地球的歷史

已經有40多億年了，

而我們人類的演化

僅僅只是其中很小的一部分。

地球演化（來源網絡）

我們絞盡腦汁

也只能想象一下幾百年的歷史，

而數十億年的時光

對我們來說的確是有些遙遠！

因此，為了幫助我們理解時間的全貌，

地質學家將目光轉向了地層。

通過觀察我們腳下的地層，

地質學家已經能夠識別和

描述生命歷史上的關鍵事件

——從進化多樣性的爆發到

災難性的滅絕事件。

這些關鍵事件

“新生和消亡”

構成了地球生命故事的篇章。

而將這些篇章

聯繫到一起的紐帶便是：

<strong>地質年代表。

先從地質年代表的歷史來說起吧！

地質年代表的歷史

由於搞清楚如何讀懂

地層中的歷史並不容易。

因此人類在很長一段時間裡，

並不知道地球有多古老，

也不知道在遠古時代到底發生了什麼，

更不知道以什麼順序發生。

而在1669年，

丹麥科學家尼古拉斯·斯蒂諾

(Nicolas Steno)發表了

第一部地層學定律

——解釋地球外層

地層或岩層的科學。

尼古拉斯·斯蒂諾

斯蒂諾提出

靠近表面的層一定比

下面的層年輕。

因此他認為挖得越深，

所發現的化石就會越古老。

這個理論聽起來似乎十分合理。

根據斯蒂諾的想法，

意大利地質學家喬瓦尼·阿迪諾

（Giovanni Arduino）更進一步，

開始為岩層命名。

18世紀60年代，

阿迪諾研究了意大利阿爾卑斯山，

根據其深度和組成

來劃分它們的層次。

喬瓦尼·阿迪諾

他把變質岩和火山岩的

最底層稱為Primary layer。

上面是堅硬的沉積岩，

他稱之為Secondary，

並把較軟的沖積層頂層命名為

Tertiary和Quaternary。

阿迪諾阿爾卑斯山分層

但由於世界各地的岩層

並不是以同樣的順序出現的，

因此地質學家沒有辦法

比較不同地點的岩石。

如果沒有比較地層的方法，

就不可能有統一的時間標度。

終於，在1819年，

英國地質學家威廉·史密斯

（William Smith）

找到了解決這個問題的辦法：

化石。

威廉·史密斯

通過比較來自不同岩層的

古代生物遺骸，

史密斯可以匹配它們的年齡，

不管它們相距多遠。

三葉蟲化石

例如，史密斯發現

許多早期三葉蟲的化石

都在菊石化石的下面，

而菊石化石又在某些貝類的下面。

因此，在世界上

任何你發現三葉蟲的地方，

你都知道你看到的岩石比

菊石生活的年代要早。

三種化石

在斯蒂諾、阿迪諾和

史密斯等早期地質學家的

工作基礎上，

現代科學家利用這些和

其他線索創造了

我們現在所說的地質時間尺度，

即地質年代表。

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直到今天，地質年代表

經過多次修改，

被分為五個亞組：

宙、代、紀、世、期

以這樣的增量來組織時間，

可以讓我們在不同的尺度上

提出關於演化的問題。

比如，當時地球上有生命嗎？

如果有，是什麼樣子的？

在這幾百萬年的時間裡，

氣候是什麼樣的？

......

