生命世界的演化
地球上存在著形形色色的生命,全球生物物種估計大約在2000萬至1億種,目前已被認出的只有140多萬種,其中脊椎動物4.1萬種,植物25萬種,其余的包括無脊椎動物、真菌、水藻和其他微生物。而且新的物種仍在不斷地被發(fā)現(xiàn),平均說來,每年大約可發(fā)現(xiàn)3個鳥類新種,而1990年竟發(fā)現(xiàn)了一個猴子新種,其他無脊椎動物以及微生物類群還遠遠沒有被完全描述。那么,如此眾多的生物究竟是怎樣產(chǎn)生的呢?
科學家們研究了大量的生物學、古生物學、天文學、地質(zhì)學、化學等的資料,一致認為:由于各種進化動力和機遇造就了地球上豐富多彩、五彩斑斕的生命世界。其間經(jīng)歷了幾十億年的漫長歲月,由無生命的無機物逐步發(fā)展成為今天的生命世界,大致經(jīng)歷了五個階段:
1.由原始大氣和海洋中的許多雜亂無序的元素,在一定條件下(紫外線、閃電、高溫等)先合成無機物(一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氯化氫、硫化氫等),再形成有機小分子(氨基酸、核糖酸、單糖等)。
2.有機小分子聚合成大分子,產(chǎn)生了氨基酸和核酸。這是所有生物分子的建筑材料。
3.由眾多的大分子聚集而成多分子體系,呈現(xiàn)出初步的生命現(xiàn)象,構(gòu)成了前細胞型生命。
4.前細胞生命進一步完善和復雜化,形成具備生命特征的細胞。
5.由單細胞生物發(fā)展成為各級多細胞生物。
最古老的生命化石在南非發(fā)現(xiàn),距今約35億年,是一些球狀和桿狀結(jié)構(gòu),很像原始的藻類和細菌。至今,已發(fā)現(xiàn)的最早期的動物化石,都是原始的水生無脊椎動物。4.5億年前,出現(xiàn)魚類。而在3.65億年前的泥盆紀,有些魚類開始爬上了陸地變成最早的兩棲動物,它們雖逐漸學會了用肺呼吸,但仍要回到水中產(chǎn)卵,所以離不開水。經(jīng)漫長的進化后,突變和自然淘汰又創(chuàng)造了奇跡,即有些兩棲動物生下的卵有一層皮質(zhì)硬殼,獲得更好的保護,且在體內(nèi)受精,生產(chǎn)后放在安全的地方,不必受水的限制,這便是爬行動物(距今約2.8億年)。有些爬行動物大約需要在叢林之中或巖石之間跳躍撲食或逃避敵害,逐漸演化出翅膀,成為鳥類,迄今發(fā)現(xiàn)的最早的鳥類化石埋藏于1.5億年前的侏羅紀后期。但爬行動物把卵生出后就不管了,其成活率就很低的。大多數(shù)鳥類雖能親自孵卵,但要忍饑挨餓,十分辛苦,稍一離開,就易為天敵所食。在一些偶然情況下,有些動物便能在體內(nèi)受精體內(nèi)發(fā)育,這樣母獸活動起來既不必再牽掛巢中的卵,也不受天敵的威脅及環(huán)境的限制,生出之后精心照料,成活率也高得多,這便是哺乳動物。約1億年前,胎盤的形成使胚胎的發(fā)育得到良好的保證。接著出現(xiàn)了靈長類,最后,人類來到了這個星球。
當然,這還只不過是生命世界的一半而已,另一半則是植物。
當生命剛剛在這個星球上出現(xiàn)時,動物和植物間的界限并不很清楚,那時都是一些原始的細菌和藻類,細菌似乎更像動物,藻類則是植物的最初原型,這種混沌狀態(tài)至少持續(xù)了幾十億年,其間,原始的藍綠藻類就己經(jīng)開始進行微弱的光合作用而向大氣釋放氧氣,初步顯示出植物的基本性質(zhì)。約10億年前,海洋里出現(xiàn)了綠藻和真菌之類。由于光合作用,綠藻能吸收更多的二氧化碳釋放出更多的氧氣。大約6億年以前,大氣中的氧氣含量已經(jīng)大大增加,雖還不像今天那么多,但足以支持陸地上日益增多的生命。重要的是與此同時,大氣中已形成一個保護罩,足以使地球上的生命免遭來自于太陽的有害輻射。后來,原生于水中的綠藻之類借助于潮汐的力量或某種偶然的機會而移居到水邊的陸地上,并生出根來。到大約4億年以前的志留紀,地球上開始出現(xiàn)了真正的陸生植物,這就是原始的蕨類植物,與如今的掃帚蕨相似。大約3.5億年以前的泥盆紀后期,地球上首次出現(xiàn)種子植物,但那時的種子植物生有很大的葉子(與蕨類植物非常相似),而稱蕨類種子植物。又過了2億多年,到大約1.2億年以前,開花植物則在地球上繁衍開來,直到今天,它們的數(shù)量幾乎占地球上所有植物總數(shù)的1/3,由此可見,地球上的植物也大體經(jīng)歷了與動物差不多的進化過程,即從水生到陸生,從低級到高級,而且在時間上也有著明顯的相關(guān)性。
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