
地球演化与圈层结构
地球圈层分内部圈层和外部圈层两部分,地球内部圈层主要包括地壳、地幔和地核;地球的外部圈层,包括大气圈、水圈和生物圈;还有介于内部和外部圈层之间的一个圈层,包括地壳和上地幔顶部,即软流层之上的固体岩石部分。
大气圈:大气由空气、水汽和固体杂质三部分组成。从地面到高空,根据大气中温度的垂直分布特征,分对流层、平流层、散逸层、高层大气等。大气中的水汽大部集中于对流层,云和降水等天气现象就是发生在这里。
岩石圈:岩石圈是地球的表层,薄而坚硬。岩石圈在软流圈之上,包含地壳的部和上地幔的顶部,厚约60-120千米,为地震高波速带,由花岗质岩、玄武质岩和超基性岩组成。其下为地震波低速带、部分熔融层和厚度100千米的软流圈,但岩石圈与上地幔系过渡关系而无明显界面。

大陆漂移学说
阿尔弗雷德•魏格纳(1880~1930)在1912年一篇重要的学术论文中提出大陆漂移假说,并且在几年后(1915)出版的一部专著中加以发展和完善。人们几乎立刻就意识到了这个假说潜在的革命性质,因为它要求对地理学的全部基础进行重新修订。20 世纪20~30年代间,地理学家对大陆运动的观念进行了广泛的讨论,结果,反对意见几乎是同声一片。因此,魏格纳提出的地球漂移说长期以来处于理论革命阶段,直到50年代中期,不断发现的新证据才越来越对大陆可能运动的假说有利。但直到20世纪60年代,一场地球科学革命才真正发生。

地质板块理论
板块构造学说是近代最盛行的全球构造理论。这个学说认为地球的岩石圈不是整体一块,而是被地壳的生长边界海岭和转换断层以及地壳的消亡边界海沟和造山带、地缝合线等一些构造带,分割成许多构造单元,这些构造单元叫做板块。全球的岩石圈分为亚欧板块、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块,共六大板块。其中太平洋板块几乎完全是海洋,其余五大板块都包括有大块陆地和大面积海洋。大板块还可划分成若干次一级的小板块。这些板块漂浮在“软流层”之上,处于不断运动之中。一般说来,板块内部的地壳比较稳定,板块与板块之间的交界处,是地壳比较活动的地带,地壳不稳定。地球表面的基本面貌,是由板块相对移动而发生的彼此碰撞和张裂而形成的。在板块张裂的地区,常形成裂谷和海洋,如东非大裂谷、大西洋就是这样形成的。在板块相撞挤压的地区,常形成山脉。当大洋板块和大陆板块相撞时,大洋板块因密度大、位置较低,便俯冲到大陆板块之下,这里往往形成海沟,成为海洋最深的地方;大陆板块受挤上拱,隆起成岛弧和海岸山脉。太平洋西部的深海沟和岛弧链,就是太平洋板块与亚欧板块相撞形成的。在两个大陆板块相碰撞处,常形成巨大的山脉。喜马拉雅山就是印度板块在向亚欧板块碰撞过程中产生的。

煤和石油的形成
然后,是褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质发生变化,所以这个过程又叫做变质作用。地壳继续下沉,褐煤的覆盖层也随之加厚。在地热和静压力的作用下,褐煤继续经受着物理化学变化而被压实、失水。这个过程就是褐煤变成烟煤的变质作用。烟煤比褐煤碳含量增高,氧含量减少,腐植酸在烟煤中已经不存在了。烟煤继续进行着变质作用。由低变质程度向高变质程度变化。从而出现了低变质程度的长焰煤、气煤,中等变质程度的肥煤、焦煤和高变质程度的瘦煤、贫煤。它们之间的碳含量也随着变质程度的加深而增大。

地质年代分类及化石赋存
地球圈层分内部圈层和外部圈层两部分,地球内部圈层主要包括地壳、地幔和地核;地球的外部圈层,包括大气圈、水圈和生物圈;还有介于内部和外部圈层之间的一个圈层,包括地壳和上地幔顶部,即软流层之上的固体岩石部分。
大气圈:大气由空气、水汽和固体杂质三部分组成。从地面到高空,根据大气中温度的垂直分布特征,分对流层、平流层、散逸层、高层大气等。大气中的水汽大部集中于对流层,云和降水等天气现象就是发生在这里。
岩石圈:岩石圈是地球的表层,薄而坚硬。岩石圈在软流圈之上,包含地壳的部和上地幔的顶部,厚约60-120千米,为地震高波速带,由花岗质岩、玄武质岩和超基性岩组成。其下为地震波低速带、部分熔融层和厚度100千米的软流圈,但岩石圈与上地幔系过渡关系而无明显界面。
化石形成的过程
自然界生物是多种多样的,数量是极其丰富的,但是,并非所有死亡的生物都会保存为化石。古生物化石的形成需要苛刻的条件:第一,生物本身必须具有容易被保存的硬体部分,而且组成硬体的矿物质在成岩和石化作用中比较稳定,不易被分解;第二,生物死亡后迅速被沉积物掩埋其尸体不被其他动物吞食和不被外力破坏;第三,被埋臧的生物遗体或遗迹要经得起各种地质作用的改造,而不被破坏,这些地质作用主要包括上覆巨厚沉积物的高压压实、固结成岩作用,地热高温下的结品变质作用,构造变形和地下水液交代作用等。
在如此复杂的地质作用过程中,绝大多数生物体和生物遗迹都被破坏,只有极少数才能幸存下来成为化石。现发掘出来的完整的古生物化石只不过是曾在地球上生存过的生物界中的极少一部分,能保存为化石的概率大约只不过万分之一。
生物界基本分类-界门纲目科属种
古生物的基本划分与今生物一致。包括:界、门、纲、目、科、属和种。辅助等级有超或亚,如超纲、超科、亚目、亚科等。
生命大爆炸
在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期,地球上在2000多万年时间内出现了突然涌现出各种各样的动物,它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”,形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。
中国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和凯里生物群构成世界三大页岩型生物群,为寒武纪的地质历史时期的生命大爆发提供证据。
这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。 依照传统和经典的生物学理论,即达尔文生物进化认为,生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程,这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的,中国的科学家通过古化石研究向这一权威理论提出了挑战。
在国际上被誉为“20世纪最惊人的发现之一的澄江生物群,就为探索“寒武纪生命大爆发”的奥秘开启了一扇宝贵的科学之窗。1984年7月1日,“澄江生物群”在云南省澄江县首次被发现,这一多门类动物化石群动物类型众多,且十分珍稀地保存了动物软体构造,首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和现生动物的原始特征,以丰富的生物学信息为“寒武纪大爆发”研究提供了直接证据。
远古的化石群奇迹般地完好保存了生物的矿化骨骼,还保存了大量软体组织印痕,如:表皮、感觉器、纤毛、眼睛、肠、胃、消化腺、口腔和神经等。
中国的科学家们对“澄江生物群”的不断挖掘发现和深入系统研究,探索了脊椎动物、真节肢、螯肢和甲壳等动物的起源,证实了现生动物门和亚门以及复杂生态体系起源于寒武纪早期,挑战了自下而上倒锥形进化理论模型,为自上而下的爆发式理论模型提供了化石证据。现已描述的澄江生物群化石共120余种,分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等十多个动物门以及一些分类位置不明的奇异类群,此外,还有多种共生的海藻。
通过研究丰富的化石信息,科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的谜团提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想;舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区"的假说等。但如今还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释,科学家们也在继续致力于实地考察和研究,以求早日完全解开“寒武纪大爆发”的谜底。
生命大灭绝
第二次生物大灭绝发生于3.65亿年前的泥盆纪晚期,又称泥盆纪大灭绝。 泥盆纪时期陆地面积扩大,陆相地层的发育,陆生植物两栖动物开始出现和大发展,特别是脊椎动物飞越发展的时期,爬行动物也开始出现,而且鱼类相当繁盛,各种类别的鱼都有出现,故泥盆纪被称为"鱼类的时代"。地层化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候,但这次生物大灭绝的原因也是地球气候变冷和海洋退却,海平面的大幅下降导致海洋生物遭到重创,时间跨度也有数百万年,起因则可能是小行星撞击或者是超级火山爆发。
