理论教育 宇宙的起源与演化:神秘隐生宙与璀璨显生宙

宇宙的起源与演化:神秘隐生宙与璀璨显生宙

时间:2023-11-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:当我们仰望星空时,都会感叹宇宙的浩瀚和璀璨,也会产生发自灵魂的追问:宇宙从哪来?有科学家提出,宇宙是由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成的。最大的一级是“宙”。冥古宙、太古宙和元古宙,以前又被统称为隐生宙,是寒武纪以前的地史阶段,生物化石稀少。显生宙,指“看得见生物的年代”。我们现在所处的“宙”就是显生宙。温度升高,冰峰渐消,紫外线和冰及其他物质发生化学反

宇宙的起源与演化:神秘隐生宙与璀璨显生宙

当我们仰望星空时,都会感叹宇宙的浩瀚和璀璨,也会产生发自灵魂的追问:宇宙从哪来?地球上的万物又是如何诞生的?有科学家提出,宇宙是由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成的。爆炸产生的气体和云团舞动着、旋转着,聚集成胚胎时期的星系。

亲爱的同学,你是不是觉得与宇宙相比,人类渺小得好似尘埃?如果这样想,就大错特错了。实际上,与宇宙相比,人类连尘埃都算不上。

宇宙中的星系多如恒沙,我们居住的太阳系,只是银河系中数千亿个星系之一。所以,如果想要收到来自外星人的礼物,恐怕你的收信地址就要改成:

在大约50亿年前,太阳还只是一个新生的星球小宝宝,四周环绕着尘埃。在重力的作用下,尘埃凝合成细小的石子,经过极其漫长的岁月,石子又凝合在一起,才最终形成了地球。

如今,地球差不多有46亿岁了,它距离太阳约1.5亿千米,自西向东自转,同时围绕太阳公转,是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。

那么,你想知道地球刚形成时是什么样的吗?你想知道地球上的生命是怎么来的吗?我们人类又是如何从一条鱼演化成如今的样子的?

快坐上我们的时空巴士,进行一场穿越时空的冒险吧!

旅行开始前,首先我们要明白地质年代的划分。

最大的一级是“宙”。地质年代从古至今依次为冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙。

冥古宙、太古宙和元古宙,以前又被统称为隐生宙,是寒武纪以前的地史阶段,生物化石稀少。显生宙,指“看得见生物的年代”。我们现在所处的“宙”就是显生宙。

“宙”的下面是“代”,分别为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。比“代”再小一点的是“纪”,它的数量较多。最小的我们称之为“世”,是纪的再分,通常一个纪分为两个或三个世。

好了,弄清这一概念,我们就可以出发了。

“欢迎来到46亿年前的地球!”

大约46亿年前,地球刚刚形成,没有坚实的地表,只有无边无际的熔岩海。据推算,当时熔岩海的温度,超过了1200摄氏度!剧烈活动的火山释放出大量氢气、水蒸气以及不知名的有毒气体——这里就是地球,不是地狱

你现在是不是觉得呼吸困难,身体就像着了火一样?那就对了!如果继续待下去,你的生命将只剩下5、4、3……

在40亿年前,爆发了一场声势惊人的流星雨,整整持续了2000万年,这比人类的历史还要漫长,它们就像炮弹一样,不停地“轰炸”着地球。

据说,虽然流星给地球带来了毁灭性的冲击,但也给地球带来生命中最重要的物质——水。

水的出现,使地表温度降到了80摄氏度以下,为地壳的形成创造了条件。可以这么说,今天我们喝的每一滴水都有着近39亿年的历史,它们曾经蕴藏在流星里,长途跋涉了数百万千米,才最终到达地球,成为我们身体所需要的重要养分。

生命之源——水

水是人体细胞的主要成分之一,约占体重的60%~70%,是人体所需的六大营养物质之一。人体的各项生命活动,离开水都无法进行。水在体内起溶媒作用,溶解多种电解质;水在体内起运输作用,可以传递营养物质、代谢废物和内分泌物质等。

所以,在专注阅读的时候,不要忘了喝水哦。

流星雨将水带到地球,地球表面的温度逐渐降低,岩浆慢慢固化、结块,形成了坑坑洼洼的原始地壳。来不及蒸发的水,聚集到一起就形成了原始海洋

都说“水是生命之源”,原始海洋就像一盆稀薄的热汤,其中包含了大量的矿物质,还有原始蛋白质和核酸等多种有机物,不断地相互作用。经过上亿年的演变,生命开始出现……

在了解生命的诞生之前,我们还要先了解一下构成生命的最重要的物质:蛋白质、DNA和RNA,它们之间构成了极其复杂的化学反应网络。

蛋白质是细胞的基本组成成分,可以参与组成细胞结构、催化、运输、传递信息和自我防御。DNA(脱氧核糖核酸)负责储存和传递遗传信息。RNA(核糖核酸)通常由DNA转录生成,遗传基因通过RNA指导合成为功能性的蛋白质。(www.daowen.com)

