地球與生物的進(jìn)化詳細(xì)史

1、生物進(jìn)化史生物進(jìn)化史一、冥古宙（地球形成——38億年前）1.古地理地球從46億年前形成，從一個(gè)熾熱的巖漿球逐漸冷卻固化（計(jì)算表明僅需1億年），出現(xiàn)原始的海洋、大氣與陸地，但仍然是地質(zhì)活動(dòng)劇烈、火山噴發(fā)遍布、熔巖四處流淌，在41億年前到38億年前地球持續(xù)遭到了大量小行星與彗星的轟擊。冥古宙在38億年前結(jié)束后，內(nèi)太陽(yáng)系不再有大規(guī)模撞擊事件。因?yàn)檫@個(gè)時(shí)期的巖石幾乎沒有保存到現(xiàn)在的(已知的地球最古老的巖石位于北美地臺(tái)蓋層的艾加斯塔片麻巖及西澳洲

2、那瑞爾片麻巖層的杰克希爾斯部分)，所以并沒有正式的細(xì)分。但月巖從40多億年前就比較好的保存下來，因此月球地質(zhì)年代的某些主要?jiǎng)澐挚蓞⒄沼糜诘厍虻内す胖鎰澊Ｚす胖娴淖詈笠粋€(gè)代對(duì)應(yīng)為月球地質(zhì)年代中的早雨海世，以月球的東海撞擊事件為結(jié)束時(shí)間(約為38.4億年)，這也是內(nèi)太陽(yáng)系的后期重轟擊期的結(jié)束標(biāo)志。零散的鋯石結(jié)晶沉積在西加拿大和西澳的杰克山中的沉積物里，對(duì)鋯石的研究發(fā)現(xiàn)，液態(tài)水必然已存在了有四十四億年之久，非常接近地球形成的時(shí)刻。2.氣候在

3、形成地球的物質(zhì)當(dāng)中，曾經(jīng)存在過大量的水。在地球的形成時(shí)期，其質(zhì)量比現(xiàn)在的小，水分子也就更容易掙脫重力。據(jù)推測(cè)，當(dāng)時(shí)氫氣和氦氣在大氣層中持續(xù)不斷地逸散，然而，現(xiàn)時(shí)大氣中高密度的稀有氣體卻相對(duì)缺乏，這表明，在早期大氣層中可能發(fā)生過什么劇變。有理論認(rèn)為，在地球的年輕時(shí)期，它的一部分曾受過撞擊而分裂，分裂出去的部分后來形成了月球。然而，在這種說法下，撞擊應(yīng)該會(huì)令一到兩個(gè)大區(qū)域融化，現(xiàn)時(shí)的組成成份卻與完全融化的假設(shè)并不相符，事實(shí)上也很難將巨大的巖

4、石完全融化并混在一起。不過相當(dāng)一部分的物質(zhì)仍被此次撞擊所蒸發(fā)，在這顆年輕的行星周圍形成了一個(gè)由巖石蒸汽組成的大氣層。巖石蒸汽在兩千年間逐漸凝固，留下了高溫的易揮發(fā)物，之后有可能形成了一個(gè)混有氫氣和水蒸氣的高密度二氧化碳大氣層。另外，盡管當(dāng)時(shí)表面溫度有230℃，但液態(tài)的海洋依然能夠存在，這得益于CO2大氣層帶來的高氣壓。隨著冷凝過程繼續(xù)進(jìn)行，海水通過溶解作用除去了大氣中的大部分CO2，不過其含量水平在新地層和地幔循環(huán)出現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生了激烈的震蕩

5、。二、太古宙（3825億年前）1.古地理太古宙起始于內(nèi)太陽(yáng)系晚期重轟擊期的結(jié)束，地球巖石開始穩(wěn)定存在并可以保留到現(xiàn)在。太古宙結(jié)束于25億年前的大氧化事件，以甲烷為主的還原性的太古宙原始大氣轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕庳S富的氧化性的元古宙大氣，并導(dǎo)致了持續(xù)3億年的地球第一個(gè)冰期——休倫冰期。太古宙形成的地殼厚度還不大，同時(shí)尚未進(jìn)行充分的分異過程。由于地殼厚度較小，幔源物質(zhì)容易沿裂隙上行，常有大規(guī)模的超基性、基性斷裂噴溢活動(dòng)。此外，也有頻繁的中酸利亞東南緣（