第三次生物大灭绝发生在2.5亿年前的二叠纪至三叠纪过渡时期,地球上发生了迄今已知最大规模的物种灭绝事件,全球总共约57%的科、83%的属、约96%海洋生物的种与约70%陆地生物的种灭绝了。
在那个时代,火山频繁爆发,沉积下来的火山灰在掩盖了一切的同时,又为我们准确地记录下了当时的情景。科学家们研究发现,我国浙江省长兴县煤山的一段地层剖面,清晰地反映了当时动物灭绝的过程:在地层剖面中,越往地层的上方,四射珊瑚、三叶虫等生物就越稀少,随着时间的推移绝迹了。科学家们采用碳同位素分析等方法确定这些事件发生的具体时间,发现煤山剖面标志生物大灭绝开始的25层火山灰为2.51941亿年前,终结于2.51880亿年前,这意味着大灭绝发生在大约6万年这一时间段内,是一次突发性的灭绝事件。
同时,经过计算,在当时的生物大灭绝初期,地球的温度是25℃,但至生物大灭绝结束时,地球温度升至33℃,短短几万年的时间内地球温度升高了8℃。这足以说明当时的地球经历了一段全球范围的高温期,温度升高,气候干旱,森林野火不断直至燃烧殆尽,二氧化碳浓度升高,海洋生物也因缺氧而大批死亡。究其罪魁祸首,就是当时大规模的火山活动,导致地表大量温室气体释放和快速的温室效应。
在2.08亿年前的三叠纪至侏罗纪过渡时期,地球上发生了第4 次生物大灭绝事件,这次灭绝事件的影响遍及陆地与海洋,导致全球约23%的科与48%的属的生物灭绝,其规模在5 次大灭绝事件中排名最末。也正是这次灭绝事件,给恐龙提供广阔的生存空间,使得恐龙成为侏罗纪的优势陆地动物。这次灭绝事件历时很短,不足1万年,其原因至今未有定论。
关于这次灭绝事件最常见的观点是,陨石撞击地球所致。法国有个罗什舒阿尔陨石坑,地质年代大约是2.01亿年前,这个被侵蚀过的陨石坑,直径约25 千米,原始直径可能约50千米,但是也有专家认为这样的体积不足以造成大规模的生物灭绝。2013年,科学家在本国岐阜县坂祝町河流沿岸和大分县津久见市的海岸附近分别发现了浓度很高的金属锇,这种金属在地表上非常罕见,但在陨星内则含量丰富。后经同位素分析证实,新发现的锇与地表本来存在的锇不同,其来源是陨星。他们认为这是一颗直径为3.3~7.8千米的陨星撞击地球所致,此次撞击导致了三叠纪至侏罗纪生物大灭绝。
第五次生物大灭绝大家就比较熟悉了,它就是发生于6500万年前的白垩纪生物大灭绝,这次大灭绝事件造成了恐龙家族的整体覆灭,而且地球上有80%左右的物种灭绝,持续时间约100万年,但在第一年中就有大约一半以上的物种消失。关于这次大灭绝事件的成因,已经基本可以认定是由小行星撞击造成的,而且撞击的小行星造成的陨石坑已经找到,就在墨西哥尤卡坦半岛上,撞击地球的小行星的直径估计在8到10公里左右,撞击的能量相当于人类所有核武器爆炸当量的1万倍,小行星的烟尘乃至撞击产生的烟尘弥漫在地球大气层中,撞击引发地球上的很多火山大爆发,火山灰也大量弥漫在大气层中,地球大气层温度迅速下降,时间可能长达数百年才恢复,寒冷的气候导致了很多的大型动物死亡,陆地上只有一些,昆虫,能在水边生活的两栖和爬行类,以及一些小型的兽脚类恐龙和哺乳动物生存了下来,其中兽脚类恐龙都演变成了如今的鸟类。
达尔文进化论
在西方思想史上,力持进化论观点的是英国生物学家达尔文(1809-1882)。经过多年的探索,达尔文逐渐形成了一个系统的进化思想:生物界本来就存在着个体差异,在生存竞争的压力下,适者生存,不适者被淘汰;物种所保留的有利性状在世代传递过程中逐渐变异,经过性状分异和中间类型消失便形成新种。达尔文主张,生物界物种的进化及变异,系以天择的进化为其基本假设:此外,并以性别选择和生禀特质的遗传思想来作辅助。1859年,达尔文的《物种起源》的出版,震动了整个学术界和宗教界,强烈地冲击了《圣经》的创世论。达尔文的《物种起源》提出生物进化论学说,对宗教“神造论”和林奈与居维叶的“物种不变论”发起一场革命,震动当世。迄今,越来越多的物化石发现,日新月异的基因遗传学研究成果,已越来越有力证明了进化论的科学性。
达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中系统地阐述了他的进化学说。达尔文自己把《物种起源》称为“一部长篇争辩”,它论证了两个问题:
第一,物种是可变的,生物是进化的。当时绝大部分读了《物种起源》的生物学家都很快地接受了这个事实,进化论从此取代神创论,成为生物学研究的基石。
第二,自然选择是生物进化的动力。生物都有繁殖过盛的倾向,而生存空间和食物是有限的,生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着变异,那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来,并繁殖后代,不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的,则在历史过程中,经过长期的自然选择,微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。
- 恐龙及恐龙分类
- 恐龙的分布
- 恐龙生活的年代
化石形成的过程
自然界生物是多种多样的,数量是极其丰富的,但是,并非所有死亡的生物都会保存为化石。古生物化石的形成需要苛刻的条件:第一,生物本身必须具有容易被保存的硬体部分,而且组成硬体的矿物质在成岩和石化作用中比较稳定,不易被分解;第二,生物死亡后迅速被沉积物掩埋其尸体不被其他动物吞食和不被外力破坏;第三,被埋臧的生物遗体或遗迹要经得起各种地质作用的改造,而不被破坏,这些地质作用主要包括上覆巨厚沉积物的高压压实、固结成岩作用,地热高温下的结品变质作用,构造变形和地下水液交代作用等。
在如此复杂的地质作用过程中,绝大多数生物体和生物遗迹都被破坏,只有极少数才能幸存下来成为化石。现发掘出来的完整的古生物化石只不过是曾在地球上生存过的生物界中的极少一部分,能保存为化石的概率大约只不过万分之一。
生物界基本分类-界门纲目科属种
古生物的基本划分与今生物一致。包括:界、门、纲、目、科、属和种。辅助等级有超或亚,如超纲、超科、亚目、亚科等。
生命大爆炸
在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期,地球上在2000多万年时间内出现了突然涌现出各种各样的动物,它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”,形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。
中国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和凯里生物群构成世界三大页岩型生物群,为寒武纪的地质历史时期的生命大爆发提供证据。
这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。 依照传统和经典的生物学理论,即达尔文生物进化认为,生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程,这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的,中国的科学家通过古化石研究向这一权威理论提出了挑战。
在国际上被誉为“20世纪最惊人的发现之一的澄江生物群,就为探索“寒武纪生命大爆发”的奥秘开启了一扇宝贵的科学之窗。1984年7月1日,“澄江生物群”在云南省澄江县首次被发现,这一多门类动物化石群动物类型众多,且十分珍稀地保存了动物软体构造,首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和现生动物的原始特征,以丰富的生物学信息为“寒武纪大爆发”研究提供了直接证据。
远古的化石群奇迹般地完好保存了生物的矿化骨骼,还保存了大量软体组织印痕,如:表皮、感觉器、纤毛、眼睛、肠、胃、消化腺、口腔和神经等。
中国的科学家们对“澄江生物群”的不断挖掘发现和深入系统研究,探索了脊椎动物、真节肢、螯肢和甲壳等动物的起源,证实了现生动物门和亚门以及复杂生态体系起源于寒武纪早期,挑战了自下而上倒锥形进化理论模型,为自上而下的爆发式理论模型提供了化石证据。现已描述的澄江生物群化石共120余种,分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等十多个动物门以及一些分类位置不明的奇异类群,此外,还有多种共生的海藻。
通过研究丰富的化石信息,科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的谜团提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想;舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区"的假说等。但如今还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释,科学家们也在继续致力于实地考察和研究,以求早日完全解开“寒武纪大爆发”的谜底。