自然界中有150多万种动物,从看不到的原生动物到体型庞大的蓝鲸,它们都是由细胞组成的。细胞是生物的基本结构和功能单位,所有的动物包括我们人类,都由细胞构成,有的动物只有一个细胞,但能完成全部的生命活动,这种动物叫单细胞动物,是最低等的动物。

细胞非常小,需要借助显微镜才看得清楚,人体大概有60万亿个细胞,打个喷嚏,大概都会有几百万个细胞被释放出来。

35亿年前,地球上诞生的第一个生命就是单细胞生物,它有一个好听的名字——蓝藻。

不过,此蓝藻并不是我们现在见到的蓝藻。

蓝藻与真核的藻类无论在细胞结构还是代谢机理上都是截然不同的,因为它属自养生物,所以最初被命名为蓝藻,后来人们发现其与细菌的亲缘关系更近,故又称蓝细菌,是广义细菌的一种。

在35亿年前,这种在显微镜下才能看清的小生命,用了极其漫长的时间,不断进行光合作用放氧,才使得整个地球充满了氧气。

越来越多的蓝藻聚集在一起,分泌出很多胶状物质,粘住微小的灰尘和沙粒,形成了古怪而又坚固的结构——叠层石。

叠层石的形状千奇百怪,有的像巨大的花椰菜,有的像毛茸茸的地垫,还有的没有光泽,灰扑扑的,看上去就像一大团牛粪。但是,这些晦暗的岩石上布满了微生物,它们缓慢地向海洋输送着氧气,为生命史的下一章,也是更为复杂的一章,铺平了道路。

化石

化石,是经过自然界的作用保存于地层中的古生物遗体或它们的生活遗迹。经过漫长的岁月,生物遗体中的有机质分解殆尽,坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与周围的沉积物一起经过石化变成了石头,但是原来的形态、结构,甚至生活时留下的痕迹依然保留着。叠层石,就是由藻类形成的一种化石。

通过化石,科学家们可以推断出古生物当时的生活环境,埋藏化石的地层的年代,从而推断出生物从古到今的变化过程。

蓝藻诞生后的20亿年,地球进入温和期,平均温度30摄氏度,既没有陨石攻击,也没有复杂的地质变化,自转速度也逐渐变慢,基本可以保持16个小时自转一周了。而且,罗迪尼亚超大陆也形成了,地球变得更适宜居住,似乎做好了迎接复杂生命的准备。

可就在这时候,灾难再次降临。7.5亿年前,地表下喷涌而出的岩浆再次撕裂大陆,火山喷出的二氧化碳,遮挡住所有的阳光,温度急剧下降,地球进入第一个冰期。

当地表的冰层厚度都达到三千米时,火山再次喷发了。温度升高,冰峰渐消,紫外线和冰及其他物质发生化学反应,产生的氧化氢被高温分解成大量的水和氧气。

因为氧气充足,时间转到5.4亿年前时,地球又有了“生机”。原始单细胞不断进化,出现了更高级的生命体——早期的多细胞动物。

海绵就是最原始的多细胞动物。

现代科学认为,当动物能生成不同类型的细胞时,人类进化的大幕就徐徐拉开了。海绵虽然没有肌肉、神经和大脑,细胞也只有几种,却能生成各种不规则的形状,从这一点来看,它确实是所有动物的祖先。

海洋里突然涌现出大量个体较大、结构复杂的多细胞生物,最著名的代表就是埃迪卡拉动物群。这些生物没有器官、肌肉、骨骼、大脑,只是许多细胞简单地集合在一起,也没有固定形状,十分抽象——有的像球,有的像盘子,还有的像大叶子……完全是“我的相貌我做主”。

但是经过实践证明,没有规则、不对称的外形不好保持平衡,所以为了便于行动、捕食,多细胞生物逐渐进化出辐射对称的体型。

埃迪卡拉动物群的出现,拉开了寒武纪生命大爆发的序幕。

震旦

埃迪卡拉动物群出现在新元古代末期的震旦纪,始于约19 亿年前,止于约6亿年前。由美国人葛利普于 1922 年在中国命名,他根据古代印度人称呼中国为日出之地而取了这个名称。震旦纪是隐生宙最后一个“纪”。不过很可惜,因为保存下来的化石比较稀少,人们对震旦纪的了解并不多。

震旦纪是生命的起跑线,从此,地球进入生生不息、繁荣多彩的生命时代。

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