地球與生物的進化詳細史

1、生物進化史生物進化史一、冥古宙（地球形成——38億年前）1.古地理地球從46億年前形成，從一個熾熱的巖漿球逐漸冷卻固化（計算表明僅需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)太陽系不再有大規(guī)模撞擊事件。因為這個時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)年代的某些主要劃分可參照用于地球的冥古宙劃代。冥古宙的最后一個代對應為月球地質(zhì)年代中的早雨海世，以月球的東海撞擊事件為結(jié)束時間(約為38.4億年)，這也是內(nèi)太陽系的后期重轟擊期的結(jié)束標志。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刻。2.氣候在

3、形成地球的物質(zhì)當中，曾經(jīng)存在過大量的水。在地球的形成時期，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，當時氫氣和氦氣在大氣層中持續(xù)不斷地逸散，然而，現(xiàn)時大氣中高密度的稀有氣體卻相對缺乏，這表明，在早期大氣層中可能發(fā)生過什么劇變。有理論認為，在地球的年輕時期，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，撞擊應該會令一到兩個大區(qū)域融化，現(xiàn)時的組成成份卻與完全融化的假設并不相符，事實上也很難將巨大的巖

4、石完全融化并混在一起。不過相當一部分的物質(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混有氫氣和水蒸氣的高密度二氧化碳大氣層。另外，盡管當時表面溫度有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，并導致了持續(xù)3億年的地球第一個冰期——休倫冰期。太古宙形成的地殼厚度還不大，同時尚未進行充分的分異過程。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。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）。分裂原因一般認為是非造山的巖漿活動相當普遍。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родина，祖國）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、是由超級海洋米洛維亞（來自俄語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，說明當時大氣中已含有相當多的游離氧。大氣及水體中氧的增多，給生物的發(fā)展和演化準備了物質(zhì)條件。5.從原核生物到真核生物、從單細胞到多細胞太古宙出現(xiàn)的菌類和藍綠藻類，到元古宙得到進一步發(fā)展，藍綠藻群體活動所形成的疊層石在巖層中廣泛分布。近年在中

9、國北部中元古代地層發(fā)現(xiàn)了最古老的真核細胞生物化石丘阿爾藻，距今1617億年。而在新元古代，則出現(xiàn)了最早的多細胞宏觀藻類植物群。（一）成冰紀(Cryogenian，符號NP2)（8.5——6.3億年前）1.大冰期的到來前寒武紀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)，但是為什么嚴寒的氣候如此廣泛地分布各地，至今仍困惑著地質(zhì)學家們，曾經(jīng)有很多假設被提出來，卻一一都被否定。其中一個假設認為：地球曾經(jīng)傾斜到北極一側(cè)向著

10、太陽，而南極一側(cè)則背對著太陽，這樣的情形導致地球有一半會受到太陽持續(xù)燒烤6個月，而另一半的地球則有6個月冷到結(jié)冰。雖然可能，但是并沒有任何一種機制可以說明地球的自轉(zhuǎn)軸可以傾斜到如此極端的狀況。另一個不盡相同的假設認為地球曾經(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“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這個環(huán)的遺跡曾經(jīng)被發(fā)現(xiàn)過。而目前最受認同的假設則是認為，當時整個地球的海洋都被冰凍，成