物种进化
地球由于处于太阳系的特殊有利区域,孕育了大量的生命。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1。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水平基因转移,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
- 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
从有机小分子到哺乳动物
- 关键
物竞天择、优胜劣汰
前寒武纪
很多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。但由于藻类及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的真核生物,例如原始海绵和类水母生物1。
古生代
寒武纪
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1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1。
奥陶纪
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1。
志留纪
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,并且拥有良好的视力,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1,一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。