地球上在2000多萬年時間內出現了突然涌現出各種各樣的動物。節肢、腕足、蠕形、海綿、脊索動物等一系列與現代動物形態基本相同的動物在地球上來了個“集體亮相”。盡管沒有恐龍、猛犸象和劍齒虎等地球史上著名的生物存在,古生代依舊是決定地球上生命成敗的關鍵時期。古生代是顯生宙的第一個代,約從5.41億年前持續到2.52億年前。可細分為6個地質時期(從最古老到最年輕):寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀。在顯生宙之初,生物極其簡單,缺乏活力,生命十分脆弱。幾乎所有的生物都在海洋里,它們中的大多數不能自己移動。因此,我們今天所知道的大型、復雜的生態系統——包括活躍的捕食者和活動的獵物——在當時并不存在。直到大約5.41億年前,古生代開始于一個被稱為寒武紀的時期。一場地球生物的大爆發突然出現——寒武紀生命大爆發,這很可能是一系列環境誘因的結果。在寒武紀早期,由于海洋中浮游植物的大量繁殖,氧氣含量突然增加,使生命得以蓬勃發展。與此同時,由于侵蝕作用,海洋的化學成分發生了變化,這使得動物能夠發展出外殼和外骨骼之類的新的身體結構。這是地球以前從未出現過的。幾乎所有現存的主要動物種群都是在寒武紀最初的4000萬年里發展起來的,伴隨著許多為了適應環境變化而發生的改變,如新的身體結構、靈活的四肢,以及第一雙眼睛等。寒武紀時期,第一個大型的食肉生物出現了,例如獵殺蠕蟲和其他軟體動物的奇蝦。隨著時間的推移,一些動物,如節肢動物,進化出了堅硬的外骨骼來保護自己。而其他的一些生物,如皮卡蟲和海口蟲,靠自己的力量,用一根柔韌的軟骨棒為尾巴提供動力,從而發展出了游泳的能力。這次的生命大爆發導致了全新的、奇妙的生態系統和復雜的食物網,這是地球以前從未經歷過的。寒武紀在4.88億年前一次神秘的生物大滅絕中結束,許多物種隨之消失了。雖然這次滅絕的原因還有待深入探索,但氧氣水平的突然下降很可能對其造成了很大影響。到了古生代的下一個時期——奧陶紀。又一次生物多樣性大爆發出現,被稱為奧陶紀生物大輻射事件,簡稱GOBE。GOBE就如同寒武紀生命大爆發的續集一樣,而這部續集和第一部一樣令人印象深刻。與寒武紀事件一樣,GOBE也是由環境的一系列變化引起的。大約4.7億年前,爆發的地質活動形成了新的島鏈,并隨之產生了新的棲息地。再加上海平面的變化和海洋中氧氣的增加,加快了許多新變化的產生。 例如,早期的魚類出現在海洋中:身體前端包著堅硬的骨質甲胄,但無上下頜的甲胄魚。而頭足類動物的長度也有了新突破,巨大的房角石已經長到了6米!當這一切在海洋里發生時,陸地上也有了翻天覆地的變化。在奧陶紀之前,陸地生物可能僅限于微生物。但在GOBE早期,第一批陸地植物在原始巖石上開始發芽。根據它們的化石可知,這些植物很小,就像現代的苔蘚。然而,隨著這些綠色植物的繁茂,它們吸收了大量的二氧化碳,導致地球溫度驟然下降——地球冰期降臨!這次寒潮發生在4.44億年前,當時海洋含氧量剛剛開始下降。這種結合導致當時的動物生命面臨了一場極具毀滅性的大滅絕。奧陶紀-志留紀大滅絕事件在地球歷史上五次大規模滅絕事件中名列第二,其間約有85%的物種滅絕。根據化石資料研究,此時腕足動物門、苔蘚動物門、頭足類等生物大量減少。在志留紀,隨著氣候逐漸變暖,地球上的生命得以恢復,植物開始遍布大地。早期維管植物的化石,如頂囊蕨,最早出現在這個時期的巖石中,第一塊陸地真菌化石也是如此。此時無上下頜的甲胄魚仍然是海洋中最常見的游泳者,它們長出了各種各樣的刺和角,可能是為了保護自己不受食肉的板足鱟傷害。