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我們(men) 來自何處?
身在何處?
將去何方?
這是哲學家的靈魂三問。
然而,科學家卻有答案
01
生命來源於(yu) 一次化學反應
地球,太陽係八大行星之一,已知宇宙,唯一有生命的星球。
它形成46億(yi) 年前,怎麽(me) 形成的,不好意思,科學家們(men) 仍爭(zheng) 吵不休,所以我也沒法告訴你。
地球最古老的岩石形成於(yu) 40億(yi) 年,產(chan) 出於(yu) 加拿大西北領地阿卡斯塔河中一個(ge) 小島上,名為(wei) 阿卡斯塔片麻岩。
我國最古老的岩石,是遼寧鞍山附近的花崗岩,大約形成於(yu) 38億(yi) 前。

▲地球上發現最古老的岩石-阿卡斯塔片麻岩。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
生命何時、如何起源?這樣複雜的問題,自然首先由哲學家回答。
恩格斯說:“生命的起源必然是通過化學的途徑實現的”。好些科學家也認為(wei) 生命起源的化學進化觀點,即認為(wei) 在原始地球的條件下,無機物可以轉變為(wei) 有機物,有機物可以發展為(wei) 生物大分子和多分子體(ti) 係,直到演變出原始的生命體(ti) 。
但這些都隻是理論的推測,誰來證明?那就是米勒實驗。
著名的米勒實驗於(yu) 1953年,由美國芝加哥大學研究生米勒(S.L.Miller)在其導師尤利(H.C.Urey)指導下完成。米勒假設在生命起源之初,大氣層中隻有氰氣,氨氣和水蒸氣等物,其中並沒有氧氣等。當他把這些氣體(ti) 放入模擬的大氣層中並通電引爆後,發現其中產(chan) 生了些蛋白質,而蛋白質是生命存在的形式。
米勒實驗證明,人類很可能來源於(yu) 一次化學反應,從(cong) 無機到有機。

▲米勒模擬實驗(Miller–Urey experiment)一種模擬在原始地球還原性大氣中進行雷鳴閃電能產(chan) 生有機物(特別是氨基酸),以論證生命起源的化學進化過程的實驗。1953年由美國芝加哥大學研究生米勒(S.L.Miller)在其導師尤利(H.C.Urey)指導下完成,故名。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
那麽(me) 用什麽(me) 來證明生命曾經的存在以及演化曆程呢?那就是化石,化石是解開生命演化的鑰匙。
生物死亡後,它們(men) 的遺體(ti) 或遺跡在適當的條件下,會(hui) 保存在岩石之中,我們(men) 把它們(men) 稱作化石。地質曆史中形成的岩層就像一部編年史書(shu) ,地球生物的演化曆史就深深埋藏在這些岩石之中。年代越久遠的生物化石就保存在岩層的最底層。

▲埋藏在岩石中的化石能證明地球上的生命曾經的存在,以及它們(men) 在地球上曾經的樣子,生活的狀態。下圖為(wei) 化石形成示意圖
02
疊層石時代
35億(yi) 年前,地球開始孕育生命,今天我們(men) 將其定義(yi) 為(wei) 生物。
地球形成以後,原始生命就蘊育在海洋中,最初的生命形式是低等的細菌和單細胞藻類。在地球早期的海洋中,生活著一種藍藻,能夠進行光合作用,藍藻通過光合作用給大洋帶來了氧,而氧是其它生物產(chan) 生和繁衍的基礎,藍藻的出現,對整個(ge) 生物界的進化發展具有極其重要的意義(yi) 。
疊層石,藻類在生命活動過程中將海水中的鈣、鎂碳酸鹽及其碎屑顆粒粘結、沉澱而形成的一種化石。迄今為(wei) 止,我們(men) 發現了最古老的疊層石來自澳大利亞(ya) 西部。地球曾經一度進入疊層石時代。
藍藻的出現是地球上植物光合作用的開始,地球環境因此開始改變,原來的還原性大氣和水體(ti) 向氧化環境轉化。
不過,對藍藻而言,環境變化卻是一個(ge) 悲劇,因為(wei) 藍藻而大量產(chan) 生的氧,最終導致藍藻的蓑落,而其他生命卻得以快速發展。之後,迎來“寒武紀生命大爆發”,這是地球第一次生命大爆發,並從(cong) 此進入顯生宙。