生命大灭绝
第二次生物大灭绝发生于3.65亿年前的泥盆纪晚期,又称泥盆纪大灭绝。 泥盆纪时期陆地面积扩大,陆相地层的发育,陆生植物两栖动物开始出现和大发展,特别是脊椎动物飞越发展的时期,爬行动物也开始出现,而且鱼类相当繁盛,各种类别的鱼都有出现,故泥盆纪被称为"鱼类的时代"。地层化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候,但这次生物大灭绝的原因也是地球气候变冷和海洋退却,海平面的大幅下降导致海洋生物遭到重创,时间跨度也有数百万年,起因则可能是小行星撞击或者是超级火山爆发。
第三次生物大灭绝发生在2.5亿年前的二叠纪至三叠纪过渡时期,地球上发生了迄今已知最大规模的物种灭绝事件,全球总共约57%的科、83%的属、约96%海洋生物的种与约70%陆地生物的种灭绝了。
在那个时代,火山频繁爆发,沉积下来的火山灰在掩盖了一切的同时,又为我们准确地记录下了当时的情景。科学家们研究发现,我国浙江省长兴县煤山的一段地层剖面,清晰地反映了当时动物灭绝的过程:在地层剖面中,越往地层的上方,四射珊瑚、三叶虫等生物就越稀少,随着时间的推移绝迹了。科学家们采用碳同位素分析等方法确定这些事件发生的具体时间,发现煤山剖面标志生物大灭绝开始的25层火山灰为2.51941亿年前,终结于2.51880亿年前,这意味着大灭绝发生在大约6万年这一时间段内,是一次突发性的灭绝事件。
同时,经过计算,在当时的生物大灭绝初期,地球的温度是25℃,但至生物大灭绝结束时,地球温度升至33℃,短短几万年的时间内地球温度升高了8℃。这足以说明当时的地球经历了一段全球范围的高温期,温度升高,气候干旱,森林野火不断直至燃烧殆尽,二氧化碳浓度升高,海洋生物也因缺氧而大批死亡。究其罪魁祸首,就是当时大规模的火山活动,导致地表大量温室气体释放和快速的温室效应。
在2.08亿年前的三叠纪至侏罗纪过渡时期,地球上发生了第4 次生物大灭绝事件,这次灭绝事件的影响遍及陆地与海洋,导致全球约23%的科与48%的属的生物灭绝,其规模在5 次大灭绝事件中排名最末。也正是这次灭绝事件,给恐龙提供广阔的生存空间,使得恐龙成为侏罗纪的优势陆地动物。这次灭绝事件历时很短,不足1万年,其原因至今未有定论。
关于这次灭绝事件最常见的观点是,陨石撞击地球所致。法国有个罗什舒阿尔陨石坑,地质年代大约是2.01亿年前,这个被侵蚀过的陨石坑,直径约25 千米,原始直径可能约50千米,但是也有专家认为这样的体积不足以造成大规模的生物灭绝。2013年,科学家在本国岐阜县坂祝町河流沿岸和大分县津久见市的海岸附近分别发现了浓度很高的金属锇,这种金属在地表上非常罕见,但在陨星内则含量丰富。后经同位素分析证实,新发现的锇与地表本来存在的锇不同,其来源是陨星。他们认为这是一颗直径为3.3~7.8千米的陨星撞击地球所致,此次撞击导致了三叠纪至侏罗纪生物大灭绝。
第五次生物大灭绝大家就比较熟悉了,它就是发生于6500万年前的白垩纪生物大灭绝,这次大灭绝事件造成了恐龙家族的整体覆灭,而且地球上有80%左右的物种灭绝,持续时间约100万年,但在第一年中就有大约一半以上的物种消失。关于这次大灭绝事件的成因,已经基本可以认定是由小行星撞击造成的,而且撞击的小行星造成的陨石坑已经找到,就在墨西哥尤卡坦半岛上,撞击地球的小行星的直径估计在8到10公里左右,撞击的能量相当于人类所有核武器爆炸当量的1万倍,小行星的烟尘乃至撞击产生的烟尘弥漫在地球大气层中,撞击引发地球上的很多火山大爆发,火山灰也大量弥漫在大气层中,地球大气层温度迅速下降,时间可能长达数百年才恢复,寒冷的气候导致了很多的大型动物死亡,陆地上只有一些,昆虫,能在水边生活的两栖和爬行类,以及一些小型的兽脚类恐龙和哺乳动物生存了下来,其中兽脚类恐龙都演变成了如今的鸟类。
达尔文进化论
在西方思想史上,力持进化论观点的是英国生物学家达尔文(1809-1882)。经过多年的探索,达尔文逐渐形成了一个系统的进化思想:生物界本来就存在着个体差异,在生存竞争的压力下,适者生存,不适者被淘汰;物种所保留的有利性状在世代传递过程中逐渐变异,经过性状分异和中间类型消失便形成新种。达尔文主张,生物界物种的进化及变异,系以天择的进化为其基本假设:此外,并以性别选择和生禀特质的遗传思想来作辅助。1859年,达尔文的《物种起源》的出版,震动了整个学术界和宗教界,强烈地冲击了《圣经》的创世论。达尔文的《物种起源》提出生物进化论学说,对宗教“神造论”和林奈与居维叶的“物种不变论”发起一场革命,震动当世。迄今,越来越多的物化石发现,日新月异的基因遗传学研究成果,已越来越有力证明了进化论的科学性。
达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中系统地阐述了他的进化学说。达尔文自己把《物种起源》称为“一部长篇争辩”,它论证了两个问题:
第一,物种是可变的,生物是进化的。当时绝大部分读了《物种起源》的生物学家都很快地接受了这个事实,进化论从此取代神创论,成为生物学研究的基石。
第二,自然选择是生物进化的动力。生物都有繁殖过盛的倾向,而生存空间和食物是有限的,生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着变异,那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来,并繁殖后代,不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的,则在历史过程中,经过长期的自然选择,微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。


三叠纪
三叠纪时地球上的陆地是一块巨大完整的大陆:泛古陆。
三叠纪的名称是1834年弗里德里希•冯•阿尔伯提起的,他将在中欧普遍存在的位于白色的石灰岩和黑色的页岩以及其间的红色的三层岩石层统称为三叠纪。今天,三叠纪被分成更多亚层。三叠纪时地球的气候炎热干燥,这形成了现在可以看到的当时留下来的典型的红色沙石。当时季节分明,有强烈的雨季,在两极比较潮湿温和。现在一般认为当时在两极没有陆地或覆冰。因为当时地球上只有一个大陆,因此当时的海岸线比今天要短得多,那时遗留下来的近海沉积比较少,只有在西欧比较丰富。因此三叠纪的分层主要是依靠暗礁地带的生物化石来分的。
由于三叠纪以一次灭绝事件开始,因此其生物开始时分化很厉害。六放珊瑚亚纲是这时候出现的,第一批被子植物和第一种会飞的脊椎动物(翼龙)可能也是这时候出现的,世界上最早的乌龟——原颚龟也出现在三叠纪晚期,第一批鱼龙出现了。
生物变革方面,陆生爬行动物比二叠纪有了明显的发展。古老类型的代表(如无孔亚纲和下孔亚纲)基本绝灭,新类型大量出现,并有一部分转移到海中生活。原始哺乳动物在三叠纪末期也出现了。由于陆地面积的扩大,淡水无脊椎动物发展很快,海生无脊椎动物的面貌也为之一新。菊石、双壳类、有孔虫成为划分与对比地层的重要门类,而筳及四射珊瑚则完全绝灭。爬行动物在三叠纪崛起,主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成。典型的早期槽齿类表现出许多原始的特点,且仅限于三叠纪,其总体结构是后来主要的爬行动物以至于鸟类的祖先模式;恐龙类最早出现于晚三叠世,有两个主要类型:较古老的蜥臀类和较进化的鸟臀类;海生爬行类在三叠纪首次出现,由于适应水中生活,其体形呈流线式,四肢也变成桨形的鳍;似哺乳爬行动物亦称兽孔类,四肢向腹面移动,因此更适于陆地行走。
原始的哺乳动物最早见于晚三叠世,属始兽类,所见到的化石都是牙齿和颌骨的碎片。三叠纪时,晚二叠世幸存的齿菊石类大量繁盛起来,中、晚三叠世的大部分菊石有发达的纹饰,有许多科是三叠纪所特有的。菊石的迅速演化为划分和对比地层创造了极重要的条件。
双壳类也有明显变化,晚古生代的种类只有很少数继续存在,产生了许多新种类,并且数量相当繁多。尤其在晚三叠世,一些种属的结构类型变得复杂,个体也往往比较大。由于三叠纪的环境与古生代不同,非海相双壳类逐渐繁盛起来。
裸子植物的苏铁、本内苏铁、尼尔桑、银杏及松柏类的植物自三叠纪起迅速发展起来。其中除本内苏铁目始于三叠纪外,其它各类植物均在晚古生代就开始有了发展,但并不占重要地位。二叠纪的干燥性气候延续到了早、中三叠世,到了中三叠世晚期植物才开始逐渐繁盛。晚三叠世时,裸子植物真正成了大陆植物的主要统治者。
三叠纪以一次灭绝事件结束,尤其对海洋生物来说它的摧毁惨重:牙形石灭绝,除鱼龙外所有的海生爬行动物消失。腕足动物、腹足动物和贝壳等无脊椎动物受到巨大冲击。在海洋中,22%的属,大约一半的种消失。
