鱼是人类的祖先吗(生命的起源)

化石记录显示,至少在38亿年前生命就出现在地球上了。所有的复杂生物都是从这些最初的简单生命形式进化而来的。今天,地球上存在着丰富多样的生物,从单细胞生物到具有复杂解剖结构的哺乳动物,例如巨大的鲸类。

什么是生命?

有几个特征用以定义区分有活动能力的有机生物与无生命的无机物质。其中包括吸收和消耗能量、生长和变化、繁殖和适应环境的能力等,当然更复杂的有生命的生物还具备交流的能力。细胞是生物最基本的单位,可以复制自身和完成所有的生命过程。即使是最小的独立有机体也至少由一个细胞构成,而且几乎每一个生物的每一个细胞都有它自己的一套分子指令。每个细胞里线状的染色体都以基因的形式携带着遗传信息,遗传信息决定着生物特定的性状。一个基因里的指令组主要记录在染色体上的脱氧核糖核酸的分子里, 也就是我们常说的DNA。生物的DNA把遗传信息传给下一代, 让某些特征从亲代传给后代。

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生存的能量——为了维持自身的存在,生物必须从自然环境中获得能量。能量通过食物链传递,从植物的光合作用到食草动物,再到食肉动物。

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光合作用——植物通过叶绿素捕获光能,并把水和二氧化碳转化为糖和氧。这使以植物为食并呼吸氧气的其他生命形式从中受益。

生物的分支

地球上庞大的生命系统可以被分为三个域或三个超界——古生菌、细菌和真核生物,它们包含了从植物和菌物到动物的所有生命形态。前两个领域由原核生物组成。原始的原核生物是地球上最早的生命形式。真核生物比原核生物更加高级是因为它的细胞中有细胞核。细胞核含有细胞的遗传物质——DNA。真核生物千差万别,从单细胞生物到复杂得多细胞植物和动物。

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生长——生命一个关键的特征是具备生长和修复的能力。所有的生物,从最简单的菌物到哺乳动物,都通过细胞增大和细胞分裂来生长。

早期生命

活着的原始生物和化石记录表明,生命最早的形态出现在海洋。现存最原始的生命形态是单细胞原核生物,它可以在极端温度和酸性环境中生存。这种微生物可能类似于出现在地球早期的极端环境里的生命。地球早期生命的化石证据是大约38亿年前的生物遗迹。它们也许是由生活在初生海洋中的微小的原核生物进化而来。一些最古老的生命记录是层状的丘形叠层石。

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叠层石——数十亿年来,这些层状构造的叠层石已经构筑起不少热带浅海。叠层石是沉积物和包括蓝细菌(蓝绿藻)在内的微生物日积月累形成的。

简单生命出现之后又过了25亿年才出现复杂的生命形式。名叫Bangiomorpha的微小的多细胞红藻的化石是人们发现的特化细胞的第一个证据。这些细胞进化为有性繁殖,也发育出一个夹,以便它附着在海底。大约7.5亿到5.5亿年前,带有细胞集群的初始海绵已经进化出来,它有10厘米高,并有用以支撑和保护身体的多刺构架。5.45亿年前的寒武纪初期,无数多细胞海洋生物出现,包括穴居蠕虫和各种各样的小壳类软体动物,它们的身体有肌肉组织和鳃类的呼吸器官。大约5.1亿年前,地球上出现了拥有内骨骼支撑的原始脊椎动物。大约在3.8亿年前的泥盆纪晚期,脊椎动物开始从海洋发展到陆地。

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布尔吉斯页岩——加拿大布尔吉斯页岩的化石表明,在寒武纪时期,从海绵和节肢动物到脊椎动物,海洋生物飞速地呈现多样化。

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威瓦西虫——在布尔吉斯页岩中发现的威瓦西虫长约5厘米,是似软体动物的海底爬行动物,有壳刺和鳞片,以及一个软的底面。

繁盛的生命

自从生命第一次出现在地球上,它就在海洋中兴盛,并逐渐进化成现代的生物多样性热点,比如阳光照射下的珊瑚礁其所支撑的生物种类和密度仅次于雨林。

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科学小知识——病毒

病毒是地球上最丰富的生物学实体,它处于生命和非生命之间的边界上。虽然病毒和生物具有一定的共性,例如它们都由遗传物质组成,并且由蛋白质外壳保护,但病毒是寄生的,只能在其他生物的活细胞内繁殖。病毒是一类化学物质的组合,能自我复制但不是真正有生命的。

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