▲神農(nong) 架世界地質公園發現的疊層石化石,攝影/李忠東(dong)
03
無脊椎動物時代
最初的生命形式是一些原核生物,從(cong) 原核生物進化到真核生物用了15億(yi) 年,又過約3億(yi) 年,才出現多細胞藻類。隨著真核生物的出現,動、植物開始分化和發展。
動物的出現,形成了一個(ge) 新的三極生態係統。綠色植物(真核植物和原核藍藻)通過葉綠素光合作用製造食物,是自然界的生產(chan) 者;細菌和真菌是自然界的分解者;動物是自然界的消費者。
7億(yi) 年前,埃迪卡拉生物群出現。最早發現於(yu) 澳大利亞(ya) 南部埃迪卡拉地層,其中以腔腸動物的似水母類、海鰓類、環節動物和少量節肢動物為(wei) 主,還有一部分分類位置未定的疑難化石,很可能代表地史上曾短暫出現而又迅速絕滅的類群。
埃迪卡拉生物群是地球已知最古老的無脊椎動物群,中國貴州甕安生物群是埃迪卡拉生物在中國的典型代表。

▲埃迪卡拉動物群位於(yu) 澳大利亞(ya) 南部的埃迪卡拉地區,生活在5.65-5.43億(yi) 年前的前寒武紀一大群軟體(ti) 軀的多細胞無脊椎動物。下圖為(wei) 埃迪卡拉生物群想像圖,源於(yu) 網絡,侵刪
5.5億(yi) 年前,地球進入無脊椎動物時代。從(cong) 前寒武紀到古生代的初期(距今約5.5億(yi) 年)在生物發展史上稱為(wei) “海洋無脊椎動物的時代”。在這期間,無脊椎動物非常繁盛,它包括有20多個(ge) 大的門類,而到了距今5億(yi) 5千萬(wan) 年前的寒武紀初期大量動物“爆發式”地發展起來。
在當時的海洋裏,不僅(jin) 有原生動物,而且還有後生動物中的各個(ge) 門類生活著。它們(men) 有的在水中飄浮,有的固著海底,有的在海底爬行一派欣欣向榮的景象。
由於(yu) 海水富含鈣質,出現了最早具鈣質硬殼的小殼動物群,包括軟舌螺、單板類、腹足類、腕足類等,使得寒武紀保存的化石突然增多。
其中以三葉蟲演化迅速、生態分異明顯,分布遍及全球整個(ge) 海域,在動物界中占絕對優(you) 勢,因而稱寒武紀為(wei) “三葉蟲時代”。
雲(yun) 南澄江生物群,因發現於(yu) 雲(yun) 南撫仙湖附近澄江縣而得名,是目前世界已發現最古老、保存最完整的軟體(ti) 化石群,包括海綿動物、腔腸動物、軟體(ti) 動物、節肢動物等40多個(ge) 門類、百餘(yu) 種。

▲澄江生物群位於(yu) 我國雲(yun) 南澄江帽天山附近,它生動地再現了5.3億(yi) 年前海洋生命壯麗(li) 景觀和現生動物的原始特征,它不僅(jin) 為(wei) 寒武紀生命大爆發提供了科學事實,同時對達爾文漸變式進化理論產(chan) 生了重大的挑戰。圖片/趙方臣等,2012)
04
魚類出現
寒武紀無脊椎與(yu) 脊椎動物開始分野,現代動物界的90%的類別都可以在寒武紀動物群找到近親(qin) 。
魚類大約在4.8億(yi) 年前的奧陶紀開始出現,誌留紀(距今4.4-4.1億(yi) 年前)有所發展,到了泥盆紀(距今4.1-3.6億(yi) 年前)繁盛起來。所以誌留紀--泥盆紀又稱為(wei) “魚類時代”。
魚類是脊椎動物中最低等的一類動物,但在當時卻是地球上最高等的動物。

