地球历史的24个转折点

2019 年 6 月 24 日 科学出版社

地球已经存在了45.4亿年，这是漫长而又忙碌的几十亿年。在这段时间内发生了数不尽的事件，其中有些事件成为了影响地球历史和生命进程的里程碑。今天，我们就来看看，塑造了这个世界的24个重大转折点。

1. 地球的诞生（45.4亿年前）

当太阳还是一颗年轻的恒星时，在它的周围围绕着由尘埃、气体和岩石形成的云，这便是地球的诞生之地。一些岩石会发生碰撞，最终，它们的质量大到足以通过引力吸引其他岩石，或周围其他的物质，从而形成了地球。月球可能是在不久之后形成的，我们普遍认为当时有一块行星大小的岩石撞击地球，产生了巨大的碎片，凝结成了月球。

2. 生命的起源（42 - 37亿年前）

没有人确切地知道生命是从什么时候开始的。目前已确认的最古老的单细胞微生物化石大约存活于42亿到37亿年前。生命有可能起源于深海热泉，也有可能起源于火山口附近的淡水泥坑，又或是来自地球之外。

3. 借用阳光的能量（34亿年前）

所有的生命都需要能量才能生存，而地球上生命的最大能量来源就是太阳。一些早期的微生物进化出了一种利用阳光的能量从简单分子中制造葡萄糖的方法，这个过程就是光合作用。但有别于现代植物的是，最早进行光合作用的生物体并不能将氧气当成废弃物排出，因此当时的空气中并没有氧气。

4. 板块构造的开始（30亿年前？）

现在，地球的表面被分成几十块岩石板块，其中有的板块有时会撞击到另一块，在地球熔融的中心被摧毁。这个过程被称为板块构造，地质学家猜测它大约始于30亿年前。只有当板块构造开始运作时，第一块大陆才得以形成。

5. 大氧化事件（24亿年前）

在地球历史的前半部分中，空气中是几乎没有氧气的。后来，一些细菌开始像现在的绿色植物那样，利用阳光从二氧化碳和水中制造糖分。它们把氧气作为废弃物排出体外，创造出了我们今天所拥有的富氧大气。但由于第一次氧化事件可能将温室气体——甲烷，从空气中剥离，导致整个地球冻结成了一个“雪球地球”。

6. 复杂的细胞（20~10亿年前）

最早的一批生物体是像现代细菌一样的简单细胞，但其中一些细胞的内部开始变得非常复杂。这些“真核生物”在它们的细胞内部发展出了许多专门的“设备”，它们也有了一种新的能量来源——线粒体。线粒体曾是一种自由生存的细菌，但通过一种名为内共生的过程被吸收。我们所见过的每一种动植物都是真核生物。

7. 性的起源（12亿年前？）

在18亿~8亿年前这段时间内的化石记录看上去都没有太大亮点，这段时期甚至被称为“枯燥的十亿年”。但在枯燥的外表背后，实则发生了许许多多的事件。首先，性的最早进化可能就发生在这段时间之内。目前，我们还不清楚从什么时候起，为什么有些生物体开始不再简单地遵循一分为二的生殖方式，而是开始进行混乱的有性生殖。但这肯定发生在12亿年前，因为从那时起就有了红藻化石，它们显然正在形成特殊的生殖细胞，比如孢子。

8. 多细胞生命（10亿年前）

第一次，生命不再仅仅是由单个细胞组成，这时候，细胞开始结合在一起形成了有嘴巴、四肢和感觉器官的更大的生物体。很难说这具体发生在什么时候：大型生物体的化石可以追溯到21亿年前，但这些可能只是菌落。不同的生物群体可能独立地进化成多细胞生物，植物先于动物。

9. 一个冰冻的世界（8.5~6.35亿年前）

地球再次被冻结，这次的冰期为时近2亿年，冰雪可能从两极一直延伸到赤道。这次的冰期可能触发了第一批复杂动物的进化。很快，出现了最早的复杂生物体——埃迪卡拉动物群，它们是一种奇怪的管状和叶状生物。

10. 寒武纪大爆发（5.35亿年前）

在动物进化不久之后，进化经历了两次重大的增长高峰。在寒武纪大爆发中，数千万年的时间内出现了大量的现代动物种群。这种明显的“爆发”或与这时的许多动物都拥有坚硬的外壳有关，因为它们可以更好地变成化石。接着在4.89亿年前，每一个动物种群都在奥陶纪生物大辐射事件中得到扩张。

11. 植物攻占陆地（4.65亿年前）

早在5亿年前，有一些动物就已经离开海洋，踏上了陆地，但它们只是短暂地造访——也许是为了在没有天敌的地方产卵。最早在陆地上定居的是植物，而最早一批陆地植物是绿藻的近亲，但它们很快就多样化了。

12. 奥陶纪的苦难（4.6-4.3亿年前）

奥陶纪是一个生命繁盛的时期，但在它的尽头，世界的温度急剧下降，冰原从两极迅速扩散开来。随之而来的冰河时代被称为安第斯-撒哈拉冰期，因为人们是在安第斯山脉和撒哈拉沙漠发现了这一冰期的证据。深度的冰冻导致了历史上第二严重的物种灭绝，即奥陶纪物种灭绝事件。当时，大多数的生命仍在海洋之中，而85%的海洋物种在这次灭绝事件中被抹去。在此之后，鱼类变得更加常见。

