『壹』 地球的歷史
每過一年,大家都要長大一歲。一年,對我們大家來說是個比較長的時間,可是這在地球的歷史上,簡直是微不足道的一瞬。地質學家發現:覆蓋在原始地殼上的層層疊疊的岩層,是一部地球幾十億年演變發展留下的"石頭大書",地質學上叫做地層。地層從最古老的地質年代開始,層層疊疊地到達地表。一般來說,先形成的地層在下,後形成的地層在上,越靠近地層上部的岩層形成的年代越短。
地層好比是記錄地球歷史的一本書,地層中的岩石和化石就像這本書中的文字。用現代科學的方法通過對古老岩石的測定,人們得知地球已經存在46億年了。
那麼人們用什麼科學方法來推算地球的年齡呢?目前,科學上是用測定岩石中放射性元素和它們蛻變生成的同位素含量的方法,作為測定地球年齡的"計時器"。
人們利用放射性元素蛻變的特點,來計算出岩石的年齡。放射性元素在蛻變時,速度很穩定,而且不受外界條件影響。在一定時間內,一定量的放射性元素,分裂多少份量,生成多少新的物質都有個確切數字。例如,一克鈾在一年中有七十四億分之一克裂變為鉛和氦。因此,我們可以根據岩石中現在含有多少鈾和多少鉛,算出岩石的年齡。地殼是由岩石組成的,這樣我們就能得知地殼的年齡。有的人算出為30億年左右。
地殼的年齡還不等於地球的實際年齡,因為在形成地殼以前,一般地球還要經過一段表面處於熔融狀態的時期,加上這段時期,地球的年齡估計約有46億年。這是個很大的數字。但在宇宙中,比地球年齡大的星球還多著哩。
地質科學家說地球至少有46億歲。人類有文字記載的歷史只有幾千年。那麼,我們是怎樣知道地球年齡的呢?
推算地球年齡,主要有岩層方法、化石方法和放射性元素的蛻變方法等。根據鑒定,地球上最古老的岩石,是在格陵蘭島西部戈特哈布地區發現的阿米佐克片麻岩,年齡約有38億歲。而太陽系的碎屑,年齡都在45億年-47億年之間。因此認為,包括地球在內的太陽系成員大都在同一時期形成。
依照人類歷史劃分朝代的辦法,地球自形成以來也可以劃分為5個"代",從古到今是:太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。有些代還進一步劃分為若干"紀",如古生代從遠到近劃分為寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀;中生代劃分為三疊紀、侏羅紀和白堊紀;新生代劃分為第三紀和第四紀。這就是地球歷史時期的最粗略的劃分,我們稱之為"地質年代",不同的地質年代人有不同的特徵。
距今24億年以前的太古代,地球表面已經形成了原始的岩石圈、水圈和大氣圈。但那時地殼很不穩定,火山活動頻繁,岩漿四處橫溢,海洋面積廣大,陸地上盡是些禿山。這時是鐵礦形成的重要時代,最低等的原始生命開始產生。
距今24億年-6億年的元古代。這時地球上大部分仍然被海洋掩蓋著。到了晚期,地球上出現了大片陸地。"元古代"的意思,就是原始生物的時代,這時出現了海生藻類和海洋無脊椎動物。
距今6億年-2.5億年是古生代。"古生代"是意思是古老生命的時代。這時,海洋中出現了幾千種動物,海洋無脊椎動物空前繁盛。以後出現了魚形動物,魚類大批繁殖起來。一種用鰭爬行的魚出現了,並登上陸地,成為陸上脊椎動物的祖先。兩棲類也出現了。北半球陸地上出現了蕨類植物,有的高達30多米。這些高大茂密的森林,後來變成大片的煤田。
距今2.5億年-0.7億年的中生代,歷時約1.8億年。這是爬行動物的時代,恐龍曾經稱霸一時,這時也出現了原始的哺乳動物和鳥類。蕨類植物日趨衰落,而被裸子植物所取代。中生代繁茂的植物和巨大的動物,後來就變成了許多巨大的煤田和油田。中生代還形成了許多金屬礦藏。
新生代是地球歷史上最新的一個階段,時間最短,距今只有7000萬年左右。這時,地球的面貌已同今天的狀況基本相似了。新生代被子植物大發展,各種食草、食肉的哺乳動物空前繁盛。自然界生物的大發展,最終導致人類的出現,古猿逐漸演化成現代人,一般認為,人類是第四紀出現的,距今約有240萬年的歷史。
人類居住的地球就是這樣一步一步地一直演化到現在,逐漸形成了今天的面貌。
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『貳』 地球發展史
時代劃分
序號 史前時代 百萬年(距今)單位:億 主要事件
1 冥古宙、隱生代 45.7 地球出現
2 原生代 41.5 地球上出現第一個生物——細菌
3 酒神代 39.5 古細菌出現
4 早雨海代 38.5 地球上出現海洋和其他的水
5 太古宙、始太古代 38 地球的岩石圈、水圈、大氣圈和生命形成
6 古太古代 36 藍綠藻出現
7 中太古代 32 原核生物進一步發展
8 新太古代 28 第一次冰河期
9 元古宙、成鐵紀 25
10 層侵紀 23
11 造山紀 20.5
12 古元古代、固結紀 18
13 蓋層紀 16
14 延展紀 14
15 中元古代、狹帶紀 12