因此，接下來

就讓我們通過了解

地質年代表的所有年代，

來看看地球歷史上

最大的一幅全景圖吧！

宙

宙是最大的時間段，

從5億年到近20億年不等。

而最早的宙被稱為冥古宙。

冥古宙

冥古宙開始於

地球本身的形成，

大約46億年前開始，

結束於40億年前。

冥古宙以希臘地獄的名字命名，

並且也確實沒有辜負它的名字。

這是唯一一個沒有化石的年代。

因為，那時候的世界

真的如同......地獄。

冥古宙時期的地球

被火山活動、宇宙轟擊、

肆虐的風暴和有時熱到

足以融化岩石的溫度所摧毀。

但即使在這片灼熱的荒原上，

生命也可能得以形成。

雖然這一時期沒有發現化石，

但在冥古宙的岩石中

發現了少量的有機碳，

一些專家認為

這是早期生命存在的證據。

包含冥古宙地殼的澳大利亞傑克山

這些最初的生物

是微小的單細胞生物，

但它們最終能夠塑造

整個星球的未來，

所以它們的出現

是這一時期的一個主要基準。

地殼的冷卻結束了冥古宙，

為大陸最終形成奠定了基礎。

而這種降溫標誌著

下一階段的開始

——從40億年前到

25億年前的太古宙。

太古宙

太古宙是以

希臘單詞“起源”命名的，

它曾被認為是

生命最初出現的跡象。

但至少，可以說這是

生命第一次蓬勃發展，

在原始海洋中

形成了微生物群。

這些微生物留下的化石

被稱為疊層石，

其中最古老的——

比如在西澳大利亞發現的那些

——可以追溯到太古宙。

化石

在此期間，大氣中

大部分是二氧化碳，

但藍藻的出現

即將改變這一切。

藍藻細菌

25億年前，

太古宙讓位給元古宙，

意為“更早的生命”。

元古宙

元古宙時期，

光合細菌和一些

多細胞形式的生命

一起向大氣中

釋放了大量的氧氣。

這可能消滅了

地球上大部分的厭氧生物。

但它為重要的新生物

開闢了道路，

包括原始的真核生物，

它們的細胞都有一個

包裹在細胞膜內的

細胞核和細胞器。

真核生物發展成為

第一個真正的，大的，

複雜的生命形式，

比如盤狀的狄更遜水母。

狄更遜水母

這些新的、更大的生物

迅速地多樣化，

到5.41億年前，

下一個宙，也就是當前的宙

——顯生宙，

開始到來。

顯生宙

顯生宙的名字意味著可見的生命，

是生命真正變得明顯的時候。

顯生宙是樹、恐龍、

蠑螈和人類等的家園，

也就是我們最熟知的時期。

顯生宙是從距今5.41億年至今

的一段地質時期。

以大量動物出現為標誌。

我們已經走過了幾十億年，

那麼這剩下的，生物最活躍的

5億多年究竟是什麼樣的呢？

從這裡開始，

就讓我們通過探索

顯生宙的各個時代，

來詳細研究

“代”這個時間段吧！

代

顯生宙分為古生代、中生代和新生代。

其中第一個時代是古生代，

它始於5.41億年前。

古生代

古生代意為遠古的生物時代，

這個時代最大的特徵便是

可見生命的多樣化，

它以一場大爆發開始

——寒武紀生命大爆發。

在世界海洋中，

這種生物多樣性和

複雜性的融合

是生命史上極其重大的一件事，

因此所有在它之前出現的宙

——冥古宙、太古宙和元古宙

——被統稱為前寒武紀。

在古生代初期，

化石記錄突然顯示出

具有礦化遺骸的複雜生物，

比如具有堅硬的外殼、外骨骼等。

這些新生物中第一個

真正廣泛分佈的是三葉蟲。

它們在世界各地都很常見，

從威廉·史密斯

(William Smith)時代開始，

幾個世紀以來，

它們一直被用作

古生代的指示化石。

但是三葉蟲很快就有了競爭。

魚長出了牙齒和下顎，

主宰了海洋，包括第一批鯊魚和

身披骨甲的盾皮魚。

盾皮魚

與此同時，自太古宙大陸

形成以來一直貧瘠的土地，

終於開始有生物居住了

——先是植物，

然後是節肢動物。

植物和節肢動物

不久之後，

最早的兩棲動物進化

並從水中爬出，

在泥裡留下了

第一個脊椎動物的腳印。

足跡化石

2.99億年前，盤古大陸形成，

其中心是一片巨大的沙漠。

這片沙漠很快就有了

爬行動物和哺乳動物的祖先，

