地球,对于宇宙来说,它不过就是一粒尘埃;对于人类来说,它是最好的家园。在人类所了解的宇宙范围内,还未发现除此之外还有神明的星球。地球不仅孕育了生命,还出现了高级的智慧生物——人类。了解人类的历史,应当从了解地球开始。地球所处的空间,地球经历的演化历程,都和一切生命的产生息息相关。
一,海洋的形成和最初的生命
“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇”。宇宙不仅是一个无限的空间,还是一个永恒的时间。地球到底处于宇宙的何处,我们无法判断;到底是在时间轴的何处产生,我们也无法推测。我们只能用人类的时间尺度进行衡量。大约在46亿年前,地球形成。但是这时候,地球还未被太阳系捕获。
地球的参数
地球的质量和体积也是适中的。质量太小,会导致引力不足,气体逃逸,火星就是其中的例子。地球之所以拥有大气层,就是在于有足够引力吸引住这些气体。如果引力过大,会导致行星成为气态行星,也无法产生生命。地球在逐渐发展中,形成了氮气和氧气为主的大气层,可以有效减小小行星的冲击力。
地球形成之初,还不适合生命的出现。在最初的4亿年中,地球还是呈岩浆状,温度极高。但受到引力的影响,密度大的物质逐渐向地心移动,密度小的物质上升到地球表现。同时,地表温度也逐渐下降,形成了坚硬的岩石层。在太古代时期,地壳还比较薄,火山活动频繁。高温的岩浆不断向外喷发,形成了以水蒸气和二氧化碳等气体为主的稀薄的原始大气层。原始大气层的水蒸气不断增加,进而不断凝结,汇集为雨水地表,逐渐形成了海洋。
原始海洋只有现在海洋的十分之一,但是海洋出现后,有效阻碍了紫外线到达水中,海洋开始开始最早的生命。古希腊的哲学家泰勒斯曾说“水是万物的本原”,我认为,这句话说成“水是生命的本源”更加合适,地球有了海洋,还能够产生生命。38亿年前,海洋中开始出现了有机物,逐渐产生低级的原生单细胞生物。生物也是从非生物转化而来的。生物是由各种分子组成的有机聚合体,生物的发展是由低级向高级发展,这个时期,生命从原核生物演化为真核生物,地球进入了细菌—藻类时代。藻类广泛出现,它们进行光合作用,使得大气中的氧气含量逐渐增加。
二,成为太阳行星的地球
地球最初并非太阳的行星,或许那是的地球是一个孤独的流浪者。大约在6亿年前,地球被太阳的引力俘获,成为了太阳由内往外的第三颗行星。从此,太阳开始为冷却的地表提供热量。在太阳系内,几乎所有的星体都处于一个平面上,有规则地围绕着太阳运转,方向基本也是自西向东,形成了相对安宁的运行环境。地球和太阳的距离均值为1.49亿公里,处于火星和金星之间。这是一个十分适中的日地距离,使得地球的气温不至于过高和过低。在火星之外,是太阳系最大的行星——木星,它强大的引力可以将大量向太阳奔来的小行星吸走,避免了地球不断遭遇袭击。
进入太阳系之后,地球有了规则的公转和自传,有了寒暑和四季,有了白天和黑夜。在地球的内部,地核或内球偏向太阳引力的反方向,不在地球中心。地球自传,导致地壳自东向西的运动,形成高山、高原,沟谷和平原。赤道面和太阳系平面为23°26′,这是地球后来形成五个气候带的基础。
在2.5亿年前,月球被地球俘虏,成为了地球的卫星。从此,地球不再孤单。月球绕地转动,使地球的引力场、磁场发生了变化、转移。月球造成了地球上的潮汐现象,稳定了地轴的倾角,并且减慢了地球的自转。太阳、地球和月球的运动,是人类计算时间的依据。
地球进入了太阳系,使得海藻可以在阳光下进行光合作用,于是产生了氧气。氧气逐渐的累积,就形成了臭氧层。臭氧层与地球的磁场一起阻挡了来自宇宙的有害射线,使得生命可以登上陆地,世界开始变得丰富多姿起来。6亿年前,藻类开始进化为最早的无脊椎动物——三叶虫、水母、蠕虫等。三叶虫曾经在古生代称霸一时,一直到中生代才完全灭绝。最早的鱼类——文昌鱼在5亿年前产生,它是从无脊椎动物向脊椎动物过渡的代表。之后,出现了最早的脊椎动物——甲胄鱼。泥盆纪是鱼类的时代。大约在3亿年前,一些动物开始进入陆地生存,到石炭纪和二叠纪,几乎所有的高级脊椎动物都能够适应陆地的环境,蛙等两栖动物是其中的代表。
三叶虫化石
在植物界,志留纪末期出现裸蕨植物。石炭纪和二叠纪时,植物进入依靠孢子繁殖的蕨类大发展时期,石炭纪和二叠纪因有蕨类森林而成为地质历史上的重要成煤期。
