地球历史:地球的历史显然是一个极其庞大的课题
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地球的历史显然是一个极其庞大的课题。事实上,人类所知的几乎所有事物都与地球历史息息相关。在这里,我们将探讨地球的地质和生物历史,一直追溯到地球的诞生之初。

鉴于地球形成至今已有46亿年,而我只有2000个字来概括地球的整个历史,这必然是一个概括性的概述。我们得用一个字来涵盖200万年的历史!

Diczie Quiel Sarino /Shutterstock.com

地球形成之前——太阳系形成

宇宙已有140亿年的历史。相比之下,地球的年龄只有宇宙的三分之一。地球的形成时间与我们太阳系的形成时间大致相同。 

我们的太阳系很可能是由另一颗恒星的超新星爆发形成的。超新星爆发是恒星发生的极其剧烈的爆炸。

那次爆炸会产生向外传播的冲击波。 太阳星云假说 认为,超新星爆发产生的冲击波会将宇宙中弥漫的尘埃扫向波的前端。

想象一下,就像清扫地板上的灰尘一样。当这些原本散布在难以想象的距离上的灰尘,在冲击波的前端相对集中到某个区域时,每一粒灰尘的引力都会将它们拉到一起。

这个过程称为吸积。吸积持续进行,尘埃变成岩石,岩石变成小行星,不断增大,最终形成了我们的地球和太阳。 

地质钟将亿万年的时间尺度与十二小时制的时间尺度进行比较。按照这个地质钟的计时,人类出现的时间仅仅是两秒钟前。图片来源:Dimitrios Karamitros /Shutterstock.com

地质年代

地质学家将时间划分为地质时间。宙是地质时间尺度上最大的单位,持续5亿至20亿年。较小的时间单位包括代、纪和世。

例如,我们正处于全新世,全新世是第四纪的一部分,第四纪是新生代的一部分,新生代是显生宙的一部分。在这里,我们将简要地探讨地球的四个宙。

在冥古宙时期,地球可能看起来就像这颗岩浆球一样。(图片来源:Diego Barucco / Shutterstock.com)

冥古宙——人间地狱 

46亿至40亿年前

地球历史上的第一个宙是冥古宙。在这个宙时期,地球表面是一个熔融的岩浆球。冥古宙极其剧烈,吸积作用仍在持续,并伴随着许多重大的撞击事件。 

忒亚和我们的月亮

其中一次特别值得注意的撞击是,行星天体忒伊亚与早期地球发生擦肩而过。当时这两个天体都处于熔融状态。 

当忒伊亚撞击地球时,它撕裂了地球的一大块质量。忒伊亚继续绕地球运行,但被撕裂的那块地球物质却没有。随着冷却,这块物质留在了地球轨道上,最终变成了我们的月球。 

与地质时期的一切事物一样,科学家们目前正在 重新思考 月球的形成,一些人认为月球的形成并非忒伊亚撞击所致。 

后期重轰炸

末 次重轰炸 标志着冥古宙的结束和下一个宙——太古宙的开始。末次重轰炸是由气态巨行星天王星和海王星远离太阳造成的。

太阳系引力的这种变化导致小行星带中大量的小行星、彗星和陨石被拉向太阳,进而靠近地球。这些小行星撞击了地球、金星、火星和水星。这些碰撞使地球质量和温度都增加了。  

我们没有发现冥古宙时期的岩石,因为那时地球完全被熔岩覆盖。科学家认为,在末次重轰炸时期那段极其动荡的岁月之前,生命不可能形成。

太古宙——生命的起源

40亿至25亿年前

太古宙虽然远不及冥古宙那样剧烈,但当时的地球仍然不适宜居住。在后期的大规模撞击之后,地壳得以凝固成岩石,而非岩浆。地球没有大气层,陆地也完全不适宜居住。 

最早的化石,最早的生命

地球上最早的生命化石出现在大约 40亿至37亿年前 的太古宙早期。当然,与我们今天所熟悉的生命相比,早期生命极其原始。病毒也大约在同一时期出现。 

一些科学家 认为,地球上生命体出现得相对较快,仅仅在地球形成后几亿年就出现了,这证明宇宙中存在生命。我们所知的最 古老的化石 发现于澳大利亚,距今已有35亿年历史。 

光合作用的开始

大约35亿年前,生命学会了通过光合作用从太阳能中获取能量。这些生活在海洋中的微生物在光合作用的副产品中释放氧气。

然而,这些氧气并没有立即帮助形成大气层。相反,海洋中高浓度的铁与氧气发生了反应,阻止了氧气逸出海洋。 

整个元古代时期,生命大多非常简单,例如这些原核细胞。LaNataly /Shutterstock.com

元古代——有,无

25亿年前至5.5亿年前

元古代是地球历史上最长的时期,大约持续了20亿年。地球的大气层和岩石圈(岩石)在这一时期的前半段发生了显著变化。相比之下,元古代的第二个十亿年则相对平静。

大氧化 

大约23亿年前,地球大气层中开始积累氧气 。氧气的积累标志着太古宙与元古宙的区别。 

第一次雪球地球事件就发生在这一时期。这次冰川作用是大气中氧气含量大幅增加的主要驱动因素之一。

大约23亿年前,气候变化导致冰河时代结束,融化的冰层向大气中释放出大量的氧气。

具有讽刺意味的是,向海洋和大气中添加氧气对地球上的生命来说却是一场灾难,至少在短期内如此。海洋生物已经进化到适应厌氧或无氧环境。氧气的引入导致了许多厌氧细菌的灭绝。 

