微生植物群落按下述方式进行繁殖:当微生植物群落X与微生植物群落X交配时,会出现微生植物群落X。这跟以前的情形差不多。当X与Y交配时,Y会出现。但是,当Y与Y交配时,就没有微生植物群落出现。因此,微生植物群落Y的繁殖和生存取决于微生植物群落X。
微生植物群落X赋名为雌性,微生植物群落Y赋名为雄性。进化中出现新的革命,这就是生殖革命的开始。
原生代晚期的******开始了。它会导致最长最伟大的一场生命狂欢,其持续5亿年之久。
有些物种形成了好几种性别。比如,有一种微生物具有W、X、Y和Z链。因此,不同链中共有六种不同的交配可能,这样,此微生物的交配就相当复杂了。更多的性别并不一定会“更好”,只是更复杂一些罢了。
有些多性别有机体一直存活到今天。比如,现代的草履虫就拥有五、六种性别。
生殖革命点燃了融合之火,
火苗在一个线头上燃烧,
这线头一端牵向死亡,
而这死亡坟墓又爆发出进化。
5000万年过去了,地球的温度又一次下降。冰川塞满了大陆。厚达数公里的冰床形成了。海水的水温也下降了。
微生物又一次受到严寒之苦。发酵代谢减缓下来。细菌并没有如此快速地繁殖。由于更少的微生物意味着异形细胞的食物更少,因此,有些物种灭绝了。潜在的进化爆发正在形成当中。在接下来的5000万年里,地球继续保持寒冷的气候。
看起来,烈火已经熄灭,空余灰烬。
第二十章:地球的面貌不断改变
在原生代,绿玉岩和麻粒及片麻岩带继续生成。有些新的火山坑也形成了。古代山系和火山岩形成了。比如,原生加拿大西北极地下潜早期曾产生了沃梅造山带,时在公元前约19亿年。同时在原生斯堪的那维亚,苏维克芬尼造山带也在两个大陆的碰撞中形成。
各大陆问的平原是尘土与沙粒构成的荒地。当风刮起,灰尘吹满天空。当强风刮起时,尘暴会使整个平原一片昏暗。能见度下降到几米,伸手不见五指。看上去如同大雾,不是水汽雾,而是尘雾。
板块造地运动主宰着地球。大陆四处飘移,为临近的海洋板块推推搡搡。大陆沿岸与海洋板块相接,所以在地质上还是相对安静的。有时候,两个大陆在海洋底部相撞,因而使之消失。如果它们继续撞击,它们就会合成一处,形成更大的大陆。这样的碰撞生成了蜿蜒的山系。但是,有时候会发生相反的情形:大片大陆裂开,分成几片更小的陆地,然后彼此分离,裂隙增大,裂口处出现海水后,新的海洋会形成。同时,海洋中部的山脊会形成,然后提供新的海洋地壳。一块大陆不时产生移动,离开邻近的海洋地壳。这样的一种运动会形成火山、岛弧和断层。有时候,一块大陆会通过邻近的海洋板块。这样一种运动会扫平大陆架,形成海岸山系。大陆有时候会叠上古老的岛弧和岛屿。地震经常摇动海岸地区。
这样的造山过程会持续下去,直到现代。大陆和海洋的形状总处在不断的变化当中。大陆不时会合并。有时候,海洋会合在一处。新的海洋和海峡不时形成。每隔数亿年,地球的面貌都会发生很大变化。
更早一些时候,约在公元前10亿年,原生非洲海岸的下潜产生了2000公里长的岛弧。在接下来的5亿年间,这些岛弧和原生北部非洲相撞。当海洋地壳在岛弧上抬起时,产生了富含蛇绿岩的地质带。新的地盾,也就是阿拉伯一努比亚地盾形成了。再后来,这个大陆地壳的核会成为沙特阿拉伯、埃及和苏丹。
同时,原生东非和原生中非的大陆相撞,并产生了泛非造山带,后来成了********、肯尼亚、莫桑比克和埃塞俄比亚。