16 拉伸紀 10 羅迪尼亞古陸形成
17 成冰紀 8.50 發生雪球事件
18 新元古代、埃迪卡拉紀 6.3 多細胞生物出現
19 顯生宙、古生代、寒武紀 5.42 寒武紀生命大爆發
20 奧陶紀 4.883 魚類出現;海生藻類繁盛
21 志留紀 4.437 陸生的裸蕨植物出現
22 泥盆紀 4.16 魚類繁榮;兩棲動物出現;昆蟲出現;種子植物出現;石松和木賊出現
23 石炭紀 3.592 昆蟲繁榮;爬行動物出現;煤炭森林;裸子植物出現;爬行動物出現
24 中生代、二疊紀 2.99 二疊紀滅絕事件,地球上95%生物滅絕;盤古大陸形成
25 三疊紀 2.51 恐龍出現;卵生哺乳動物出現
26 侏羅紀 1.996 有袋類哺乳動物出現;鳥類出現;裸子植物繁榮;被子植物出現
27 白堊紀 0.996. 恐龍的繁榮和滅絕、白堊紀-第三紀滅絕事件,地球上45%生物滅絕,有胎盤的哺乳動物出現
28 新生代 0.655 到現在
46億年前,地球誕生了。地球演化大致可分為三個階段。 50億年以前的太陽系
第一階段為地球圈層形成時期,其時限大致距今4600至4200Ma【百萬年】。剛剛誕生時候的地球與今天大不相同。根據科學家推斷,地球形成之初是一個由熾熱液體物質(主要為岩漿)組成的熾熱的球。隨著時間的推移,地表的溫度不斷下降,固態的地核逐漸形成。密度大的物質向地心移動,密度小的物質(岩石等)浮在地球表面,這就形成了一個表面主要由岩石組成的地球。 第二階段為太古宙,元古宙時期。其時限距今4200至543Ma。地球自不間斷地向外釋放能量。由高溫岩漿不斷噴發釋放的水蒸氣,二氧化碳等氣體構成了非常稀薄的早期大氣層---原始大氣。隨著原始大氣中的水蒸氣的不斷增多,越來越多的水蒸氣凝結成小水滴,再匯聚成雨水落入地表。就這樣,原始的海洋形成了。 第三階段為顯生宙時期,其時限由543Ma至今。顯生宙延續的時間相對短暫,但這一時期生物及其繁盛,地質演化十分迅速,地質作用豐富多彩,加之地質體遍布全球各地,廣泛保存,可以極好的對其進行觀察和研究,為地質科學的主要研究對象,並建立起了地質學的基本理論和基礎知識。 為了證明生命起源與地球,人們在不斷通過實驗和推測等研究方法,提出各種假設來解釋生命誕生。1953年美國青年學者米勒(Stanley L.Miller)在實驗室用充有甲烷(CH4),氨氣(NH3),氫氣(H2)和水(H2O)的密閉裝置,以放電,加熱來模擬原始地球的環境條件,合成了一些氨基酸,有機酸和尿素等物質,轟動了科學界。這個實驗的結果更具說服力地表明,早期地球完全有能力孕育生命體,原始生命物質可以在沒有生命的自然條件下產生出來。 一些有機物質在原始海洋中,經過長期而又復雜的化學變化,逐漸形成了更大,更復雜的分子,直到形成組成生物體的基本物質---蛋白質,以及作為遺傳物質的核酸等大分子物質。在一定條件下,蛋白質和核酸等物質經過濃縮,凝聚等作用,形成了一個由多種分子組成的體系,外面有了一層膜,與海水隔開,在海水中又經歷了漫長,復雜的變化,最終形成了原始的生命。 總之,地球的演變使得生命誕生於地球。
『叄』 地球發展簡史
在這里,將本章所介紹的內容加以小結。地球的整體發展大致可以分為五個時期:
(1)地球形成期(約46億年前):地球與其他行星、月球、隕石等都在46億年前大致同時形成,都是太陽系原始星雲的凝聚和塌陷的產物。
(2)放射熔融期(45億~41億年前):地球的早期熔融是不完全的。深部的分異成層較為完善,而淺部保留較多的放射性物質,成為後期地殼運動及內部分異的重要動力來源。
(3)小天體碰撞期(41億~39億年前):由於地球質量大,受到較多較大的小天體沖擊,形成大型凹坑和凹地。
(4)熔流外溢期(39億~37億年前):由於地球的殼層較薄,在小天體沖擊下,地殼將發生破裂,熔融狀態的物質會沿破裂帶溢出。
(5)板塊構造發育期(37億年前到現在):這是地球地質發展史所特有的。上述的小天體沖擊不僅影響殼層產生破裂和熔流外溢,而且也影響幔層,因那裡的可塑性大和溫度高,導致大量物質對流,形成軟流層。板塊構造的早期,岩石層尚薄,板塊尚小且多;隨時間推移,岩石層變厚,板塊變大且集中,整個活動水平降低,進入現代板塊活動階段。
以上認識是將地球物理學、天文學和比較星球學的知識結合起來得到的。從地球形成到板塊構造活動期,不過幾億年(不足10億年)時間。
如果把地球作為宇宙空間中的一個星體,從宇宙整體演化中來考察地球的變化,可以看到宇宙因素和地球自身因素結合起來,能解釋更多的觀測事實。
『肆』 地球的發展歷史
