第五課，地球故事下
本文屬於第一部分《打破頑冥須悟空：人種起源之猿猴時代》
有一位北京的女性微友幾乎天天來看我的文章，能留個言讓我認識一下嗎？
地球生命在5.5億年以前的進化都是生化為主的，我稱這以前的進化史為「孕育時期」——這段時間生命的進化主要集中在前後兩個「雪球時代」；第一個時代是距今26億年前到距今23億年前，地表有了少量充滿水的海洋，在這些海洋的冰層下面，原來在原始大氣中生成的氨基碳水化合物凝聚成大分子活性生命原體，最終在冰層融化之後的釋壓期這些原體中構造了膜核結構的部分保留並進化出了最早的原核生命；第二個時代是距今8億年前到距今5.5億年前，地表處於地球地質史上水體最豐富的時期，全球都被覆蓋厚厚冰層的原始海洋所包裹，部分多細胞真核生命在5.5億年前冰層融化之後的釋壓期構造出了具有殼質的原始多細胞真核生物。是的，5.5億年那次出現了諸多原始的無脊索動物，它們本來是生活在幾千米冰層的重壓之下，身體的滲透壓在垂直方向上遠大於現在海洋物種，當冰層融化它們要麼進入深海要麼依附海水中凝固的殼質礦物微粒來保持身體結構穩定。它們的這種行為造成了五花八門的外骨骼的進化方向，在加之在冰層下的生存的代謝活動遠小於冰層融化之後，細胞發育出現了大規模爆發，於是在5.5億年前第二次「雪球時代」結束後，諸多的物種彷彿憑空的出現在了地球上。這次物種大爆發進化史上被稱為「寒武紀生命大爆發」，從此，生命進化進入了一個明顯可覺的時代，進化史上稱為「顯生宙」，而之前所有的地球史由於沒有明顯可覺的生命進化現象（主要指化石等留存物的存在）被區別稱之為「隱生宙」。
寒武紀生命大爆發之後的進化史分為古生代、中生代和新生代。
古生代意為遠古的生物時代，持續約3億年，從5.5億年前直至2.51億年前。包括寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀。其中寒武紀、奧陶紀、志留紀又合稱早古生代，泥盆紀、石炭紀、二疊紀又合稱晚古生代。寒武紀動物的活動範圍只限于海洋，但在古生代的延續下，有些動物的活動轉向乾燥的陸地。古生代後期，爬行動物和類似哺乳動物的動物出現，古生代以迄今所知最大的一次生物絕滅宣告完結。早古生代稱為無脊椎動物時代。 晚古生代稱為魚類及兩棲類時代。動物群以海生無脊椎動物中的三葉蟲、軟體動物和棘皮動物最繁盛。在奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀，相繼出現低等魚類、古兩棲類和古爬行類動物。魚類在泥盆紀達於全盛。石炭紀和二疊紀昆蟲和兩棲類繁盛。古植物以海生藻類為主。
中生代的年代為2.51億年前至6600萬年前，開始於二疊紀-三疊紀滅絕事件，結束於白堊紀-第三紀滅絕事件為止，前後橫跨1.8億年。中生代可以分為以下三個紀：三疊紀，2億5220萬年前到2億130萬年前；侏羅紀，2億130萬年前到1億4500萬年前；白堊紀，1億4500萬年前到6600萬年前。中生代的上界限是二疊紀-三疊紀滅絕事件，滅絕了當時的90%到96%的海洋生物，與70%的陸生生物，也是地質年代中最嚴重的生物大滅絕事件，因此又稱為大死亡。中生代的下界限是白堊紀-第三紀滅絕事件，此次滅絕事件造成當時的50%物種消失，包含所有的非鳥類恐龍。