原生非洲的各块大陆慢慢移动到位。
第二十一章:大沉积和生物反馈
在原生代,许多地方都出现了沉积物的沉积过程。比如,在从约公元前17亿年开始的8亿年当中,一层层的泥板岩、砂石、粉砂岩和砾石沉积在原生亚洲北部的里菲期地质时代。同样,约在公元前7亿年,一个10公里厚的沉积层盆地,也就是震旦纪盆地,在原生中国形成。
沉积层中有好多种叠层。有些形如天穹,另外一些又像柱石和椎子。所有的沉积层都有几毫米厚的藻类,它们散布在精细沉积层中。最高的庙宇高达10米。从多样性和数量上来说,这个叠层“帝国”的最高峰在公元前9亿年。
再后,两个大陆彼此接近。数百万年过去,其间的海洋变窄了。洋中山脊受到挤压。
如同医生将皮肤捏拢,
缝起一处破溃的伤口。
地壳板块突然移动。强有力和深不可测的地震摇动了洋中山脊地区。
地壳底下有一股岩浆通过一处断层冲上来。周围的地壳上冲到海面以上。溶岩抛入空中,烟和气体形成了蘑菇云,尘土和碎石雨一样落在大地上,数百公里不得安宁。
在地球上,空气中充满尘土和碳硫气体。地表昏暗一片,几天之内看不到阳光。一连几个星期,落在地球上的都是棕色的雨。最后,空气中的尘土清洗干净了,但是,很多二氧化碳却留存下来。
因为地球有二氧化碳保热层,因此,地球的温度就上升了。因水温很高,也有更多的二氧化碳,某些微生物就繁殖起来。在海洋和湖泊中,一些温水很快形成蒸汽。上升的蒸汽反复不断地形成积雨云,频繁的降雨,有助于清洗空气中的二氧化碳。
此时像浮游植物一类的光合微生物就吸入过量的二氧化碳。它们的代谢过程加快了。很多二氧化碳进而形成生物机体和氧气。
大气层中额外的二氧化碳挥发或者蒸发掉了。还有少量额外的二氧化碳却留下来了。数十万年过去,细菌和微生物吸入二氧化碳。这些有机物就大量繁殖起来。
浮游生物消耗掉二氧化碳,并将它加工成含碳的有机分子,然后,它们作为碳酸钙在海底沉积下来。数十万年间,微生物减低了大气中的二氧化碳量,使其回复正常水平。这个过程称之为生物反馈。
生物反馈和雨水周期调节地球上的气温。
以大量浮游生物为食的微生物繁殖起来。微生物的增加导致突变的增多,同时又导致新的物种的形成。
数百万年过去,两块大陆又一次彼此推挤。
第二十二章:微型多细胞动物
再后,两种原生动物碰到一起,形成了一个微型双细胞动物。这种微型动物的功能发挥很差,因为它的移动能力不行。但是,它又没有死亡。数百万年过后,大海包含大量的微型双细胞生物,但是,原生动物的数量还是最多。
数百万年过去,再后,一种新的微型双细胞出现了。它的左细胞便于行动,右细胞又有很高的代谢功能。这种新的双细胞动物发达起来,多有繁殖,很快便统治了海洋。
5000万年过去,海洋满是微型多细胞动物,这种微生物具有多个细胞。
再后,富含矿物和生物物质的叠层成为数种微生物多细胞动物的喂食场。古代叠层藻类群落衰落了:那是海洋帝国的衰落,1.5亿年之前,叠层生命群曾是海洋的统治者。现在,微型多细胞动物在宇庙的周围吞噬着。最壮丽的生物世界的奇迹变成了废墟,就如同欧洲人攻克印加人一样。叠层藻类几乎从地球上消失了。
植物继续输出氧气到海洋和大气里。空气中的O(下标2)达到了现代大气层水平的7%。喜氧有机物更容易呼吸一些了,相应地,它们的代谢率也有所提高。
物种努力胜出适者生存的法则:“比赛”是要获取最有效率的代谢系统。更好的代谢系统可以使更大的物种得以生存。但是,更大的物种需求更快的代谢率。因而形成恶性循环。随后就爆发了争当霸主的战争。
