今天带大家了解一下国家海洋博物馆,这里是一座汇聚了海洋历史、文化、科学和艺术的宝库。这个令人惊叹的地方将带我们穿越时空,探索海洋的奥秘。
今天我们可以在陆地上自由地呼吸,这是因为在空气之中存在约有21%的氧气,氧气参与了人类等生物体的新陈代谢过程,也为生命的维持提供了必要的能量。
因此,这些氧气对我们而言非常重要,但是如果有一个机会让我们穿越回地球历史最初的几亿年,那可能需要一罐随身携带的氧气瓶才能生存了。
40亿年前的地球大气几乎没有什么氧气,所以那时候的地球是厌氧生物的天下。直到大约30亿年前,能够光合作用的生物出现,彻底打破了这一局面。
那说到这里,我们就要提到一类重要的生物遗迹-叠层石,这看起来似乎只是一块平平无奇的石头,和生物有什么关系?
叠层石一地球上最早生命的化石
叠层石存在着层层叠叠的纹理,这是由于蓝细菌不断依靠光合作用生长,在生长的过程中不断分泌物质去捕捉水里的细小沙粒,并把它们交合在一起,因为过程中没有太多海流和海浪的影响,就这样日积月累,蓝细菌便像盖房子一样,一层层地堆叠生长,形成了叠层生长的花纹。因此,叠层石的名字就这样来了。
形成叠层石的蓝细菌不断地生长,在这个过程中释放出了氧气。随着蓝细菌的繁殖和蔓延,叠层石在全球海洋中大量地出现,大量的氧气不断地破水而出,进入到大气中,此后经历了大约40%的地球历史,在蓝细菌和其他多种植物的共同作用下,大气中的氧含量才逐渐接近21%。
现在我们都知道氧气的重要性,在地球历史中,氧气含量的增加对于地球生命的演化来说也是一件非常重要的事情,例如氧气含量的大幅度增加直接导致了寒武纪早期生物种类的井喷,这就是著名的寒武纪生物大爆发。
比尔布莱森在其科普巨著万物简史中对寒武纪生命大爆发有这样一段描写,差不多40亿年的时间里,生命一直慢腾腾的,看不出有朝着任何复杂方向前进的雄心壮志。接着在仅仅500万年到4000万年的一段时间里,它创造了所有今天在用的基本体型。
寒武纪时期的氧气含量已经升高到大约16.7%。我们现在熟悉的许多复杂的动物门类,突然在寒武纪的那几千万年里大量地涌现,这奠定了而后动物世界的基础,比如大家最为熟悉的古生物形象三叶虫就是在这个时期出现的。那这个时期地球被三叶虫所统治,因此我们也把寒武纪称为三叶虫的时代。
生命先锋-蓝细菌
在地球历史长河之中,如果没有叠层石那伟大的建造者——蓝细菌所做出的卓越贡献,那么后续这一系列充满生机与奇迹的生命演化盛景,或许都将如梦幻泡影般,根本就不会发生。
在遥远的地球早期岁月里,蓝细菌通过自身独特的生理活动,不断地产生氧气,在原本无氧且环境恶劣的地球上,一点一点地改变着大气的构成,为生命的孕育和繁衍创造着最基础也是最关键的条件。
在蓝细菌生命繁荣之后,生物的种类日益增多。此时,蓝细菌的作用逐渐被那些在进化之路上后来居上的其他植物所替代。
如今,在地球上为数不多的特定区域,例如澳大利亚那神秘而广袤的鲨鱼湾,以及巴哈马群岛那澄澈的浅海之中,我们依然有幸能够寻觅到一些叠层石的踪迹。只不过,这些叠层石所呈现出的景象,早已无法与往昔盛况相提并论。
鲨鱼湾
生物不仅仅被动地适应着环境,更是以自身的力量积极地改造着环境,而环境的改变又反过来促使生物不断地进化与演变。
在地球历史篇章中,正是那些建造叠层石的蓝细菌所产生的珍贵氧气,开启了地球适宜孕育出更多高等生命的大门。
它们以坚韧不拔的毅力和独特的生命活动,为之后生物进化历程,彻底扫清了大气无氧这一巨大而又致命的障碍,为生命史那更为精彩、更为复杂的下一章,精心地铺平了道路。
也正是因为有了蓝细菌的奠基之功,地球才得以在亿万年的岁月中,逐渐从一颗荒芜的星球,一步步地演化成如今这个充满生机与活力、适宜无数生命栖息繁衍的生命摇篮,成为浩瀚宇宙中一颗独一无二的蓝色明珠。
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