生命的起源應當追溯到與生命有關的元素及化學分子的起源.因而,生命的起源過程應當從宇宙形成之初、通過所謂的「大爆炸」產生了碳、氫、氧、氮、磷、硫等構成生命的主要元素談起。大約在66億年前,銀河系內發生過一次大爆炸,其碎片和散漫物質經過長時間的凝集,大約在46億年前形成了太陽系。作為太陽系一員的地球也在46億年前形成了。接著,冰冷的星雲物質釋放出大量的引力勢能,再轉化為動能、熱能,致使溫度升高,加上地球內部元素的放射性熱能也發生增溫作用,故初期的地球呈熔融狀態。高溫的地球在旋轉過程中其中的物質發生分異,重的元素下沉到中心凝聚為地核,較輕的物質構成地幔和地殼,逐漸出現了圈層結構。這個過程經過了漫長的時間,大約在38億年前出現原始地殼,這個時間與多數月球表面的岩石年齡一致。生命的起源與演化是和宇宙的起源與演化密切相關的。生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自「大爆炸」後元素的演化。資料表明前生物階段的化學演化並不局限於地球,在宇宙空間中廣泛地存在著化學演化的產物。在星際演化中,某些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成於星際塵埃或凝聚的星雲中,接著在行星表面的一定條件下產生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通過若干前生物演化的過渡形式最終在地球上形成了最原始的生物系統,即具有原始細胞結構的生命。至此,生物學的演化開始,直到今天地球上產生了無數復雜的生命形式。38億年前,地球上形成了穩定的陸塊,各種證據表明液態的水圈是熱的,甚至是沸騰的。現生的一些極端嗜熱的古細菌和甲烷菌可能最接近於地球上最古老的生命形式,其代謝方式可能是化學無機自養。澳大利亞西部瓦拉伍那群中35億年前的微生物可能是地球上最早的生命證據。原始地殼的出現,標志著地球由天文行星時代進入地質發展時代,具有原始細胞結構的生命也開始逐漸形成。但是在很長的時間內尚無較多的生物出現,一直到距今5.4億年前的寒武紀,帶殼的後生動物才大量出現,故把寒武紀以後的地質時代稱為顯生宙
『伍』 地球演化歷史概述
地球是人類賴以生存的星球,它是由宇宙中不斷運動著的原始星雲物質逐步形成的(I.康德,1755;P.拉普拉斯,1796),迄今已有45億年的演化歷史。
地球形成之初,尚處於大體積、低密度的准流體狀態,沒有固體表殼。隨著較輕物質的不斷揮發散失,地球體積逐漸收縮、密度逐漸增大、地球內部逐步變熱,地球物質不斷分異和分化,導致地球原始層圈的逐步形成。這一演化過程缺乏明顯的地質記錄,被稱為前地質時期或天文演化時期(蓋保民,1991)。在大約38億年前開始的整個地質演化時期,地球的層圈分化作用繼續進行,促使低級的原始層圈向高級的現代層圈演變,生物演化由低級和單調趨向高級和多樣化,地質構造及礦床類型由簡單趨向復雜,地質演化的方向性、階段性和旋迴性十分明顯。
經過100多年的艱苦探索,人們對地球演化歷史及地質年代的認識日趨深入,並根據地層古生物特徵和同位素年齡數據建立了地質年代表(表1-1,圖1-1)。
表1-1 地質年代表
(一)太古宙地質演化特徵
太古宙(Archean)是最古老的地質歷史時期,其時間上限距今約25億年,時間跨度為20億年,約佔全部地質歷史的44.4%。陸松年等(1996)根據國際前寒武紀地層分會關於太古宙劃分方案,結合中國太古宙地質資料和同位素年齡數據,建議以38億年、33億年和29億年為時間界線將太古宙劃分為始太古代、古太古代、中太古代和新太古代。
太古宙時期發生了原始地殼的形成、陸核的形成和原始生命的出現等重大地質事件。原始地殼形成於始太古代,具大洋地殼性質,其成分可能相當於大洋拉斑玄武岩。大約在距今40億年左右開始出現原始水圈,從而開始出現沉積圈。由於原始地殼薄而脆弱,火山作用頻繁而強烈,主要形成了基性至中基性火山岩和火山沉積岩,以後變成綠岩,構成原始大陸(原始陸殼)的核心。大約在距今35億年開始出現「花崗岩」圈(硅鋁層),主要是鈉質花崗岩,這些花崗岩帶與綠岩帶的相間排列是太古宇的普遍特徵之一。多數人認為,綠岩帶是在部分固結的硅鋁質古老地殼上形成的斷槽狀凹陷,充填其中的火山熔岩和沉積岩分別來自上地幔和周圍隆起區,其發展演化的結果導致陸核的形成。以細菌形式出現的原始生命可能開始於距今約36億年、規模不大、溫度較高的水體,與當時的火山活動有密切聯系。最早保存為大型化石的無核細胞生物是形成疊層石的藍綠藻類,見於南非的布拉維群灰岩中,同位素年齡約31億年。陸核主要形成於新太古代,其構造組成包括綠岩帶及其間的花崗岩帶,其上的似蓋層沉積為古元古界或更新的地層。至新太古代末,可能形成兩個面積較大的原始陸塊群。
由於後期地質作用的強烈改造和破壞等原因,太古宙礦床數量不多。盡管太古宙的時間跨度佔地質歷史的五分之二強,但已知的太古宙礦床僅佔全球礦床總量的3%~5%,主要是與綠岩帶有關的鐵、金、鎳、銅等礦床。
(二)元古宙地質演化特徵
元古宙(Proterzoic)是第二個地質歷史時期,其時間區間為距今25億~6億年,時間跨度為19億年,約佔全部地質歷史的42.2%。以18億年和10億年為時間界線,將元古宙劃分為古元古代、中元古代和新元古代。
