Between Us 2 進化的史詩

進化的史詩

      進化故事的核心是：天然選擇。1830年左右，查爾斯達爾文乘坐beagle號艦船環遊世界，來研究世界上各類各樣的野生動物。在返回英格蘭途中，他發如今本身在加拉帕戈斯羣島收集到各類各樣的地雀，擁有巧妙地適應着各自不一樣環境和食物來源的喙。達爾文以後把這個觀點與種羣傾向於過分繁殖從而致使資源匱乏的現象結合起來，意思是，若是在環境中存在着資源競爭，擁有優點特徵的物種，會存活下來，並把這些特徵遺傳給後代。那些沒能存活下來進行繁殖的物種，特徵會在進化的大樹中被抹去。達爾文花了20年來系統地尋找證據以支持本身的理論，最後在1859年，他發表了《物種起源》，震驚世界。其核心觀點是：天然選擇。更貼切的說法是：「非隨機選擇」或者是「非隨機淘汰」。儘管全部的基因突變都是由隨機的複製錯誤或不受動物自身控制的隨機變異所產生，但天然對這些特徵的選擇，卻不是隨機的，使你存活並繁殖下來的成功的變異，是由你生存環境中很是特定的因素所決定的。

      進化論是人們檢驗地最透徹，使用地最多，並被人們普遍接受的科學理論之一。它擁有無數噸的化石做爲證據，這些化石向咱們展現了已不復存在的物種具備的共同特徵，幫助咱們理清了如今生物曾經起源於怎樣的祖先。DNA測序技術進一步告訴咱們物種系的遺傳線索，你還能夠測量兩個動物間的DNA比例以研究它們的親疏關係，以及它們是何時從共同的祖先分化開來的；放射性測定年代法使咱們可以肯定各類化石的年代，進一步幫咱們理清各類系的遺傳關係。已滅絕的動物化石老是會出如今相對應的岩層中，因此五億年前的寒武紀岩石不會出現兔子骨架的化石。關係密切的物種，一般在地理分佈上也會彼此接近，更不用說，進化就發生在咱們眼前，不管是新物種出如今新環境的新發現，仍是全世界的動物族羣中，幾乎穩定不變的基因突變率…

      回到原核生物和真核生物，漸漸地，一些單細胞真核生物開始一塊兒合做，經過一種叫作「共生」的方式，一個細胞作一些事，來交換另外一個細胞作另外一些事，互相協做，共同生存。大約在6.5億年前，地球被徹底凍住了，許多水下細菌在冰下和海底存活下來，光合做用生物可能在有液態水的小熱點裏存活下來。在這種惡劣的條件下，單個細胞經過合做生存，這就是開闢複雜的多細胞生物進化史詩的地方。從第一個複雜多細胞生命的誕生，直到今天，地球一共經歷了5次大規模的物種滅絕。在天然中，物種們競爭生態位。生態位是指環境中的一片區域，生物須要特定的技能和特徵來獲取食物和繁殖。當生態位填滿時，競爭很是激烈，物種特徵與環境很是匹配，進化的腳步一般會放慢一些。可是當災難性的滅絕事件消滅了生態位中大多數動物時，存活下來擁有空間，缺少競爭對手的物種會很快進化出新的特徵來再次填滿生態位，這個過程叫作「適應輻射」。進化的史詩，是生態位被填滿，而後被災難清空，又被新的迅速進化的物種從新填滿的過程。

　　在地球冰凍結束之後，埃迪卡拉紀（the Ediacaran Era，630-542 mya）首次給咱們留下了豐富的多細胞生物的化石證據。有各類各樣古老的生命形態，與今天的蠕蟲、珊瑚、軟體動物和各類水下植物很類似；

　　但到了寒武紀（the Cambrain Era，542-485 mya），適應輻射開始一發不可收拾。多細胞生物使用本身進化出的新特徵，解鎖並佔領了成千上萬的生態位，在寒武紀中出現了食肉動物；

　　到了奧陶紀（the Ordovician Era，485-445 mya），光合做用生物離開海洋，向新的生態位邁出了試探性的第一步——陸地。植物首先佔領了海岸線，而後慢慢地，通過數百萬年時間逐漸向內陸靠近。在海洋中，生命仍然無比豐富多樣，魚和鯊魚不斷繁衍進化出了各類各樣的生命體，出現了各類各樣瘋狂的生物。地球上全部的生態位都在變得愈來愈擁擠，同一個生態位中的大量競爭者使得新物種的生存變得十分困難。而後，物種滅絕發生了！奧陶紀的地球經歷了第一次長時間的冰凍時期，許多暖水動物滅絕了；而後地球經歷了一段溫度極熱的時期，許多冷水動物滅絕了。大量的生態位被清空，這種競爭的消除意味着新物種可以進入空曠的生態位中，經過適應輻射訊速地進化。從海洋移動到陸地，也變成了進化的主要趨勢；

