迄今为止,世界上已知的生物种类就有140万种以上,加上许许多多尚未发现的大量新种类,科学家们估计,整个地球上,大概存在着1000万-3000万种生物。奇妙的是,这些数量庞大、形态各异的种类,都是由同一个祖先演化而来的。那么,这个最古老的祖先,是什么时候诞生的,又是怎样发展的呢?
要解答这个问题,最主要的证据就是化石。目前,人类所知道的最古老的化石是在澳大利亚发现的原始细菌类,它的生存年代大约是在35亿年前,据此推测,生命的老祖宗,可能就是在35亿年前出现的。
40亿年前,地球上形成了原始的海洋,当时,海水的温度很高,随着水温的逐渐下降,生命的诞生才具备了必要的外部条件。
不过,大气的情况依然很糟糕,空气中几乎没有氧,这样,最早出现的原始生命只能是不需要氧气的厌氧性生物。而且,由于缺乏氧气,地球上空不可能形成臭氧层,离开了臭氧层的阻挡,紫外线威胁着脆弱的生命,于是,原始的生命只好龟缩在十几米甚至几十米深的海中生活。
随着生物的缓慢发展,到了26亿年前,蓝绿藻出现了,这种藻类具备了叶绿素,可以通过光合作用制造出氧,于是,适应于有氧环境的单细胞生物登上了历史的舞台。那时候的大部分氧,都与海水中的铁结合而形成了氧化铁,由此而形成了今天依然遍布世界的铁矿床,这一资源,支撑着当今社会70%的铁需要,可算是古老时代地球留给我们现代人类的巨额遗产。
了解一些遗传规律的人可能会问,生命的延续是通过上一代赋予的DNA遗传密码信息来进行的,这样的话,第一个生命的遗传密码是谁给予的`呢?
很多科学家为此作了大量的研究,其中,美国化学家乌雷和米勒设计了一个非常著名的实验,试图揭开这一谜底。他们在烧瓶中装入水和原始地球时期的各种大气成分如氨、甲烷、氢等,并采用放电的形式来模拟闪电。一周后,烧瓶中产生了甲酸、乙酸、乳酸等有机分子,还有构成蛋白质的甘胺酸、丙胺酸等氨基酸成分。显然,闪电等自然现象可以制造出形成生命的分子,但要从分子发展到原始的生命无疑是一个极其漫长的过程,不可能用一个简单的实验就能得出结果。但无论如何,实验带来了生命发展的可能轨迹,并为进一步的研究打下了基础。
生命发展到了16亿年前,多细胞生物形成了,从此,生命的演化变得越来越快捷,到了大约7亿年前,肉眼可辨的海栖无脊椎动物出现了,并得到迅速的繁荣,澳大利亚著名的埃迪卡拉生物群就是这一时期的产物。
大约在5亿7000万年前,生物发展出了硬组织结构,它与软组织生物明显不同的是,它们很容易变成化石,所以,世界各地的化石记录从这一时期开始迅速增加,地质学上就把这一时期称为寒武纪的开始。
寒武纪的到来,标志着生物的急剧多样化,因此,这一时期也被称为生命的大爆发时期,今天我们在世界上所能列出的许多纲的代表生物,都可以在这一时期的化石群中找到。