地球與生物

◎黃 山

地球與生物

◎黃 山

地球是我們的家園。在這個家園里，除了生活著我們?nèi)祟愐酝猓€生活著許許多多的生物。有的生物學(xué)家估計，地球上共有870萬種生物，而有的生物學(xué)家估計在500萬到 1億之間。總之，地球上出現(xiàn)過多少種生物，沒有一個生物學(xué)家可以給出一個準(zhǔn)確的答案。那么，地球上的生物與地球有什么關(guān)系呢？

古生物學(xué)家告訴我們，大約在35億年前，第一個有生命的細(xì)胞產(chǎn)生。

生命應(yīng)當(dāng)追溯到與生命有關(guān)的元素及化學(xué)分子的起源。因而，生命的起源過程應(yīng)當(dāng)從宇宙形成之初，通過所謂的“大爆炸”產(chǎn)生了碳、氫、氧、氮、磷、硫等構(gòu)成生命的主要元素談起。

大約在66億年前，銀河系內(nèi)發(fā)生過一次大爆炸，其碎片和散漫物質(zhì)經(jīng)過長時間的凝集，大約在46億年前形成了太陽系。作為太陽系一員的地球也在46億年前形成了。接著，冰冷的星云物質(zhì)釋放出大量的引力勢能，再轉(zhuǎn)化為動能、熱能，致使溫度升高，加上地球內(nèi)部元素的放射性熱能也發(fā)生增溫作用，故初期的地球呈熔融狀態(tài)。高溫的地球在旋轉(zhuǎn)過程中其內(nèi)部的物質(zhì)發(fā)生分異，重的元素下沉到中心凝聚為地核，較輕的物質(zhì)構(gòu)成地幔和地殼，逐漸出現(xiàn)了圈層結(jié)構(gòu)。這個過程經(jīng)過了漫長的時間，大約在38億年前出現(xiàn)原始地殼，這個時間與月球表面多數(shù)的巖石年齡一致。38億年前，地球上形成了穩(wěn)定的陸塊，各種證據(jù)表明液態(tài)的水圈是熱的，甚至是沸騰的。現(xiàn)生的一些極端嗜熱的古細(xì)菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式，其代謝方式可能是化學(xué)無機(jī)自養(yǎng)。澳大利亞西部瓦拉伍那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據(jù)。

太古宙是最古老的地史時期。從生物界看，這是原始生命出現(xiàn)及生物演化的初級階段，當(dāng)時只有數(shù)量不多的原核生物，它們只留下了極少的化石記錄。到了元古代的中晚期，藻類植物已十分繁盛，明顯區(qū)別于太古代。

震旦紀(jì)是元古代最后期一個獨(dú)特的地史階段。從生物的進(jìn)化看，震旦紀(jì)因含有無硬殼的后生動物化石，而與不含可靠動物化石的元古界有了重要的區(qū)別；但與富含具有殼體的動物化石的寒武紀(jì)相比，震旦紀(jì)所含的化石不僅種類單調(diào)、數(shù)量很少，而且分布十分有限。

震旦紀(jì)生物界最突出的特征是，后期出現(xiàn)了種類較多的無硬殼后生動物，末期又出現(xiàn)了少量小型具有殼體的動物。高級藻類進(jìn)一步繁盛，微體古植物出現(xiàn)了一些新類型，疊層石在震旦紀(jì)早期趨于繁盛，后期數(shù)量和種類都突然下降。再從巖石圈的構(gòu)造狀況來看，震旦紀(jì)時地表上已經(jīng)出現(xiàn)了幾個大型的、相對穩(wěn)定的大陸板塊，之上已經(jīng)是典型的蓋層沉積，與古生界相似。因此，震旦紀(jì)可以被認(rèn)為是元古代與古生代之間的一個過渡階段。

地球上的生物，就是這樣，隨著地球的演變而不斷地演化，直到今天地球上出現(xiàn)了無數(shù)復(fù)雜的生命形式。