一幅描绘板块构造运动中山脉如何通过俯冲作用形成的图画。stihii /Shutterstock.com

无聊的十亿

顾名思义,大约 18 亿年前到 8 亿年前这段时期只有一个显著的特点:地球处于稳定状态,没有发生太多事情。

地壳运动没有发生太大变化,生命也没有真正进化,可用的营养物质不多,气候也没有改变。 

一些科学家认为,真核生物(有细胞核的生命)在漫长的十亿年间进化出了至关重要的特征,例如有性生殖,这使得寒武纪生命大爆发成为可能。

此外,藻类和植物的雏形也是在这一时期演化的。但考虑到这跨越了超过一亿年的时间,这些演化成就似乎微不足道。我想,包括地球在内的所有生命都需要休憩。 

板块构造

地质学家并不确切知道地球地壳何时分裂成不同的板块,从而导致板块构造运动。这可能发生在 10亿至30亿年前的任何时间。

支持板块构造近期演化的科学家认为,  当地球还是一个岩浆球或处于极热状态时,这一过程不可能发生。

自上次大规模轰炸以来,地球一直在冷却。随着地壳从岩浆转变为岩石,构造板块得以形成。 

板块构造运动 在过去十亿年中对地球生命的演化至关重要 。这些构造运动形成了山脉和海沟。冰川侵蚀岩石,加上板块构造运动形成的山脉,为生命提供了必要的养分,最终结束了漫长的十亿年。 

该图展示了显生宙时期不同类型生命的蓬勃发展。图片来源:VectorMine /Shutterstock.com

显生宙——我们现代的地球

从5.5亿年前至今

侵蚀山脉带来的大量营养物质流入海洋,为生命的多样化提供了基础。显生宙的开始以寒武纪生命 大爆发为标志。

许多令人兴奋的生命形式正是在这一时期首次出现。对我们而言,尤其重要的是,第一批动物正是在这场生物大爆发中进化而来的。

虽然我们没有最早动物的化石,但像 幻影虫 和水母这样的生物为我们提供了线索,让我们得以了解最早在地球上游泳的动物(它们都是海洋生物)。

以下是一些 在大爆发期间进化而来的新生命的例子 :海洋生物进化出了眼睛和腿,软体动物出现了,捕食者进化出了下颚和牙齿,蠕虫进化出了羽状鳃。 

复杂的植物!

大约4.7亿年前,植物终于从海洋迁徙到陆地。大约1亿年后,这些植物开始演化成我们今天所见的植物,拥有了根、叶和茎。有趣的是:恐龙漫步地球时,草还没有进化出来。 

超级大陆——地球历史上的关键一步

冈瓦纳大陆和盘古大陆的形成和分裂  对地球历史产生了巨大影响。陆地面积的大小、陆地相对于地球两极的位置以及陆地的火山活动都对显生宙不同的气候产生了影响。 

每一篇关于地球历史的文章都需要一张俗气的恐龙图片。Orla /Shutterstock.com

恐龙——中生代

当然,恐龙是地球历史和我们所处时代的不可或缺的一部分。恐龙大约在2.5亿年前出现,并统治地球直到6600万年前。

你或许听说过三叠纪、侏罗纪和白垩纪。这些都是地质时期,比地质年代短,地质年代又比地质宙短。恐龙在这三个地质时期都曾生活过,这三个时期共同构成了中生代。 

物种大灭绝

自寒武纪生命大爆发以来,地球上已经发生了六次物种大灭绝(包括如今正在发生的由人类活动造成的灭绝)。这些灭绝事件是生命演化史上的重大事件,因为它们大幅减少了地球上的物种数量。

在接下来的数千万年里,从灭绝事件中幸存下来的生命中进化出了新的生命形式,最终形成了我们今天所知的生命世界。

二氧化碳排放是导致气候变化的重要因素,也是人类世的重要标志。图片来源:Niccolo Bertoldi /Shutterstock.com

人类进化——人类世

有些人谈论进化,仿佛人类的出现就是进化的最终目标。进化没有目标,即使人类灭绝后,进化仍将继续。我们仅仅是自然过程的副产品。

如上所示,如果将地球的年龄压缩到12小时,那么人类将出现在这12小时中的11小时59分58秒。我们  对这个星球 而言,是一个非常年轻的存在。

然而,地球的历史必然止于智人的进化,因为我们今天就处于智人时代。一些科学家正在争取将人类世确立为我们当前的地质时代。

这一地质时期始于第二次世界大战之后,当时人类开始改变气候并产生大量废物,尤其是塑料。

这一新地质时期的证据包括:塑料遍布世界各地,最终将融入岩石和地球岩石圈;地球迅速变暖;以及目前正在发生的大规模物种灭绝事件。 

地质学家们总体上还没有接受将人类世作为一个独立的地质时期,但这种情况在未来几年可能会改变。 

地球的历史仍在继续

据我们所知,地球是唯一存在生命的星球。 太空探索,特别是随着詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射 ,正 以惊人的速度揭示出 类似地球的行星。

或许,随着我们对宇宙中其他类似地球的行星了解得越多,我们就能更多地了解地球——我们这颗暗淡蓝点——的历史。 

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