五分鐘瞭解生命誕生史,所有生命都來自於一個古細菌

其實人和猴子早已是進化樹上的兩個分叉了,不過要拿來打個比方確實沒錯,畢竟1000多萬年前還真叫做西瓦古猿,不就是猴子嘛,更久以前,生物都是從海洋走向陸地的,似乎也對,但追朔到生命誕生那一刻,不就是個細菌麼?問題這個過程到底是怎麼發生的呢?怎麼就從細菌走到了人呢?

五分鐘瞭解生命誕生史,所有生命都來自於一個古細菌

生命進化樹

上圖可能很多朋友都看到過,這就是生命進化樹,四十億年前的最原始生命開始,到誕生地球上萬千生命,一路發展經歷了幾個階段,下面簡單來介紹下。

地球上原始生命的發展歷程

第一個生命誕生於40億年前,可能是源於能自我複製RNA分子,當時這些環境集中於地球上的某幾個位置,資源是非常有限的,因此從生命誕生的那一刻開始,生命之間的相互碾壓和競爭就開始了,那些複製上效率更高的DNA取代了RNA,然後生命開始在膜內發展,因為自膜的保護下有更穩定的環境,所以原始的細胞就誕生了。

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證據:2017年,科學家在加拿大魁北克發現42.8億年前的微體化石,證明生命誕生可能要比古生物學家預估的要更早一些。此時大氣中僅僅只有少量的還原氧氣,因為生命在此時還不能光合作用,這些氧氣來自陽光分解水蒸氣,氫氣逃逸後留下的氧氣,但含量很低,根本無法形成足夠的氧化條件。

  • 單細胞生命

38-35億年時單細胞生命開始出現,古細菌就是這個時候出現的,早期的古細菌也能光合作用,但這種光合作用存在很大的侷限性,還不能產生氧氣。這個時期的生物特徵演化到了糖酵解。

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地球大氣O2增加:紅線與綠線表示估計的範圍,以十億年(Ga)為單位

28億年時能夠進行光合作用的藍菌開始出現,隨後則出現大氧化事件,這個事件非常關鍵,因為這直接導致了地球上氧化礦物的出現,另外這個氧化事件使得後期動物出現做好了鋪墊。

  • 從單細胞到多細胞生命

18-16億年前,具有有細胞器的複雜細胞真核生物開始出現,這個階段是單細胞向多細胞生物的過度階段,最先出現的多細胞生物是真核藻類,我們現代地球的氧氣大都是海洋藻類所提供的,佔比80%以上,各位可能不瞭解,陸地上所有植物也不過提供20%不到的氧氣。

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裸藻門、甲藻門還屬於原生生物,到了生殖構造複雜的輪藻門則開始屬於植物了,藻類在現代生態中扮演的角色非常重要,它不僅提供氧氣,還是海洋食物鏈的食物提供者。

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12億年前時出現了有性生殖,這使得演化速度跟早期的無性生殖相比,速度提高很很多,也預示這後期演化速度將會大大加快。

  • 從植物到動物

到了6.65億年前時,海洋中的多細胞動物開始出現,生物學家認為,第一個動物演化自鞭毛真核生物,和現代生物中最接近的是領鞭毛蟲,如果你不清楚這種生物的特徵的話,不妨想象下雄性動物的小蝌蚪。動物運動能力可能在寒武紀前就已經擁有了,經過數十億年的積累,已經到達了生命大爆發的前夜。

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領鞭毛蟲

寒武紀生命大爆發

寒武紀生命大爆發至今仍然是個謎,但它產生了所有動物的主要的門,這個過程大約持續了2千萬年,從比較單一的生命樹開始分櫱,而且短期內就枝繁葉茂,幾乎涵蓋了所有動物類型。所以我們現在所有的動物門都可以在寒武紀找到化石證據。

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原因的猜測有幾種,其中之一是大氣層中的氧含量已經達到了相當高的程度,足夠產生臭氧來減少紫外輻射,使得陸地上也適合物種生存,這其實為海生或者水生向陸地轉換鋪墊好了條件。寒武紀晚期,脊椎動物開始出現,奧陶紀早期,魚類開始在海洋中出現。