这次灭绝事件并非在所有地方的摧残程度都一样。在有些地方几乎它没有任何影响。在其它一些地方实际上所有的迷龙和大多数合弓类动物都消失了。许多早的恐龙也均灭绝,而那些发达一些的恐龙却幸存了。许多槽齿目动物也都灭绝了。幸存的植物包括针叶类和苏铁。
侏罗纪
侏罗纪前期,因为经历大灭绝,所以各种动植物都非常稀少(属于休养生息的阶段),但其中恐龙总目一枝独秀,伺机称霸陆地。侏罗纪中晚期以后,恐龙成为地球上最繁荣昌盛的优势物种,此后会统治地球1.5亿年,直到白垩纪-第三纪灭绝事件为止。
中晚侏罗世时,板块运动导致了南美洲的南部从非洲分开。劳亚古陆也逐渐地从非洲和南美洲分离开,造就了大西洋和墨西哥湾。沿着这些裂谷大陆的边缘,火山活动频繁。与此同时,欧亚大陆南下,缩小了特提斯洋。侏罗纪海平面的上升,北美和欧洲间形成了大陆边缘的海道。
侏罗纪时期,地球上要比三叠纪时拥有更多的独立陆块,导致海岸带增多。
整个侏罗纪时期,大多数时期处于温暖和潮湿。当时繁盛的森林植被,形成了如今澳大利亚和南极洲丰富的煤炭资源。尽管那时有局部的干旱地区,但绝大多数盘古大陆,均处于郁郁葱葱的绿洲。劳亚大陆和南部的冈瓦纳大陆生物群,在许多方面,仍然十分独特,动物群具备了较多的洲际色彩。
生物发展史上出现了一些重要事件,引人注意,如恐龙成为陆地的统治者,翼龙类和鸟类出现,哺乳动物开始发展等等。陆生的裸子植物发展到极盛期。淡水无脊椎动物的双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫及昆虫迅速发展。海生的菊石、双壳类、箭石仍为重要成员,六射珊瑚从三叠纪到侏罗纪的变化很小。棘皮动物的海胆自侏罗纪开始占据了重要地位。
三叠纪晚期出现的一部分最原始的哺乳动物在侏罗纪晚期已濒于绝灭。早侏罗世新产生了哺乳动物的另一些早期类型——多瘤齿兽类,它被认为是植食的类型,至新生代早期绝灭。而中侏罗世出现的古兽类一般被认为是有袋类和有胎盘哺乳动物的祖先。
软骨硬鳞鱼类在侏罗纪已开始衰退,被全骨鱼代替。发现于三叠纪的最早的真骨鱼类到了侏罗纪晚期才有了较大发展,数量增多,但种类较少。
侏罗纪的菊石更为进化,主要表现在缝合线的复杂化上,壳饰和壳形也日趋多样化,可能是菊石为适应不同海洋环境及多种生活方式所致。侏罗纪的海相双壳类很丰富,非海相双壳类也迅速发展起来,它们在陆相地层的划分与对比上起了重要作用。
侏罗纪是裸子植物的极盛期。苏铁类和银杏类的发展达到了高峰,松柏类也占到很重要的地位。
侏罗纪时发生过一些明显的地质、生物事件。最大海侵事件发生于晚侏罗世纪末里期,与联合古陆分裂和新海洋扩张速率增强事件相吻合。环太平洋带的内华达运动也发生于纪末里期,这可能显示联合古陆增强分裂与古太平洋板块加速俯冲事件之间存在着某种联系。晚纪末里期起,海生动物中出现特提斯大区和北方大区的明显分开,反映古气候分带和古地理隔离程度的加强。中侏罗世末的降温事件在欧亚大陆许多地方均有反映。在波兰、西班牙中、上侏罗统界线层中发现了地内罕见的铱、锇异常,有人认为是地外小星体撞击地球的结果。
侏罗纪是恐龙的鼎盛时期,在三叠纪出现并开始发展的恐龙已迅速成为地球的统治者。各类恐龙济济一堂,构成一幅千姿百态的龙的世界。当时除了陆上的身体巨大的迷惑龙、梁龙、腕龙等,水中的鱼龙和飞行的翼龙等也大量发展和进化。
陆地上的生物主要的草食性脊椎动物有原龙脚类和鸟盘目恐龙,以及类似哺乳类的小型爬行类。但晚期,巨大的蜥脚类恐龙占了优势。这些动物可以同时吃到高与低处的植物;龙脚类主要靠吞下的石头来磨碎食物。
大型的兽脚类猎食草食性动物;而小型的兽脚类,如腔骨龙类和细颚龙类等则追捕小型猎物,也可能以腐肉为食。
小型兽脚类在侏罗纪早期有虚形龙、合踝龙、快足龙;侏罗纪晚期有嗜鸟龙。
大型兽脚类在侏罗纪早期有双冠龙、三叠中国龙、时代龙、单脊龙、斑龙、冰脊龙;侏罗纪中期有单脊龙、斑龙、和平中华盗龙、永川龙、中棘龙、皮尔逖龙;侏罗纪晚期有单脊龙、异特龙、角鼻龙、依潘龙、食蜥王龙、蛮龙。
侏罗纪的昆虫更加多样化,大约有一千种以上的昆虫生活在森林中及湖泊、沼泽附近。除原已出现的蟑螂、蜻蜓类、甲虫类外,还有蛴螬类、树虱类、蝇类和蛀虫类。这些昆虫绝大多数都延续生存到现代。
智利松的近亲-针叶林,突出于树蕨、棕榈状拟苏铁类和苏铁类所组成的大层林。地面上长满了蕨类和木贼所构成的浓密植被。
在侏罗纪的植物群落中,裸子植物中的苏铁类,松柏类和银杏类,极其繁盛。蕨类植物中的木贼类、真蕨类和密集的松、柏与银杏和乔木羊齿类共同组成茂盛的森林,草本羊齿类和其它草类则遍布低处,覆掩地面。在比较干燥的地带,生长着苏铁类和羊齿类,形成广阔常绿的原野。侏罗纪之前,地球上的植物分区比较明显,由于迁移和演变,侏罗纪植物群的面貌在地球各区趋于近似,说明侏罗纪的气候大体上是相近的。
具有皮质翅膀的翼龙类是空中的优势生物。早期的鸟类也出现、最著名的就是始祖鸟,拥有与小型兽脚类相似的骨骼、牙齿和爪子,但也有长羽毛的翅膀和尾巴,并且能够飞翔。空中生物与地面生物也会产生演化。
鸟类的出现则代表了脊椎动物演化的又一个重要事件。1861年在德国巴伐利亚州索伦霍芬晚侏罗纪地层中发现的“始祖鸟(Archaeopteryx)”化石被公认为是最古老的鸟类代表;我国古生物学家在辽宁发现的“中华龙鸟(Sinosauropteryx)化石得到了国际学术界的广泛关注,为研究羽毛的起源、鸟类的起源和演化提供了新的重要材料。伴随着鸟类的出现,脊椎动物首次占据了陆、海、空三大生态领域。
伪龙类和板齿龙类都绝种了,但鱼龙存活了下来,生活在浅海中的动物还有一群四肢己演化成鳍形肢的海鳄类和硬骨鱼类。其他的海洋生物还有蛇颈龙和短龙,到了晚期,鱼龙和海鳄类也逐渐步向衰亡。
白垩纪
白垩纪是在1822年由比利时地质学家Jean d'Omalius d'Halloy研究巴黎盆地时所提出。其名称在拉丁文意为“黏土”,意指上白垩纪地层里常见的白垩,白垩是石灰岩的一种类型,主要由方解石组成,颗粒均匀细小。由海生非脊椎动物身上甲壳的碳酸钙沉积而成,尤其是球石粒。这些白垩黏土层可在欧洲大陆与不列颠群岛(尤其是著名的多佛白色峭壁)发现。
白垩纪时期的大气层氧气含量是现今的150%,二氧化碳含量是工业时代前的6倍,气温则比现在高4℃。又因为大陆被海洋分开,地球变得温暖、干旱,所以白垩纪时期,是恐龙出现最多时期,许多新的恐龙种类开始出现。恐龙统治着陆地,翼龙在天空中滑翔,巨大的海生爬行动物统治着浅海。最早的蛇类、蛾和蜜蜂以及许多新的小型哺乳动物也出现了。被子植物也出现于此时期。
白垩纪早期陆地上的裸子植物和蕨类植物仍占统治地位,松柏、苏铁、银杏、真蕨及有节类组成主要植物群。被子植物开始出现于白垩纪早期,中期大量增加,到晚期在陆生植物中居统治地位,山毛榉、榕树、木兰、枫、栎、杨、樟、胡桃、悬铃木等都已出现,接近新生代植物群的面貌。从侏罗纪开始出现的超微化石,其特点随产生层位不同而变化,具有重要的地层学意义,其中除颗石外,还有已经绝灭的微锥石(Nannoconus)、楔形石(Sphenolithus)等。
脊椎动物中爬行类从极盛走向衰落,主要代表有暴龙(霸王龙)、古魔翼龙、青岛龙等。侏罗纪以前的硬鳞鱼被真骨鱼所代替。海洋无脊椎动物中浮游有孔虫异军突起,成为划分对比白垩纪中、晚期海相地层的重要依据,底栖大型有孔虫中也出现了许多标准化石。菊石和箭石演化迅速而明显,分布广泛,是传统的划分阶和带的标准化石。群生底栖的固着蛤类(Rudistids)可形成礁体,为典型的暖水动物群,在中华人民共和国西藏和南疆上白垩纪地层中均有发现。海胆在特提斯海中颇为繁盛,有少数标准种属。珊瑚和腕足动物在白垩纪居于次要地位。淡水无脊椎动物也很丰富,如甲壳类的介形虫和叶肢介演化迅速,软体动物中的螺和蚌分布广泛,还有昆虫与淡水轮藻化石,它们中的许多种属都可以成为划分对比陆相地层的标准化石,在地质填图、石油和煤等矿产资源勘探中起重要作用。
被子植物的出现和发展,不仅是植物界的一次大变革,同时也给动物以极大的影响。被子植物为某些动物,如昆虫、鸟类、哺乳类,提供了大量的食料,使它们得以繁育;从另一方面看,动物传播花粉与散布种子的作用,同样也助长了被子植物的繁茂和发展。开花植物与昆虫是共同演化的实例。
动物界里,哺乳动物还是比较小,只是陆地动物的一小部分。陆地的优势动物仍是主龙类爬行动物,尤其是恐龙,它们较之前一个时期更为多样化。翼龙目繁盛于白垩纪中到晚期,但它们逐渐面对鸟类辐射适应的竞争。在白垩纪末期,翼龙目仅存两个科左右。鸟类是脊椎动物向空中发展取得最大成功的类群。白垩纪早期鸟类开始分化,并且飞行能力及树栖能力比始祖鸟大大提高。我国古生物学家发现的著名的“孔子鸟”就是早白垩世鸟类的代表分子。
昆虫在这个时期开始多样化,并发现最古老的蚂蚁、白蚁、鳞翅目(蝴蝶与蛾)。芽虫、草蜢、瘿蜂也开始出现。
海洋里,我们认识的鳐鱼,鲨鱼,和其他硬骨鱼也常见了。海生爬行动物则包含:生存于早至中期的鱼龙类、早至晚期的蛇颈龙类、白垩纪晚期的沧龙类。
