从海洋到陆地,生物演化简史 - 海洋生物进化

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著者:黄姤

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距今30亿多年前,统治地球的生命体只是一些简单构造的细菌类和微生物,它们是怎么样进化成今天种类繁多的生物的呢?

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前寒武纪生物演化史·软体动物的崛起

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微生物从诞生后,在早期地球的极端环境中顽强地存活了很长一段时间,直至在5~6亿年前,最原始的藻类和动物才陆陆续续在原始的海洋里出现。当时各块陆地上还是死寂沉沉的景象,完全没有生命的迹象,既没有大片绿葱葱的树林,也没有成群结队或者独来单独的动物,连生命体最简单的草都没有一颗,到处都是荒凉的土地和 险峻的岩石峭壁。

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6亿年前的原始时期海洋中,也就是熟为人知的“前寒武纪”,除了漂浮在海水中小到几乎看不见的海藻类绿色植物外,整个海域中还遍布着很多低级动物,但是支配着原始时期的海洋的是一种软体动物名为·三叶虫。这种生物的样子和今天的虾非常相像,当时三叶虫是最能适应地球恶劣环境的生物之一,三叶虫统治地球的时间长达数亿年之久,但是它们还是逃不过命运的审判,从而大规模地灭绝了。

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图解:三叶虫

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然而在生命审判的过程中,还是有一些幸运的三叶虫逃过了此劫,进化成了一种能够捕捉其他的水生动物的水蝎·欧巴宾海蝎,适应环境的能力被称为三叶虫相,但是欧巴宾海蝎三叶虫一样无法适应环境而遭到大自然的淘汰从而灭绝了。

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图解:欧巴宾海蝎

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新的物种·脊椎动物

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欧巴宾海蝎三叶虫遭到大自然的淘汰之后,新的物种萌发在淡水溪流的泥地中,这种动物的身体小而扁平,行动极其缓慢,但是适应环境的能力十分强,它们是地球上最原始的脊椎动物,这种脊椎动物全身覆盖着厚厚的鳞片,身体的前端部位长出了片状的骨头,并且发育出了智慧的象征·大脑,这种动物称为麒麟鱼,但是麒麟鱼并不是真正的“鱼”类。

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图解:脊椎动物膜质颌骨演化示意图

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经过7500万年的演化,其中有一种麒麟鱼发展进化,演化成真正的鱼类·长吻麒麟鱼,这个时候的长吻麒麟鱼」拥有脊梁骨和支持全身肌肉的骨骼,有力的下颚以及能够自由张合的嘴巴,鱼体上长有鱼鳍,尾巴能够在水里左右来回摆动,体积也比7500万年前的大上很多倍,体形发展成了对水流起到更好作用的流线型,这些新的特征有助于长吻麒麟鱼在水中自由地穿梭和抵抗其他捕食者的攻击。

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长吻麒麟鱼不断地繁殖和演化,它们的后代的踪迹在淡水中随处可见,直到它们当中的一部分后代三群五队地集体迁移到海洋里,并长期定居在海洋中,这个时期是鱼类发展的高峰期,它们的种类非常多,样子也千奇百怪,地球上的每个水域都是鱼类的活动范围,往后5000万年的时间里,古生物学家把这个时间段称为——鱼的世纪

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图解:长吻麒麟鱼

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物种新纪元·鳃与肺

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鱼的世纪里,生活着两个极为重要的种类:

第一:鲨鱼和它的近亲。 3 x2 T" s2 b4 r, @! g) q5 ^

鲨鱼这种鱼类呼吸的器官是鳃,这种鱼类与其他的硬骨鱼类最大的差别是身体骨架是软骨,骨头非常软。

第二种:有肺的鱼。- j& k8 s, h/ \

用肺呼吸的鱼类,它们的骨头都非常坚硬的。

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软骨鱼类与硬骨鱼类作比较,后者占据了很大的比例,总鳍鱼就属于后者类型。肺这个器官可以从空气中吸收氧气,在鱼的世界里经常发生干旱,遭遇干旱的时候,成千上万用鳃呼吸的鱼类会因缺氧而死亡,这样一来,没有长肺的鱼就渐渐地再次被大自然淘汰,而长肺的鱼能够在没有水的情况下照样可以呼吸到新鲜的空气,而有幸地存活下来了。

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图解:远古时期含肺鱼

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恶劣的生活在短暂的几年时间中悄然离去,地球的气候再次变更了,干旱的大地恢复了湿润,溶解在水里的氧气又回到了丰富的状态,足够供给依靠以腮呼吸的鱼类呼吸,于是鱼肺的作用和功能逐渐退化,其中有一些的鱼类将鱼肺演化成了一个能够储藏空气的鱼囊,也就是鱼膘,在鱼类统治世界的末期,陆地已经变成了绿葱葱一大片羊齿类植物支配的绿色森林,森林中的植物有的已经长到十几米高,这些植物就成为脊椎动物生活必需的食物。

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距今约3.65亿年前,拥有肺的总鳍鱼开始从水中向陆地迁居,逐渐在陆地上生存下来,这时候的总鳍鱼的骨架和两栖动物青蛙类的骨架非常相似。胸和腹部还保留着“鳍”。拥有肺的 总鳍鱼因为具有在陆地生活的能力,所以逐渐进化成了陆生动物。

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原始两栖动物最初是从总鳍鱼演化而来的,但是原始两栖动物在陌生的陆地上生活得十分辛苦,在几千万年的艰苦岁月里,这些古代的两栖动物也渐渐灭绝了。如今只存活下来的小青蛙、癞蛤蟆、蝾螈等一些两栖动物生活地温带地区。

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图解:海洋中活体化石·腔棘鱼(目前依然存在)

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原始爬行动物

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适应力强的原始爬行动物从爬行动物中诞生了,这个物种生下的卵外表被一层硬壳保护着,这种特点就是不用在水中产卵,而是能够直接在陆地上孵化。爬行动物的四肢结构对支撑身体的重量起到关键性的作用,胸肌和肋骨的活动更加有效地帮助爬行动物呼吸,同时也对血液循环系统起到显著的效果。

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由于以上的优点,爬行动物成为了陆地上的全新统治者,开创了爬虫类动物时代,爬虫类动物又被分成很多种类。恐龙就是其中最显著的代表。

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爬行动物演化·哺乳类动物

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距今约7000万年前,地球环境又再次发生了戏剧性的变化,曾经支配着地球的恐龙无法逃脱灭绝的命运,只有其中一些体积小的爬行动物幸存下来,进化成了现在的蛇、蜥蜴和鸟类。小型恐龙也进化成了鸟类,最初由爬行动物演变过来的小动物变得十分普遍,小动物们的个头与现代老鼠一样几乎一样大,和7000万年前的祖先相比,小动物们有两个特征:

第一:血液是温暖的。第二:身披毛发。 - F; W$ h7 K8 `8 ]9 X

许多脊椎动物的血液不能保持在一定的温度,假如四周环境的温度变化的话,它们的血液温度也会随着变化,这些长毛温血动物是恒温动物。恐龙灭绝后,恒温动物取得了很大的发展,最终变成了最古老的哺乳动物。在往后的很长一段时间里,地球上出现了更高级的哺乳类动物,其中一种动物渐渐支配了新世界它们就是灵长类动物。

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恋娃娃
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