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地球的一天
http://www.100md.com 2013年8月15日 《百科知识》 201316
     地球,是人类与动植物共有的家园,是宇宙中一颗充满生机和活力的美丽星球。

    为了使人们更直观地理解地球46亿年的演化历史,法国科学家里夫把46亿年压缩成了一天:这一天的前1/4时间,地球上一片死寂;清早6点钟,最低级的藻类开始在海洋中出现,它们持续的时间最长;直到晚上8点钟,软体动物才开始在海洋与湖沼中活动;晚上11点半,恐龙出现,但仅仅“露脸”10分钟便匆匆离去;最后20分钟里,哺乳动物出现,并迅速分化;11点50分,灵长类的祖先登台,最后两分钟,它们的大脑扩大了3倍,成为人类。

    里夫的描绘就好比是一场演出,各类生物如同舞台上的演员依次登台,演绎了一场精彩的晚会。接来下,就让我们仔细欣赏这场演出吧。

    前6个小时:一片死寂

    晚会开始前,我们可以先休息一阵儿,因为,这前6个小时都是静悄悄的,还没有演员登场,后台正紧锣密鼓地准备着。
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    这个准备过程其实就是地球的诞生过程。

    在整个宇宙中,我们的地球如同一粒尘埃,地球的诞生只是150亿年前那场宇宙大爆炸的结果。简单地说,地球的诞生经历了3个步骤:首先,大量的星际物质相互吸引、聚积形成一个物质均匀的原始地球;然后,形成原始的大气圈和水圈;最后,诞生了生命。

    在地球诞生之后的很长一段时间里都是一片死寂。虽然这时候还没有生命;但地球母亲正在为孕育生命创造各种条件,那就是原始地球内部物质的分化。在重力作用下,一些较重的物质慢慢向地心下沉,比如铁、镍等,形成地核;另外一些较轻的物质逐渐上浮,组成了地幔;地幔表层散热冷却后变成了坚硬的原始地壳。相对于岩石而言,大气和水的比重最轻,在“重者下沉,轻者上浮”的总体趋势下,大气和水移动到了地球的最外层。大气中的水遇冷凝结,降落到地表,在低洼地带汇聚,形成了海洋,这里就是原始生命的诞生地。

    实际上,这一过程从未停止,一直持续至今。
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    清早6点钟:藻类出现

    美丽的早晨,意味着新的开始。在早上6点钟,地球上才开始出现生命。原始的岩石圈、水圈和大气圈在地球表面逐渐形成,为生命的诞生做好了充分的准备。

    根据目前的推测,地球上最早的生命始于38亿年前。科学家在南非巴布顿地区发现了单细胞细菌状化石,经测定,它们距今有38亿年;人们在澳大利亚西部发现的类似化石,则距今有35亿年。这些是迄今为止人类所发现的最古老的生物化石,它们不仅揭示了原始生命出现的时间,而且展现了原始生命的形态。这种最低等的单细胞生命不需要氧气即可生存,但它们不能制造营养物质,必须依靠原始海洋中的有机物来获得养料。

    晚上8点钟:软体动物活动

    软体动物属于无脊椎动物,虽然它们的形态结构差异较大,但基本结构相同:具有坚硬的外壳,柔软的身体藏在壳中,藉以获得保护,由于硬壳会妨碍活动,所以它们的行动都相当缓慢。
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    地球上软体动物的首次爆发是在距今6亿年前后,发生于澳大利亚的伊迪卡拉山,但是,该动物群延续不久就整体灭绝了。而在5.4亿年前的寒武纪时代,我国云南昆明附近澄江地区的生物大爆发成功演化,出现了大量腔肠动物(水母)、节肢动物(三叶虫)和环节动物(蠕虫)以及其他一些门类。到寒武纪晚期,海洋中出现了一类种类繁多的软体动物——鹦鹉螺类,其身体包裹着一层硬壳,头从壳体宽大的一端伸出,靠触手在海底爬行觅食;到了奥陶纪时代,鹦鹉螺类极为兴盛,分布十分广泛。

    海洋,一直是生命发展和繁盛的美好家园。随着地壳运动,海域逐渐收缩,大陆迅速增长。在大约4亿年前,一些藻类开始适应陆地的生活,逐渐演化为原始陆生植物,实现了从“水生”到“陆生”的重大飞跃。此时,海洋中开始繁盛最古老的的脊椎动物——鱼类,它们统治了几乎整个泥盆纪时代,这一时代因而被称为“鱼类时代”。到了3.7亿年前,有一种能生活在沙漠环境中的古老鳍鱼类在经常遭受周期性枯水的压力下,逐渐演变为两栖动物。

    然而,在距今约2.5亿年的二叠纪末期,地球上发生了一次最严重的生态灾难,约95%的海洋生物物种和75%的陆地生物物种灭绝。这导致大量两栖动物、蕨类植物被更高级的爬行动物和裸子植物所取代。
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    晚上11点半:恐龙出现

    恐龙是地球历史上最庞大的生物之一,曾统治整个地球。恐龙活动的时代是裸子植物时代和爬行动物时代。

    按照法国科学家里夫的说法,恐龙出现于“晚上11点半”,也就是距今大约1亿年前;但现今的研究结果发现,最早的恐龙生活在2.3亿年前。科学家在我国四川盆地发现一种素食蜥脚类恐龙——马门溪龙,身长22米,体重约为30~40吨,距今有1.6亿年。这足以表明,恐龙的登场应该稍早于“晚上11点半”。

    遗憾的是,相比于藻类和软体动物这些低等生物,恐龙的“登台时间”很短,在距今6500万年时,就匆匆退场了。它们统治地球大约1.6亿年的时间。虽然恐龙已经灭绝,但是恐龙的后代——鸟类存活了下来,并繁衍至今。

    最后20分钟:哺乳动物繁盛

    24小时的最后20分钟是一天中最热闹的时刻:从6500万年前至今,恐龙灭绝之后,为被子植物和哺乳动物时代,各种食草和食肉的哺乳动物空前繁盛。
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    哺乳动物是动物发展史上最高级的阶段,也是与人类关系最密切的一个类群。哺乳动物的出现并非是在恐龙灭绝之后。根据英国《自然》杂志的报道,哺乳动物多样性通过两个重要的阶段逐渐形成,在大约9300万年前经历了首次多样化大爆发,第二次多样化发生在大约3500万年前,此时距恐龙的衰落已经过了漫长的岁月。有位美国学者这样形容哺乳动物:它们在恐龙灭绝之后前来参加聚会,但只是在附近徘徊,而它们的远亲过得很快乐。在恐龙灭绝以后,哺乳动物才逐渐接管了地盘,并繁衍成非常庞大的家族。

    最后两分钟:人类登场

    其实,依据科学家最新的研究成果,人类登场的时间还不足1分钟,也就是说,距今只有250万年的时间。以180万年前的印尼爪哇直立人化石、50万年前的北京周口店直立人化石等为代表的典型证据充分表明了由猿到人的科学演化事实。人类的出现是地球演化史上最隆重的一次事件,标志着生物圈中最高级的智能圈开始形成。

    虽然里夫把地球演化的46亿年时间压缩成一天并不完全准确,却十分生动地展现了生命出现的先后次序。纵观整个地球历史,我们会发现,地球的历史何其漫长,人类历史又是何其短暂。, http://www.100md.com(马志飞)