杆菊石具有笔直的甲壳,属于菊石亚纲,与造礁生物厚壳蛤同为海洋的繁盛动物。黄昏鸟目是群无法飞行的原始鸟类,可以在水中游泳,如同现代䴙鷉。有孔虫门的球截虫科(Globotruncanidae)与棘皮动物(例如海胆、海星)继续存活。在白垩纪,海洋中的最早硅藻(应为硅质硅藻,而非钙质硅藻)出现;生存于淡水的硅藻直到中新世才出现。对于造成生物侵蚀的海洋物种,白垩纪是这些物种的演化重要阶段。
剧烈的地壳运动和海陆变迁,导致了白垩纪生物界的巨大变化,中生代许多盛行和占优势的门类(如裸子植物、爬行动物、菊石和箭石等)后期相继衰落和绝灭,新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等都有所发展,预示着新的生物演化阶段——新生代的来临。
爬行类从晚侏罗世至早白垩世达到极盛,继续占领着海、陆、空。鸟类继续进化,其特征不断接近现代鸟类。哺乳类略有发展,出现了有袋类和原始有胎盘的真兽类。鱼类已完全的以真骨鱼类为主。
白垩纪的海生无脊椎动物最重要的门类仍为菊石纲,菊石在壳体大小、壳形、壳饰和缝合线类型上远较侏罗纪多样。白垩纪时南方古大陆继续解体,北方古大陆不断上升,气候变冷,季节性变化明显。杂食性、食虫性、以及食腐动物在这次灭绝事件中存活,可能因为它们的食性较多变化。白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物。哺乳动物与鸟类借由以昆虫、蚯蚓、蜗牛…等动物为食,而在K-T事件中存活,而这些动物则以死亡的植物与动物为食。科学家假设,这些生物以生物的有机碎屑为生,因此得以在这次植物群崩溃的灭绝事件存活。
在河流生物群落中,只有少数动物灭亡;因为河流生物群落多以自陆地冲刷下来的生物有机碎屑为生,较少直接以活的植物为生。海洋也有类似的状况,但较为复杂。生存在浮游带的动物,所受到的影响远比生存在海床的动物还大。生存在浮游带的动物几乎以活的浮游植物为生,而生存在海床的动物,则以生物的有机碎屑为食,或者可转换成以生物的有机碎屑为食。
在这次灭绝事件存活下来的生物中,最大型的陆地动物是鳄鱼与离龙目,是半水生动物,并可以生物碎屑为生。现代鳄鱼可以食腐为生,并可长达数月未进食;幼年鳄鱼的体型小,成长速度慢,在头几年多以无脊椎动物、死亡的生物为食。这些特性可能是鳄鱼能够存活过白垩纪末灭绝事件的关键。
白垩纪是地球上海陆分布和生物界急剧变化、大西洋迅速开裂和火山活动频繁的时代,后期地势低平发生了广泛的海侵。晚白垩世被子植物代替裸子植物在陆上占优势,是植物界的一大变革。动物界在白垩纪末才发生重大变化,恐龙、菊石和其他许多生物类群大量灭绝,预示着新生代即将开始。
化石形成的过程
自然界生物是多种多样的,数量是极其丰富的,但是,并非所有死亡的生物都会保存为化石。古生物化石的形成需要苛刻的条件:第一,生物本身必须具有容易被保存的硬体部分,而且组成硬体的矿物质在成岩和石化作用中比较稳定,不易被分解;第二,生物死亡后迅速被沉积物掩埋其尸体不被其他动物吞食和不被外力破坏;第三,被埋臧的生物遗体或遗迹要经得起各种地质作用的改造,而不被破坏,这些地质作用主要包括上覆巨厚沉积物的高压压实、固结成岩作用,地热高温下的结品变质作用,构造变形和地下水液交代作用等。
在如此复杂的地质作用过程中,绝大多数生物体和生物遗迹都被破坏,只有极少数才能幸存下来成为化石。现发掘出来的完整的古生物化石只不过是曾在地球上生存过的生物界中的极少一部分,能保存为化石的概率大约只不过万分之一。
生物界基本分类-界门纲目科属种
古生物的基本划分与今生物一致。包括:界、门、纲、目、科、属和种。辅助等级有超或亚,如超纲、超科、亚目、亚科等。
生命大爆炸
在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期,地球上在2000多万年时间内出现了突然涌现出各种各样的动物,它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”,形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。
中国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和凯里生物群构成世界三大页岩型生物群,为寒武纪的地质历史时期的生命大爆发提供证据。
这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。 依照传统和经典的生物学理论,即达尔文生物进化认为,生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程,这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的,中国的科学家通过古化石研究向这一权威理论提出了挑战。
在国际上被誉为“20世纪最惊人的发现之一的澄江生物群,就为探索“寒武纪生命大爆发”的奥秘开启了一扇宝贵的科学之窗。1984年7月1日,“澄江生物群”在云南省澄江县首次被发现,这一多门类动物化石群动物类型众多,且十分珍稀地保存了动物软体构造,首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和现生动物的原始特征,以丰富的生物学信息为“寒武纪大爆发”研究提供了直接证据。
远古的化石群奇迹般地完好保存了生物的矿化骨骼,还保存了大量软体组织印痕,如:表皮、感觉器、纤毛、眼睛、肠、胃、消化腺、口腔和神经等。
中国的科学家们对“澄江生物群”的不断挖掘发现和深入系统研究,探索了脊椎动物、真节肢、螯肢和甲壳等动物的起源,证实了现生动物门和亚门以及复杂生态体系起源于寒武纪早期,挑战了自下而上倒锥形进化理论模型,为自上而下的爆发式理论模型提供了化石证据。现已描述的澄江生物群化石共120余种,分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等十多个动物门以及一些分类位置不明的奇异类群,此外,还有多种共生的海藻。
通过研究丰富的化石信息,科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的谜团提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想;舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区"的假说等。但如今还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释,科学家们也在继续致力于实地考察和研究,以求早日完全解开“寒武纪大爆发”的谜底。
生命大灭绝
第二次生物大灭绝发生于3.65亿年前的泥盆纪晚期,又称泥盆纪大灭绝。 泥盆纪时期陆地面积扩大,陆相地层的发育,陆生植物两栖动物开始出现和大发展,特别是脊椎动物飞越发展的时期,爬行动物也开始出现,而且鱼类相当繁盛,各种类别的鱼都有出现,故泥盆纪被称为"鱼类的时代"。地层化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候,但这次生物大灭绝的原因也是地球气候变冷和海洋退却,海平面的大幅下降导致海洋生物遭到重创,时间跨度也有数百万年,起因则可能是小行星撞击或者是超级火山爆发。
第三次生物大灭绝发生在2.5亿年前的二叠纪至三叠纪过渡时期,地球上发生了迄今已知最大规模的物种灭绝事件,全球总共约57%的科、83%的属、约96%海洋生物的种与约70%陆地生物的种灭绝了。
在那个时代,火山频繁爆发,沉积下来的火山灰在掩盖了一切的同时,又为我们准确地记录下了当时的情景。科学家们研究发现,我国浙江省长兴县煤山的一段地层剖面,清晰地反映了当时动物灭绝的过程:在地层剖面中,越往地层的上方,四射珊瑚、三叶虫等生物就越稀少,随着时间的推移绝迹了。科学家们采用碳同位素分析等方法确定这些事件发生的具体时间,发现煤山剖面标志生物大灭绝开始的25层火山灰为2.51941亿年前,终结于2.51880亿年前,这意味着大灭绝发生在大约6万年这一时间段内,是一次突发性的灭绝事件。
同时,经过计算,在当时的生物大灭绝初期,地球的温度是25℃,但至生物大灭绝结束时,地球温度升至33℃,短短几万年的时间内地球温度升高了8℃。这足以说明当时的地球经历了一段全球范围的高温期,温度升高,气候干旱,森林野火不断直至燃烧殆尽,二氧化碳浓度升高,海洋生物也因缺氧而大批死亡。究其罪魁祸首,就是当时大规模的火山活动,导致地表大量温室气体释放和快速的温室效应。
在2.08亿年前的三叠纪至侏罗纪过渡时期,地球上发生了第4 次生物大灭绝事件,这次灭绝事件的影响遍及陆地与海洋,导致全球约23%的科与48%的属的生物灭绝,其规模在5 次大灭绝事件中排名最末。也正是这次灭绝事件,给恐龙提供广阔的生存空间,使得恐龙成为侏罗纪的优势陆地动物。这次灭绝事件历时很短,不足1万年,其原因至今未有定论。