元古宙是地球演化的重要歷史時期,發生了原地台和大陸地台形成、沉積介質和生物演化的多次飛躍、全球性大冰期的出現等重大地質事件。在古元古代,由於陸核的規模不大,還不可能形成充分分選的沉積物,大氣圈和水體的性質從以缺氧的還原狀態為主逐漸演化為含氧的微弱氧化狀態。真核細胞生物的出現實現了生物演化史上的第一次飛躍,南非特蘭斯瓦群黑色頁岩中曾分離出絲狀細菌,屬於原核細胞生物,該群黑色頁岩的同位素年齡約為23億年。最豐富的微古植物群和多類型疊層石群最早見於加拿大甘弗林組頁岩中,其中5種綠藻屬真核細胞生物,該組頁岩的同位素年齡為20億~19.5億年。到中元古代,陸核規模進一步擴大,沉積分選比較完全,大氣圈和水體的氧含量不斷增長,石英砂岩、粘土頁岩等似蓋層沉積廣泛發育,導致原地台的形成,地塊內部及其邊緣的活動帶也更為發育和普遍。典型蓋層沉積和相對穩定的地台區(大陸地台)形成於新元古代,主要形成於新元古代晚期的震旦紀,大氣圈和水體的性質也由含氧狀態向富氧狀態演變。高級藻類的出現是生物演化的第二次飛躍,紅藻和大型單細胞藻類的大量繁育在距今約10億~9億年,以片藻為代表的褐藻類可能出現於距今約12億年。首先在澳大利亞發現的由水母、蠕蟲等類裸露印痕化石組成的「伊迪卡拉」型動物群,在距今約7億年較突然地大量出現,標志著生物演化的第三次飛躍。震旦紀冰成沉積遍及各個大陸,以7.4億~7億年的冰磧層分布最廣,濕冷氣候佔主要地位,構成全球性大冰期。在主要冰期以後,大部分地區又轉為乾熱,亞洲南部、澳大利亞南部等地都出現含膏鹽的白雲岩,代表乾熱性氣候。
元古宙的時間跨度亦佔地質歷史的五分之二強,已知元古宙礦床佔全球礦床總量的15%~20%。與太古宙相比,元古宙礦床不僅在數量上有明顯的增加,在類型上也明顯增多,主要礦床類型有BIF型鐵礦床、不整合型鈾礦床、礫岩型金鈾礦床、砂頁岩型銅礦床、黑色頁岩型金礦床、沉積型錳礦床、沉積型磷礦床、SEDEX型鉛鋅銀礦床、銅鎳硫化物礦床、岩漿型(層狀雜岩型)鉻礦床等。
(三)顯生宙地質演化特徵
顯生宙(Phanerozoic)是指距今6億年以來的地質歷史時期,其時間跨度約6億年,約佔全部地質歷史的13.4%。以250Ma和65Ma為時間界線,將顯生宙劃分為古生代、中生代和新生代。
顯生宙是地球發展演化最重要的地質歷史時期,一系列重大地質事件頻繁發生,導致地球面貌與地殼結構的深刻變化。相對穩定的地台區與活動的地槽區的並存和對立以及以後的進一步復雜化,大陸板塊與大洋板塊的相互作用、聚合離散和陸殼增生,是顯生宙重大地質事件的普遍特徵。古生代初,地台區與地槽區的基本格局與震旦紀有很大的繼承性。在整個古生代,地台區內部通常包含幾個間斷面,而在活動區的不同地帶則發生多次構造變動,使海陸分布和構造格局發生相當重要的改變。早古生代生物成岩作用較前寒武紀更為普遍,代表乾熱氣候的紫紅色泥質沉積、含膏鹽假晶的鈣泥質沉積十分常見;與此同時,由藻類形成的可燃性石煤層見於早寒武世,中晚志留世形成真正的劣質煤,它們是潮濕和較暖氣候條件的標志。晚古生代則形成大規模的含煤沉積、大型礁體與介殼灘,以及半隔離的大型咸化陸表海盆。到晚古生代末期,北半球各古地台之間的地槽帶均轉化為褶皺山系,形成統一的勞亞大陸,並與岡瓦納大陸接近,最終形成一個巨大的潘加亞(Pangaea)泛大陸。中新生代陸相沉積類型大量分布,潮濕和乾旱氣候帶交替出現,地殼變動強烈。潘加亞泛大陸從三疊紀末開始逐漸解體,尤其是以白堊紀時岡瓦納大陸的分裂漂移最為顯著。
顯生宙以各類較高級生物的空前繁育和廣布為特徵。早古生代的生物界以海生無脊椎動物為主,半陸生的裸莖植物在寒武紀中後期已經出現,但保存為較豐富的化石則在志留紀。晚古生代完成了動植物大規模登陸並進而佔領大陸上各種生態環境的巨大變革,同時,海生無脊椎動物和藻類仍然繁榮。中生代生物演化的鮮明特點,是個體龐大的爬行動物恐龍類不僅佔領全球各大陸,而且重返海洋,部分則向天空發展並導致鳥類的出現;陸生及淡水生物亦空前發展,海生無脊椎動物以箭石、菊石、有孔蟲、六射珊珊最為重要。新生代的生物演化則以哺乳動物和被子植物的大發展為突出特徵。
顯生宙也是成礦作用的高峰期。盡管其時間跨度不足地質歷史的七分之一,顯生宙礦床數量卻佔全球礦床總量的75%以上,且成礦作用強度具有從古生代向中生代、新生代逐步增加的趨勢。顯生宙形成的礦產和礦床類型繁多,岩漿礦床和沉積礦床佔有重要地位,多成因的疊生礦床十分常見。主要礦床類型有火山岩型鉛鋅銅礦床和金銀礦床、火山岩型螢石和葉蠟石礦床、金伯利岩型金剛石礦床、岩漿熱液(石英脈)型鎢錫礦床和金銀礦床、矽卡岩型鎢錫礦床和銅鐵礦床、斑岩型銅鉬礦床、岩漿型(蛇綠岩型)鉻礦床、沉積型石油天然氣田和煤田、沉積型錳礦床和磷礦床、沉積型鋁土礦礦床、蒸發岩型和鹽湖型鹽類礦床、熱液型汞銻礦床、MVT型和SEDEX型鉛鋅銀礦床、紅土型鎳礦床和鋁土礦礦床、砂金礦床、砂錫礦床、金剛石砂礦床等。
『陸』 地球的歷史》