它們可以在乾燥的環境下

繁衍生息，不像兩棲動物。

這一令人難以置信的生命增長

會永遠持續下去嗎？

當然沒有。

2.52億年前，

70%的陸地脊椎動物和

96%的海洋物種

從化石記錄中消失了，

這一事件被稱為“大滅絕”，

是地球歷史上最嚴重的物種滅絕。

但其確切原因仍不清楚。

位於南美洲島嶼海岸的

一個可能的隕石撞擊點，

也許是一個線索。

而在西伯利亞，

玄武岩層顯示出

大規模的火山噴發熔岩

覆蓋了大片的泛大陸。

這兩起事件都發生在

古生代末期，

因此滅絕發生的原因

可能是多樣而複雜的。

兩起事件

無論如何，古生代開始

也許是生命爆發的一個階段，

但它幾乎以絕對的死亡告終。

生命花了數百萬年才恢復，

但當它恢復時，一個新的世界，

中生代，已經到來。

中生代

中生代的年代為

2.52億年前至6600萬年前，

由於這段時期的優勢動物是

爬行動物，尤其是恐龍，

因此又稱為

事實上，所有的非鳥類恐龍

都只生活在中生代，

所以它們仍然是這個時代

最好的指示化石之一。

許多現代生物群體

也在這個時期進化，

如哺乳動物、青蛙、

但是，6600萬年前，

中生代結束了，

發生了另一次毀滅性的事件，

被稱為白堊紀-古近紀或

K-Pg大滅絕事件。

像所有的大規模死亡一樣，

K-Pg大滅絕也有很多原因，

但其中最大的原因可能是

一顆巨大的小行星撞擊地球，

向大氣中釋放出大量的火山灰，

擋住了陽光，

在地球上造成了一場惡性寒流。

沒有太陽的能量，

整個植物群落死亡，

依賴這些植物的動物

也隨之死亡。

銥層岩石

這種撞擊的證據可以在

中生代末期的銥層岩石中找到。

銥是地球上稀有的元素，

但在小行星和彗星中很常見。

而在墨西哥灣有一個

巨大的隕石坑，

它的年齡與這次

滅絕的日期相吻合，

成為小行星假說的確鑿證據。

墨西哥灣隕石坑

K-Pg滅絕的受害者是一些陸地、

海洋和天空中最大的爬行動物，

包括我們現在所說的

所有非鳥類恐龍。

當然，鳥類在大災難中倖存下來，

使它們成為恐龍最後倖存的世系。

由於所有的大型爬行動物都消失了，

剩下的較小的動物

能夠在下一個時代

——新生代

勉強維持生計。

這便是我們的時代了。

新生代

新生代是現代生物的時代，

它標誌著哺乳動物的崛起。

在K-Pg大滅絕後不久，

氣候變暖，叢林遍佈全球。

哺乳動物在這個溫暖的世界裡

很快就崛起了，

到4000萬年前，

我們認識的大多數

哺乳動物群體都出現了，

比如鯨魚、蝙蝠、

齧齒動物和靈長類動物。

但是，從3400萬年前開始，

氣候又開始變化。

這一次，冰蓋開始在兩極生長，

佔據了地球上大部分的水。

這些乾燥的環境創造了

一個新的棲息地，草原。

也就是在700萬年前，

在這片草原上，

一種被稱為Sahelanthropus的類人猿

成為了已知的第一個

直立行走的靈長類動物。

260萬年前，冰蓋進一步擴大，

地球進入冰河時期。

這就是我們所熟知的冰河世紀時期。

在過去的幾百萬年裡，

我們所知道的大多數現代生命形式，

如猛獁象和劍齒虎等巨型動物

也都逐漸發展壯大。

猛獁象

劍齒虎

然而，這個物種豐富多樣的時代

又一次走到了一個終點：

大約15000年前，

氣候開始變暖。

在接下來的幾千年裡，

到11700年前，

最後一次大冰期結束，

現代人類幾乎居住在

地球的每個角落。

但是，人類在所謂的

冰河世紀巨型動物滅絕中

扮演了什麼樣的角色，

人們對此爭論不休。

而從那時起，

我們人類就按照

自己的意願開始塑造地球。

像藍藻菌和恐龍一樣，

我們對棲息地、其他生物和

生物圈本身都產生了巨大的影響。

所以，儘管我們在這個星球上的

時間相當於之前生命故事的

最後一頁，但我們同樣成為了

下一章的作者。

也許在多年後，

人類的時代會因為我們在

土地上留下的痕跡而被發現。

而我們的身體也將成為

這一時期的指示化石。

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