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坐上時光機，帶你去看地球與生命演化

2021年5月27日 - 地球小編人民資訊

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地球已經度過近46億年的漫長歲月，從最初太陽系的形成到現在繁榮的人類文明，在這期間地球上曾發生過太多值得我們探索的秘密。讓我們以地球紀元為線索，帶大家穿過地球的歷史長廊，來回顧這段既壯觀又神秘的地球往事。

冥古宙（Hadean）

距今45.6~40億年，地球形成之初，地球表面覆蓋著“岩漿海”
，地球持續受到大量隕石撞擊，在地月大撞擊事件後，月球分離出去。早期海洋和大氣層也在這一期間形成，但沒有生物活動
。

太陽系形成初期

冥古宙地球岩漿海

忒伊亞大撞擊——地月系統形成

太古宙（Archean）

距今40~25億年，太陽系後期重轟炸期在38億年結束，地球開始降溫，但仍處於高熱流值狀態，大陸地殼開始形成
，超高溫地質作用形成現代地球無法形成的岩石類型組合。最早的地球生命原核生物
在海底熱液噴口附近誕生。原核生物開始形成最古老的疊層石。

原核生物在海底火山熱液口形成

大陸地殼演化和大量疊層石

太古宙想象圖

疊層石複原圖和現代鯊魚灣疊層石

元古宙（Proterozoic）

距今25~5.41億年，“大氧化事件”
使地球氧氣含量發生了兩次巨大飛躍，元古宙期間形成了兩次超大陸
——Columbia和Rodinia超大陸，板塊運動活躍。新元古代的“雪球地球”事件使全球都進入冰期，隨著Rodinia超大陸的裂解和雪球地球的結束，多細胞生命
快速演化，埃迪卡拉生物群為生命大爆發拉開序章。

與大氧化事件有關的條帶狀鐵建造(BIF)

Columbia超大陸和Rodinia超大陸

雪球地球使冰層延伸到赤道

埃迪卡拉生物群

寒武紀（Cambrian）

距今5.41~4.85億年，地球進入寒武紀後，氣溫和氧氣含量到了新的高度，“寒武紀生命大爆發”
事件在短時間內產生了幾乎所有的“門”類，地球首次產生了帶有堅硬外殼的生物，捕食者靠著敏銳的複眼和矯健的遊泳能力與善於躲藏的被捕食者構建起最初的食物鏈，推動著生物進化，其中身長1米多的奇蝦
是當時最強捕食者，歐巴賓海蠍、三葉蟲、怪誕蟲、古杯生物
都是代表生物。

寒武紀海洋——奇蝦為最強捕食者

歐巴賓海蠍在捕食皮卡蟲

內克蝦(左上)、昆明魚(左中)、怪誕蟲(左下)、Kerygmachela(中)、歐巴賓海蠍(右)

馬爾三葉形蟲

三葉蟲與三葉蟲化石

奧陶紀（Ordovician）

距今4.85~4.44億年，初期二氧化碳濃度是現今的十倍以上，生命演化因溫室效應強烈而陷入停滯。中、晚奧陶世海水溫度適中穩定，生命積極繁衍競爭，種類快速增長，即“奧陶紀生物大輻射”
，頭足動物的角石占據主導地位。代表性生物包括棘皮動物、苔蘚動物、珊瑚蟲、腕足動物、三葉蟲、早期原始魚類“甲胄魚類”
等。在“大輻射”之後發生了地球歷史上第一次大滅絕
，85%的動植物消失。隨著海平面的下降，陸地面積增大，遺留在陸地的部分藻類適應了陸地生活，成為了最早登陸的生命。