生命的起源 地球在宇宙中形成以後,開始是沒有生命的。經過了一段漫長的化學演化,就是說大氣中的有機元素氫、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各種能源(如閃電、紫外線、宇宙線、火山噴發等等)的作用下,合成有機分子(如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氫、氨、磷酸等等)。這些有機分子進一步合成,變成生物單體(如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等)。這些生物單體進一步聚合作用變成生物聚合物。如蛋白質、多糖、核酸等。這一段過程叫做化學演化。蛋白質出現後,最簡單的生命也隨著誕生了。這是發生在距今大約36億多年前的一件大事。從此,地球上就開始有生命了。生命與非生命物質的最基本區別是:它能從環境中吸收自己生活過程中所需要的物質,排放出自己生活過程中不需要的物質。這種過程叫做新陳代謝,這是第一個區別。第二個區別是能繁殖後代。任何有生命的個體,不管他們的繁殖形式有如何的不同,他們都具有繁殖新個體的本領。第三個區別是有遺傳的能力。能把上一代生命個體的特性傳遞給下一代,使下一代的新個體能夠與上一代個體具有相同或者大致相同的特性。這個大致相同的現象最有意義,最值得我們注意。因為這說明它多少有一點與上一代不一樣的特點,這種與上一代不一樣的特點叫變異。這種變異的特性如果能夠適應環境而生存,它就會一代又一代地把這種變異的特性加強並成為新個體所固有的特徵。生物體不斷地變異,不斷地遺傳,年長月久,周而復始,具有新特徵的新個體也就不斷地出現,使生物體不斷地由簡單變復雜,構成了生物體的系統演化。 地球上早期生命的形態與特性。地球上最早的生命形態很簡單,一個細胞就是一個個體,它沒有細胞核,我們叫它為原核生物。它是靠細胞表面直接吸收周圍環境中的養料來維持生活的,這種生活方式我們叫做異養。當時它們的生活環境是缺乏氧氣的,這種喜歡在缺乏氧氣的環境中生活的叫做厭氧。因此最早的原核生物是異養厭氧的。它的形態最初是圓球形,後來變成橢圓形、弧形、江米條狀的桿形進而變成螺旋狀以及細長的絲狀,等等。從形態變化的發展方向來看是增加身體與外界接觸的表面積和增大自身的體積。現在生活在地球上的細菌和藍藻都是屬於原核生物。藍藻的發生與發展,加速了地球上氧氣含量的增加,從20多億年前開始,不僅水中氧氣含量已經很多,而且大氣中氧氣的含量也已經不少。細胞核的出現,是生物界演化過程中的重大事件。原核植物經過15億多年的演變,原來均勻分散在它的細胞裡面的核物質相對地集中以後,外麵包裹了一層膜,這層膜叫做核膜。細胞的核膜把膜內的核物質與膜外的細胞質分開。細胞裡面的細胞核就是這樣形成的。有細胞核的生物我們把它稱為真核生物。從此以後細胞在繁殖分裂時不再是簡單的細胞質一分為二,而且裡面的細胞核也要一分為二。真核生物(那時還沒有動物,可以說實際上也只是真核植物)大約出現在20億年前。性別的出現是在生物界演化過程中的又一個重大的事件,因為性別促進了生物的優生,加速生物向更復雜的方向發展。因此真核的單細胞植物出現以後沒有幾億年就出現了真核多細胞植物。真核多細胞的植物出現沒有多久就出現了植物體的分工,植物體中有一群細胞主要是起著固定植物體的功能,成了固著的器官,也就是現代藻類植物固著器的由來。從此以後開始出現器官分化,不同功能部分其內部細胞的形態也開始分化。由此可見,細胞核和性別出現以後,大大地加速了生物本身形態和功能的發展。 生命的起源 關於生命起源的問題,很早就有各種不同的解釋。近幾十年來,人們根據現代自然科學的新成 就,對於生命起源的問題進行了綜合研究,取得了很大的進展。 根據科學的推算,地球從誕生到現在,大約有46億年的歷史。早期的地球是熾熱的,地球上的一切元素都呈氣體狀態,那時候是絕對不會有生命存在的。最初的生命是在地球溫度下降以後,在極其漫長的時間內,由非生命物質經過極其復雜的化學過程,一步一步地演變而成的。目前,這種關於生命起源是通過化學進化過程的說法已經為廣大學者所承認,並認為這個化學進化過程可以分為下列四個階段。 從無機小分子物質生成有機小分子物質 根據推測,生命起源的化學進化過程是在原始地球條件下開始進行的。當時,地球表面溫度已經降低,但內部溫度仍然很高,火山活動極為頻繁,從火山內部噴出的氣體,形成了原始大氣(下圖)。一般認為,原始大氣的主要成分有甲烷(CH4)、氨 原始地球的想像圖 (左)原始大氣(右)有機物形成 (NH3)、水蒸氣(H2O)、氫(H2),此外還有硫化氫(H2S)和氰化氫(HCN)。這些氣體在大自然不斷產生的宇宙射線、紫外線、閃電等的作用下,就可能自然合成氨基酸、核苷酸、單糖等一系列比較簡單的有機小分子物質。後來,地球的溫度進一步降低,這些有機小分子物質又隨著雨水,流經湖泊和河流,最後匯集在原始海洋中。 