　　在志留紀（the Silurian Era，445-420 mya），經過佔領陸地生態位迅速進化的物種之一，是節肢動物，那些擁有外骨骼的物種。由於植物一直在逐漸地佔領陸地，地球表面上的森林變得愈來愈多，這使得光合做用植物不斷增長，大氣層中氧氣含量不斷上升，達到了30%~35%（今天大氣層含氧量約爲21%）。節肢動物離開海洋，開始佔領陸地上的生態位，利用氧氣進行新陳代謝，進化出十分巨大的體型；

　　在泥盆紀（the Devonian Era，420-360 mya）的早期，地球上的森林由苔蘚植物，蕨類植物和矮灌木叢構成。一些植物最終進化出了木質的外層。木質部提供一些生命支持，使植物長得愈來愈高，經過爭奪更高處的陽光來與生態位中的同類競爭。一樣，在泥盆紀，咱們脊椎動物的祖先到達了陸地。與節肢動物不一樣，脊椎動物的骨骼在身體內部，這最初限制了它們在地球上生態位的競爭能力。它們是兩棲動物，從兩棲動物祖先開始，全部的四足動物都得到了自身標誌性的骨骼結構，四肢，五指。而後再一次，物種滅絕了。科學家們爭論着泥盆紀物種滅絕的緣由，化石記錄中物種的忽然增多和迅速消失告訴咱們，生態位又被清空了。再一次，地球上的物種數量急劇地減小，不過這只是暫時的；

　　石炭紀（the Carboniferous Era，360-300 mya）中，地球上的森林植被變得更加繁盛。兩棲動物經過競爭佔領了沿海的生態位，因此爲了逃到新的生態位，一些物種進化出了少孔的表皮，沒有乾死在向內陸移動的路上。它們下的蛋還具備保護殼，這意味着它們不用回到水裏來孵化下一代，它們就是爬行動物，它們有能力佔領內陸世界的生態位。

　　接下來是二疊紀（the Permian Era，300-250 mya），許多森林植被幹旱死了，造成了沙漠。爬行動物在這個變化的環境中逐漸壯大，由於沒有來自森林和河流中的動物一塊兒競爭。一樣在這個時期，哺乳動物的祖先進化了，造成了單孔亞綱——哺乳爬行動物，它是不少生物（包括咱們）的祖先。在二疊紀的末期，又一次，物種滅絕了。二疊紀大滅絕實在過去的5億年裏最大的一次物種滅絕。它的原由仍有爭論，但最主要的理論認爲，這是因爲西伯利亞火山爆發形成的環境災難所致。總計超過90%的海洋生物和70%的陸地生物都滅絕了。單孔亞綱遭受了重創，爲新物種佔領的生態位騰出了空間；

　　在接下來的三疊紀（the Triassic Era，250-200 mya），地球的氣候變得喪心病狂地乾燥，處處都是沙漠。而靠在南極和北極的地方，則是溫暖溼潤的。因爲許多生態位中，爬行動物的競爭都很是激烈，咱們就一直躲在角落裏。同時，三疊紀中出現了許多巨型爬行動物，恐龍只是其中的一種。而後，物種滅絕了。三疊紀物種滅絕，大概是因爲火山的超級噴發，或是行星撞擊，大量的生態位被清空了，恐龍開始稱霸地球。

　　因而，你們都熟知的侏羅紀（the Jurassic Era，200-145 mya）和白堊紀（the Cretaceous Era，145-66 mya）來臨了。恐龍在長達1.35億年的時間裏一直是地球上的統治者，是咱們人類在地球上存在的時間的540倍。劍龍大約出如今侏羅紀的晚期，霸王龍大約出如今白堊紀的晚期，它們之間大體隔着8800萬年，人類與霸王龍所間隔的時間，要比前二者所間隔的時間還要短（約66mya）。大約6500萬年前之前，恐龍時代終結。這是又一次大滅絕。一個直徑大約10km的隕石落在了今天尤卡坦半島的位置，殺傷力是世界上全部核武器總和的100萬倍還多。這騰出了大量以前被它們佔領的生態位。許多小型哺乳動物可以經過穴居，或是吃更少的食物存活下來，它們開始了另外一波適應輻射的瘋狂繁衍。小型哺乳動物迅速進化成了各類各樣體型更大的生命體，這就是地球上覆雜生命的進化史詩。

_ 完 _