以角石為代表的奧陶紀海洋生物

晚奧陶世部分節肢動物可以短暫登陸尋找擱淺的動物

靠堅硬頭甲保護自己的甲胄魚

志留紀（Silurian）

距今4.44~4.19億年，筆石
和板足鱟
是這個時代的代表，氣候長期溫暖，冰川消融導致海平面升高，全球較高的氣溫導致大氣環流減弱，海洋深處氧含量不足，地球各地長期處於滯留的缺氧環境，發育大量黑色筆石頁岩層
。海洋中大量分布著漂浮或固著的筆石動物，板足鱟是這時的海洋霸主，有頜魚類開始出現，珊瑚和層孔蟲也在此時繁盛起來。最早的維管植物——頂囊蕨登陸
，也代表著生物征服陸地的開始。

陸地頂囊蕨繁盛，海洋是板足鱟的天下

志留紀代表生物

筆石是一類群居性的半索動物

漂浮於海洋或固著在洋底

泥盆紀（Devonian）

距今約4.19~3.59億年，首次出現了陸地生物輻射
，生物遍布陸地和淡水，植物逐漸演化出根、葉，甚至晚期出現靠種子繁殖的種子蕨，在茂密的叢林中有大量昆蟲穿行。泥盆紀的海洋，被稱為“魚類時代”
，盾皮魚類、棘魚類、軟骨魚類和硬骨魚類為主要魚類，重達1.5噸、長約6米的鄧氏魚是海洋中的霸主。晚泥盆世，脊椎動物的代表魚石螈開始登陸
，動物開始征服陸地。晚泥盆世發生了地球史上第二次大滅絕
，持續時間長達1500~2500萬年，地球上50%的屬消失。

泥盆紀——“魚類時代”

正在捕食的鄧氏魚

最早登陸的脊椎動物——魚石螈

石炭紀（Carboniferous）

距今3.59~2.99億年，植物繁盛使得氧氣含量達到35%
，鱗木、科達木可以長到30~50米高，昆蟲可以長到2米以上，如節胸馬陸、普莫諾蠍等，石炭系地層因此成了現在煤炭的主要來源
。海洋始終是魚類的天下，軟骨魚類和輻鰭魚類成為了主導。石炭紀晚期，可能由於冰期
引起了氣候劇變，逐漸從溫暖潮濕變得幹冷，森林彼此隔離，變成了大樹稀少的小片叢林，即“石炭紀雨林崩潰事件”
，發生了小規模的動植物滅絕。

節胸馬陸等大型昆蟲在石炭紀雨林中穿行

兩棲動物在石炭紀繁盛

翅展近1米時速60公里的巨脈蜻蜓

正在捕食爬行動物的中突蛛

石炭紀雨林正在走向崩潰

二疊紀（Permian）

距今2.99~2.52億年，“泛大陸”逐漸形成
，陸殼抬升，氣候更加乾燥
，裸子植物憑借著有外殼保護的種子適應了幹旱的環境。爬行動物身披細密的鱗片，產下的卵覆有硬殼、羊膜包裹胚胎，陸地進入了“巨獸時代”
。二疊紀末期發生了地球史上最慘烈的大滅絕事件
，地球上95%的物種消失，曾經繁榮一時的三葉蟲、板足鱟等徹底退出歷史舞台。

二疊紀——“巨獸時代”

異齒龍的高大背帆有助於控制溫度調節

慘烈的二疊紀末大滅絕抹除了地球95%的生物

“泛大陸”Pangea在二疊-早三疊期間形成

三疊紀（Triassic）

距今2.52~2.01億年，全球各個陸塊拼合形成“泛大陸”，大滅絕之後生物開始複蘇，裸子植物達到鼎盛
，在許多地區形成了大片茂密的森林，被子植物出現
。動物產生了許多新的種類，陸生脊椎動物
迅速演化以適應各種各樣的生態環境，魚龍等返回海洋成為海生爬行動物。在三疊紀晚期出現了恐龍和卵生原始哺乳動物，“卡尼期洪積事件”發生，“泛大陸”裂解，發生了地球生命史上的第四次大滅絕
。

