極簡地球生命演化史
地球，這個藍色的星體，目前人類所知的宇宙中唯一具有生命的星體，大約已經形成46億年了。
太空中的藍色地球（圖片來自網絡）
在浩瀚的宇宙空間，在漫長的時間長河裡，這顆星球時而險惡猙獰，時而靜谧迷人。就是在災變與甯靜的不斷變幻中，這顆星球孕育了宇宙的奇迹：生命。
如果我們乘坐一個可以穿越時空的膠囊，将自身置于地球演化之外，在幾十分鐘内了解地球從開始形成時的機緣巧合到現在萬物競自由的繁盛，我們也許會在震撼之餘展開思考，也會深深感激這個變化的世界對生命的選擇。
在穿越之旅開始前，我們需要了解一下地球曆史的時間單位。
地質時代的最高單位是“宙”，次級單位是“代”，再次級單位是“紀”，再次級單位是“世”。地質學家是利用地層來研究地球曆史的。與地質時代相對應的地層分别稱為“宇”、“界”、“系”、“統”。
時間單位
地層單位
宙
地質時代的最高單位
宇
地層最高單位，時間上與宙相對應
代
宙的次級時間單位
界
宇的次級地層單位，時間上與代相對應
紀
代的次級時間單位
系
界的次級地層單位，時間上與紀相對應
世
紀的次級時間單位
統
系的次級地層單位，時間上與世相對應
地質時間和地層單位對比表
地球的曆史首先被劃分為兩個大的“宙”：隐生宙和顯生宙。在地球曆史前8/9的時間裡（5.4億年前），沒有生命或是簡單的早期生命無法被保留在地層裡，這段時間被稱為“隐生宙”，由遠及近可以細分為冥古宙、太古宙、元古宙。
隐生宇地層表（國際地層委員會，2017）
（将表中的宇、界、系分别換成宙、代、紀、就是隐生宙地質年表）
顯生宙由寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀、三疊紀、侏羅紀、白垩紀、古近紀、新近紀、第四紀構成。
顯生宇地層表（國際地層委員會，2017）
（将表中的宇、界、系、統分别換成宙、代、紀、世，就是顯生宙地質年表）
我們将首先穿越到地球開始形成的時候，順着時間發展的脈絡，我們會看到這個星球如何經過煉獄般的磨難和積累，為生命誕生和繁衍創造出适宜的條件；我們可以看到生命在這個星球上如何由簡單到複雜，直到産生主宰世界的人類；我們也可以看到生命繁盛過程中為今天人類生活儲備的豐富物産。
第一站，46-38億年前，地球形成和煉獄的過程
這是一段曆史久遠的穿越，也許是因為太過久遠，我們看到的圖像多是由支離破碎的地質證據、理論計算、邏輯推斷甚至藝術想象得到的。巨大的時間跨度和空間跨度，使得這些現象有時候甚至令人難以置信。
46億年前正是太陽和太陽的行星們形成的階段。
太陽的核心通過吸引太陽星雲物質而不斷變大，最終形成恒星太陽。太陽形成過程中剩餘的星雲物質逐漸構成了100多顆行星。地球的雛形也就是在這時候形成的。
剛剛形成的太陽和它周圍大大小小的行星（視頻截屏）
在引力和随機運動的作用下，不同的星體會相互碰撞，有的行星因碰撞而與其他行星合為一體。在這個不斷碰撞的過程中，地球體積逐漸增大，并因碰撞而自轉，形成日升日落；因太陽引力而公轉，産生四季交替。
剛剛誕生的地球不斷接受來自星際物質的撞擊，表面溫度非常高，有些地方的岩石依然呈熔融狀态。
這時候的地球上，生命還是無法生存的。
不斷撞擊地球的行星和炙熱的地表（視頻截屏）
但是經過地表的不斷冷卻，地球在這一階段逐漸積累了生命所需要的重要條件：液态水。
關于地表水的來源，目前還沒有完全搞清楚，主要有兩種觀點：一種觀點認為早期地球大量接受含有水的小隕石撞擊，從而積累了大量的水；另一種觀點認為水是地球自身的氫元素被氧化而成的。
無論哪種途徑，這時候的地球已經被一片巨大的海洋所覆蓋。
被巨大海洋覆蓋的地球表面（圖片來自網絡）
第二站，38-11億年前，陸地形成，原始生命開始改造大氣成分
這片廣袤的水體溶解了多種化學物質，從而使它成為一個可以發生各種化學變化的“反映池”。經過數億年的反應和相互作用，地球終于在大約38億年出現了最早的生命形式——單細胞厭氧細菌。這是生命演化史上的一件大事，正是這些微小單薄的細胞，最終演化成在不同時期統治地球的生靈。
單細胞生物（圖片來自網絡）
在自然變化過程中，從無機物到有機物需要那麼多的機緣巧合，從有機物到生命更是經曆了無數次的嘗試和失敗。
也許失敗的案例每天都在上演着（早期地球自轉速度比現在快，一天隻有六個多小時），但在漫長的曆史長河中，任何小概率事件的發生似乎都是必然的。地球的誕生是這樣，生命的出現也是如此。
火山噴發和地殼活動使一些陸塊出露海面，這些陸塊不斷移動将構成全新的大陸。
早期大氣中二氧化碳含量極高，而氧氣含量較低，這是不利于生命的繁衍的。
在大約30億年前，在一些平靜的淺海，出現了大量疊層石菌落，這些疊層石菌落可以利用陽光的能量将二氧化碳和水合成糖類，同時釋放氧氣。經過數億年的改造，大氣中氧氣濃度慢慢升高。
淺海地區的疊層石（圖片來自網絡）
海水中的氧氣濃度也不斷升高，原來溶解在海水中的鐵元素被氧化成氧化鐵而沉積在海底。這些紅色物質将為以後出現的人類提供制造鐵制工具的礦藏。
在大約11億年前，不同的陸塊相互拼接，形成一個連接兩極的超級大陸——羅迪尼亞（）大陸。
羅迪尼亞超級大陸（圖片來自網絡）
第三站，雪球地球時代
7.5億年前後，因為地殼活動，羅迪尼亞大陸分裂。
大陸分裂導緻海岸線變長，前述疊層石繁衍旺盛，消耗了大量二氧化碳。強烈的構造活動使大量新鮮岩石出露，矽酸鹽岩石風化也消耗了大量二氧化碳。這兩個作用使地球大氣中二氧化碳濃度急劇降低。
失去了保暖的外衣，氣溫下降，地球迎來了她誕生以來最大一次冰期。整個地球被冰雪覆蓋。生命再次遭受嚴峻考驗。但是在溫度不那麼低的海底，生物依然在朝着不同的方向演化，為有朝一日環境改善後的繁榮做着準備。
冰雪覆蓋的地球（圖片來自網絡）
直到“雪球地球”的結束，地質曆史上的隐生宙也就結束了。
地球生命将迎來一次具有裡程碑意義的大繁榮。
中篇預告：
在中篇的旅行中，我們将看到地球各種生命的祖先在寒武紀出現爆發式增長；看到海洋生物逐漸登陸的過程；看到海洋和陸地生物繁盛，為今天使用的化石能源提供儲備；看到爬行類統治的時代；看到哺乳動物逐漸繁盛。
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