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我们来自何处
身在何处
将去何方
这是哲学家的灵魂三问
然而，科学家
却有答案
CCTC®01
地球
太阳系八大行星之一
已知宇宙，唯一有生命的星球
它形成大约46亿年前
怎么形成的
不好意思，科学家们仍争吵不休
所以我也没法告诉你
地球最古老的岩石形成于大约40亿年
产出于加拿大西北领地阿卡斯塔河中一个小岛上
名为阿卡斯塔片麻岩
我国最古老的岩石
是辽宁鞍山附近的花岗岩
大约形成于38亿前
（地球上发现最古老的岩石-阿卡斯塔片麻岩。图片源于网络，侵删）
生命何时、如何起源
这样复杂的问题
自然首先由哲学家回答
恩格斯说：“生命的起源必然是通过化学的途径实现的”
好些科学家也认为生命起源的化学进化观点
即认为在原始地球的条件下
无机物可以转变为有机物
有机物可以发展为生物大分子和多分子体系
直到演变出原始的生命体
但这些都只是理论的推测
谁来证明？
那就是
米勒实验
著名的米勒实验
米勒假设在生命起源之初
大气层中只有氰气，氨气和水蒸气等物
其中并没有氧气等
当他把这些气体放入模拟的大气层中并通电引爆后
发现其中产生了些蛋白质
而蛋白质是生命存在的形式
米勒实验证明
从无机到有机
那么用什么来证明生命曾经的存在
以及演化历程呢？
那就是化石
化石是解开生命演化的钥匙
生物死亡后
它们的遗体或遗迹在适当的条件下
会保存在岩石之中
我们把它们称作化石
地质历史中形成的岩层
就像一部编年史书
地球生物的演化历史
就深深埋藏在这些岩石之中
年代越久远的生物化石
就保存在岩层的最底层
（埋藏在岩石中的化石能证明地球上的生命曾经的存在，以及它们在地球上曾经的样子，生活的状态。下图为化石形成示意图）
CCTC®02
大约35亿年前
地球开始孕育生命
今天我们将其定义为
生物
地球形成以后
原始生命就蕴育在海洋中
最初的生命形式是低等的细菌和单细胞藻类
在地球早期的海洋中
生活着一种蓝藻，能够进行光合作用
蓝藻通过光合作用给大洋带来了氧
而氧是其它生物产生和繁衍的基础
蓝藻的出现
对整个生物界的进化发展
具有极其重要的意义
叠层石
藻类在生命活动过程中
将海水中的钙、镁碳酸盐及其碎屑颗粒
粘结、沉淀而形成的一种化石
迄今为止
我们发现了最古老的叠层石
是来自澳大利亚西部
地球曾经一度进入叠层石时代
蓝藻的出现是
地球上植物光合作用的开始
地球环境开始改变
原来的还原性大气和水体
向氧化环境转化
不过，对蓝藻而言
环境变化却是一个悲剧
因为蓝藻而大量产生的氧
最终导致蓝藻的蓑落
而其他生命得以快速发展
之后，迎来
“寒武纪生命大爆发”
（大约在35亿年前，可以进行光合作用，向大气中释放氧气的蓝藻（也叫蓝细菌、蓝绿藻）出现了。它们生长时会分解海水中的碳酸氢钙，将其转化为碳酸钙，而后把碳酸钙微粒吸附在一起形成叠层状的碳酸钙层，被称为“叠层石”，也可称之为“准化石”。它一般出现在6亿年前（前寒武纪），之后骤然衰落。形成叠层石的蓝藻所产生的大量氧气，为高等生命的出现奠定了基础。之后的寒武纪，地球终于迎来了第一次生命大爆发，即闻名于世的“寒武纪生命大爆发”。下图为神农架世界地质公园发现的叠层石化石，摄影/李忠东）
CCTC®03
最初的生命形式是一些原核生物
从原核生物进化到真核生物用了
大约15亿年
又过约3亿年，才出现多细胞藻类
随着真核生物的出现
动、植物开始分化和发展
动物的出现
形成了一个新的三极生态系统
绿色植物（真核植物和原核蓝藻）
通过叶绿素光合作用制造食物
是自然界的生产者
细菌和真菌是自然界的分解者
动物是自然界的消费者
大约7亿年前
埃迪卡拉生物群出现
发现于澳大利亚南部埃迪卡拉地层
