前寒武纪的动物都有什么，前寒武纪之前是什么时代

黎明前的漫漫长夜

在过去的

人类一直有一种天生的好奇心和敬畏感。

为了一生

人类还有很多未知等待我们去探索。

地球是人类唯一的家园，人们对地球奥秘的探索从未停止。

从远古对天圆地方的疑问，到《山海经》的奇异故事，再到《水经注》对自然环境的描述，无一不展现出古人对自然和大地的好奇心和不断的探索。 18世纪，对地球的探索进入科学研究的视野，开始讨论地球的成因及其变化原理，短短100年的时间，地球科学的发展进入了快速阶段。发展、人文地球科学这一领域发现并初步解决了许多科学问题。

例如，我们知道地球已经形成了46亿年，我们知道大陆是如何形成和演化的，我们知道寒武纪生命大爆发的发现，我们知道五次大灭绝事件。发现，人类进化史的发现等等。这些问题为人们提供了对地球乃至不同天体的整体认识。

也许不可能一下子讲完地球的46亿年，也无法全面地讨论地球的每一个细节，但了解与我们人类密切相关的生物体世界以及地球的生命体世界是很重要的。它们的进化史。从地球诞生到现在，古生物学着眼于不同的时代，人们喜欢将其视为地球这一阶段的缩影。然后，我们通过重建不同时代的地球古代环境来展示地球演化的独特魅力。

第一个是前寒武纪，地球上最古老的时期，——年。照片| 重建的前寒武纪地图

地球漫长的演化过程并不单调；从最初的大火球形成到今天稳定的有海洋和陆地的蓝色星球，这个过程经历了几个独特的时代。这些时代是用地质时间单位来划分的：纪元、纪元、历元、世纪、历元。其中“纪元”是最常用的时间单位，简单理解为地球的不同时代。地球演化图

众所周知，每个纪元都有自己的特点，比如侏罗纪是恐龙时代，寒武纪是三叶虫时代，但比较特别的是地球第一个纪元，——。前寒武纪。事实上，这个称呼是极其不负责任的，在地球46亿年的历史中，寒武纪之前的40亿年被统称为“前寒武纪”，或者“前显生宙”。我给你打电话。冥宙纪、太古宙和元古代涵盖了很长一段时间，包含多个纪元，因此将它们合称为一个纪元并不合适。生命在地球上已经出现了三十亿多年，但在前寒武纪时期，生命长期处于一个非常低的阶段，主要由低等藻类生物组成，期间发生了一系列的变化。这一时期的变质作用复杂且难以研究，因此人们把没有大规模生命活动的时期称为“前寒武纪”。

40亿年来，地球经历了许多剧烈的变化，生命也悄然从这些动荡的时代走向了平静。有人将寒武纪生命大爆发称为动物王国的黎明。我们将这段漫长的前寒武纪时期称为“黎明前的长夜”。照片| 西澳大利亚叠层石（来源：Frans Lanting/Getty Images）

前6亿年称为冥古纪（约4.6至40亿年前），其中大部分以月球东海碰撞事件（约38.4亿年前）结束。地球从最初的炽热岩浆海洋到冷却凝固成球形大约需要一亿年的时间，之后原始地幔熔化分离，地壳大量分异。数十亿年来，一切都安定下来，早期的海洋和大气开始出现，但大约41亿年前，地球不断受到无数小行星和彗星的撞击，月球也被从地球上弹出。地球受到重击并分离。经过亿万年的撞击，地球在恶劣的环境中平静下来，形成了稳定的地月系统。照片| 太阳系的早期模型| 冥宙时期小行星和彗星相撞后的地球照片| 一次重大撞击事件后月球系统的形成（来源：Richard Bizley） | 多次碰撞后留下的月球陨石坑

然而，由于剧烈的变化，40亿年前的物质没有被保存下来，沉入了地面。地球上最古老的岩石样本记录了40 亿年前的事件。在加拿大西北部的阿卡斯塔片麻岩中，最古老的记录仅存在于来自澳大利亚杰克山的44 亿年前的锆石中。照片| 40 亿年前的片麻岩照片| 44 亿年前的锆石

冥府中没有生命，或者说没有任何记载，但毫无疑问，冥府的生活条件是历史上最差的。有趣的是，1953年，美国化学家和生物学家斯坦利·劳埃德·米勒通过模拟早期地球上的火山喷发和雷鸣的化学实验，奇迹般地发现了甲烷、氨和其他早期化学物质。这种气体合成—— 种氨基酸，这是地球最基本的物质。生活。随后的探索表明，在早期地球的自然条件下可以合成22种氨基酸和5种胺。这就是著名的米勒-尤里实验，它是地球生命进化的重要基础。早期的地球。