▲發現於(yu) 重慶秀山誌留紀地層的,距今約4.23億(yi) 年前、保存完整有頜魚類——袖珍邊城魚化石。化石長僅(jin) 2厘米,活著時整條魚可能也隻有約4厘米長。圖片/央視新聞
05
生物登陸
隨著誌留紀(距今4.4-4.1億(yi) 年前)大規模海退,地球表麵陸地麵積逐漸擴大,為(wei) 生物登陸做好了準備。
4億(yi) 年前,生命從(cong) 海洋走上陸地,最先完成登陸的是植物。在四億(yi) 年前的誌留紀晚期隨著陸地的逐漸擴大、環境的不斷變化,不少生存於(yu) 濱海或淺海潮汐地帶的藻類植物開始適應新的生活環境。某些綠藻逐漸加強了其孢子體(ti) ,有利於(yu) 陸生環境的變異功能,慢慢向陸地發展,產(chan) 生了以裸蕨植物為(wei) 代表的陸生植物,成為(wei) 陸地上真正的“拓荒者”。
自從(cong) 裸蕨植物登上陸地,地球一改荒蕪景象,披上綠衣,開始生機勃勃。
裸蕨植物的出現,是植物史上的一次巨大的飛躍,地球開始衍生出越來越高等的陸生植物,陸地環境變得越來越複雜多樣。

▲裸蕨是一種已經絕滅的最古老的裸蕨科陸生植物。在距今約4億(yi) 年前的誌留紀晚期(或謂早泥盆世)地層中出現,其器官有初步分化以適應陸地環境,是生物從(cong) 海洋走向陸地的拓荒者。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
生物登陸之後,花了2億(yi) 年時間完成對大陸的占領,在地球上形成以陸生植物和脊椎動物占優(you) 的陸上自然地理環境。
距今約4.1-3.6億(yi) 年的泥盆紀,森林還隻存在於(yu) 海濱,以裸蕨為(wei) 主,高不足1米,沒有真正葉和根,靠孢子繁殖。
到了距今約3.6-2.9億(yi) 年的石炭紀,陸上植物已發展為(wei) 多年喬(qiao) 木,高20-30米。
到二疊紀晚期(距今2.9億(yi) 年前),裸子植物占主導,鬆柏類和蘇鐵類大量繁榮由於(yu) 依靠花粉傳(chuan) 播,森林向更廣闊的內(nei) 陸進軍(jun) 。
陸生植物發展之後,與(yu) 植物存在著密切關(guan) 係的昆蟲大量繁育,它們(men) 相互依存,相互製約,平行發展。

▲古生代末期,裸子植物占主導,森林開始覆蓋地球表麵。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
昆蟲成為(wei) 地球上最早的“飛行員”。
最早的昆蟲類是最原始的無翅類型,這類化石最早出現於(yu) 泥盆紀,石炭紀出現了現知最早的有翅昆蟲,當時最繁盛的昆蟲是現已絕滅的古網翅類,二疊紀昆蟲區係發生顯著的變化,直翅類明顯縮小,許多現代類型開始出現。
昆蟲登陸後,脊椎動物也在做登陸準備,首先要解決(jue) 呼吸和行動問題。總鰭魚已具有原始肺的構造,肉質偶鰭可以在地上爬行,它們(men) 於(yu) 晚泥盆世時登陸,是陸生脊椎動物的最早類型。
最早的兩(liang) 棲類代表,發現於(yu) 格陵蘭(lan) 和北美晚泥盆世的迷齒類魚石螈,具明顯的從(cong) 總鰭魚類向兩(liang) 棲類過渡的中間類型性質。石炭-二疊紀是兩(liang) 棲類最繁盛的時期被稱為(wei) “兩(liang) 棲動物時代”。
殘存下來的現代兩(liang) 棲類有蠑螈、青蛙等

