早在距今46億年前型酥,地球上的景象就如煉獄一般:地心深處飛濺著熾烈的巖漿,同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的地表也在不斷地經(jīng)受著數(shù)百萬顆隕石的沖擊查乒。整個(gè)地球就像一個(gè)熾熱的火球弥喉,溫度高達(dá)5000℃。地球就這樣燃燒了整整100萬年后才逐漸冷卻下來玛迄。質(zhì)量較大的鐵由境、鎳等金屬物質(zhì)在地心處慢慢沉積下來,形成了地核蓖议,質(zhì)量較輕的礦物質(zhì)則不斷上升經(jīng)過100萬年的抬升形成地殼虏杰,我們現(xiàn)在稱之為“地球”的星球這時(shí)才真正成型,而這一過程歷時(shí)四千多萬年勒虾。
將地球劈開兩半纺阔,就會(huì)發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部是一個(gè)由鐵和鎳組成的地球內(nèi)核,而這個(gè)具有放射性的固態(tài)金屬球又被一層液態(tài)外核包裹著修然。地核的外圍是地幔笛钝,地幔之上才是地殼。我們雖然生活在地殼之上愕宋,但就在我們腳下玻靡,在遙遠(yuǎn)的地心深處卻始終燃燒著熊熊烈焰。
冥古宙伊始中贝,剛剛成型的地球就與一個(gè)火星大小的囤捻、高速運(yùn)動(dòng)著的星體發(fā)生了碰撞,碰撞的沖擊力將地球的表層掀掉了一大塊邻寿。這塊被剝離的最蕾、巨大的熔巖狀星體外殼濺落在太空中依溯,一直繞著地球的軌道飛行,直到10億年之后才被地球引力揉成了一個(gè)小星球瘟则,這就是月球的形成過程黎炉。
隨著地表的不斷冷卻,地球上某些地方的巖漿開始固化醋拧。密度大的物質(zhì)形成海底地殼——洋底殼慷嗜;密度低的較輕外殼則形成陸地——陸殼。嚴(yán)格的說丹壕,地殼的形成仍然是個(gè)未解之謎庆械。經(jīng)年累月的火山噴發(fā)和風(fēng)侵雨蝕早已令破解謎團(tuán)的證據(jù)不復(fù)存在了。不過菌赖,科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種非常古老的礦物質(zhì)結(jié)晶體——鋯石缭乘。據(jù)考證,這種堅(jiān)硬的石頭至少早在距今44億年以前就已經(jīng)出現(xiàn)在地球上了琉用。
從地幔的裂縫中噴出的二氧化碳堕绩、氮?dú)狻錃夂退魵庑纬闪俗钤绲牡厍虼髿鈱右厥薄_@個(gè)從行星內(nèi)部向大氣釋放出氣態(tài)物質(zhì)的過程被稱作“除氣作用”奴紧,如今我們看到的火山噴發(fā)就是這一過程的再現(xiàn)。當(dāng)隕石掉落在地球表面的同時(shí)晶丘,也帶來了凝固成冰的水黍氮,水蒸氣與冰結(jié)合則形成了最初的海洋。
此時(shí)地球表面開始運(yùn)動(dòng)浅浮,并且這種運(yùn)動(dòng)延續(xù)至今沫浆。地球形成初期,地核處噴涌而出的一股股熱浪和大小隕石的連番撞擊滚秩,使得整個(gè)地殼裂成幾大塊件缸,這些不斷移動(dòng)的地殼被稱作“構(gòu)造板塊”。最初叔遂,這些板塊在半熔融狀的地幔上漂移他炊,就像現(xiàn)在海上漂浮著的巨大的冰山。如今已艰,地球被分成八大主要構(gòu)造板塊痊末,但板塊間的活動(dòng)從未停止過。八大板塊或彼此分離哩掺,或相互碰撞凿叠,或是密度大而重的板塊插入清小的板塊之下。如今這種板塊間的活動(dòng)仍以每年三厘米的速度繼續(xù)著。假使兩個(gè)大陸板塊相互碰撞盒件,則會(huì)相互擠壓蹬碧,兩個(gè)板塊的接觸帶擠壓變形從而形成山脈。