其中以腔肠动物的似水母类、海鳃类、环节动物和少量节肢动物为主
还有一部分分类位置未定的疑难化石
很可能代表地史上曾短暂出现而又迅速绝灭的类群
埃迪卡拉生物群
它是地球已知最古老的无脊椎动物群
中国贵州瓮安生物群
是埃迪卡拉生物在中国的典型代表
（埃迪卡拉动物群位于澳大利亚南部的埃迪卡拉地区，生活在5.65-5.43亿年前的前寒武纪一大群软体躯的多细胞无脊椎动物。下图为埃迪卡拉生物群想像图，源于网络，侵删）
大约5.5亿年前
地球进入无脊椎动物时代
从前寒武纪到古生代的初期（距今约5.5亿年）
在生物发展史上称为
“海洋无脊椎动物的时代”
在这期间，无脊椎动物非常繁盛
它包括有20多个大的门类
而到了距今5亿5千万年前的寒武纪初期
大量动物“爆发式”地发展起来
在当时的海洋里
不仅有原生动物
而且还有后生动物中的各个门类生活着
它们有的在水中飘浮
有的固着海底，有的在海底爬行
一派欣欣向荣的景象
由于海水富含钙质
出现了最早具钙质硬壳的小壳动物群
包括软舌螺、单板类、腹足类、腕足类等
使得寒武纪保存的化石突然增多
其中以三叶虫演化迅速、生态分异明显
分布遍及全球整个海域
在动物界中占绝对优势
因而称
寒武纪为“三叶虫时代”
云南澄江生物群
因发现于云南抚仙湖附近澄江县而得名
是目前世界已发现最古老、保存最完整的软体化石群
包括海绵动物、腔肠动物、软体动物、节肢动物等
40多个门类、百余种
（澄江生物群位于我国云南澄江帽天山附近，它生动地再现了5.3亿年前海洋生命壮丽景观和现生动物的原始特征，它不仅为寒武纪生命大爆发提供了科学事实，同时对达尔文渐变式进化理论产生了重大的挑战。图片/赵方臣等，2012）
CCTC®04
寒武纪
无脊椎与脊椎动物开始分野
现代动物界的90%的类别
都可以在寒武纪动物群找到近亲
大约4.8亿年前
鱼类开始出现
鱼类大约在4.8亿年前的奥陶纪开始出现
志留纪（距今4.4-4.1亿年前）有所发展
到了泥盆纪（距今4.1-3.6亿年前）繁盛起来
所以志留纪--泥盆纪又称为
“鱼类时代”
鱼类是脊椎动物中最低等的一类动物
但在当时却是地球上最高等的动物
（发现于重庆秀山志留纪地层的，距今约4.23亿年前、保存完整有颌鱼类——袖珍边城鱼化石。化石长仅2厘米，活着时整条鱼可能也只有约4厘米长。图片/央视新闻）
CCTC®05
随着志留纪（距今4.4-4.1亿年前）大规模海退
地球表面陆地面积逐渐扩大
为生物登陆做好了准备
大约4亿年前
生命从海洋走上陆地
最先完成登陆的是植物
在四亿年前的志留纪晚期
随着陆地的逐渐扩大、环境的不断变化
不少生存于滨海或浅海潮汐地带的藻类植物
开始适应新的生活环境
某些绿藻逐渐加强了其孢子体
有利于陆生环境的变异功能
慢慢向陆地发展
产生了以裸蕨植物为代表的陆生植物
成为陆地上真正的“拓荒者”
自从裸蕨植物登上陆地
地球一改荒芜景象
披上绿衣，开始生机勃勃
裸蕨植物的出现
是植物史上的一次巨大的飞跃
地球开始衍生出越来越高等的陆生植物
陆地环境变得越来越复杂多样
（裸蕨是一种已经绝灭的最古老的裸蕨科陆生植物。在距今约4亿年前的志留纪晚期（或谓早泥盆世）地层中出现，其器官有初步分化以适应陆地环境，是生物从海洋走向陆地的拓荒者。图片源于网络，侵删）
生物登陆之后
在地球上形成以陆生植物和脊椎动物占优的
陆上自然地理环境
距今约4.1-3.6亿年的泥盆纪
森林还只存在于海滨
以裸蕨为主
高不足1米，没有真正叶和根
靠孢子繁殖
到了距今约3.6-2.9亿年的石炭纪
陆上植物已发展为多年乔木
高20-30米
到二叠纪晚期（距今2.9亿年前）
裸子植物占主导，松柏类和苏铁类大量繁荣
由于依靠花粉传播
森林向更广阔的内陆进军