▲魚石螈是我們(men) 已知的最早的兩(liang) 棲動物。雖然它具有陸生動物的軀幹、腿以及腳趾,可它的頭部依然是魚的樣子,尾巴也類似於(yu) 魚的尾鰭。這說明魚石螈的祖先是魚類。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
06
恐龍時代:稱霸地球1.5億(yi) 年
大約2億(yi) 年前,恐龍來了,高調出場。以恐龍為(wei) 代表的爬行動物是中生代地球上占絕對優(you) 勢的脊椎動物,故稱中生代為(wei) “爬行動物時代”或“龍的時代”,各種巨型、大型、小型的恐龍、魚龍、翼龍、海龍活躍在陸地、空中、海洋。
自貢侏羅紀恐龍生物群是“中生代爬行動物時代”最典型的代表,埋葬中國已最豐(feng) 富的恐龍化石群,種類多,數量大,保存完整。
6500萬(wan) 年前,稱霸地球1.6億(yi) 年後恐龍突然滅亡,留下無數骸骨、生活的痕跡以及有關(guan) 滅絕的各種猜想。

▲自貢恐龍化石群遺址是世界上最重要的古生物化石產(chan) 地之一。已獲得了恐龍及其他脊椎動物200多個(ge) 個(ge) 體(ti) 、上萬(wan) 件化石標本,從(cong) 中已鑒定出魚類、兩(liang) 棲類、龜鱉類、鱷類、翼龍類、似哺乳爬行類等23個(ge) 屬27個(ge) 種,包括14個(ge) 新屬、24個(ge) 新種。圖片/自貢恐龍博物館


▲新疆吐魯番盆地一處1.65億(yi) 年前恐龍足跡化石牆,出現足跡的岩牆長達33米,有凸型足跡150多個(ge) 。下圖為(wei) 化石牆上的一枚恐龍皮膚印痕化石和刮痕化石。圖片/自貢恐龍博物館
恐龍真的死了嗎?不過,有不少科學家相信,恐龍並沒有真正滅亡,而是換了一種形態仍然生活在地球,它就是鳥。
鳥類的出現是脊椎動物演化史上的一次重大飛躍,鳥類最早的化石代表是德國晚侏羅世的始祖鳥。1996年,在中國北方遼寧“中華龍鳥”開始以為(wei) 是一種原始鳥類,後經科學家證實為(wei) 一種小型食肉恐龍。
遼寧的熱河生物群,為(wei) 科學家們(men) 的這種猜想提供了不少證據大量帶羽毛恐龍(中華龍鳥、尾羽龍和中國鳥龍),原始鳥類(如華夏鳥、孔子鳥和原羽鳥),珍稀化石相繼發現,這些讓越來越多的人相信,有一種恐龍至今仍飛翔在天空。

▲華龍鳥生存於(yu) 距今1.4億(yi) 年的早白堊世。1996年在中國遼西熱河生物群中發現它的化石。開始以為(wei) 是一種原始鳥類,定名為(wei) “中華龍鳥”,後經科學家證實為(wei) 一種小型食肉恐龍。片源於(yu) 網絡,侵刪
07
花、鳥、獸(shou) 的世界:繽紛地球
中生代是裸子植物的世界,但已經開始孕育被子植物。
1億(yi) 年前的早白堊世晚期出現了被子植物,中、晚白堊世很快繁育起來,新生代時極為(wei) 繁盛,代替了裸子植物,成為(wei) 植物界中最高級的類群,開創了被子植物時代。
被子植物的迅速發展和更廣泛的地理分布,為(wei) 依賴植物為(wei) 生的動物界提供了豐(feng) 富的食物資源,促進了昆蟲、鳥類和哺乳動物的大發展。人類生活也與(yu) 被子植物的發展密切相關(guan) ,而大量開花植物的出現,讓地球變得繽紛多彩。
進入新生代,大陸漂移、氣候的分帶和氣溫變化,對生命的進化、發展和生態環境產(chan) 生深遠的影響。哺乳動物得到了迅速繁衍,它們(men) 占有爬行動物之前的各種生態領域,成為(wei) 地球上新的統治者。
大陸和島嶼上,飛翔著各種接近現代麵貌的鳥類。
鳥類和哺乳動物,從(cong) 爬行動物的變溫,發展為(wei) 恒溫。尤其是哺乳動物還由卵生發展胎生和哺乳,為(wei) 人類的出現又向前邁進了一步。