這種擠壓過程會(huì)持續(xù)數(shù)百萬年炒刁。20世紀(jì)50年代曾有過一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)恩沽。人們將氨氣、甲烷翔始、水蒸氣和氫氣混合在一起罗心,模擬出冥古宙時(shí)期的地球大氣層環(huán)境,然后通過對(duì)該混合體放電城瞎,創(chuàng)造出一種化學(xué)物質(zhì)結(jié)合在一起也形成蛋白質(zhì)渤闷,而蛋白質(zhì)正是構(gòu)筑生命體的基礎(chǔ)。不過現(xiàn)在證實(shí)脖镀,早期大氣層中其實(shí)含有大量的二氧化碳飒箭。對(duì)這種二氧化碳大氣層進(jìn)行點(diǎn)擊,根本無法產(chǎn)生氨基酸蜒灰。
一些隕石中含有大量的含碳化合物——而這正是形成生命的必要成分弦蹂。水,則是任何生命形式進(jìn)化過程中至關(guān)重要的元素卷员∮遥或許正是在水的作用下腾务,分子才得以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的變化毕骡。
火山在海底噴發(fā)時(shí)帶出的礦物質(zhì)會(huì)在水中冷卻、沉淀岩瘦,形成管狀噴嘴構(gòu)造未巫。由于富含硫鐵礦物質(zhì)的噴嘴外觀呈黑色,因此被人們稱作“黑煙囪”启昧。今天叙凡,就在這些熾熱的海底火山口周圍,卻生活著一些低等的單細(xì)胞微生物密末,由于它們可以在溫度極高的環(huán)境中生存握爷,因此人們將這些微生物統(tǒng)稱為“嗜熱生物”(又名喜溫生物)。它們不需要陽光严里、空氣新啼,極熱的溫度才是它們成長(zhǎng)的沃土。從古老海底的裂縫中冒出的沸水刹碾,形成海底熱泉燥撞。這種原始生物正是憑借同樣的生存方式,才得以在滾燙的泉水中繁衍生息。這些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的微生物正是地球上最早出現(xiàn)的生命形式物舒。盡管和周圍狂暴的自然環(huán)境相比色洞,這些覆蓋在巖石上的黯淡生物顯得那么脆弱,但是冠胯,它們恰恰是最早的地球“居民”火诸。這些早期生物出現(xiàn)在前寒武紀(jì)時(shí)期。前寒武紀(jì)始于距今45.6億年前涵叮,并于5.45億年前結(jié)束惭蹂。如此算來,這些低等生物自然生存了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間割粮,甚至長(zhǎng)的簡(jiǎn)直令人難以置信盾碗。盡管前寒武紀(jì)跨越了整個(gè)地球歷史八分之七的時(shí)間,但是我們對(duì)于這個(gè)時(shí)期地球上所發(fā)生的大部分事情顯然一無所知舀瓢。事實(shí)上廷雅,當(dāng)人類誕生的時(shí)候,地球已經(jīng)是一個(gè)垂暮的老人了京髓。
如今這個(gè)世界上航缀,沒有一塊保留了地球最初生命形態(tài)的化石。因?yàn)闆]有一塊石頭可以在那個(gè)火山接連噴發(fā)堰怨、隕石持續(xù)撞擊的新生世界里保存下來芥玉。不過,科學(xué)家們可能已經(jīng)從距今38億年前的巖石中找到了第一批線索备图〔忧桑科學(xué)家們?cè)诟窳晏m島上找到了這些石頭,并在巖塊中發(fā)現(xiàn)了某種碳元素的痕跡揽涮。由于此類碳元素通常出現(xiàn)在活的生物體中抠藕,因此科學(xué)家們判斷,這很可能是某種生命的遺跡蒋困,這些碳元素極有可能是早期的微生物留下的盾似。