在志留紀末期,有頜的魚出現在海洋中,比如初始全頜魚。它們具有強大的咬合力,能夠對付沒有下巴的魚無法對付的獵物。 志留紀也以自身的一系列滅絕事件而告終,雖然只是小范圍的。這些滅絕事件很可能是由海平面下降引起,海平面下降導致許多生活在海底的物種,尤其是頭足類動物的滅絕。在這段時間里,最早的鯊魚出現了,但真正的泥盆紀國王是另一種魚類——盾皮魚類。盾皮魚特征為具頭盾和軀盾,由頸部一對關節聯接。多數為中小型,少數種類體長可達4公尺。而當盾皮魚征服海洋的時候,陸地上的生物變得更加擁擠。節肢動物開始多樣化,第一個昆蟲和陸生蛛形綱動物出現。泥盆紀森林成為地球上第一個主要的陸地生態系統。與此同時在水邊,肉鰭魚類的近親已經適應了在淺水區停留更多的時間,它們沿著泥濘的海岸線前行。然后在3.97億年前,這些生物的后代終于第一次把自己送到了陸地之上。雖然這些古代先驅者的骨骼尚不為人所知,但在波蘭發現的腳印證實了這些最早四足動物的存在。到了3.65億年前的泥盆紀晚期,從格陵蘭的棘螈到俄羅斯的Tulerpeton,四足動物已經遍布全球。因此,泥盆紀產生了第一個復雜的陸地生態系統,同時也見證了脊椎動物首次在海洋中占據中心位置。這次滅絕發生在3.75億到3.58億年前,至少經歷了兩個階段。這些事件合在一起被稱為晚泥盆世滅絕,似乎是由海洋中氧氣水平的一系列下降引起的。在泥盆紀末期,許多三葉蟲和所有帶甲的盾皮魚類都從海洋中消失了。幸運的是,至少有一些早期的四足動物存活到了下一個時期——石炭紀。這個時期,大氣中的氧氣增加了,潮濕、溫暖的氣候使得茂密的森林和沼澤遍布大陸。節肢動物的體型在石炭紀增大,而四足動物則發生了更重大的變化。在此之前,所有的四足動物都是在水里產卵的——但大約3.4億年前,一群被稱為羊膜動物的四足動物開始依靠蛋殼來保護它們的卵不被曬干。因為正是在這個時候,大陸開始合并成為一個超級大陸。由于這塊陸地過于龐大,海洋中的水分無法到達內陸,因此濕度和溫度的急劇下降摧毀了石炭紀的大部分森林,我們稱之為石炭紀雨林崩潰事件。大約在2.9億年前,這一時期結束時,大部分森林被位于大陸中心的巨大沙漠所取代,南半球形成大量的冰川。這些干旱的不毛之地不適合早期的四足動物,但羊膜動物卻生存了下來。它們很快分成了兩大類動物——爬行類和合弓類。而這兩個群體都經歷了古生代的最后一個階段——二疊紀。隨著二疊紀的發展,氣候變得越來越熱,越來越干燥。合弓和爬行動物都被迫適應更惡劣的環境。爬行動物中,出現了與牛大小相似的食草動物,比如鋸齒龍。而合弓動物中,長著銳利長牙的麗齒獸開始獵食像河馬一樣頭部有著奇怪構造的雜食動物,如冠鱷獸。然而,這個二疊紀的野生動物園在2.52億年前走到了一個極其可怕的終點——二疊紀-三疊紀滅絕事件。這次滅絕事件可能是由火山活動和氣候變化共同造成的,幾乎給地球上的所有生命帶來了厄運。96%的海洋物種,包括許多魚類都滅絕了。陸地上的合弓和爬行動物也遭受了損失,陸地物種減少了70%。古生代的生命以簡單的、小的海洋生物開始,到了這個時代的末期,它們已經征服了海洋,邁出了登陸的第一步,并傳播到我們星球上的每個角落。所以,盡管古生代并不是魅力十足的巨型動物的全盛時期,但我們依舊可以認為它造就了今天地球生命的多樣性,在整個地球生命史上留下了濃墨重彩的一筆! 參考資料: YouTube、維基百科、Nature等 - END -
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