▲地球上曾經的最大哺乳動物—猛瑪象,在1萬(wan) 前左右滅絕。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
08
人類的世界
約5000多萬(wan) 年前,靈長類動物快速演化,分化出高等靈長類動物。
3000萬(wan) 年左右出現最早的古猿,之後埃及古猿、森林古猿、原康修爾猿相繼或同時出現。再之後,出現兩(liang) 種過渡時期的古猿,一種是臘瑪古猿,一種是南方古猿。
終於(yu) 在250萬(wan) 年前,地球上出現了一種生物,我們(men) 稱之為(wei) “人類”。

▲雷蒙·達特1924年在南非發現的一些骨頭及頭顱骨碎片,取名為(wei) “湯恩幼兒(er) ”丨wikipedia.org。
它們(men) 來自兩(liang) 個(ge) 南方古猿,距今約260-210萬(wan) 年。下圖為(wei) 非洲南方古猿母親(qin) 和幼崽的複原圖|Jose Garcia and Renaud Joannes-Boyau。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
能人,南方古猿的其中一支進化而來,最早在非洲東(dong) 岸出現,能製造和使用工具,是最早的人屬動物。
能人與(yu) 直立人曾經共存一段時間,但舊石器時代開始,後經過數十萬(wan) 年的演進,能人最終為(wei) 被新品種的人類直立人所取代而消亡。
直立人,最早在非洲出現,懂得用火,開始使用符號與(yu) 基本的語言,能使用更精致的工具,叫做阿舍利文化。
最早的直立人出現在170萬(wan) 年前。約100萬(wan) 年前,直立人開始遷徙,他們(men) 走出非洲,向世界各地擴張在歐亞(ya) 非都有分布如海德堡人、瓜哇猿人、北京猿人都屬於(yu) 直立人。
約80萬(wan) 年前,直立人來到如今的西班牙地區,成為(wei) 最早的歐洲人。約20萬(wan) 年前,歐亞(ya) 非的直立人逐漸消失,被來自非洲的新品種人類智人取代。

▲1929年,中國考古學者裴文中在北京周口店的龍骨山上的山洞裏發掘出第一個(ge) 完整的頭蓋骨化石。他們(men) 生活在距今約70萬(wan) 年至20萬(wan) 年,還保留了猿的某些特征,但手腳分工明顯,能打製和使用工具,會(hui) 使用天然火。圖片源於(yu) 網絡,侵刪。
早期智人,生活於(yu) 約3萬(wan) 到25萬(wan) 年前,舊石器中期起源於(yu) 非洲,後向歐亞(ya) 非各低中緯度區擴張(除了美洲),這是人類第2次走出非洲,大荔人、馬壩人、丁村人、許家窯人、尼安德特人都屬於(yu) 早期智人。
尼安德特人,是現代歐洲人祖先的近親(qin) ,從(cong) 12萬(wan) 年前開始,統治著整個(ge) 歐洲、亞(ya) 洲西部以及非洲北部。但在約3萬(wan) 年前,突然消失,不僅(jin) 是尼安德特人,所有早期智人均滅絕。
是失敗於(yu) 與(yu) 第3次走出非洲的晚期智人的生存競爭(zheng) ,還是因為(wei) 不適應冰川時期的寒冷,至今為(wei) 謎。

▲人類進化圖,直立人和智人是真人屬後期的兩(liang) 大分支。(參考自:李輝(2013)遺傳(chuan) 學對人科譜係的重構.從(cong) 基因中重新認識人類進化曆程.現代人類學通訊 7:1-11)。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
晚期智人,生活於(yu) 約1萬(wan) 到5萬(wan) 年前,能夠人工取火,母係氏族公社,舊石器晚期,現代人的祖先。
山頂洞人、河套人、柳江人、麒麟山人、峙峪人即屬於(yu) 晚期智人,一般認為(wei) 他們(men) 來自非洲,約5萬(wan) 年前到達澳大利亞(ya) ,3萬(wan) 年前到達亞(ya) 洲,1.2萬(wan) 年前(據記載)到達美洲,最終分化和形成黃種、白種、黑種和棕種等現代人種,廣泛分布於(yu) 世界各地。
他們(men) 生活的期間猛獁和劍齒虎滅絕,是不是他們(men) “傑作”,尚不可知。