如果真的能在年代如此久遠(yuǎn)的巖塊中發(fā)現(xiàn)生命的跡象,那么也就意味著雪标,生命的確在非常早的時(shí)間里就已經(jīng)出現(xiàn)了零院;同時(shí)也說明,這顆新生星球的環(huán)境已經(jīng)穩(wěn)定并適合生物生長(zhǎng)了村刨。迄今為止告抄,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的最早的生物化石,其年代可以追溯到距今35億年前烹困。乍看起來玄妈,這些化石好像是一條條極小的小蛇,但在顯微鏡下觀察,其實(shí)這些生物是一個(gè)緊挨著一個(gè)拟蜻、看上去好像是穿成一串兒的珠子绎签。科學(xué)家們認(rèn)為酝锅,這可能是藍(lán)細(xì)菌的化石诡必。藍(lán)細(xì)菌又稱藍(lán)藻,是一種原始的單細(xì)胞藻類搔扁。如今在流速緩慢的水域或死水潭中依然可惜發(fā)現(xiàn)這種黏乎乎的物質(zhì)爸舒。當(dāng)你用手觸碰到那些漂浮在死水塘中的綠色浮沫時(shí),你摸到的正是地球上已經(jīng)生存了近三十五億年的古老生物稿蹲。雖然經(jīng)歷如此漫長(zhǎng)的歲月扭勉,它們卻始終不曾改變過。
科學(xué)家們推測(cè)苛聘,當(dāng)時(shí)古老的藍(lán)細(xì)菌很可能在陽光普照的海面上大量繁殖涂炎,它們以陽光作為能量來源,制造出生長(zhǎng)所需的食物和蛋白質(zhì)设哗。隨著時(shí)間的推移唱捣,這些微小的生物形成了一種被稱為“疊層石”的蘑菇狀菌群。這些蘑菇狀菌群生長(zhǎng)在海床和礁石上网梢。如今在一些淺海地區(qū)震缭,還生長(zhǎng)著這種層疊石,它們的存在告訴我們:最原始战虏、最基本的生物世界就在我們身邊拣宰,我們幾乎隨時(shí)都可以觀察、接觸并且研究生命的起源活烙。每一塊古老的層疊石都由數(shù)億個(gè)單細(xì)胞生物組成徐裸。這些微生物吸收二氧化碳遣鼓,并使得早期大氣層中的氧氣含量逐漸增多啸盏。幾百萬年后,大氣層中的氧氣含量已經(jīng)增加到足以維持隨后出現(xiàn)的所有生命形式骑祟。而不斷出現(xiàn)的新生物也為更多物種的出現(xiàn)創(chuàng)造了更穩(wěn)定的條件回懦。
直到距今20億年前,低等微生物——如遠(yuǎn)古時(shí)期出現(xiàn)的藍(lán)細(xì)菌(藍(lán)藻)次企,始終是地球上唯一的生物怯晕。每個(gè)低等微生物只是一個(gè)單細(xì)胞,它們通過細(xì)胞分裂進(jìn)行繁殖缸棵,即由一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)細(xì)胞舟茶。隨著時(shí)間的推移,生命開始進(jìn)化,某些微生物會(huì)吞并其他微生物并形成帶有細(xì)胞核的大細(xì)胞吧凉。最后隧出,這些融合并且“特殊化”了的細(xì)胞,會(huì)在一個(gè)由眾多細(xì)胞組成的生物軀體內(nèi)形成組織和器官阀捅。這使得日趨復(fù)雜的生命形態(tài)不斷地繁榮胀瞪、進(jìn)化。最終引發(fā)了一場(chǎng)戲劇性的進(jìn)化飛躍饲鄙,前寒武紀(jì)時(shí)代自此結(jié)束凄诞,動(dòng)物時(shí)代開始上演。今天忍级,科學(xué)家們?cè)谝恍┮呀?jīng)成為化石的洞穴中發(fā)現(xiàn)了最早的動(dòng)物活動(dòng)的痕跡帆谍。這些洞穴是某種蠕蟲狀生物在距今大約12億年以前建造的。