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物种进化

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中文名:物种进化 外文名evolution 时段历程 从前寒武纪 到全新世物种 历程 从有机小分子到 哺乳动物 关键 物竞天择，优胜劣汰

物种进化：地球由于处于太阳系的特殊有利区域，孕育了大量的生命。从细菌到单细胞，从单细胞到复杂生命，这之间的历程承载了46亿年的地球历史。而物种进化则在其中充当着主要角色。进化，又称演化（evolution），在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。所谓性状是指基因的表现，在繁殖过程中，基因会经复制并传递到子代，基因的突变可使性状改变，进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因物种迁徙或是物种间的水平基因转移，而随着基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随机的自然选择或随机的遗传漂变影响，在种群中变得较为普遍或不再稀有时，就表示发生了进化。简略地说，进化的实质便是：种群基因频率的改变。

前寒武纪

很多学者将前寒武纪分成太古宙（距今46亿~25亿年）、元古宙（25亿~5.43亿年）。

地球上最古老的生命遗迹被发现在格陵兰岛的古老岩石中，距今大约38.5亿年。我们无从知晓生命在地球上的最初形态，关于这个问题一直存在诸多观点和假设。一种可能是，最初的有机小分子或许出现在海底热泉附近，那里具有足够的热量以及合适的化学物质，能为生命进化提供必要的需求。

最早的生物应当是名为蓝藻的类群，它们进化出能够进行光合作用的特性。它们在海底形成巨大薄层，有时也会形成被称作叠层石的层状堆积，它们属于最早的化石，能够追溯到大约35亿年前。 在元古宙初期，地球上的生命仍局限于海洋之内。但由于藻类及部分细菌不断的光合作用，制造了大量的氧气，开始出现一些具有真正细胞核的真核生物，例如原始海绵和类水母生物。

古生代

寒武纪 寒武纪大爆发是众所周知的事实，但关于该事件发生的原因却是众说纷纭。在这段时期，生物化

石开始变得常见起来，如具甲壳的三叶虫，在世界各个地区都出现过，还有巨大的猎食者奇虾，进化出巨大的钳子，能轻易敲碎当时的带甲壳生物，成为海洋霸主。并且，早在寒武纪（距今5.43亿~4.9亿年）就已经出现原始的无颌鱼类——海口鱼，类似于现在的七鳃鳗和盲鳗。

奥陶纪 奥陶纪（距今4.9亿~4.43亿年）期间，所有生物仍然只生存在海洋里。三叶虫家族尤其庞大，它们被分入单独的三叶虫亚门。这一时 期的海洋霸主则是房角石——巨大的软体猎食者，其体长能达到10米，它与现在的乌贼与鹦鹉螺相似。还有有海蝎子之称的巨型羽翅鲎，它们善于伏击，房角石是它们的唯一天敌。陆地仍是荒芜之地，只有一些河流沿岸生长着原始黏菌和苔藓。 奥陶纪晚期经历了地球史上第一次生物大灭绝。原因是伽马射线暴击中地球，使得全球气候变冷，并且伴有大量火山爆发，约有百分之七十的生物灭绝。

志留纪 生命在志留纪（距今4.43亿~4.17亿年）得到稳步发展，热带前海地区发育出珊瑚、海绵和苔藓虫。海蝎中的翼肢鲎达到了一定数量， 并很快取代了在奥陶纪大灭绝中受到重创的房角石海洋霸主的地位。同时出现了真正的蝎子，如史上体型最大的蝎子——布龙度蝎子，它具有现代蝎子没有的鳃，并且拥有良好的视力，可以借此寻找食物。在上述节肢生物的威胁下，当时许多鱼类都进化出了保护性的盔甲，拥有了更先进的器官。 直到晚志留纪，在一些蕨类与真菌的掩护下，一些多足虫和其他节肢动物才开始首次登上陆地，之后大批生物向大陆拓展。

泥盆纪 泥盆纪（距今4.17亿~3.54亿年）期间，陆地海洋得到空前的发展。

在早泥盆纪时期，陆地还是物种稀少、种类原始。但由于后来的森林大泛滥，其中首次出现的树形植物被称为古羊齿（Archaeopteris），它大量分布在河流沿岸及河口地带。 陆地上的动物仍以节肢动物为主，例如蜘蛛类、多足类。一些扇鳍鱼类首次进化出肺部，能够从海里上岸，并进化出四肢缓慢移动，如海纳螈（Hynerpeton)，以及它的近亲鱼石螈和棘鱼石螈，都出现于晚泥盆纪，属于原始两栖迷齿类动物。它们的四肢实际上无力使他们在陆地上移动，并且海纳螈每只四肢上有八个脚趾，鱼石螈有七个。一些科学家认为它们算不上是两栖动物，只把他们分在四足超纲下。 海洋中则出现了两种恐怖的硬骨有颌鱼类。邓氏鱼体长可以达到8米以上，分布在当时的北美、北非与欧洲。

它的嘴里由两片锋利的骨质齿板，能像尖刀一样相互切合，下颌具有强大的咬合力，其他生物根本无法与之相比；含肺鱼体长四米，分布于北美洲。体表覆盖着较大的鳞片，具有强大的下颌和锋利的牙齿。海洋中首次出现鲨鱼，不过当时它们还未兴盛起来，如胸脊鲨（Stethacanthus). 晚泥盆纪爆发了第二次生物大灭绝。原因是位于西伯利亚地区的火山爆发，该次灭绝过程持续了几百万年，大量的火山灰及其污染物使得大气中二氧化碳浓度加重，温室效应显著。约有百分之七十八的海洋生物灭绝。

石炭纪 石炭纪仍处于温室气候下，这一时期，低洼区域已经被茂密的森林和沼泽所占据，主要的种类是蕨类植物、木贼类以及巨大怪异的石松科树木，其中一些种类能达到50米。

大气中的含氧量也极高，许多生物都栖息在这些森林中，如巨型节肢动物——远古蜈蚣虫（Arthropleura)，也被称为古马陆，是有史以来最大的陆生节肢动物；还有体型巨大的巨脉蜻蜓（Meganeura)，翼展能够达到75厘米，是当时的顶级猎食者。

而沼泽地区则有利于两栖动物生存，原水褐螈身长2.5米，擅长游泳，属于两栖石炭蜥类，是介于两栖动物与爬行动物的种类。该时期也进化出了最早的爬行动物——油页岩蜥（Petrolacosaurus)，它体形矮小，外形与蜥蜴相似，常将卵产到远离水源的地方。到晚石炭纪时，还出现了小型合弓纲爬行动物蛇齿龙，体长2公尺到3.6公尺。

鲨鱼与硬骨鱼主宰着海洋世界，希氏根齿鱼（Rhizodus hibberti）是当时的顶级掠食者，体长8米，它的牙齿甚至能长到几十厘米，是有史以来最凶猛的淡水鱼类。 石炭纪末期由于大陆漂移至南极圈，全球气候变暖，两栖动物与巨型昆虫受到重创，为之后爬行动物的发展铺平了道路。