以氧化为基础的代谢过程的改进,使呼吸能够产生十倍多的发酵能量。带有线粒体的细胞器官成为细胞最有潜力的能源。
第二十三章:复细胞动物
数百万年过去,时在公元7亿年前。冰川时代停顿下来,地球气候温暖一些了。海洋与浮游的原生动物和绿藻携起手来。浮游生物的数量到达顶峰,它的黄金时代到来了。
在这场生殖革命中,生存竞争导致了物种迅速地进化。微型多细胞动物变成了复细胞动物,这种动物有许多细胞,各细胞都可执行不同的功能。海底生命在浅水海岸边际地区繁殖,因那里有大量营养物。数百万年过去了,许多不同的复细胞动物占据了海洋,它们都属软体生物,都是些原生小蠕虫、原生海鳃、原生海绵、原生水母等。许多复细胞动物在海上飘浮,晒太阳。但是,原生海鳃却成群生活在泥淖的海底。还有一种吸液管一样的复细胞动物,它们通过海草吸取水分,从里面得到食物和氧气。
浮游生物、海藻、复细胞动物和水族有多种多样的形式,有三角形,有长方形,星形,杯形,折叠的叶片形,八角形,花瓶形,空柱形,等等。有一种微型复细胞动物的结构好像树枝。另一种为微型杆状物,它是一种拉长的斑点,上下波动可使微型生物四处移动,就如同海豚的尾巴一样。许多多细胞动物有700多微米长。但是,最大的有一毫米长。有一种浮游生物是椎形柱,这种异形浮游生物是一种极小的海洋肉食动物。它四处移动,收集绿藻,然后予以消化。
数千万年过去,有些原生代复细胞动物的体积增大了。微观世界的“大象”将要出现了。最大的有数厘米长。有一些,比如蝶啶,它的形状像蠕虫,而另外一些,比如三臂虫,是一些扁平的多足动物。
微生物的许多形式都具有作为一个单元来发挥作用的细胞群,比如小的组织。每个组织都有一个特别的目的,比如保护性的外层覆盖物、杆、丝等。许多微型生物都有极小的器官。
水母一样的多细胞动物浮在海面上,就如同日光浴。在它们的身下,又有一种多细胞动物在海底爬行,并在身后留下极小的爬动痕迹。
虽然空气里面有氧,但O(下标7)却很少,不到现代大气层所含氧气的10%。然而,已有足够多的氧气溶于水中。动植物为食物、有机物质、O(下标2)、矿物和营养品而争斗。这就使许多有机物发育出更为扁平的身体,因为更大的表面积会使更多的食物落在自己身上,也会有更好的机会吸收水中氧气。
有一种扁平身体的复细胞动物生活在海面,它全身绿得令人惊奇,它与众多微生藻类以共生形式连接在一起。事实上,它的表层膜滋生了大批的绿藻,而这种绿藻在进行光合作用时,会将氧气当作废料排出。复细胞动物寄主会吸入O(下标2)。这样的伙伴关系为绿藻提供了保护,如果依靠浮游生物为食的有机体要吃掉绿藻,它就必须吃掉更大的后生动物寄主。
类似的共生关系存在于海底火山喷口的数种深海复细胞动物中。
再后,一些动物死灭,并在原生南澳大利亚的埃迪亚卡拉山固化成石。共有60多个物种保存下来。原生代的这些软体复细胞动物的化石也称为埃迪亚卡拉动物,并一直存活到了今天。
第二十四章:两个超级大陆形成了
再后,大陆的运动使各大陆彼此移动,数百万年间,原生西伯利亚大陆、原生哈萨克斯坦和原生波尔迪卡大陆彼此碰撞,形成了原生亚洲的北部和中部。其间的大海闭合了,里菲期流域狭窄了。沿岸的水体消失以后,活动的水下生物开始迁移,它们寻找新的栖息地。有些浮游生物到了陆地,结果却死亡了。