（古生代末期，裸子植物占主导，森林开始覆盖地球表面。图片源于网络，侵删）
陆生植物发展之后
与植物存在着密切关系的昆虫大量繁育
它们相互依存，相互制约，平行发展
昆虫成为地球上最早的“飞行员”
最早的昆虫类是最原始的无翅类型
这类化石最早出现于泥盆纪
石炭纪出现了现知最早的有翅昆虫
当时最繁盛的昆虫是现已绝灭的古网翅类
二叠纪昆虫区系发生显著的变化
直翅类明显缩小
许多现代类型开始出现
（迄今为止最为古老的飞行昆虫身体印记化石。大约3.12亿年前，一只蜉蝣降落在热带涝原的泥淖上。这片泥淖恰好拥有完美的密度，保留下蜉蝣的完整身体印记，其中包括体节和爪印。图片源于网络，侵删）
昆虫登陆后，脊椎动物也在做登陆准备
首先要解决呼吸和行动问题
总鳍鱼已具有原始肺的构造
肉质偶鳍可以在地上爬行
它们于晚泥盆世时登陆
是陆生脊椎动物的最早类型
最早的两栖类代表
发现于格陵兰和北美晚泥盆世的迷齿类鱼石螈
具明显的从总鳍鱼类向两栖类过渡的中间类型性质
石炭-二叠纪是两栖类最繁盛的时期
被称为
“两栖动物时代”
（鱼石螈是我们已知的最早的两栖动物。虽然它具有陆生动物的躯干、腿以及脚趾，可它的头部依然是鱼的样子，尾巴也类似于鱼的尾鳍。这说明鱼石螈的祖先是鱼类。图片源于网络，侵删）
CCTC®06
大约2亿年前
恐龙来了，高调出场
以恐龙为代表的爬行动物是
中生代地球上占绝对优势的脊椎动物，
故称中生代为“爬行动物时代”
或“龙的时代”
各种巨型、大型、小型的
恐龙、鱼龙、翼龙、海龙
活跃在陆地、空中、海洋
自贡侏罗纪恐龙生物群
是“中生代爬行动物时代”最典型的代表
埋葬中国已最丰富的恐龙化石群
种类多,数量大,保存完整
（自贡恐龙化石群遗址是世界上最重要的古生物化石产地之一。已获得了恐龙及其他脊椎动物200多个个体、上万件化石标本，从中已鉴定出鱼类、两栖类、龟鳖类、鳄类、翼龙类、似哺乳爬行类等23个属27个种，包括14个新属、24个新种。图片/自贡恐龙博物馆）
（新疆吐鲁番盆地一处1.65亿年前恐龙足迹化石墙，出现足迹的岩墙长达33米，有凸型足迹150多个。下图为化石墙上的一枚恐龙皮肤印痕化石和刮痕化石。图片/自贡恐龙博物馆）
大约6500万年前
恐龙突然灭绝
称霸地球1.6亿年后
恐龙突然灭亡
留下无数骸骨、生活的痕迹
以及
有关灭绝的各种猜想
不过，有不少科学家相信
恐龙并没有真正灭亡
而是换了一种形态仍然生活在地球
它就是鸟
（小行星撞击想像图（绘图 / 凌曼）。引自李忠东、邢立达、邹蓉《盐井传奇，恐龙故乡—自贡世界地质公园》）
鸟类的出现是脊椎动物演化史上的一次重大飞跃
鸟类最早的化石代表是德国晚侏罗世的始祖鸟
1996年
在中国北方辽宁“中华龙鸟”
开始以为是一种原始鸟类
后经科学家证实为一种小型食肉恐龙。
辽宁的热河生物群
为科学家们的这种猜想提供了不少证据
大量带羽毛恐龙（中华龙鸟、尾羽龙和中国鸟龙）
原始鸟类（如华夏鸟、孔子鸟和原羽鸟）
珍稀化石相继发现
这些让越来越多的人相信
有一种恐龙至今仍飞翔在天空
（中华龙鸟生存于距今1.4亿年的早白垩世。1996年在中国辽西热河生物群中发现它的化石。开始以为是一种原始鸟类，定名为“中华龙鸟”，后经科学家证实为一种小型食肉恐龙。片源于网络，侵删）
CCTC®07
中生代是裸子植物的世界
但已经开始孕育被子植物
大约1.3亿年前
被子植物出现
世界开始变得缤纷多彩
1亿年前的早白垩世晚期出现了被子植物
中、晚白垩世很快繁育起来
新生代时极为繁盛
代替了裸子植物
成为植物界中最高级的类群
开创了被子植物时代
（1.64亿年前中侏罗世地层中的一种草本植物化石被我国科学家发现，这个目前世界上已知最早的草本被子植物的发现，促使人们重新审视前人提出的被子植物演化观。图片源于网络，侵删）
