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        地球的一天

        2013-12-29 00:00:00馬志飛
        百科知識 2013年16期

        地球,是人類與動植物共有的家園,是宇宙中一顆充滿生機和活力的美麗星球。

        為了使人們更直觀地理解地球46億年的演化歷史,法國科學(xué)家里夫把46億年壓縮成了一天:這一天的前1/4時間,地球上一片死寂;清早6點鐘,最低級的藻類開始在海洋中出現(xiàn),它們持續(xù)的時間最長;直到晚上8點鐘,軟體動物才開始在海洋與湖沼中活動;晚上11點半,恐龍出現(xiàn),但僅僅“露臉”10分鐘便匆匆離去;最后20分鐘里,哺乳動物出現(xiàn),并迅速分化;11點50分,靈長類的祖先登臺,最后兩分鐘,它們的大腦擴大了3倍,成為人類。

        里夫的描繪就好比是一場演出,各類生物如同舞臺上的演員依次登臺,演繹了一場精彩的晚會。接來下,就讓我們仔細(xì)欣賞這場演出吧。

        前6個小時:一片死寂

        晚會開始前,我們可以先休息一陣兒,因為,這前6個小時都是靜悄悄的,還沒有演員登場,后臺正緊鑼密鼓地準(zhǔn)備著。

        這個準(zhǔn)備過程其實就是地球的誕生過程。

        在整個宇宙中,我們的地球如同一粒塵埃,地球的誕生只是150億年前那場宇宙大爆炸的結(jié)果。簡單地說,地球的誕生經(jīng)歷了3個步驟:首先,大量的星際物質(zhì)相互吸引、聚積形成一個物質(zhì)均勻的原始地球;然后,形成原始的大氣圈和水圈;最后,誕生了生命。

        在地球誕生之后的很長一段時間里都是一片死寂。雖然這時候還沒有生命;但地球母親正在為孕育生命創(chuàng)造各種條件,那就是原始地球內(nèi)部物質(zhì)的分化。在重力作用下,一些較重的物質(zhì)慢慢向地心下沉,比如鐵、鎳等,形成地核;另外一些較輕的物質(zhì)逐漸上浮,組成了地幔;地幔表層散熱冷卻后變成了堅硬的原始地殼。相對于巖石而言,大氣和水的比重最輕,在“重者下沉,輕者上浮”的總體趨勢下,大氣和水移動到了地球的最外層。大氣中的水遇冷凝結(jié),降落到地表,在低洼地帶匯聚,形成了海洋,這里就是原始生命的誕生地。

        實際上,這一過程從未停止,一直持續(xù)至今。

        清早6點鐘:藻類出現(xiàn)

        美麗的早晨,意味著新的開始。在早上6點鐘,地球上才開始出現(xiàn)生命。原始的巖石圈、水圈和大氣圈在地球表面逐漸形成,為生命的誕生做好了充分的準(zhǔn)備。

        根據(jù)目前的推測,地球上最早的生命始于38億年前??茖W(xué)家在南非巴布頓地區(qū)發(fā)現(xiàn)了單細(xì)胞細(xì)菌狀化石,經(jīng)測定,它們距今有38億年;人們在澳大利亞西部發(fā)現(xiàn)的類似化石,則距今有35億年。這些是迄今為止人類所發(fā)現(xiàn)的最古老的生物化石,它們不僅揭示了原始生命出現(xiàn)的時間,而且展現(xiàn)了原始生命的形態(tài)。這種最低等的單細(xì)胞生命不需要氧氣即可生存,但它們不能制造營養(yǎng)物質(zhì),必須依靠原始海洋中的有機物來獲得養(yǎng)料。

        晚上8點鐘:軟體動物活動

        軟體動物屬于無脊椎動物,雖然它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)差異較大,但基本結(jié)構(gòu)相同:具有堅硬的外殼,柔軟的身體藏在殼中,藉以獲得保護(hù),由于硬殼會妨礙活動,所以它們的行動都相當(dāng)緩慢。