在别处,大陆间的海洋底部上升,像一张网一样网住了里面所有的生物。因网的提升很慢,海洋生命给网住了,然后抛置于沙地。
震旦盆地也干了,原来有水的地方,现在全成了陆地。它后来成了原生亚洲的一部分。
在世界各处,大陆间的海洋都干涸了,然后消失。干燥的陆地出现在原来的汪洋大海上。生命找到了“新的牧场”,但是,这些新草场几乎在各地都消失了,浅海栖息地非常罕见了。有机物发现自己冲到了陆地。死亡的生物区系和有机物质使沿岸地区发出恶臭。
在地球的别处,其他的大陆也在碰撞。在南半球,原生澳大利亚早已经撞上原生南极大陆。原生印度与原生非洲的东部相撞。陆间海洋慢慢闭合了。当大陆相连时,海底山脊被摧毁,大陆架干涸。在这个时期,肥沃的海洋栖息地正从地表消失。
2000万年过去了,包含原生北亚和中亚的大陆与劳伦古陆相撞,形成了一块巨大的大陆。原生南美到达了原生非洲的西部海岸。
数百万年过去了,包含原生南美和原生非洲的大陆与包含原生澳大利亚及原生南极的大陆相撞。然后,原生中国南部与其相撞,形成了更大的大陆,也就是一个超大陆。这个超大陆有一个名字,所谓冈瓦纳大陆。这样各大陆第二次合并形成了第二个超大陆。
就这样,在南半球,地球拥有了两个超大陆,它们是从公元前7.5亿年开始的一亿年当中形成的。亚皮特斯海在这两个超级大陆间填补了2000公里宽的一个大空间。泛古洋占据了北半球和南半球的一些部分。
陆问海洋的闭合产生了大规模的灭绝活动,巨大的造地力量毁灭了地球上的生命。在这些超大陆形成期内灭绝的物种,就是那些无法在变化的世界里改变自身的物种。而存活下来的,就是那些活动能力很强,并善于改变的物种。
数百万年过去,生命的幸存者为栖息地和食物而斗争。失败者死掉了,赢得胜利的物种存活下来。
第二十五章:原生代晚期的生命
再后,许多复细胞动物吃掉海中的浮游生物。由于无数的浅海盆地在大陆合并成超大陆时消失掉了,许多肥沃的浮游生物栖息地也就消失了。因此,3000万年以前到达顶峰的浮游生物的数量大减,其中一半的物种灭绝了。
有些后生动物靠另外一些后生动物存活。这些动物是软体动物,因而很容易成为猎物。生存之战又一次加快了进化过程。
再后,劳伦古陆和原生亚洲形成的超级大陆向南移动,切断了地球中部地区的海流,而这些海流使南极的水体变暖。南极地区的温度降下来了。冰川开始形成。
大陆合并起来以后,许多海洋山脊就闭合了,这就使二氧化碳的释放断绝了。大气中二氧化碳的总量又下降了。
地球好像已经脱掉了棉衣。更容易散发热量的地球变冷了。这是原生代晚期,地球演化史上最冷的时期。这就是瓦伦吉冰川时代。瓦伦吉冰川时代长达8000万年,在此期间,冈瓦纳古陆被埋在数公里厚的冰川里,冰雪甚至踏上赤道地区,冰山在南半球的泛古洋中浮动。半个地球处在冰雪覆盖之下!
许多浮游生物、原生动物、复细胞动物、藻类和微生物都无法忍受这样的寒冷,有机体数量大减,新的生命形式在酝酿之中。
因为气候更冷,海洋蒸发减缓,地球云层的形成期变长了。虽然地球上也下雪下雨,但是,水雪都没有以前多了。大气中的二氧化碳冲洗速度更慢了。这有助于使二氧化碳下降的速度减缓。由于进行光合作用的微生物减少了,微生植物吸入的二氧化碳也少了。这就使二氧化碳的下降更加减缓,尽管减缓的程度非常之小。
地球的温度在下降,但是,热还是在两个超大陆的底下积聚。