6、里菲超群）、南非東北緣（喀拉哈里銅礦帶）與華北陸塊北緣（渣爾泰－白云鄂博帶）。分裂原因一般認(rèn)為是非造山的巖漿活動(dòng)相當(dāng)普遍。分裂的各陸塊則在約5億年后形成羅迪尼亞大陸。3.羅迪尼亞大陸的形成羅迪尼亞大陸（Rodinia，來自俄語(yǔ)родина，祖國(guó)）是古代地球曾經(jīng)存在的超大陸。根據(jù)板塊重構(gòu)，羅迪尼亞大陸存在于新元古代（11.5億到7億年前）。羅迪尼亞大陸的分布可能以赤道以南為中心。而羅迪尼亞大陸的中心一般認(rèn)為是北美洲克拉通，在東南側(cè)則是東歐

7、克拉通（之后形成波羅地大陸）、亞馬遜克拉通和西非克拉通環(huán)繞。在南邊則是拉普拉塔克拉通和圣法蘭西斯科克拉通；在西南則是剛果克拉通和喀拉哈里克拉通；在東北則是澳洲大陸、印度次大陸和東南極克拉通。北邊則是西伯利亞大陸、華北陸塊、華南陸塊，但確定位置還難以判定。羅迪尼亞大陸形成前的古地理所知甚少，古地磁和地質(zhì)資料僅能讓我們完整重構(gòu)羅迪尼亞大陸分裂之后的狀態(tài)。目前能確定的是羅迪尼亞大陸大約在11到10億年前形成，7億5千萬年前分裂。羅迪尼亞大陸則

8、是由超級(jí)海洋米洛維亞（來自俄語(yǔ)мировой，全球的）環(huán)繞。4.氣候由于藻類植物日益繁盛，它們通過光合作用不斷吸收大氣中的CO2，放出O2，從中元古代開始，地層開始有含鐵紫紅色石英砂巖及赤鐵礦層形成，說明當(dāng)時(shí)大氣中已含有相當(dāng)多的游離氧。大氣及水體中氧的增多，給生物的發(fā)展和演化準(zhǔn)備了物質(zhì)條件。5.從原核生物到真核生物、從單細(xì)胞到多細(xì)胞太古宙出現(xiàn)的菌類和藍(lán)綠藻類，到元古宙得到進(jìn)一步發(fā)展，藍(lán)綠藻群體活動(dòng)所形成的疊層石在巖層中廣泛分布。近年在中

9、國(guó)北部中元古代地層發(fā)現(xiàn)了最古老的真核細(xì)胞生物化石丘阿爾藻，距今1617億年。而在新元古代，則出現(xiàn)了最早的多細(xì)胞宏觀藻類植物群。（一）成冰紀(jì)(Cryogenian，符號(hào)NP2)（8.5——6.3億年前）1.大冰期的到來前寒武紀(jì)晚期的地球氣候是非常寒冷的。我們可以在所有鄰近大陸上找到冰河的證據(jù)，但是為什么嚴(yán)寒的氣候如此廣泛地分布各地，至今仍困惑著地質(zhì)學(xué)家們，曾經(jīng)有很多假設(shè)被提出來，卻一一都被否定。其中一個(gè)假設(shè)認(rèn)為：地球曾經(jīng)傾斜到北極一側(cè)向著

10、太陽(yáng)，而南極一側(cè)則背對(duì)著太陽(yáng)，這樣的情形導(dǎo)致地球有一半會(huì)受到太陽(yáng)持續(xù)燒烤6個(gè)月，而另一半的地球則有6個(gè)月冷到結(jié)冰。雖然可能，但是并沒有任何一種機(jī)制可以說明地球的自轉(zhuǎn)軸可以傾斜到如此極端的狀況。另一個(gè)不盡相同的假設(shè)認(rèn)為地球曾經(jīng)被由巖石或冰所組成的“環(huán)“所圍繞，就像今天的土星和海王星一樣，這個(gè)“環(huán)“造成了地球上的陰影，冷卻了地球上的氣候。然而并沒有任何有關(guān)這個(gè)環(huán)的遺跡曾經(jīng)被發(fā)現(xiàn)過。而目前最受認(rèn)同的假設(shè)則是認(rèn)為，當(dāng)時(shí)整個(gè)地球的海洋都被冰凍，成