        地球上軟體動物的首次爆發(fā)是在距今6億年前后,發(fā)生于澳大利亞的伊迪卡拉山,但是,該動物群延續(xù)不久就整體滅絕了。而在5.4億年前的寒武紀(jì)時代,我國云南昆明附近澄江地區(qū)的生物大爆發(fā)成功演化,出現(xiàn)了大量腔腸動物(水母)、節(jié)肢動物(三葉蟲)和環(huán)節(jié)動物(蠕蟲)以及其他一些門類。到寒武紀(jì)晚期,海洋中出現(xiàn)了一類種類繁多的軟體動物——鸚鵡螺類,其身體包裹著一層硬殼,頭從殼體寬大的一端伸出,靠觸手在海底爬行覓食;到了奧陶紀(jì)時代,鸚鵡螺類極為興盛,分布十分廣泛。

        海洋,一直是生命發(fā)展和繁盛的美好家園。隨著地殼運動,海域逐漸收縮,大陸迅速增長。在大約4億年前,一些藻類開始適應(yīng)陸地的生活,逐漸演化為原始陸生植物,實現(xiàn)了從“水生”到“陸生”的重大飛躍。此時,海洋中開始繁盛最古老的的脊椎動物——魚類,它們統(tǒng)治了幾乎整個泥盆紀(jì)時代,這一時代因而被稱為“魚類時代”。到了3.7億年前,有一種能生活在沙漠環(huán)境中的古老鰭魚類在經(jīng)常遭受周期性枯水的壓力下,逐漸演變?yōu)閮蓷珓游铩?/p>

        然而,在距今約2.5億年的二疊紀(jì)末期,地球上發(fā)生了一次最嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難,約95%的海洋生物物種和75%的陸地生物物種滅絕。這導(dǎo)致大量兩棲動物、蕨類植物被更高級的爬行動物和裸子植物所取代。

        晚上11點半:恐龍出現(xiàn)

        恐龍是地球歷史上最龐大的生物之一,曾統(tǒng)治整個地球??铸埢顒拥臅r代是裸子植物時代和爬行動物時代。

        按照法國科學(xué)家里夫的說法,恐龍出現(xiàn)于“晚上11點半”,也就是距今大約1億年前;但現(xiàn)今的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),最早的恐龍生活在2.3億年前??茖W(xué)家在我國四川盆地發(fā)現(xiàn)一種素食蜥腳類恐龍——馬門溪龍,身長22米,體重約為30~40噸,距今有1.6億年。這足以表明,恐龍的登場應(yīng)該稍早于“晚上11點半”。

        遺憾的是,相比于藻類和軟體動物這些低等生物,恐龍的“登臺時間”很短,在距今6500萬年時,就匆匆退場了。它們統(tǒng)治地球大約1.6億年的時間。雖然恐龍已經(jīng)滅絕,但是恐龍的后代——鳥類存活了下來,并繁衍至今。

        最后20分鐘:哺乳動物繁盛

        24小時的最后20分鐘是一天中最熱鬧的時刻:從6500萬年前至今,恐龍滅絕之后,為被子植物和哺乳動物時代,各種食草和食肉的哺乳動物空前繁盛。

        哺乳動物是動物發(fā)展史上最高級的階段,也是與人類關(guān)系最密切的一個類群。哺乳動物的出現(xiàn)并非是在恐龍滅絕之后。根據(jù)英國《自然》雜志的報道,哺乳動物多樣性通過兩個重要的階段逐漸形成,在大約9300萬年前經(jīng)歷了首次多樣化大爆發(fā),第二次多樣化發(fā)生在大約3500萬年前,此時距恐龍的衰落已經(jīng)過了漫長的歲月。有位美國學(xué)者這樣形容哺乳動物:它們在恐龍滅絕之后前來參加聚會,但只是在附近徘徊,而它們的遠(yuǎn)親過得很快樂。在恐龍滅絕以后,哺乳動物才逐漸接管了地盤,并繁衍成非常龐大的家族。

        最后兩分鐘:人類登場

        其實,依據(jù)科學(xué)家最新的研究成果,人類登場的時間還不足1分鐘,也就是說,距今只有250萬年的時間。以180萬年前的印尼爪哇直立人化石、50萬年前的北京周口店直立人化石等為代表的典型證據(jù)充分表明了由猿到人的科學(xué)演化事實。人類的出現(xiàn)是地球演化史上最隆重的一次事件,標(biāo)志著生物圈中最高級的智能圈開始形成。

        雖然里夫把地球演化的46億年時間壓縮成一天并不完全準(zhǔn)確,卻十分生動地展現(xiàn)了生命出現(xiàn)的先后次序。縱觀整個地球歷史,我們會發(fā)現(xiàn),地球的歷史何其漫長,人類歷史又是何其短暫。

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