關於這方面的推測,已經得到了科學實驗的證實。1935年,美國學者米勒等人,設計了一套密閉裝置(下圖)。他們將裝置內的空氣抽出,然後模擬原始地球上的大氣成分,通入甲烷、氨、氫、水 米勒實驗的裝置 蒸氣等氣體,並模擬原始地球條件下的閃電,連續進行火花放電。最後,在U型管內檢驗出有氨基酸生成。氨基酸是組成蛋白質的基本單位,因此,探索氨基酸在地球上的產生是有重要意義的。 此外,還有一些學者模擬原始地球的大氣成分,在實驗室里製成了另一些有機物,如嘌識、嘧啶、核糖,脫氧核糖,脂肪酸等。這些研究表明:在生命的起源中,從無機物合成有機物的化學過程,是完全可能的。 從有機小分子物質形成的有機高分子物質 蛋白質、核酸等有機高分子物質,是怎樣在原始地球條件下形成的呢?有些學者認為,在原始海洋中,氨基酸、核苷酸等有機小分子物質,經過長期積累,相互作用,在適當條件下(如吸附在粘土上),通過縮合作用或聚合作用,就形成了原始的蛋白質分子和核酸分子。 現在,已經有人模擬原始地球的條件,製造出了類似蛋白質和核酸的物質。雖然這些物質與現在的蛋白質和核酸相比,還有一定差別 ,並且原始地球上的蛋白質和核酸的形成過程是否如此,還不能肯定,但是,這已經為人們研究生命的起源提供了一些線索;在原始地球條件下,產生這些有機高分子的物質是可能的。 從有機高分子物質組成多分子體系 根據推測,蛋白質和核酸等有機高分子物質,在海洋里越積越多,濃度不斷增加,由於種種原因(如水分的蒸發,粘土的吸附作用),這些有機高分子物質經過濃縮而分離出來,它們相互作用,凝聚成小滴。這些小滴漂浮在原始海洋中,外麵包有最原始的界膜,與周圍的原始海洋環境分隔開,從而構成一個獨立的體系,即多分子體系。這種多分子體系已經能夠與外界環境進行原始的物質交換活動了。 從多分子體系演變為原始生命 從多分子體系演變為原始生命,過是生命起源過程中最復雜和最有決定意義的階段,它直接涉及到原始生命的發生。目前,人們還不能在實驗室里驗證這一過程。不過,我們可以推測,有些多分子體系經過長期不斷地演變,特別是由於蛋白質和核酸這兩大主要成分的相互作用,終於形成具有原始新陳代謝作用和能夠進行繁殖的原始生命。以後,由生命起源的化學進化階段進入到生命出現之後的生物進化階段。 關於生命起源的化學進化過程的研究,雖然進行了大量的模擬實驗,但是絕大多數實驗只是集中在第一階段,有些階段還僅僅限於假說和推測。因此,在對於生命起源,問題還必須繼續進行研究和探討。 蛋白質和核酸是生物體內最重要的物質。沒有蛋白質和核酸,就沒有生命。1965年,我國科學工作者人工合成了結晶牛胰島素(一種含有51個氨基酸的蛋白質)。1981年,我國科學工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸轉運核糖核酸(核糖核酸的一種)。這些工作反映了我國在探索生命起源問題上的重大成就。
『柒』 地球誕生後經歷了幾個階段(世紀)
地球誕生至今約有現有40~46億歲,先後經歷過三個階段。
1、第一階段為地球圈層形成時期,其時限大致距今4600至4200Ma。
46億年前誕生時候的地球與21世紀的大不相同。根據科學家推斷,地球形成之初是一個由熾熱液體物質(主要為岩漿)組成的熾熱的球。隨著時間的推移,地表的溫度不斷下降,固態的地核逐漸形成。密度大的物質向地心移動,密度小的物質(岩石等)浮在地球表面,這就形成了一個表面主要由岩石組成的地球。
2、第二階段為太古宙、元古宙時期。其時限距今4200-543Ma。
地球自不間斷地向外釋放能量,由高溫岩漿不斷噴發釋放的水蒸氣,二氧化碳等氣體構成了非常稀薄的早期大氣層---原始大氣。隨著原始大氣中的水蒸氣的不斷增多,越來越多的水蒸氣凝結成小水滴,再匯聚成雨水落入地表。就這樣,原始的海洋形成了。
3、第三階段為顯生宙時期,其時限由543Ma至今。
顯生宙延續的時間相對短暫,但這一時期生物及其繁盛,地質演化十分迅速,地質作用豐富多彩,加之地質體遍布全球各地,廣泛保存,可以極好的對其進行觀察和研究,為地質科學的主要研究對象,並建立起了地質學的基本理論和基礎知識。
(7)地球的發展歷史擴展閱讀:
地球的年齡認定
1、21世紀科學家對地球的年齡再次進行了確認,認為地球產生要遠遠晚於太陽系產生的時間,跨度約為1.5億年左右這遠遠晚於此前認為的30-4500萬年。
2、科學家通過太陽系年齡計算公式算出了太陽系產生的時間為55.68億年前,而地球產生的年齡要比太陽系晚30億年到45億年左右,大約為25.48億年前左右。在2007年時,瑞士的科學家對此數據進行了修正,認為地球的產生要在太陽系形成的6200萬年之後。
3、科學家一般是通過同位元素鉿182和鎢182兩種放射元素來計算地球和月球年齡的。鉿182的衰變期為900萬年衰變之後的同位素為鎢182,而鎢182則是地核的組成部分之一。
