地球历史的25大转折点
2015-06-19
全球六大板块
我们的地球已经存在了45亿年,一直忙忙碌碌地过了几个千秋万代。下面,是地球历史经历的25大里程碑。从进化飞跃到小行星毁灭性撞击地球,这些里程碑成了改变我们世界的转折点。
45亿年前 地球诞生
地球成长于年轻的太阳周围的一团尘埃和岩石。地球是在这些岩石发生碰撞时形成的。最终,它们有了足够的质量,用重力吸引其他岩石,并且吸收了所有附近的垃圾,变成了地球。月球可能形成于不久之后,当时行星大小的大块岩石撞击地球,并抛起一团巨大的碎片云,结果凝聚成月亮。
40亿~35亿年前
生命起源
没有人确切地知道生命始于何时。已证实的最古老化石是单细胞微生物,距今35亿年。生命可能比它开始稍早一点,但可能不会与巨型岩石降落在地球上同时发生。生命可能开始于海床、公开水域或者陆地上的温暖的碱性通风口。但我们不知道最早的生物是什么样子。
34亿年前
生命利用太阳光能
所有生命需要能量才能生存,而地球生命的最大能量来源于太阳。一些早期微生物的进化方法就是利用阳光的能量把更简单的分子制成糖。这一过程被称为“光合作用”。但与如今的绿色植物不同,首批进行光合作用的生物没有释放氧气作为代谢产物,所以空气中没有氧气。
30亿年前
板块构造论的开始
今天,地球表面被分成几十个岩石板块, 有时其中一块挤到另一块的下面,被地球熔化的地核摧毁。这个过程称为“板块构造论”,被认为开始于大约30亿年前。只有当板块构造开始活动时,第一个大陆(绰号“乌尔”)才得以形成。
24亿年前 大氧化事件
在地球历史的前半部分,空气中几乎没有氧气。但是后来,一些细菌开始利用阳光把二氧化碳和水制成糖,就像今天的绿色植物一样。这些微生物排出氧气作为代谢产物,生成了我们今天有的富氧大气。但氧气浓度的增加,消耗了空气中的大量温室气体甲烷,从而加剧全球变冷,可能导致整个地球冻结成一个“雪球地球”。
20亿~10亿年前
细胞内共生
第一个生物是像现代细菌一样的简单细胞,但其中一些生物的内部变得复杂得多了。这些“真核生物”不仅在细胞内开发了大量的专业设备,而且还有一种新的能源:称为“线粒体”的圆柱形物体,曾经独立生存的细菌,但在称为“内共生”的过程中被吸收了。你所见到的所有动物和植物都是“真核生物”。
12亿年前 交配的起源
18亿至8亿年前,化石记录看起来相当乏善可陈,以至于这段时间被称为“无聊的10亿年”。但幕后却发生了很多事。首先,可能第一次出现了性行为。目前尚不清楚一些生物为什么或者在何时不再简单地一分为二,并且开始了混乱的性行为。但它绝对发生在12亿年前:有来自那时显然形成孢子等专门的生殖细胞的红藻化石。
10亿年前 多细胞生物
第一次,生命不再是由单个细胞组成的。现在,细胞将用嘴巴、四肢和感觉器官等东西联手形成更大的生物。很难说这个事情发生于何时:有追溯到21亿年前的大型生物的化石,但这些可能只是细菌的聚集地。不同群的生物可能都是独立地演变成多细胞生物,植物早于动物。
8.5亿~6.35亿年前
“雪球地球”
在2亿年的时间里,地球再次冻结,已经两次了。冰很可能从两极一直延伸到赤道。这第2次雪球时期可能引发了第一个复杂动物的进化。第一个复杂动物是怪异的管状和叶状的东西叫做“埃迪卡拉纪”,在不久后出现了。
5.35亿年前
寒武纪生物大爆发
动物进化后不久,进化就经历了两次生长大爆发。在寒武纪生物大爆发中,似乎每一群现代动物都在数千万年内出现了。这次明显的“爆发”可能在某种程度上是为了更好的石化,就像许多动物现在都有硬壳一样。接着在4.89亿年前,每个动物群都在大奥陶纪生物多样化事件中得到了扩充。
提塔利克鱼
4.65亿年前
植物移居陆地
早在5亿年前,一些动物冒险踏上陆地,但只是暂时参观一下——也许想找个没有食肉动物的地方下蛋。植物是第一个永久移居陆地的。第一个陆地植物是绿藻的亲缘物种,但它们迅速就多元化了。
4.6亿 ~4.3亿年前
第一次大规模灭绝
在奥陶纪时期,生命十分繁盛。但临近结束时,世界急剧冷却,冰盖从两极蔓延开来。接踵而至的冰河时代称为“安第斯-撒哈拉冰期”。深度冻结导致历史上第二次大灭绝——奥陶纪-志留纪大灭绝事件。大多数生命仍然局限于大海,有85%的海洋物种被灭绝。在此之后,鱼变得更为常见了。
3.75亿年前
陆地上行走的鱼