  • 從水生到陸生

4.75-4.5億年時是水生轉向陸生的關鍵時間,首先是植物,然後是節肢動物開始走向陸地,比如馬陸和蜈蚣,都已經開始適應陸生。3.6億年前的植物種子出現,使得地球上開始出現森林。石炭紀時期是地球上重要的成煤期,大片的森林年復一年的生長中逐漸形成了腐殖層,被埋入地下後經過複雜地質化學作用形成了煤炭。

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石炭紀的植物


  • 哺乳動物最早的祖先

3.4億年前誕生了能在陸地繁殖的羊膜動物和爬行動物,這個時間節點很關鍵,因為它們是哺乳動物、爬行動物的最接近共同祖先,簡單的說我們人類最原始的祖先就是從這個時候開始從水裡上岸的。哺乳動物的直系祖先是單孔亞綱中的似哺乳爬行動物,犬頜獸就是一種已滅絕似哺乳爬行動物!

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犬頜獸,一種已滅絕似哺乳爬行動物

  • 恐龍開始出現

2.5億年前,初龍開始出現,後期分化成鱷魚和恐龍以及翼龍,並且幸運的恐龍在三疊紀-侏羅紀滅絕事件中倖存了下來,而且它們的競爭對手都已經在此前滅絕,因此發展成了地球上曾經存在過的最龐大家族,恐龍,它稱霸了地球大約1.6億年以上。

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1.64億年前最早的哺乳動物親獺形狸尾獸開始出現,當然這並非你所想象的哺乳動物,它只是現代鴨嘴獸的直系祖先。1.25億年前,現代有胎盤哺乳動物的祖先攀援始祖獸出現,7500萬年前,人類和齧齒類動物的最後共同祖先出現,此後就分道揚鑣了。

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攀緣祖獸


雅各布斯工程學院的Pavel Pevzner和31個研究所小鼠基因組測序聯合會的其他科學家在《自然》雜誌上發表了一份接近最終的小鼠基因藍圖,顯示人類和小鼠的基因大概在7500萬年前出現了分化。

哺乳動物稱霸地球

哺乳動物逃過了6500萬年前的白堊紀-第三紀的生命大滅絕,使得地球上最龐大的物種絕大部分離開了演化序列,讓位給了倖存下來的其他物種,第一次恐龍的演化和哺乳動物站在了同一條起跑線上。

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5500萬年前靈長類在各大洲出現,比如美洲的辛普森氏果猴及亞洲德氏猴,3500-3000萬年前,原上猿開始出現(可能和埃及猿類似的一種雜食性靈長類)

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原上猿

人類的演化和發展

1500-1300萬年前,人類的祖先西瓦古猿開始出現,500萬年前人類和黑猩猩的共同祖先乍得人猿開始出現,480萬年前,人族中黑猩猩大小的地猿出現,地猿很關鍵,直立行走的第一個物種,到370萬年前,南方古猿開始出現,公認的現代人類祖先,其直立行走程度已經達到相當高的程度。

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180萬年前,直立人開始從非洲擴散到其他洲,70萬年前人類和尼安德特人開始出現分化,13萬年前尼安德特人稱霸歐洲,2.7萬年前尼安德特人突然滅絕,具體原因至今仍不清楚,其猜測可能是智人的擴張導致尼人滅絕,可能的原因包括病毒肆虐或者智人的生育能力超過了尼人。


五分鐘瞭解生命誕生史,所有生命都來自於一個古細菌

1萬年前,人類從採集生活轉向農業時代,各種植物的馴化,農業的發展使得人類從採集時代不穩定走向了穩定的聚居生活。

6000年前人類進入父系社會,公元前500年,人類進入封建社會,18世紀,人類進入工業革命時期,1969年人類登上月球!

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生命從能複製的RNA到登上月球,用了40億年,在這漫長的時間中,生命發展不能中斷,地球環境穩定,恆星發光正常,附近沒有伴星或者黑洞甚至中子星的存在,所以大過濾器理論的提出者美國喬治梅森大學的助理教授羅賓·漢森認為,人類是一個奇蹟,但到現在為止這個奇蹟100%發生了,但在未來有多少障礙等待著我們,誰都不知道,所以人類必須為自身發展準備好備胎,當然在人類理解起來,就是發展科技,爭取早日離開地球!


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