三,中生代的生物繁荣和大陆漂移
所谓“物竞天择,适者生存”,一切生物在进化的道路上都要面临巨大的挑战,都要不断适应自然地理的变迁。在中生代,动物大量从海洋到达了陆地生存,这是生物进化的里程碑。由于大陆漂移、冰川活动等因素的影响,陆地的气候变迁十分频繁,它将对生物的生存环境造成严重的挑战,同时也加速了生物的进化。
生物进化树
在古生代时期,原始的大陆已经形成,世界许多巨大的褶皱山系出现,南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆联合在一起,形成泛古陆。但是泛古陆在中生代却处于分离的状态中。在白垩纪,冈瓦那大陆开始分裂为南美洲、南极洲、澳大利亚和非洲,南大西洋与印度洋开始出现。板块运动导致海底出现大量的山脉,海平面迅速上升,大约有三分之一的地表被海洋覆盖。板块运动,大陆漂移,必然会导致地区的气候变化
总体来说,板块的变化是缓慢的,所以生物有足够的时间来适应其气候变化。但是冰川带来的气候变化就是迅速的了。地球至今已经形成了三次大规模的冰川,分别是震旦纪冰川、石炭纪—二叠纪冰川和第四纪冰川。冰川到来后,陆地气温会迅速下降,导致大量的生物灭绝。但是也会进化出一些更能适应环境的生物。
中生代时期,是爬行动物的时代。当时的陆地上遍地生长着丛林树木,裸子植物和蕨类植物繁盛。但是花草直到白垩纪晚期才出现,因此整个时代虽然绿茵盎然,但是却十分单调。爬行动物就在这样的环境上生存,他们已经完全脱离了水生环境,适应陆地的生存,并且用肺来呼吸。鳄鱼、龟都是爬行动物的代表,但是主角却是恐龙。恐龙迄今为止,地球上出现过体型最大的动物,他们体重可达到几十吨,堪称巨无霸。恐龙的种类繁多,主要有肉食类和植食类两类
侏罗纪是恐龙的繁荣时代,但是白垩纪却是恐龙消失的时代。恐龙灭绝的原因,至今依然是一个谜。有人认为是小行星撞击地球导致的,有人认为是气候改变导致的。不管如何,气候改变是一定的。在白垩纪时候,恐龙食用的植物走向消失,被子植物出现,植食类恐龙开始灭绝,继而肉食类恐龙也走向了灭绝。在恐龙灭绝的同时,大量的海洋生物也发生了灭绝,这说明了当时却是发生了巨大的灾难性事件。在这次灭绝事件中,哺乳类动物幸存了下来。
四,新生代的高级动物的进化
白垩纪的生物灭绝事件后,地球开始进入了新生代。在这个时期,地球主要的大陆都已经形成了现在的形状,但是海陆情况和现在依然还有较大的区别。当时海洋的面积巨大,陆地狭小。地中海的面积是现在的两倍,北美南部的大部分地区也被海洋覆盖。在中国则不同,渤海和黄海一带都是陆地。因为地壳运动,地球主要的山脉和高原基本在这个时期形成。地球的气候分带渐趋明显,地球上的自然环境向着多样性发展
被子植物繁荣起来,裸子植物均趋衰退,蕨类植物基本仅限于温暖地区。在动物界,爬行动物衰亡,哺乳类、鸟类和真骨鱼类取而代之。哺乳动物早在中生代就产生,但那时候在恐龙的威慑下,生存空间十分有限。它们的身体较小,有毛发,能够有效地保持体温的恒定,完善的循环系统强化了新陈代谢的功能,使其对外部环境有更强的适应能力。它们大多数无需冬眠,能够适应寒冬。虽然哺乳类动物身体小,但是大脑的进化却大大加快了。整个新生代,许多哺乳动物的大脑容量增加了6到10倍。
早期存在的大型哺乳动物有雷兽、四牙象、猛犸象、剑齿虎等,但是后来都灭绝了。在相对隔绝的澳大利亚等地还有早期的哺乳动物存在,如鸭嘴兽、袋鼠等。在众多的动物中,我们比较关注的就是灵长类动物。它们也是在新生代出现,有大量的品种。灵长类生活在栖息在森林中,攀援于树木上,四肢灵活,手脚开始有了分工。它们的大脑已经十分发达,可以分辨各种颜色、声音、气味,拥有较强的好奇心理。因此,灵长类中的一支能够发展成为人类。
大约在3000万年前,灵长类的一支进化为了猿类。猿类和猴类相比,其身体更大一些,大脑更加发达,没有了尾巴。它们主要在热带雨林的地面寻找食物,它们可以利用天然的工具去获得力所难及的水果。但是他们也能够攀援树木,不能脱离森林的环境。恩格斯将之称为“攀树的猿群”。大约在500万年前,此时东非大裂谷形成,东非高原隆起,森林退化为草原。这些猿类不得不到草原上活动,学会了直立行走,开始制造石器,于是就出现了最早的人类——南方古猿。