关于这次灭绝事件最常见的观点是,陨石撞击地球所致。法国有个罗什舒阿尔陨石坑,地质年代大约是2.01亿年前,这个被侵蚀过的陨石坑,直径约25 千米,原始直径可能约50千米,但是也有专家认为这样的体积不足以造成大规模的生物灭绝。2013年,科学家在本国岐阜县坂祝町河流沿岸和大分县津久见市的海岸附近分别发现了浓度很高的金属锇,这种金属在地表上非常罕见,但在陨星内则含量丰富。后经同位素分析证实,新发现的锇与地表本来存在的锇不同,其来源是陨星。他们认为这是一颗直径为3.3~7.8千米的陨星撞击地球所致,此次撞击导致了三叠纪至侏罗纪生物大灭绝。
第五次生物大灭绝大家就比较熟悉了,它就是发生于6500万年前的白垩纪生物大灭绝,这次大灭绝事件造成了恐龙家族的整体覆灭,而且地球上有80%左右的物种灭绝,持续时间约100万年,但在第一年中就有大约一半以上的物种消失。关于这次大灭绝事件的成因,已经基本可以认定是由小行星撞击造成的,而且撞击的小行星造成的陨石坑已经找到,就在墨西哥尤卡坦半岛上,撞击地球的小行星的直径估计在8到10公里左右,撞击的能量相当于人类所有核武器爆炸当量的1万倍,小行星的烟尘乃至撞击产生的烟尘弥漫在地球大气层中,撞击引发地球上的很多火山大爆发,火山灰也大量弥漫在大气层中,地球大气层温度迅速下降,时间可能长达数百年才恢复,寒冷的气候导致了很多的大型动物死亡,陆地上只有一些,昆虫,能在水边生活的两栖和爬行类,以及一些小型的兽脚类恐龙和哺乳动物生存了下来,其中兽脚类恐龙都演变成了如今的鸟类。
达尔文进化论
在西方思想史上,力持进化论观点的是英国生物学家达尔文(1809-1882)。经过多年的探索,达尔文逐渐形成了一个系统的进化思想:生物界本来就存在着个体差异,在生存竞争的压力下,适者生存,不适者被淘汰;物种所保留的有利性状在世代传递过程中逐渐变异,经过性状分异和中间类型消失便形成新种。达尔文主张,生物界物种的进化及变异,系以天择的进化为其基本假设:此外,并以性别选择和生禀特质的遗传思想来作辅助。1859年,达尔文的《物种起源》的出版,震动了整个学术界和宗教界,强烈地冲击了《圣经》的创世论。达尔文的《物种起源》提出生物进化论学说,对宗教“神造论”和林奈与居维叶的“物种不变论”发起一场革命,震动当世。迄今,越来越多的物化石发现,日新月异的基因遗传学研究成果,已越来越有力证明了进化论的科学性。
达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中系统地阐述了他的进化学说。达尔文自己把《物种起源》称为“一部长篇争辩”,它论证了两个问题:
第一,物种是可变的,生物是进化的。当时绝大部分读了《物种起源》的生物学家都很快地接受了这个事实,进化论从此取代神创论,成为生物学研究的基石。
第二,自然选择是生物进化的动力。生物都有繁殖过盛的倾向,而生存空间和食物是有限的,生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着变异,那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来,并繁殖后代,不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的,则在历史过程中,经过长期的自然选择,微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。

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化石形成的过程
地史时期的生物遗体及生命活动痕迹,在被沉积物掩埋后,经历漫长的地质时代,伴随沉积物的成岩作用,埋藏在沉积物中的生物遗体或遗迹,经过物理、化学作用的改造(往往还伴随有矿物质的交代和充填),最终才形成化石。
自然界生物是多种多样的,数量是极其丰富的,但是,并非所有死亡的生物都会保存为化石。古生物化石的形成需要苛刻的条件:第一,生物本身必须具有容易被保存的硬体部分,而且组成硬体的矿物质在成岩和石化作用中比较稳定,不易被分解;第二,生物死亡后迅速被沉积物掩埋其尸体不被其他动物吞食和不被外力破坏;第三,被埋臧的生物遗体或遗迹要经得起各种地质作用的改造,而不被破坏,这些地质作用主要包括上覆巨厚沉积物的高压压实、固结成岩作用,地热高温下的结品变质作用,构造变形和地下水液交代作用等。
在如此复杂的地质作用过程中,绝大多数生物体和生物遗迹都被破坏,只有极少数才能幸存下来成为化石。现发掘出来的完整的古生物化石只不过是曾在地球上生存过的生物界中的极少一部分,能保存为化石的概率大约只不过万分之一。
化石形成的过程
地史时期的生物遗体及生命活动痕迹,在被沉积物掩埋后,经历漫长的地质时代,伴随沉积物的成岩作用,埋藏在沉积物中的生物遗体或遗迹,经过物理、化学作用的改造(往往还伴随有矿物质的交代和充填),最终才形成化石。
自然界生物是多种多样的,数量是极其丰富的,但是,并非所有死亡的生物都会保存为化石。古生物化石的形成需要苛刻的条件:第一,生物本身必须具有容易被保存的硬体部分,而且组成硬体的矿物质在成岩和石化作用中比较稳定,不易被分解;第二,生物死亡后迅速被沉积物掩埋其尸体不被其他动物吞食和不被外力破坏;第三,被埋臧的生物遗体或遗迹要经得起各种地质作用的改造,而不被破坏,这些地质作用主要包括上覆巨厚沉积物的高压压实、固结成岩作用,地热高温下的结品变质作用,构造变形和地下水液交代作用等。
在如此复杂的地质作用过程中,绝大多数生物体和生物遗迹都被破坏,只有极少数才能幸存下来成为化石。现发掘出来的完整的古生物化石只不过是曾在地球上生存过的生物界中的极少一部分,能保存为化石的概率大约只不过万分之一。

生物界基本分类-界门纲目科属种
化石,是指地质历史时期形成并赋存在地层的生物遗体,生命活动的遗迹以及生物成因的残留的有机分子。一般将第四纪更新世及其以前(距今一万年以前)的生物称为古生物,全新世开始(距今一万年)以来的生物称为今生物。
古生物的基本划分与今生物一致。包括:界、门、纲、目、科、属和种。辅助等级有超或亚,如超纲、超科、亚目、亚科等。
生物界基本分类-界门纲目科属种
化石,是指地质历史时期形成并赋存在地层的生物遗体,生命活动的遗迹以及生物成因的残留的有机分子。一般将第四纪更新世及其以前(距今一万年以前)的生物称为古生物,全新世开始(距今一万年)以来的生物称为今生物。
古生物的基本划分与今生物一致。包括:界、门、纲、目、科、属和种。辅助等级有超或亚,如超纲、超科、亚目、亚科等。

生命大爆炸
寒武纪生命大爆发(Cambrian Explosion)被称为古生物学和地质学上的一大悬案,自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约5亿4200万年前到5亿3000万年前,在地质学上被认为是寒武纪的开始时间,寒武纪地层在2000多万年时间内突然出现门类众多的无脊椎动物化石,而在早期更为古老的地层中,长期以来没有找到其明显的祖先化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。这也是显生宙的开始。
在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期,地球上在2000多万年时间内出现了突然涌现出各种各样的动物,它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”,形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。
中国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和凯里生物群构成世界三大页岩型生物群,为寒武纪的地质历史时期的生命大爆发提供证据。
这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。 依照传统和经典的生物学理论,即达尔文生物进化认为,生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程,这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的,中国的科学家通过古化石研究向这一权威理论提出了挑战。
在国际上被誉为“20世纪最惊人的发现之一的澄江生物群,就为探索“寒武纪生命大爆发”的奥秘开启了一扇宝贵的科学之窗。1984年7月1日,“澄江生物群”在云南省澄江县首次被发现,这一多门类动物化石群动物类型众多,且十分珍稀地保存了动物软体构造,首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和现生动物的原始特征,以丰富的生物学信息为“寒武纪大爆发”研究提供了直接证据。
