浅谈行星地球的形成与演化一、 宇宙大爆炸与地球诞生时间和空间的起点,始于160亿年前一次开天辟地的大爆炸中, 诞生了早期宇宙最初的宇宙,是从一个无穷小的“奇点”开始扩展的大爆炸中 诞生的宇宙,经历了从初期的急剧暴涨,早期的迅速扩张和后来的局 部收缩阶段50亿年后出现首批恒星;初始宇宙空间充满密度极低 的星际气体和尘埃物质,在引力作用下,它们分别聚集为大型星系云, 再收缩形成星系最终形成了九大行星拱卫而成的太阳系这一时刻 距宇宙大爆炸约100亿年大约在距今50〜60亿年以前,一团星云开始集中,在引力收缩 的过程中,这团星云的大部分物质进入中心,形成原始太阳,开始有 了形体,并开始放射光和热46亿年前,太阳星云在加速旋转的过 程中分化出原始地球二、 地球结构的演变与生命的产生原始地球温度较低,是一个相对均匀、尚无分层结构的行星原始 地球一旦形成,即扑获周围的星云物质(或在旋转中甩出自身的部分 物质),形成自己的卫星一一月球同时因重力分异和放射性元素蜕 变而开始增温当原地球内部温度达到足以使铁、镍等元素熔融时, 铁、镍等元素迅速向地心集中,形成地核和地幔,随之,地幔逐渐冷 却固化,易融物质因其熔点和密度较低,逐渐上浮至地球表层,冷却 后形成地壳。
原始地壳比较薄弱,而地球内部温度又很高,因此,火山频繁活动, 镁铁质岩浆,冷凝后形成原始岩石圈,随后长英质岩浆上升、生成的 沉积岩开始褶皱;继后,部分熔融的中性和长英质岩浆上升形成原始 大陆地壳、并开始生成变质岩,现代壳幔结构形成从火山喷出的许多气体,构成原始大气,如CH4、NH3、H2、H2O (水蒸气)、H2S、HCH等,但无游离的氧(现在大气中的氧是光合生 物蓝藻和绿色植物出现后长期积累起来的)这种还原性大气在闪电、 紫外线、冲击波、射线等能源下,形成一系列有机小分子化合物,有 氨基酸、核苷酸等这些有机小分子化合物或直接落入原始海洋,或 经由湖泊、河流汇集到原始海洋,在海洋中层长期积累、相互作用, 在适当条件下,进一步缩合成结构原始、功能不专一的蛋白质、核酸 等生物大分子,这些生物大分子在原始海洋中积累,浓度不断增加, 凝聚成小滴状,形成多分子体系在一定的进化概率和适宜的环境条 件下,再经过长期不断进化,大约在35亿年前终于形成了具有新陈 代谢和自我繁殖能力的原始生命体此为生命演化的第一阶段,艮口非 细胞生命阶段,实现了从非生命到生命转变的过程三、生命的进化生命开始之初,曾经步履为艰:漫长的二十多亿年中,生命的种 类一直是如此单一,在恶劣的生态环境中,艰难地向前从距今30亿年左右到5.7亿年这段时间,地球进入了少年时期, 也就是前古生代时期。
虽然这个时期延续时间十分漫长,大气、水、 生物圈也都有很大发展,可是生物界的进化却很缓慢,直到前古生代 末期,地球上也还只是有菌类、藻类和一些低等原生动物、腕足类动 物等直到一个突然出现的机遇,生命的旅程才发生了翻天覆地的变 化那真是“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”在地球广袤然而 贫瘠的大洋中,仿佛一夜之间,出现了几乎所有的门类在距今5.3亿年前的寒武纪时期,短短200万年间,生命进化出 现飞跃式发展的情形几乎所有动物的“门”都在这一时期出现了 因出现大量的较高等生物以及物种多样性,于是,这一情形被形象地 称为生命大爆发这也是显生宙的开始大爆发掀起了生命进化的高潮,数不清的生物类型“你方唱罢我 登场”,迅速地占满了进化树上的所有位置新生的生命形式是如此 的错综复杂,以致于生物学家不得不罗列出“界,门,纲,目,科, 属,种”七个分类级次,去辨别和研究它们古生代时期的地层可分成早、晚两期,距今4亿年到2.3亿年 这3.4亿年时间是最古老生命的时代,地球到这个时期已经历了几十 亿年的演变大气圈、水圈、岩石圈的物质组成和结构跟今天地球情 况相差不大在前古生代末期,植物和动物已经分化在古生代时期,植物界 从低等的水生藻类进化成比较高等的陆生植物,动物界从比较低等的 海洋无脊椎动物进化到鱼类和陆生爬行类动物,完成了向大陆进军。
中生代开始以后,地球史发展出现了新的转折,在北美、南美之 间和欧亚、非洲之间发生了分裂,在北美和欧亚大陆之间,陆块向两 边移开,海水浸进去,这就是未来的大西洋;到了白垩纪晚期,南大 西洋有了明显的扩张到中生代晚期,出现了能够真正开花结果的植物——被子植物, 在动物界里,恐龙最为繁盛,到侏罗纪时期成为地球的霸主,但是在 白垩纪却突然绝灭了,而两类更高级脊椎动物一一鸟类和哺乳类,在 中生代时出现了新生代延续时间相对较短,但就在这个时期,地球表面海陆分布、 气候状况,生物界面貌逐渐演变到现代的样子地史时期中多次出现全球性的气候波动,表现为大规模冰期和暖 期的交替最后一次全球性大冰期出现于第四纪,距今约2-3百万年 前在冰川时期,几次出现了世界范围的气温降低,造成一些地区 终年为冰雪所封冻,由于大量的水被冻结在冰川里,海洋里的水量减 少,海面降低,今天不少被海水淹没的地方,当时都露出在海面上, 亚洲美洲之间的白令海峡,曾是连接两大洲的“陆桥”四、人类出现气候变冷,生物的生存和发展受到影响,一些地区的森林减少 直至消失;原来温暖潮湿的丛林变成了干冷的草原,在这个变化过程 中,有些生物因不能适应环境的改变,所以绝灭了;也有些生物为了 适应环境则改变了自己的形体和习性。
一部分古猿下地生活,也是受 到环境变化的影响生物经过几十亿年的进化,走过了从无到有、从低级到高级的许 多发展阶段,终于在最新地质历史时期产生了生命之花一一人类人 类的祖先为了得到赖以生存和发展的条件,经过难以想象的艰苦历 程,终于克服了环境改变带来的困难,走出了一条从只能适应环境到 自发改造环境的新路到几万年前,那时人的形象便和今天的人接近 了除了人以外,任何其他生物对自然界的影响都是无目的的,只有 人才使自己的行为成为有意识的活动人的有目的的改造环境的作用 将愈来愈显现出巨大的威力人类出现的机遇得于大冰期气候的影响,也是生物界长期演变 的结果促成地球演变的因素,不外乎内外两个方面外部因素就是在 地球外部的大气圈、水圈、生物圈里的作用力,它所引起的地质作用 就是风化、剥蚀、沉积等作用它的主要能源是太阳能、地球的重力 另外还有太阳、月亮对地球的引潮力,以及地球时期历史中的陨石冲 击作用等内部因素主要有两个方面:一是蕴藏在地球内部的放射性 元素衰变产生的热;一是由重力能转变而来的能内外两方面的因素 相互依存,又相互矛盾,共同决定着地球表层和内部的物质运动参考文献:《地球的演化与地质时代》——中国地质大学http://zh.wikipedia.org/wiki/寒武纪生命大爆发 维基百科 地球和其生物的 演变。