新生代距今6400萬年，是地質歷史上最新的一個代，顯生宙的第三個代。新生代以哺乳動物和被子植物的高度繁盛為特徵，由於生物界逐漸呈現了現代的面貌，故名新生代（即現代生物的時代）。新生代開始時，中生代占統治地位的爬行動物大部分絕滅，繁盛的裸子植物迅速衰退，為哺乳動物大發展和被子植物的極度繁盛所取代。因此，新生代稱為哺乳動物時代或被子植物時代。哺乳動物的進一步演化，適應於各種生態環境，分化為許多門類。到第三紀後期出現了最高等動物——原始人類。原始人類起源於亞洲或非洲。新生代開始後，地表各個陸塊此升彼降，不斷分裂，緩慢漂移，相撞接合，逐漸形成今天的海陸分布。印度與亞洲大陸結合發生在距今5000萬年前的始新世；喜馬拉雅山聳起則是200～300萬年的事，與此同時或稍早，歐洲升起了阿爾卑斯山，美洲升起了落基山。古近紀氣候較此前的冷，晚始新世和漸新世南極大陸出現小型冰蓋，中新世中期那裡形成的冰蓋已相當於現代的2/3，更新世初北半球出現格陵蘭冰蓋，其後200萬年間曾有多次冰期，冰川曾見於幾個大陸。
顯生宙的地球生命一共經歷了5次大滅絕事件，加上隱生宙的2次，地球生命進化至今一共經歷了7次大滅絕事件：
隱生宙的兩次生命大滅絕事件是兩次「雪球時代」，滅絕事件發生的時間分別是在距今25億年前和距今8.5億年前，由於涉及生命體類型及數量絕對值太少在總值中所佔比例又太高，無法清楚的知道具體多久就完成了大致滅絕。而且在同樣的滅絕事件開始的3億年之後的22億年前與5.5億年前，這些經歷滅絕事件後倖存並適應下來的物種都因為環境的變化而出現大規模的進化演變。
顯生宙的5次生命大滅絕事件分別發生於公元前4.4億年的奧陶紀末期，導致大約85%的物種絕滅；公元前3.65億年前的泥盆紀後期，海洋生物遭受了滅頂之災；公元前2.5億年的二疊紀末期，導致超過96%的地球生物滅絕；公元前2億年的三疊紀晚期，爬行類動物遭遇重創；公元前6500萬年的白堊紀末期，侏羅紀以來長期統治地球的恐龍滅絕。
發生於4.4億年前的奧陶紀末期生命大滅絕，原因是初生的地球板塊構造在第二次「雪球時代」結束後並不穩定，因為板塊的裂開交界往往在「雪球時代」冰層的熱帶薄弱處，而地球自轉又偏偏會使赤道附近的地幔壓達到最大，這使得出生於赤道並被劃得七零八落的小版塊頻繁的移動。終於複雜的板塊運動抬升了赤道附近的海平面變為陸地，對佔全球物種主要部分的淺海生命意義重大的赤道洋流因而降低了大半強度，於是赤道陸地變熱全球海洋變冷同步發生，結果最終導致赤道陸地淡水中產生了第一批陸地淡水物種與全球海洋物種的大滅絕。
4.4億年前的大滅絕使海生植物通過赤道淡水水域發育進化為大陸植物，使體內滲透壓較高對低溫水域適應性強、身軀流線型好對季節洋流跟隨性好、具有鰭尾結構的魚類從剩餘的殘存物種中脫穎而出。
3.65億年前的泥盆紀後期，海洋生物遭受了滅頂之災，這次海洋生物的大滅絕是奧陶紀大滅絕的延續，原因是初生板塊的劇烈運動釋放了大量的地幔氣體和熱能使得地球大氣出現了間歇性短暫的劇熱和劇冷，這種間距如此之短、頻率如此之多，使得地球水體被大量消耗，海平面下降嚴重，海洋生物因此遭受重創。
這次大滅絕的結果是地球陸地面積變大出現中央荒漠地形，蕨類植物開始盛行，陸地及近海水體化學污染嚴重，深海魚類與兩棲動物大量繁衍，早期爬行物種出現。
公元前2.5億年的二疊紀末期，超過96%的地球生物滅絕了，這是顯生宙最嚴重的的一次大滅絕，主要原因是磷元素伴隨火山爆發大規模燃燒造成的。這次磷元素災難是地球生態圈一次大規模失衡的結果，是一種由早期海洋類珊瑚物種對早期海洋磷元素聚合成岩後，在大規模的板塊運動中這些磷灰石類礦物跟從海洋地幔運動到大陸板塊之下隱沒，又因為大陸地台集中浮出水面荒漠沙化進而磷礦石大規模燃燒劇烈消耗大氣中的氧，最終導致地球的生態失衡。