爬行動物和裸子植物占領著三疊紀大陸

原始鱷魚類和早期恐龍出現

重返海洋的魚龍

海百合化石與現生海百合

“卡尼期洪積事件”期間全球變暖

第四次大滅絕使80%爬行動物消失

侏羅紀（Jurassic）

距今2.01~~1.45億年，泛大陸開始裂解
，海洋面積擴大，溫度升高，氧含量和二氧化碳含量升高。以恐龍為代表的爬行動物達到鼎盛
，裸子植物和進步的蕨類植物組成茂密的原始森林。陸地上的異龍、空中的翼龍以及水中的魚龍成為了地球的主宰，真哺乳動物出現。侏羅紀晚期，一些長著羽毛的恐龍飛向了天空，成了鳥類的鼻祖
，而哺乳動物緩慢發展。

恐龍成為地球的主導，數量種類逐漸繁盛

高大的裸子植物進入鼎盛期，被子植物也開始繁盛

恐龍長出了羽毛開始飛向天空

白堊紀（Cretaceous）

距今1.45~0.66億年，被子植物全面開花。恐龍的多樣性達到了頂峰
。鳥類得到了很大的發展，哺乳動物進化出胎盤。白堊紀末期，環境劇變以及小行星撞擊地球事件，發生了地球生命史上的第五次大滅絕
，75%的屬種消失。陸上、水中許多生物滅絕，恐龍時代終結。

白堊紀恐龍演化到頂峰，種類繁多

霸王龍正在與三角龍對峙

滄龍接任蛇頸龍成為海洋中的霸主

白堊紀末期火山活動劇烈

6600萬年前的小行星撞擊地球帶來了第五次大滅絕

古近紀（Paleogene）

距今6600~2300萬年，可細分為古新世、始新世、漸新世，非洲、南北美洲、亞洲大陸逐漸漂到今天的位置，喜馬拉雅山、阿爾卑斯山、安第斯山開始崛起。全球氣候較為多變，南北極先後發育大冰蓋。森林不再一統天下，草本植物開始廣布，地球上有了真正的草原。被子植物更趨繁盛，植物分區更接近現代。被恐龍壓制已久的哺乳動物在古近紀開始爆發式發展，哺乳動物牙齒分工明細，聽覺和嗅覺靈敏，擅長維持體溫，後代成活率高。

古近紀森林複原圖

古新世12米長的泰坦巨蟒是歷史上最大的蛇

旁邊為1.5米的圓殼龜

古近紀始新世生物面貌——恐鶴

在追逐小型哺乳動物

漸新世的體長8米高9米的巨犀

是有史以來最大的陸生哺乳動物

新近紀（Neogene）

距今2300~258萬年，各大洲板塊逐漸形成現今的位置，喜馬拉雅山進一步抬升，阿爾卑斯山脈形成，高山改變了空氣流通和天氣模式。隨著氣候變化，從海岸線到高緯度地區的森林，逐漸讓位於草原，擅長奔跑和啃草的馬科、鹿科、牛科脫穎而出，象類成為最大的陸地動物，而海洋中的霸主則是巨齒鯊。新近紀末期，東非草原上的一小部分靈長類開始直立行走，人類的祖先出現
。

新近紀複原圖

下頜長有一對下門牙的鏟齒象

生存在中新世的非洲大草原

南美洲的劍齒虎開始爭奪恐鶴的霸主地位

巨齒鯊成為新近紀海洋中的霸主

新近紀的南方古猿

第四紀（Quaternary）

從距今約258萬年前一直持續到今天，寒冷的冰期和氣候回暖、冰川退縮的間冰期不斷交替，可劃分出幾十次冰期-間冰期旋回
。在距今不過幾萬年的末次冰期，今天地球上的所有動植物物種幾乎都出現了，而猛獁象、披毛犀、劍齒虎、劍齒象等巨獸在末次冰期結束後幾乎全部消失，大熊貓、麋鹿等動物則和人類一樣熬過了冰期-間冰期旋回，生存至今。早在250萬年前，非洲的能人就學會了打制石器，180萬年前，直立人開始走出非洲，之後不斷發展進化到智人
。