4、科學家們認為在地球形成時,幾乎所有的鉿182元素全部已經衰變成了鎢182。僅有極少量存在,正是這微量的鉿182才能夠幫助科學家測算地球的真實年齡。
『捌』 地球生命發展歷史簡述
科學家估計,地球誕生至今已有46億年的歷史,而地球是可以與太陽同在的,太陽還可以平穩地向地球提供光和熱50億一60億年,這就是說,地球可以有近100億年的壽命。
如果我們將地球的100億年的可能壽命壓縮為100年,來看一看地球生命的歷程。
0-5歲,地球常遭受小夥伴的撞擊,撞擊點的溫度高達16000℃,鐵、鎳等金屬熔解,沉入中心,一些物質蒸發,形成地球的原始大氣,80%是水蒸氣,其餘為一氧化碳和氮。以水蒸氣為主要成分的大氣引起很強的溫室效應,很快就使整個地球的溫度達到12000℃,岩石熔解,使地球表面形成岩漿海。岩漿海反過來控制了溫室效應,使地球溫度保持在一定水平上。
一次,一個達半個地球直徑的夥伴,從斜刺里猛撞地球,將地球的一部分撞得粉碎。後來,一些碎片落回地球,另一些則集合成月球。
地球逐漸長大後,撞擊她的夥伴也減少了,溫度逐漸降低,表面岩漿冷卻為地殼,原始大氣中的水蒸氣則凝聚成水,降落到地球表面,形成原始海洋和江河。與此同時,太陽的紫外線輻射,將原始大氣上層的水蒸氣分解為氧和氫。氫氣逃入太空,氧氣則留在大氣中。
5—7歲,在原始海洋中逐漸形成蛋白質和核酸,並各自發展自我復制機制。不久,蛋白質和核酸結合共生,原始生命誕生。
7—27歲,原始生命在海洋中發展。與此同時,由於地殼和地幔的板塊運動,到27歲時,形成巨大的「盤古大陸」(據認為,由於地幔的上升流將一些金屬從地慢底部湧出,形成金屬礦床)。
27—40歲,生命形態逐漸進化,超級大陸也同樣離合聚散。
40—40.5歲;海洋中出現被視為動物的埃迪卡拉生物群,但不知什麼原因又夭折殆盡。
40.5—42歲,多細胞生物爆炸性地增加,誕生巴傑斯頁岩動物群,但在41歲前滅絕。在41.2歲前誕生最早的脊椎動物——原始魚。
由於海洋中植物不斷放出氧氣,氧分子在太陽紫外線作用下生成臭氧,在大氣層上層形成臭氧層,阻隔太陽紫外線射向地面,使大陸成為生命可以存活和發展的新天地。同時,由於海洋中植物生存競爭日益激烈,使海洋植物在地球41歲多時首先登陸,隨後迅速繁殖,統治了地球,使地球成為綠色
行星(據信由於地殼的變動,大量植物被埋於地下,成為煤炭資源)。
42—43歲,昆蟲隨植物之後登陸。一些魚類和兩棲類脊椎動物也由鰓呼吸改為肺呼吸,在地球42.4歲前,經河流向大陸發展。一些兩棲動物演化為爬行動物。
43—44歲,哺乳類爬行動物在43.5歲前出現,但除一個分支進化為哺乳動物(形似老鼠)外,其餘在43.65歲前由於火山活動而幾乎滅絕了。同時,96%的海洋無脊椎動物也受火山活動的影響而死亡(據認為,因火山噴發和地殼變動而被大量埋於地下的動物屍體,形成了地球的石油資源)。
大約在43.82歲時出現恐龍,隨後大量繁殖。
44—45歲,是恐龍統治地球的時代。在陸地上有全長超過20米的食草恐龍和12米長的食肉恐龍,海洋中有長頸龍、魚龍、空中有翼龍。恐龍是迄今統治地球最長久的動物。
45—45.5歲,大約在45.45歲前不久,地球遭受一顆小行星或彗星的猛烈撞擊,引起環境劇變,即形成約3秒鍾的「撞擊冬天」,使恐龍滅絕。同時有70%的物種滅絕了。
洞穴生活和夜行性的哺乳動物,幸運地度過了「撞擊冬天」,隨即大量繁殖,一支遷居到樹上的哺乳類,成為原始的靈長類,形似松鼠。
45.5一現在。
在45.52歲以前,當時與歐洲相連的北美洲,一種假熊猴進化為最早的猿類,形似大豬。
45.95歲前,也就是離現在約18天,北非的拉密達猿人與黑猩猩分立發展,隨後直立行走,成為與其他類人猿的巨大區別。
9天多以前,非洲的巧人開始製作「二級工具」,用來撕開腐肉和取出骨髓,成為直立原人。
6天以前,直立原人開始用火來防禦食肉動物的侵襲,同時用作夜間照明、取暖和煮熟食物。
4天以前,直立原人開始從非洲向歐、亞和美洲大陸遷移。
4—1小時前,智人開始用標槍和弓箭狩獵,並繪制壁畫和用黏土捏制野牛等動物塑像。
42分鍾前,人類開始播種,因而開始定居。
22分鍾前,人類開始冶銅,隨後又開始冶鐵。接著又開始物質交換等商業活動,因而出現城市,成為商業、政治、宗教和軍事中心。
12分鍾前,中國人開始修築萬里長城。7分鍾前,中國人開鑿了京杭大運河。2分半鍾前,葡萄牙人乘船繞地球一周。半分鍾前,人類發展了航空事業,乘氣球、飛艇和飛機飛上藍天。
在最近的兩分鍾內,雖然人類的科學技術得到了迅速發展,但人口也幾次翻番,在不到1秒鍾以前,地球上的總人口已超過60億。
宇宙航行理論奠基人齊奧爾科夫斯基說過,地球是人類的搖籃,但是,人類不會永遠生活在搖籃里,開始它將小心翼翼地穿出大氣層,然後便去征服整個太陽系。是的,人類總有一天可以離開地球,但這決不是幾秒幾分鍾之後的事。
『玖』 地球的演變過程
地質科學家說地球至少有46億歲。人類有文字記載的歷史只有幾千年。那麼,我們是怎樣知道地球年齡的呢?
