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地球生命曾两度“狂长个”氧气是主要动力

2009-10-30
地球生命曾两度“狂长个” 氧气是主要动力 z
作者:王辉 摘自:新华网 来源:环球在线

  在地球生命的历史上,曾经有两次惊人的生长冲刺,每一次都产生比原有生物大100万倍的新生物体。科学家说,这就是地球生命从单细胞微生物长成巨大的鲸鱼和高大的美洲杉的方式。

  据美国媒体10月26日报道,以往科学家认为这是一个渐进的过程,但现在他们认为这是分“两步走”造成的。第一次冲刺发生在大约18.5亿年前,第二次发生在大约5.8亿年前,远在恐龙漫步地球之前。

  科学家说,氧气量大大增加是地球生物两次生长冲刺的主要动力。有了氧气,才能把食物转化为更多的能量,满足更大更复杂生命形式的需要。斯坦福大学生物学家乔纳森·佩恩说:“这两次最快速增长与两次大气层氧气含量增加相一致。”

  较大生物的捕食能力更强,更容易生存下来。另一方面,它们需要更多的食物和水,依赖母亲时间更长,与较小的生物相比,它们适应环境变化更为缓慢。

  根据化石研究,生物学家认为,在地球诞生10亿年后,地球生命最晚在35亿年前起源于海洋。那时的微生物不需要氧气。又过了大约10亿年或者10亿多年,类似现在绿藻的“蓝藻”学会了如何通过光合作用从太阳光中获取能量。

  “正是由于蓝藻的进化,大气层才有了氧气的存在,” 佩恩说,“没有其他方法能够产生足够多的氧气。”

  南丹麦大学生物学家坎菲尔德说,科学家推断,大约在23.5亿年前,氧气量开始缓慢增加,18.5亿年前达到巅峰。那时,大气层已经积累了足够的氧气,因此引发了地球生命的第一次生长冲刺。那些具有完整细胞核、名叫真核细胞的高级细胞可以让某些生物体长到比其没有细胞核的祖先大100万倍。

  在接下来的10亿年里,地球生物大小几乎没有发生什么变化。直到6亿年前,地球生物是游动于水中的单细胞生物。

  之后,氧气量再次大幅增加,并且在大约2000万年后达到新的高峰。在更多氧气的支持下,真核细胞开始发展成具有多细胞、器官和组织的更大的生物体。

  一开始,古老的动物是软体动物。大约5.4亿年前,一些动物出现贝壳和骨架,长得更大。这就是著名的复杂生命形式“寒武纪爆炸”。最终,鱼儿、爬虫动物、鸟儿、两栖动物、植物、哺乳动物和人类就出现在这个星球上。

  其中,地球上最大的植物美洲杉比海洋中的第一个微生物大1亿亿(10 million billion )倍。
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本栏目主要介绍生物学和生态学方面,包括生物技术、生物工程、生态经济、生态系统、生态环境、地球生命曾两度“狂长个”氧气是主要动力 等。特别关注有关人与文化方面的研究。

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