随着植物到陆地扎根,下一步是让动物离开海洋。昆虫是最早的,大约在4亿年前。但不久后,有点酷似蝾螈的“提塔利克鱼”等大型脊椎动物也到了陆地。“提塔利克鱼”等最终进化出四肢,并产生了两栖动物、爬行动物和哺乳动物。离开海洋也许是件好事,因为不久后,“盆泥纪晚期大灭绝”消灭了许多海洋动物,包括一些可怕的“盾皮鱼”。
3.2亿年前 出现爬行动物
第一个爬行动物出现时,地球正处在“晚古生代冰河时代”的长寒流当中。爬行动物从类似蝾螈的两栖动物进化而来。与它们的祖先不同,它们有坚硬的鳞状皮肤,而且下的蛋有硬壳,不必留在水中。由于这些优势,它们很快成为占主导地位的陆地动物。脊背像帆一样的异齿龙身长达4.5米, 但这并不是恐龙。
3亿年前 泛大陆
最后一次, 地球上所有大陆一起形成一个巨大超大陆——“泛大陆”。“泛大陆”被横跨世界的海洋“泛古洋”包围。它一直持续到1.75亿年前,之后便开始分崩离析超过数千万年。其破碎的残迹成为大家熟知的现代大陆。
2.52亿年前 二叠纪大灭绝
正因为爬行动物繁盛,所以地球上的生命可能面临最大的挑战。二叠纪大灭绝是地球历史上最严重的大规模灭绝,消灭了96%的海洋物种和类似数量的陆地动物。我们不确定是什么引起的,但大规模的火山喷发——形成现在的西伯利亚陷阱——可能是罪魁祸首。在此之后,第一只恐龙进化而来。
第一个哺乳动物摩尔根兽
2.2亿年前
第一个哺乳动物
在恐龙蔓延和多样化的同时,第一个哺乳动物进化而来。它们的祖先是“犬鳄龙”等爬行动物,脸部看上去有点像狗,可能有毛皮或胡须。摩尔根兽等早期哺乳动物很小,类似鼩鼱, 可能只在晚上活动。这可能促使它们进化出了恒温特征:使它们的体温保持恒定的能力。
2.01亿年前 三叠纪大灭绝
恐龙在陆地上不断繁衍,鱼龙等巨型爬行动物在海里成了顶级捕食者。然后另一场灾难发生。没有人知道什么导致了三叠纪大灭绝,但它杀死了大约80%的物种。之后,恐龙成为占主导地位的陆地动物,并最终长成巨无霸。已准确了解的最大物种“施氏无畏龙”重约59吨。
1.6亿年前 第一只鸟
鸟类从长着羽毛的恐龙进化而来,现代鸟类本质上是长着喙而非鼻子和翅膀而非胳膊的迅猛龙。最著名的早期鸟类始祖鸟生活在1.5亿年前。但近年来,中国已发现稍微年长的化石如“郑氏晓廷鸟”和“曙光鸟”。
1.3亿年前 植物革命
这听起来奇怪,但花是最近的一个发明。尽管陆地植物已有4.65亿年,然而,有三分之二的时间却没有花。开花植物只是在恐龙时代的中期才出现。同样耳熟能详的草也是最近才出现。虽然可能进化稍早一点,但最古老的草化石距今只有7000万年。
6500万年前 恐龙灭绝
6500万年前,来自外太空的一块巨型岩石撞击了现在的墨西哥。爆炸是毁灭性的,但长期影响则更糟糕。灰尘进入上层大气,挡住了阳光,在随之而来的寒冷和黑暗中,地球遭遇了第5次、也是最后一次大规模灭绝。最著名的是恐龙遭到灭绝,但翼龙和巨型海洋爬行动物也消失了。
6000万~5500万年前
第一个灵长类动物
恐龙灭绝之后, 哺乳动物几乎立刻进化出用胎盘在子宫滋养后代的能力,就像现代人类一样。很快,一些早期胎盘哺乳动物进化成第一批灵长类动物。它们将最终产生猴子、猿人和人类。但第一批都是小动物。已知最早的灵长类动物遗骸是体重不足30克的物种“阿喀琉斯基猴”。它们生存于亚洲炎热和潮湿的热带雨林。
3200万~2500万年前
超级植物
数亿年来,植物一直忙于用阳光制造糖,这一过程被称为光合作用。但最近,一些植物已经找到一种更好的方式,由于C4植物可以应对恶劣环境,所以C4光合作用的效率远高于一般光合作用。现在,科学家试图利用C4光合作用培育水稻,以帮助养活不断增长的人口。
1300万~700万年前
首位原始人类
第一个猿人在2500万年前出现在非洲。然后在某一时刻,猿人分裂成现代人类的祖先和现代猿人的祖先。很难说具体在什么时候,但由于现代遗传学和许多化石的发现,我们有了大致了解。已知最早的原始人类是“乍得沙赫人”,生存于大约700万年前。
20万年前 人类
我们的物种“智人”是非常年轻的。我们只存在了一百万年的五分之一。在此期间,我们从非洲出生地扩大到每一个大陆以及甚至到了外太空。我们的活动促将成第6次大灭绝,并在地球历史上引发了气候变化。但我们也是有史以来设法弄清地球历史的唯一物种。