推算地球年齡,主要有岩層方法、化石方法和放射性元素的蛻變方法等。根據鑒定,地球上最古老的岩石,是在格陵蘭島西部戈特哈布地區發現的阿米佐克片麻岩,年齡約有38億歲。而太陽系的碎屑,年齡都在45億年-47億年之間。因此認為,包括地球在內的太陽系面員大都在同一時期形成。
依照人類歷史劃分朝代的辦法,地球自形成以來也可以劃分為5個「代」,從古到今是:太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。有些代還進一步劃分為若干「紀」,如古生代從遠到近劃分為寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀;中生代劃分為三疊紀、侏羅紀和白堊紀;新生代劃分為第三紀和第四紀。這就是地球歷史時期的最粗略的劃分,我們稱之為「地質年代」,不同的地質年代人有不同的特徵。
距今24億年以前的太古代,地球表面已經形成了原始的岩石圈、水圈和大氣圈。但那時地殼很不穩定,火山活動頻繁,岩漿四處橫溢,海洋面積廣大,陸地上盡是些禿山。這時是鐵礦形成的重要時代,最低等的原始生命開始產生。
距今24億年-6億年的元古代。這時地球上大部分仍然被海洋掩蓋著。到了晚期,地球上出現了大片陸地。「元古代」的意思,就是原始生物的時代,這時出現了海生藻類和海洋無脊椎動物。
距今6億年-2.5億年是古生代。「古生代」是意思是古老生命的時代。這時,海洋中出現了幾千種動物,海洋無脊椎動物空前繁盛。以後出現了魚形動物,魚類大批繁殖起來。一種用鰭爬行的魚出現了,並登上陸地,成為陸上脊椎動物的祖先。兩棲類也出現了。北半球陸地上出現了蕨類植物,有的高達30多米。這些高大茂密的森林,後來變成大片的煤田。
距今2.5億年-0.7億年的中生代,歷時約1.8億年。這是爬行動物的時代,恐龍曾經稱霸一時,這時也出現了原始的哺乳動物和鳥類。蕨類植物日趨衰落,而被裸子植物所取代。中生代繁茂的植物和巨大的動物,後來就變成了許多巨大的煤田和油田。中生代還形成了許多金屬礦藏。
新生代是地球歷史上最新的一個階段,時間最短,距今只有7000萬年左右。這時,地球的面貌已同今天的狀況基本相似了。新生代被子植物大發展,各種食草、食肉的哺乳動物空前繁盛。自然界生物的大發展,最終導致人類的出現,古猿逐漸演化成現代人,一般認為,人類是第四紀出現的,距今約有240萬年的歷史。
人類居住的地球就是這樣一步一步地一直演化到現在,逐漸形成了今天的面貌。
『拾』 地球的歷史共分為幾個時期
地質年表
年表中最大的時間單位是宙,宙下是代,代下分紀,紀下分世。必須說明,年表雖有時間的概念,也就是說,當獲悉該化石是何宙、代、紀或世的遺物,間接可知道它形成的粗略時間(當然是很粗略的估計值)。事實上,年表的時間單位是完全人為性劃分的,和日歷中的年月日不同,它不能使人了解每個宙、代、紀或世經歷的准確時間。
命名
年表中各個宙、代、紀和世都有自己的名稱,用於描述生物在不同地質時空的發展程度, 一般以首先研究它們時期岩石的地點來命名,現將某些專家所廣氾使用的各個時期之名稱概述於下。
宙
* 顯生宙 ----- 現代生物存在的時期。
* 元古宙 ----- 久遠的原始生物的時期。
* 太古宙 ----- 初始生物的時期。
* 冥古宙 ----- 生命現象一始的時期。
代
* 新生代 ----- 現代生物的時期。
* 中生代 ----- 中等進化生物的時期。
* 古生代 ----- 古代生物的時期。
紀
* 寒武紀 (Cambrian) ----- 取名於拉丁文Cambria, 即威爾士。
* 奧陶紀 (Ordovician) ---- 名稱來自大不列顛的古老部落 (奧陶部落)。
* 志留紀 (Silurian) ---- 名稱來自大不列顛的古老部落 (志留部落)。
* 泥盤紀 (Devonian) ---- 名稱來自英國德文郡 (Devonshire)。
* 石炭紀 (Carboniferous) ---- 名稱自來大不列顛群島的含煤的岩石 。
* 二疊紀 (Permian) ---- 取名於俄羅斯的彼爾武省(Perm)。
* 三疊紀 (Triassic) ---- 來自拉丁文 "三" (Trias)。
* 侏羅紀 (Jurassic) ---- 取名於法國與瑞士之間的汝拉山 (Jura Mountain)。
* 白堊紀 (Cretaceous) ---- 取自拉丁文 Creta, 意指白堊。
* 第三紀 (Tertiary) ---- 第三個衍生物。
* 第四紀 (Quaternary) ---- 第四個衍生物。
宙 代 紀 世 年代開始
百萬年前(GSSP)[1] 主要事件
顯生宙 新生代 新近紀 全新世[2] 0.011430 ± 0.00013[3] 人類繁榮(參照年表)
更新世 1.806 ± 0.005 冰河時期,大量大型哺乳動物滅絕
人類進化到現代狀態
上新世 5.332 ± 0.005 人類的人猿祖先出現
中新世 23.03 ± 0.05
古近紀 漸新世 33.9 ± 0.1 大部份哺乳動物目崛起
始新世 55.8 ± 0.2
古新世 65.5 ± 0.3
中生代 白堊紀 99.6 ± 0.9 恐龍的繁榮和滅絕
白堊紀-第三紀滅絕事件,地球上45%生物滅絕
有胎盤的哺乳動物出現
侏羅紀 199.6 ± 0.6 有袋類哺乳動物出現
鳥類出現
裸子植物繁榮
被子植物出現
三疊紀 251.0 ± 0.4 恐龍出現
卵生哺乳動物出現
古生代 二疊紀 299.0 ± 0.8 二疊紀滅絕事件,地球上95%生物滅絕
盤古大陸形成
石炭紀 359.2 ± 2.5 昆蟲繁榮
爬行動物出現
煤炭森林
裸子植物出現
泥盆紀 416.0 ± 2.8 魚類繁榮
兩棲動物出現
昆蟲出現
種子植物出現
石松和木賊出現
志留紀 443.7 ± 1.5 陸生的裸蕨植物出現
奧陶紀 488.3 ± 1.7 魚類出現;海生藻類繁盛
寒武紀 542.0 ± 1.0 寒武紀生命大爆炸
原古宙 新元古代 埃迪卡拉紀 630 +5/-30 多細胞生物出現
成冰紀 850 發生雪球事件
拉伸紀 1000 羅迪尼亞古陸形成
中元古代 狹帶紀 1200
延展紀 1400
蓋層紀 1600
古元古代 固結紀 1800
造山紀 2050
層侵紀 2300
成鐵紀 2500
太古宙 新太古代 2800 第一次冰河期
中太古代 3200
古太古代 3600 藍綠藻出現
始太古代 3800
冥古宙 早雨海代 3850 地球上出現海洋和其他的水
酒神代 3950 古細菌出現
原生代 4150 地球上出現第一個生物---細菌
隱生代 4570 地球出現