远古的化石群奇迹般地完好保存了生物的矿化骨骼,还保存了大量软体组织印痕,如:表皮、感觉器、纤毛、眼睛、肠、胃、消化腺、口腔和神经等。
中国的科学家们对“澄江生物群”的不断挖掘发现和深入系统研究,探索了脊椎动物、真节肢、螯肢和甲壳等动物的起源,证实了现生动物门和亚门以及复杂生态体系起源于寒武纪早期,挑战了自下而上倒锥形进化理论模型,为自上而下的爆发式理论模型提供了化石证据。现已描述的澄江生物群化石共120余种,分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等十多个动物门以及一些分类位置不明的奇异类群,此外,还有多种共生的海藻。
通过研究丰富的化石信息,科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的谜团提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想;舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区"的假说等。但如今还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释,科学家们也在继续致力于实地考察和研究,以求早日完全解开“寒武纪大爆发”的谜底。
生命大爆炸
寒武纪生命大爆发(Cambrian Explosion)被称为古生物学和地质学上的一大悬案,自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约5亿4200万年前到5亿3000万年前,在地质学上被认为是寒武纪的开始时间,寒武纪地层在2000多万年时间内突然出现门类众多的无脊椎动物化石,而在早期更为古老的地层中,长期以来没有找到其明显的祖先化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。这也是显生宙的开始。
在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期,地球上在2000多万年时间内出现了突然涌现出各种各样的动物,它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”,形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。
中国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和凯里生物群构成世界三大页岩型生物群,为寒武纪的地质历史时期的生命大爆发提供证据。
这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。 依照传统和经典的生物学理论,即达尔文生物进化认为,生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程,这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的,中国的科学家通过古化石研究向这一权威理论提出了挑战。
在国际上被誉为“20世纪最惊人的发现之一的澄江生物群,就为探索“寒武纪生命大爆发”的奥秘开启了一扇宝贵的科学之窗。1984年7月1日,“澄江生物群”在云南省澄江县首次被发现,这一多门类动物化石群动物类型众多,且十分珍稀地保存了动物软体构造,首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和现生动物的原始特征,以丰富的生物学信息为“寒武纪大爆发”研究提供了直接证据。
远古的化石群奇迹般地完好保存了生物的矿化骨骼,还保存了大量软体组织印痕,如:表皮、感觉器、纤毛、眼睛、肠、胃、消化腺、口腔和神经等。
中国的科学家们对“澄江生物群”的不断挖掘发现和深入系统研究,探索了脊椎动物、真节肢、螯肢和甲壳等动物的起源,证实了现生动物门和亚门以及复杂生态体系起源于寒武纪早期,挑战了自下而上倒锥形进化理论模型,为自上而下的爆发式理论模型提供了化石证据。现已描述的澄江生物群化石共120余种,分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等十多个动物门以及一些分类位置不明的奇异类群,此外,还有多种共生的海藻。
通过研究丰富的化石信息,科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的谜团提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想;舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区"的假说等。但如今还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释,科学家们也在继续致力于实地考察和研究,以求早日完全解开“寒武纪大爆发”的谜底。

生命大灭绝
第一次生物大灭绝发生于4.4亿年前的奥陶纪末期,又称奥陶纪生物大灭绝,此次灾难曾导致大约85%的物种绝灭,奥陶纪时期海水广布,海洋生物十分繁盛,但由于当时地球气候变冷和海平面下降,生活在水体的各种不同的无脊椎动物大规模消失,而气候变冷和海平面下降的,时间跨度为二三百万年,有人认为是两极的冰川增多造成的,但这一观点并不被广泛接受,因此其原因至今不甚明朗。
第二次生物大灭绝发生于3.65亿年前的泥盆纪晚期,又称泥盆纪大灭绝。 泥盆纪时期陆地面积扩大,陆相地层的发育,陆生植物两栖动物开始出现和大发展,特别是脊椎动物飞越发展的时期,爬行动物也开始出现,而且鱼类相当繁盛,各种类别的鱼都有出现,故泥盆纪被称为"鱼类的时代"。地层化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候,但这次生物大灭绝的原因也是地球气候变冷和海洋退却,海平面的大幅下降导致海洋生物遭到重创,时间跨度也有数百万年,起因则可能是小行星撞击或者是超级火山爆发。
第三次生物大灭绝发生在2.5亿年前的二叠纪至三叠纪过渡时期,地球上发生了迄今已知最大规模的物种灭绝事件,全球总共约57%的科、83%的属、约96%海洋生物的种与约70%陆地生物的种灭绝了。
在那个时代,火山频繁爆发,沉积下来的火山灰在掩盖了一切的同时,又为我们准确地记录下了当时的情景。科学家们研究发现,我国浙江省长兴县煤山的一段地层剖面,清晰地反映了当时动物灭绝的过程:在地层剖面中,越往地层的上方,四射珊瑚、三叶虫等生物就越稀少,随着时间的推移绝迹了。科学家们采用碳同位素分析等方法确定这些事件发生的具体时间,发现煤山剖面标志生物大灭绝开始的25层火山灰为2.51941亿年前,终结于2.51880亿年前,这意味着大灭绝发生在大约6万年这一时间段内,是一次突发性的灭绝事件。
同时,经过计算,在当时的生物大灭绝初期,地球的温度是25℃,但至生物大灭绝结束时,地球温度升至33℃,短短几万年的时间内地球温度升高了8℃。这足以说明当时的地球经历了一段全球范围的高温期,温度升高,气候干旱,森林野火不断直至燃烧殆尽,二氧化碳浓度升高,海洋生物也因缺氧而大批死亡。究其罪魁祸首,就是当时大规模的火山活动,导致地表大量温室气体释放和快速的温室效应。
在2.08亿年前的三叠纪至侏罗纪过渡时期,地球上发生了第4 次生物大灭绝事件,这次灭绝事件的影响遍及陆地与海洋,导致全球约23%的科与48%的属的生物灭绝,其规模在5 次大灭绝事件中排名最末。也正是这次灭绝事件,给恐龙提供广阔的生存空间,使得恐龙成为侏罗纪的优势陆地动物。这次灭绝事件历时很短,不足1万年,其原因至今未有定论。
关于这次灭绝事件最常见的观点是,陨石撞击地球所致。法国有个罗什舒阿尔陨石坑,地质年代大约是2.01亿年前,这个被侵蚀过的陨石坑,直径约25 千米,原始直径可能约50千米,但是也有专家认为这样的体积不足以造成大规模的生物灭绝。2013年,科学家在本国岐阜县坂祝町河流沿岸和大分县津久见市的海岸附近分别发现了浓度很高的金属锇,这种金属在地表上非常罕见,但在陨星内则含量丰富。后经同位素分析证实,新发现的锇与地表本来存在的锇不同,其来源是陨星。他们认为这是一颗直径为3.3~7.8千米的陨星撞击地球所致,此次撞击导致了三叠纪至侏罗纪生物大灭绝。