▲
09
人類是什麽(me) ?新物種?地球過客?
現代人類,科技成為(wei) 地球的主導。
鋼鐵、水泥取代泥土和木材,汽車、手機、機器人被發明出來。攔蓄河流,填海造陸,衝(chong) 破大氣層,將觸角伸向天空,人類成為(wei) 地球的真正統治者,且沒有天敵人。
人類是什麽(me) ?在人類的進化論上,還有許多疑點尚未破解。
如為(wei) 什麽(me) 我們(men) 總是找不到人類進化的關(guan) 鍵化石?為(wei) 什麽(me) 人類反而退掉了抵禦風寒的絨毛?
而科學家研究表明,過去4萬(wan) 年來,人類的進化速度在加快,尤其是最近5000年來,進化速度更是比以前快了100倍。

▲人類進化圖。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
思想、語言、駕馭工具的能力,征服的野心,無邊無際的欲望,這些都是人類區別於(yu) 其他動物特性,人類與(yu) 動物走的似乎就是完全不同的路子。
尼采將人類的欲望分權欲、食欲、性欲,而人類的這三種欲望與(yu) 動物截然不同。
權欲,隻有人類才有統治世界的想法,再強悍的獅子王也不過是率領它的家族,悍衛自已的領地。據研究,一個(ge) 獅群最多不過20餘(yu) 頭獅子,領地不過數十平方公裏。
食欲,對動物而言,食物是生存,而且僅(jin) 僅(jin) 是生存。許多動物隻有在饑餓時才會(hui) 去覓食,隻有人類對物質的追求了無止境,遠遠超過需求。
性欲,隻有人類的性欲是隨時的,且不以生育而為(wei) 目的。而動物隻會(hui) 在發情期和繁殖期才會(hui) 交配,平時沒有這個(ge) 喜好。有人將人類不受約束的性行為(wei) 稱之為(wei) “獸(shou) 欲”,這是對獸(shou) 類最大的誤會(hui) 。
恐龍進化了1.5億(yi) 年,還是恐龍,而人類隻用了250萬(wan) 就成為(wei) 地球統治者,當人類已經登陸火星,當人類發明的核武器足以毀滅地球幾次,當人類被“科技”奴役,最聰明的猴子也就僅(jin) 僅(jin) 學會(hui) 用石頭砸堅果,我們(men) 真的是進化而來的嗎?
是否有可能,人類是生物進化的一個(ge) 意外?或者,我們(men) 才是那個(ge) 外來生物?

▲尼安德特人女子和智人女子。先進的技術使智人戰勝了尼安德特人,最終屹立於(yu) 地球生物的最頂端。圖片源於(yu) 網絡,侵刪
10
人類消失,地球會(hui) 怎樣?
地球存在46億(yi) 年,生命出現35億(yi) 年。人類的曆史隻不到地球曆史的千分之一,假如把地球的曆史當成一天,人類的存在隻有50秒。因此,我們(men) 不但是地球的新物種,而且我們(men) 終將是地球的匆匆過客……
人類終將消失,沒有人知道人類還能在地球上呆多久,那麽(me) 人類消失之後,地球會(hui) 怎麽(me) ?
美國曾經拍過一部科幻片,就叫《人類消失之後的地球》。片中預測,人類消失後,所有的建築都將在1000年以內(nei) 坍塌,所有的文明,都將在2萬(wan) 年中消失殆盡。5萬(wan) 年後地球上所有的人類遺跡都將成為(wei) 難以追尋的考古性線,20萬(wan) 年內(nei) 所有人類的痕跡都將消失,人類就象從(cong) 未出現過……
結論很殘忍:人類消失也許對文明是個(ge) 災難,但對這顆已存在46億(yi) 年的星球來說,實在算不了什麽(me) 。
-END-
本文部分內(nei) 容根據李忠東(dong) 2018年10月13在中共成都市委宣傳(chuan) 部主辦的”金沙論壇“所做演講稿《行走在億(yi) 萬(wan) 年的光陰》整理而成
文丨李忠東(dong)
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