13. 在陆地行走的鱼（3.75亿年）

当植物在陆地上良好生长之后，下一步就是动物也开始从水中向陆地迁徙。最早离开水的物种包括昆虫，这大约发生在4亿年前。但不久之后，一些大型的脊椎动物也加入了迁移行列，例如提塔利克鱼。外表与蝾螈相似的提塔利克鱼最终进化出了四肢，之后，两栖动物、爬行动物和哺乳动物开始陆续出现。泥盆纪晚期的大灭绝导致了许多海洋动物的消失，其中包括一些看起来很非常可怕的甲壳类鱼类。

14. 爬行动物的黎明（3.2亿年前）

当第一批爬行动物出现时，地球正处于一场被称为晚古生代大冰期的漫长寒流中。爬行动物是从类似蝾螈的两栖动物进化而来的。与它们的祖先不同的是，它们具有坚硬的鳞片状皮肤，并且产下的蛋具有坚硬的外壳，无需放在水中。这让它们很快在陆地上成为优势动物。长得像爬行动物的异齿龙身长4.5米，但它们并不是恐龙。

15. 盘古大陆（3亿年前）

所有的大陆聚集在一起形成了一个巨大的超大陆，它被称为盘古大陆（泛大陆），包围在它周围的是一个横跨世界所有海洋的泛大洋。这一直持续到1.75亿年前，在几千万年的时间内开始分裂。它破碎的残骸变成了我们熟悉的现代大陆。

16. 二叠纪灭绝（2.52亿年前）

正当爬行动物进入繁盛期时，地球上的生命面临了最大的挑战。二叠纪大灭绝是地球历史上最严重的一次大规模灭绝事件，96%的海洋物种和数量相近的陆地动物惨遭灭绝。我们不确定这是由什么引起的，但是大规模的火山爆发可能是罪魁祸首。在此之后，最早的恐龙登场了。

17. 毛茸茸的野兽（2.2亿年前）

在恐龙经历扩张和多样化的同时，第一批哺乳动物也在进化。它们的祖先是一种名为犬齿兽的爬行动物，它们的脸看起来和狗有点相像，并且有可能有皮毛或胡须。早期的哺乳动物，如摩尔根兽，体型都比较小，有点像鼩鼱，可能只在夜间活动。这些特征或许促使了它们进化成为温血动物，拥有了维持恒定体温的能力。

18. 三叠纪大灭绝（2.01亿年前）

恐龙在陆地上繁衍生息，而在海洋中，在食物链最顶端的是被称为鱼龙的巨型爬行动物。接着，另一场灾难又发生了——三叠纪大灭绝事件。我们知道它大约杀死了80%的物种，但并不确定是什么导致了这场灾难。之后，恐龙成为了陆地上的主要动物，并且最终达到了巨大的体型。

19. 飞行的羽毛（1.6亿年前）

鸟类是从有羽毛的恐龙进化而来的，现代鸟类从本质上其实是迅猛龙，只是对鸟类来，嘴巴被喙取代了，臂膀被翅膀取代了。最著名的早期鸟类是始祖鸟，它们生活在1.5亿年前。但近年来，在中国发现了一些年代更早的化石，如郑氏晓廷鸟和曙光鸟。

20. 花的绽放（1.4亿年前）

花的出现时间其实相对较近，这听起来或许有些奇怪。陆地植物已经有4.65亿年的历史，但其中三分之二以上的时间都没有绽放出花朵。开花植物是在恐龙时代的中期才出现的。同样，我们熟悉的草是在更近的时间才出现的。最古老的草的化石只有7000万年的历史，虽然草的真实进化时间有可能比这要早一点。

21. 恐龙之死（6500万年前）

称霸地球的恐龙灭绝了。6500万年前，一大块来自外太空的巨大岩石撞击了现在的墨西哥。不仅引发了毁灭性的爆炸，而且带来了更糟糕的长期影响。尘埃被抛向高层大气，阻隔了阳光，随之而来的是寒冷与黑暗，地球经历了第五次也是目前为止最后一次大规模灭绝。陆地上的恐龙是最大的受害者，翼龙和巨大的海洋爬行动物也都因此消亡。

22. 树上的生活（6000万-5500万年前）

几乎就在恐龙灭绝不久之后，哺乳动物就进化出了一种与现代人类一样的能力，那就是能利用胎盘在子宫内哺育幼崽。不久，这些早期胎盘哺乳动物中的一些就进化成了最早的灵长类动物。它们最终成为了猴子、猿和人。但最早的是一些小小的动物。目前已知的最古老的灵长类骨骼属于一种名为阿喀琉斯基猴的物种，它们的重量不超过30克，生活在亚洲炎热且潮湿的热带雨林中。

23. 最早的人类（1300万-700万年前）

最早的类人猿大约出现在2500万年前的非洲。然后在某个时刻，这个群体分裂成现代人的祖先和现代猿的祖先。我们很难说出确切的时间，但根据对现代遗传学和大量化石的研究，我们有了一个大致的概念。已知最古老的古人类是乍得沙赫人，大约生活在700万年前。

24. 智人登场（~20万年前）

在地球漫长的演化岁月中，智人出现的时间是非常晚的。然而，就在这短短的时间内，智人却以令人难以置信的速度在发展。我们不仅拼凑出了地球的历史，还勾勒了整个宇宙的演化。成为了迄今为止唯一一个高智慧物种。