這次災難是地球海洋水體緩慢增長到迅速減少之後必然發生的，磷元素的來源是海洋物種一代代生長死亡累積的結果，這個結果聚集了相當長時間裡地幔噴出地表又被海洋生物吸收利用的巨量的磷。這個災難的爆發滅絕了不能適應低氧高磷環境的幾乎一切物種，在這之後由於地表生物圈磷含量的劇增，適應下來的物種都具備了生成體內富磷結構的機能。自此多鱗類含齒類角質類物種佔據了地球生物圈的主體，生物為了適應低溫低氧環境也基本確立了三磷酸腺苷等高能物質在機體能量代謝中牢不可破的地位，爬行類和哺乳類動物、蕨類草本裸子植物、海洋富鱗魚類都漸漸的成為地球主流物種。
公元前2億年的三疊紀晚期，爬行類動物遭遇重創，這次物種滅絕事件規模並不大，原因是以赤道帶為核心的盤古大陸分裂成北方勞亞古大陸和南方岡瓦納大陸因此帶來的地球氣候突變。
當時地球由於板塊運動與海洋洋流的共同作用，所有的陸地板塊都集中在地球自轉時離心力最大的赤道附近並結合成一塊盤古大陸。這個大陸的存在嚴重的阻礙了赤道地區作為全球地幔壓最高區域的地幔壓的釋放，因此在地幔壓緩慢達到一個最高點的時候爆發了顯生宙最大的地殼運動，中央火山活動和地震裂谷頻繁，盤古大陸中心在地殼多次隆起釋放地幔能量後又急劇下陷破裂成兩塊大陸。距今1.95億年前的三疊紀末期，估計有76%的物種，其中主要是海洋生物在這次滅絕中消失。 這一次災難的明顯標誌是兩個大陸的分離，海平面因為地質劇烈變化造成的氣溫突變發生下降之後又上升的巨大動蕩，全球近海海域都出現了大面積缺氧的海水，這樣使水中的生物迅速缺少氧氣而死。這次事件的結果重創了陸地上的霸主大型主龍類，幾乎滅絕了所有的似哺乳爬行動物，使雙足行走的恐龍開始成為陸上的霸主。赤道裸子植物的規模大大降低，常綠植物大規模出現，寒帶裸子植物發展了。
6500萬年前的白堊紀恐龍大滅絕是上一次三疊紀大滅絕的延續，原因基本也是陸地板塊的再次大規模分裂，但具有一個標誌性的引導事件就是白堊紀末期的隕石撞擊事件。最有力的證據來自在K/T（白堊紀和古近紀）地質界線上發現的銥異常和衝擊石英，這種高含量的銥元素就是撞擊地球的小行星帶來的，衝擊石英也是在撞擊過程中形成的。但是對全球氣候造成最主要影響的標誌性事件並不是隕石的撞擊，而是地球大氣含氧量的突然變低，這使得地球臭氧層急劇變薄，平流層與中間層的氣體分子數量也發生了規模性的減少，正因為這個原因外太空隕石才有機會穿越變薄的大氣層大規模撞擊地球。
地球大氣含氧量的突然變低是由於盤古大陸分裂後，處於原來南北回歸線附近的大量植被所形成的的淺煤層移動到南北極圈附近所造成的。在南北回歸線附近時，這樣大規模的淺煤層往往屬於濕潤多變氣候下的沼澤地帶，可以通過產生沼氣燃燒減少內部熱能的積聚，也可以由季風對流天氣消弭巨大火災隱患。然而，當這一龐大的淺煤層來到南北極圈附近就變成了乾燥的露天煤礦，並由於極光作用促使煤層在一定時間有機會聚集內部熱能引發連綿不絕百年不息的巨大火災。這個事件基本上是在地球氣溫周期性上升因素與板塊移動因素統一作用的結果，在7000萬年前開始，這樣的火災就偶爾發生，也緩慢的削弱了臭氧層提升了地表溫度，最終累積了幾百萬年後爆發了最大規模的自燃災害，並因此滅亡了對高熱高氧環境較為依賴的一系列中生代物種。
恐龍就此滅絕，也為哺乳動物和人類走上進化史的舞台空出了空間。
TAG:寶慶青春詩社 |