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1、物種的滅絕與演化地球生命歷程中的物種滅絕可以分為兩類:常規(guī)滅絕和集群滅絕。常規(guī)滅絕(normalextinction)也稱為背景滅絕,指在各個時期不斷發(fā)生的滅絕。集群滅絕(massextinction),指的是,在相當短的時間內(nèi)出現(xiàn)大規(guī)模的生物滅絕,往往涉及一些高級分類單元,如科、目、綱甚至更高級別的生物滅絕,此外,生態(tài)上和分類上無關(guān)的類群往往近乎同時滅絕。集群滅絕之后往往伴隨有適應(yīng)輻射,因此在生物演化中起重要作用。??大約在38億年前,一個原始的地殼形成,其上布滿了湖泊、水池和水洼,混合著火山灰。當時火山活動頻繁,大氣主要由氮氣、一氧化碳、
2、水蒸氣和氫氣等構(gòu)成。太陽紫外線輻射強烈,閃電、宇宙射線等提供了各種形式的能量。地球上的各種氣體成分之間發(fā)生了一系列的化學反應(yīng),形成了簡單低分子量的有機物。這些簡單低分子量的有機物與地表水體相互作用,形成了含有有機化合物的水溶液。這些含有有機化合物的水溶液最終匯集到原始的海洋中,孕育出原始的原核生物。這些原核生物可能是厭氧化學異養(yǎng)型原核生物,也可能是化學無機自養(yǎng)的,以二氧化碳作為唯一的碳源進行硫呼吸(氫被硫氧化產(chǎn)生硫化物)獲得能量。隨著光合細菌和藍藻這一類光合自養(yǎng)生物的產(chǎn)生,大氣中開始出現(xiàn)氧氣。氧氣含量的增加,為真核生物的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。??大
3、約在19億年前,單細胞真核生物誕生。大約12億年前,最原始的單細胞動物誕生。大約10億年前,高級藻類出現(xiàn)。在距今約5.8億年前,埃迪卡拉動物群出現(xiàn)。在距今約5.6億年前,埃迪卡拉動物群集群滅絕。在距今約5.44億年前,突然出現(xiàn)大量多樣性很高的多細胞動物,其面貌與埃迪卡拉動物群迥然不同。人們把這一現(xiàn)象稱之為“寒武紀大爆發(fā)”(Cambrianexplosion)。寒武紀最顯著的特點,就是具有硬殼的不同門類的無脊椎動物如雨后春筍般的出現(xiàn),這些動物,包括節(jié)肢動物、軟體動物、腕足動物、古杯動物以及筆石、牙形刺等。它們的飛速涌現(xiàn),形成了生物大爆炸的壯觀局
4、面,帶來了生物從無殼到有殼這一進化歷程中的重大飛躍。試想,在寒武紀之前,地球上一遍荒寂,海洋中的生物寥寥無幾,那時的世界與寒武紀有多么巨大的差異啊。只有到了寒武紀,地球才呈現(xiàn)出欣欣向榮的面貌,而改變地球面貌的恰恰是這些眾多的生物。生物從無殼到有殼,給我們帶來了兩方面的信息,首先是生存環(huán)境向更有利的方面變化,寒武紀時淺海面積擴大,海水溫暖,含有正常鹽分和大量溶解了的碳酸鈣,滿足了無脊椎動物分泌硬體骨骼的需要;其次,生物具備硬殼后通過變革改變了棲息條件同時增強了自我保護功能,在生存競爭中向有利于自身方面發(fā)展。但寒武紀(5.44億年前至5.05億年
5、前)時期的動植物只生活在海洋里,陸地上只有少量原核生物。這一時期的代表動物是三葉蟲和鸚鵡螺。三葉蟲出現(xiàn)后,在整個早古生代(包括寒武紀、奧陶紀和志留紀)都可作為眾多生物的代表,它們和許多其它生物一起共同揭開了地球走進生物多樣化的序幕,從此,一個欣欣向榮的生物世界才真正出現(xiàn)。晚古生代時三葉蟲數(shù)量隨著門類眾多的海洋無脊椎動物的大量涌現(xiàn)而減少,中生代到來時終于絕滅。寒武紀末,無頜類在海洋中誕生,成為最早的脊椎動物。4.7億年前,綠藻開始移居到陸地的氣生環(huán)境中;緊接著,真菌類也開始移居到陸地的氣生環(huán)境中。綠藻與真菌的共生體即為地衣。4.38億年前,苔蘚
6、植物在陸地上誕生。4億年前,蠕蟲和節(jié)肢動物在陸地上生存下來。3.6億年前,蕨類植物在陸地上誕生。奧陶紀是早古生代海侵最廣泛的時期,這為無脊椎動物的進一步發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。這一時期,海生無脊椎動物不僅門類和屬種大量豐富,在生態(tài)習性上也有重要的分異。主要生物種類除三葉蟲外,還有筆石、鸚鵡螺、牙形刺動物、腕足類、腹足類等,奧陶紀還出現(xiàn)了原始的魚形動物——無頜類。當時的海洋中,各式各樣的筆石隨處漂蕩,各種鸚鵡螺在四處覓食,三葉蟲及腕足類在海百合組成的“叢林”中緩緩爬行,還有許多蠕蟲類和節(jié)肢動物藏匿在藻叢和泥沙中,一派生機勃勃的景象。談到奧陶紀就不
7、能不涉及鸚鵡螺,因為這種動物在奧陶紀的海洋中非常繁盛。鸚鵡螺屬于頭足類動物,而頭足類全部生活在海洋中,從淺海到大洋深處,從熱帶到寒帶都有它們的蹤跡。如果我們把無脊椎動物稱作低等動物,脊椎動物(包括人類)為高等動物,那么頭足類就是低等動物中最高極的種類。在生物分類位置上,頭足類被稱作頭足綱,包括烏賊、章魚和鸚鵡螺等。它們的身體兩側(cè)對稱,頭部極其發(fā)達,具有一對銳利的眼睛。之所以稱它們?yōu)轭^足類,是因為它們的頭和足部全都發(fā)育在身體的同一側(cè),足在頭部的口周圍分裂成8-10條腕或觸手,能夠捕抓獵物、抵御敵害。頭足綱屬于軟體動物門,因此也具有殼,只不過有的
8、種類殼在體外,有的種類殼在體內(nèi)或者退化消失。頭足類具有由頭部神經(jīng)節(jié)組成的腦,雌雄異體,因此無論從那個角度來說,頭足類都是在無脊椎動物中與眾不同、非常進步的生物,它們