被子植物的迅速发展和更广泛的地理分布
为依赖植物为生的动物界提供了丰富的食物资源
促进了昆虫、鸟类和哺乳动物的大发展
而大量开花植物的出现
让地球变得缤纷多彩
进入新生代
大陆漂移、气候的分带和气温变化
对生命的进化、发展和生态环境产生深远的影响
哺乳动物得到了迅速繁衍
它们占有爬行动物之前的各种生态领域
成为地球上新的统治者
大陆和岛屿上
飞翔着各种接近现代面貌的鸟类
鸟类和哺乳动物
从爬行动物的变温，发展为恒温
尤其是哺乳动物还由卵生发展胎生和哺乳
为人类的出现又向前迈进了一步
（地球上曾经的最大哺乳动物—猛玛象，在1万前左右灭绝。图片源于网络，侵删）
CCTC®08
约5000多万年前
灵长类动物快速演化
分化出高等灵长类动物
3000万年左右
出现最早的古猿
之后
埃及古猿、森林古猿、原康修尔猿
相继或同时出现
再之后
出现两种过渡时期的古猿
一种是腊玛古猿，一种是南方古猿
终于
大约250万年前
地球上出现了一种生物
我们称之为
“人类”
（人类进化图，直立人和智人是真人属后期的两大分支。（参考自：李辉(2013)遗传学对人科谱系的重构.从基因中重新认识人类进化历程.现代人类学通讯 7:1-11）。图片源于网络，侵删）
能人
南方古猿的其中一支进化而来
最早在非洲东岸出现
能制造和使用工具
是最早的人属动物
但旧石器时代开始
后经过数十万年的演进
能人最终为被新品种的人类
直立人所取代而消亡
它们来自两个南方古猿，距今约260-210万年。下图为非洲南方古猿母亲和幼崽的复原图|Jose Garcia and Renaud Joannes-Boyau。图片源于网络，侵删）
直立人
最早在非洲出现
懂得用火
开始使用符号与基本的语言
能使用更精致的工具
叫做阿舍利文化
最早的直立人出现在
170万年前
约100万年前
直立人开始迁徙
他们走出非洲，向世界各地扩张
在欧亚非都有分布
如海德堡人、瓜哇猿人、北京猿人都属于直立人
约80万年前
直立人来到如今的西班牙地区
成为最早的欧洲人
约20万年前
欧亚非的直立人逐渐消失
被来自非洲的新品种人类智人取代
（1929年，中国考古学者裴文中在北京周口店的龙骨山上的山洞里发掘出第一个完整的头盖骨化石
。他们生活在距今约70万年至20万年，还保留了猿的某些特征，但手脚分工明显，能打制和使用工具，会使用天然火。图片源于网络，侵删）
早期智人
生活于约3万到25万年前
旧石器中期起源于非洲
后向欧亚非各低中纬度区扩张(除了美洲)
这是人类第2次走出非洲
大荔人、马坝人、丁村人、许家窑人、尼安德特人都属于早期智人
尼安德特人
是现代欧洲人祖先的近亲
从12万年前开始
统治着整个欧洲、亚洲西部以及非洲北部
但在约3万年前
突然消失
不仅是尼安德特人
所有早期智人均灭绝
是失败于
与第3次走出非洲的晚期智人的生存竞争
还是因为不适应冰川时期的寒冷
至今为谜
（尼安德特人是现代欧洲人祖先的近亲，从12万年前开始，他们统治着整个欧洲、亚洲西部以及非洲北部，但在两万四千年前，这些古人类却消失了。图片源于网络，侵删）
晚期智人
生活于约1万到5万年前
能够人工取火
母系氏族公社，旧石器晚期
现代人的祖先
山顶洞人、河套人、柳江人、麒麟山人、峙峪人即属于晚期智人
一般认为
他们来自非洲
约5万年前到达澳大利亚
3万年前到达亚洲
1.2万年前（据记载）到达美洲
最终分化和形成
黄种、白种、黑种和棕种等现代人种
广泛分布于世界各地
他们生活的期间
猛犸和剑齿虎灭绝
是不是他们“杰作”，尚不可知
（尼安德特人女子和智人女子。先进的技术使智人战胜了尼安德特人，最终屹立于地球生物的最顶端。图片源于网络，侵删）