第五次生物大灭绝大家就比较熟悉了,它就是发生于6500万年前的白垩纪生物大灭绝,这次大灭绝事件造成了恐龙家族的整体覆灭,而且地球上有80%左右的物种灭绝,持续时间约100万年,但在第一年中就有大约一半以上的物种消失。关于这次大灭绝事件的成因,已经基本可以认定是由小行星撞击造成的,而且撞击的小行星造成的陨石坑已经找到,就在墨西哥尤卡坦半岛上,撞击地球的小行星的直径估计在8到10公里左右,撞击的能量相当于人类所有核武器爆炸当量的1万倍,小行星的烟尘乃至撞击产生的烟尘弥漫在地球大气层中,撞击引发地球上的很多火山大爆发,火山灰也大量弥漫在大气层中,地球大气层温度迅速下降,时间可能长达数百年才恢复,寒冷的气候导致了很多的大型动物死亡,陆地上只有一些,昆虫,能在水边生活的两栖和爬行类,以及一些小型的兽脚类恐龙和哺乳动物生存了下来,其中兽脚类恐龙都演变成了如今的鸟类。
生命大灭绝
第一次生物大灭绝发生于4.4亿年前的奥陶纪末期,又称奥陶纪生物大灭绝,此次灾难曾导致大约85%的物种绝灭,奥陶纪时期海水广布,海洋生物十分繁盛,但由于当时地球气候变冷和海平面下降,生活在水体的各种不同的无脊椎动物大规模消失,而气候变冷和海平面下降的,时间跨度为二三百万年,有人认为是两极的冰川增多造成的,但这一观点并不被广泛接受,因此其原因至今不甚明朗。
第二次生物大灭绝发生于3.65亿年前的泥盆纪晚期,又称泥盆纪大灭绝。 泥盆纪时期陆地面积扩大,陆相地层的发育,陆生植物两栖动物开始出现和大发展,特别是脊椎动物飞越发展的时期,爬行动物也开始出现,而且鱼类相当繁盛,各种类别的鱼都有出现,故泥盆纪被称为"鱼类的时代"。地层化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候,但这次生物大灭绝的原因也是地球气候变冷和海洋退却,海平面的大幅下降导致海洋生物遭到重创,时间跨度也有数百万年,起因则可能是小行星撞击或者是超级火山爆发。
第三次生物大灭绝发生在2.5亿年前的二叠纪至三叠纪过渡时期,地球上发生了迄今已知最大规模的物种灭绝事件,全球总共约57%的科、83%的属、约96%海洋生物的种与约70%陆地生物的种灭绝了。
在那个时代,火山频繁爆发,沉积下来的火山灰在掩盖了一切的同时,又为我们准确地记录下了当时的情景。科学家们研究发现,我国浙江省长兴县煤山的一段地层剖面,清晰地反映了当时动物灭绝的过程:在地层剖面中,越往地层的上方,四射珊瑚、三叶虫等生物就越稀少,随着时间的推移绝迹了。科学家们采用碳同位素分析等方法确定这些事件发生的具体时间,发现煤山剖面标志生物大灭绝开始的25层火山灰为2.51941亿年前,终结于2.51880亿年前,这意味着大灭绝发生在大约6万年这一时间段内,是一次突发性的灭绝事件。
同时,经过计算,在当时的生物大灭绝初期,地球的温度是25℃,但至生物大灭绝结束时,地球温度升至33℃,短短几万年的时间内地球温度升高了8℃。这足以说明当时的地球经历了一段全球范围的高温期,温度升高,气候干旱,森林野火不断直至燃烧殆尽,二氧化碳浓度升高,海洋生物也因缺氧而大批死亡。究其罪魁祸首,就是当时大规模的火山活动,导致地表大量温室气体释放和快速的温室效应。
在2.08亿年前的三叠纪至侏罗纪过渡时期,地球上发生了第4 次生物大灭绝事件,这次灭绝事件的影响遍及陆地与海洋,导致全球约23%的科与48%的属的生物灭绝,其规模在5 次大灭绝事件中排名最末。也正是这次灭绝事件,给恐龙提供广阔的生存空间,使得恐龙成为侏罗纪的优势陆地动物。这次灭绝事件历时很短,不足1万年,其原因至今未有定论。
关于这次灭绝事件最常见的观点是,陨石撞击地球所致。法国有个罗什舒阿尔陨石坑,地质年代大约是2.01亿年前,这个被侵蚀过的陨石坑,直径约25 千米,原始直径可能约50千米,但是也有专家认为这样的体积不足以造成大规模的生物灭绝。2013年,科学家在本国岐阜县坂祝町河流沿岸和大分县津久见市的海岸附近分别发现了浓度很高的金属锇,这种金属在地表上非常罕见,但在陨星内则含量丰富。后经同位素分析证实,新发现的锇与地表本来存在的锇不同,其来源是陨星。他们认为这是一颗直径为3.3~7.8千米的陨星撞击地球所致,此次撞击导致了三叠纪至侏罗纪生物大灭绝。
第五次生物大灭绝大家就比较熟悉了,它就是发生于6500万年前的白垩纪生物大灭绝,这次大灭绝事件造成了恐龙家族的整体覆灭,而且地球上有80%左右的物种灭绝,持续时间约100万年,但在第一年中就有大约一半以上的物种消失。关于这次大灭绝事件的成因,已经基本可以认定是由小行星撞击造成的,而且撞击的小行星造成的陨石坑已经找到,就在墨西哥尤卡坦半岛上,撞击地球的小行星的直径估计在8到10公里左右,撞击的能量相当于人类所有核武器爆炸当量的1万倍,小行星的烟尘乃至撞击产生的烟尘弥漫在地球大气层中,撞击引发地球上的很多火山大爆发,火山灰也大量弥漫在大气层中,地球大气层温度迅速下降,时间可能长达数百年才恢复,寒冷的气候导致了很多的大型动物死亡,陆地上只有一些,昆虫,能在水边生活的两栖和爬行类,以及一些小型的兽脚类恐龙和哺乳动物生存了下来,其中兽脚类恐龙都演变成了如今的鸟类。

达尔文进化论
宇宙中最原始的存在,并不是具有精神的事物、灵或神,而是具有生能的物质。这生能以进化方式,演进成生元,即细胞;这细胞便是万物中一切生命的开始。
在西方思想史上,力持进化论观点的是英国生物学家达尔文(1809-1882)。经过多年的探索,达尔文逐渐形成了一个系统的进化思想:生物界本来就存在着个体差异,在生存竞争的压力下,适者生存,不适者被淘汰;物种所保留的有利性状在世代传递过程中逐渐变异,经过性状分异和中间类型消失便形成新种。达尔文主张,生物界物种的进化及变异,系以天择的进化为其基本假设:此外,并以性别选择和生禀特质的遗传思想来作辅助。1859年,达尔文的《物种起源》的出版,震动了整个学术界和宗教界,强烈地冲击了《圣经》的创世论。达尔文的《物种起源》提出生物进化论学说,对宗教“神造论”和林奈与居维叶的“物种不变论”发起一场革命,震动当世。迄今,越来越多的物化石发现,日新月异的基因遗传学研究成果,已越来越有力证明了进化论的科学性。
达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中系统地阐述了他的进化学说。达尔文自己把《物种起源》称为“一部长篇争辩”,它论证了两个问题:
第一,物种是可变的,生物是进化的。当时绝大部分读了《物种起源》的生物学家都很快地接受了这个事实,进化论从此取代神创论,成为生物学研究的基石。
第二,自然选择是生物进化的动力。生物都有繁殖过盛的倾向,而生存空间和食物是有限的,生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着变异,那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来,并繁殖后代,不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的,则在历史过程中,经过长期的自然选择,微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。
达尔文进化论
宇宙中最原始的存在,并不是具有精神的事物、灵或神,而是具有生能的物质。这生能以进化方式,演进成生元,即细胞;这细胞便是万物中一切生命的开始。
在西方思想史上,力持进化论观点的是英国生物学家达尔文(1809-1882)。经过多年的探索,达尔文逐渐形成了一个系统的进化思想:生物界本来就存在着个体差异,在生存竞争的压力下,适者生存,不适者被淘汰;物种所保留的有利性状在世代传递过程中逐渐变异,经过性状分异和中间类型消失便形成新种。达尔文主张,生物界物种的进化及变异,系以天择的进化为其基本假设:此外,并以性别选择和生禀特质的遗传思想来作辅助。1859年,达尔文的《物种起源》的出版,震动了整个学术界和宗教界,强烈地冲击了《圣经》的创世论。达尔文的《物种起源》提出生物进化论学说,对宗教“神造论”和林奈与居维叶的“物种不变论”发起一场革命,震动当世。迄今,越来越多的物化石发现,日新月异的基因遗传学研究成果,已越来越有力证明了进化论的科学性。
达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中系统地阐述了他的进化学说。达尔文自己把《物种起源》称为“一部长篇争辩”,它论证了两个问题:
第一,物种是可变的,生物是进化的。当时绝大部分读了《物种起源》的生物学家都很快地接受了这个事实,进化论从此取代神创论,成为生物学研究的基石。
第二,自然选择是生物进化的动力。生物都有繁殖过盛的倾向,而生存空间和食物是有限的,生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着变异,那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来,并繁殖后代,不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的,则在历史过程中,经过长期的自然选择,微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。