浓度加重,温室效应显著。约有百分之七十八的海洋生物灭绝。

石炭纪

巨脉蜻蜓巨脉蜻蜓

石炭纪仍处于温室气候下,这一时期,低洼区域已经被茂密的森林和沼泽所占据,主要的种类是蕨类植物、木贼类以及巨大怪异的石松科树木,其中一些种类能达到50米。

大气中的含氧量也极高,许多生物都栖息在这些森林中,如巨型节肢动物——远古蜈蚣虫(Arthropleura),也被称为古马陆,是有史以来最大的陆生节肢动物;还有体型巨大的巨脉蜻蜓(Meganeura),翼展能够达到75厘米,是当时的顶级猎食者。

希氏根齿鱼希氏根齿鱼

而沼泽地区则有利于两栖动物生存,原水褐螈身长2.5米,擅长游泳,属于两栖石炭蜥类,是介于两栖动物与爬行动物的种类。该时期也进化出了最早的爬行动物——油页岩蜥(Petrolacosaurus),它体形矮小,外形与蜥蜴相似,常将卵产到远离水源的地方。到晚石炭纪时,还出现了小型合弓纲爬行动物蛇齿龙,体长2公尺到3.6公尺。

鲨鱼与硬骨鱼主宰着海洋世界,希氏根齿鱼(Rhizodus hibbERTi)是当时的顶级掠食者,体长8米,它的牙齿甚至能长到几十厘米,是有史以来最凶的淡水鱼类。

石炭纪末期由于大陆漂移至南极圈,全球气候变暖,两栖动物与巨型昆虫受到重创,为之后爬行动物的发展铺平了道路。

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