镜子与镜子实验模型

太古代（Archaean Era，距今4~25亿年）地球活动比较清晰太古代是距今4~25亿年的一个漫长时期，分为太古代、古太古代和中太古代/新太古代。尽管地球正在平静下来，但地球的热流值仍然是现在的三倍多。这些热量来自形成地球核心的行星吸积所释放的重力势能和放射性物质的衰变热。因此，太古代时期发生了许多超高温地质过程，如超高温变质岩、科马提岩等，而这些在显生宙之后就没有出现了。太古代早期，大陆地壳开始逐渐形成，形成稳定的克拉通（指大陆地壳的古代稳定部分），为生命的出现准备温室。直到今天，我们生活在稳定的状态中。克拉通。图| 太古宙主要克拉通分布

最早的生命形式早在38 亿年前的太古宙时期就出现了。地球上最早的生命出现在海底热液喷口附近，是没有细胞核的早期原核生物。生化证据表明，38亿年前的格陵兰带状磁铁矿表明生命当时已经开始改造环境，而37亿年前的格陵兰岛带状磁铁矿是在37亿年前发现的。形状白云岩也可能是原核生物的杰作。最早的生物化石的确切基础是在西澳大利亚的硅质叠层石中发现的，并且该化石被认为类似于某些真菌丝的碎片。这些古老的原核生物都是没有细胞核的单细胞生物，结构非常简单，但它们今天仍然存在。照片| 早期生命起源于海底的热液喷口照片| 澳大利亚鲨鱼湾仍在生长的叠层石的照片澳大利亚现存蓝藻与西澳大利亚顶部弗林特地层的太古宙蓝藻化石的比较

生命的缓慢过程是如此乏味，以至于即使经过了十亿多年的发展，原核生物直到太古宙时代结束时仍然是原核生物，只在表面沉积岩中产生微小的“涟漪”，我无法做到。然而，在元古代，这些原核生物发挥了重要作用。图片| 格陵兰岛生物锥形白云岩照片（来源：视觉中国）

元古代（Proterozoic Era，距今250万年至5.41亿年）是前寒武纪的最后一个纪元，地球所有克拉通的稳定沉积都是在这一时期形成的。大部分金属矿产资源都是在这一时期生产的，埃迪卡拉纪末期也给生物世界带来了地震性的变化。元古代研究比较详细，分为古元古代、中元古代和新元古代，并根据各时代特征地质过程进一步划分为制铁时代、新生代等10个时代。岩屑、新元古代、侵入、造山、固结、封闭、扩张、窄带、扩张、低温、埃迪卡拉。图| 整个元古代海岸线叠层石重建图

在远古时代，空气中充满了二氧化碳和甲烷等气体，这些温室气体在保持地球温暖方面发挥了重要作用，导致地球温度比现在高出几十摄氏度。最早的原核蓝细菌，即蓝细菌，进化缓慢，但在光合作用中也发挥着重要作用，它们可以将空气中的二氧化碳转化为氧气（后来，人们意识到植物细胞中的叶绿体被认为负责吞噬作用）。由蓝细菌引起）。大量的蓝藻日夜奋战，十亿年后，地球变成了一颗甚至还有臭氧层的蓝色星球。这种现象被称为“大氧化事件”（GOE）。由于氧气的显着增加，许多原本存在于海洋中的铁离子被氧化并沉淀到海底，形成丰富的铁矿床，世界范围内被称为带状铁矿层（BIF）。 ——到铁器时代，元古代第一个纪元。照片| 带状磁铁矿（BIF，红色为铁石英片，蓝色为磁铁矿）

生命的另一场革命是真核生物的出现。经过大氧化事件引起的环境变化，大气中的氧气含量在23亿年前就稳定下来了，充足的氧气为生命提供了新的机遇。一次偶然的机会，一个贪婪的原核细胞吞噬了另一个原核细胞，这个体内的原核细胞相对独立地分裂，逐渐进化成了我们所知的细胞核。在这里，细胞开始学习有丝分裂。细胞不再单独作战，而是可以形成许多同源的细胞，形成多细胞生物。此外，在这种吞噬作用下，细胞产生其他细胞器，例如线粒体和叶绿体。这些部分解锁了生命进化的更多功能。然而，原核生物何时首次出现一直是科学界争论的话题。真核生物出现的最早迹象是15.6亿年前的巨型多细胞藻类化石。在一项新研究中，麻省理工学院的研究人员利用“分子钟分析”方法发现有一类甾醇只能由真核生物合成。它的主要酶早在23亿年前就出现了，所以最早的原核生物可能已经有了它。 23亿年中的某一天出现。在一些BIF 铁矿石中也发现了微量的微生物多细胞藻类。真核细胞图

生命的进化仍然非常缓慢，从20亿年前到7亿年前几乎没有什么进步，但它却在灾难性的灾难中获得了新的生命。七亿年的时间里，整个地球的变化之快，就像感冒了一样。这就是著名的雪球。地球事件），有史以来最大的冰河时代。这个巨大的冰球持续了一亿年，这个时期被称为冰河时代。雪球地球的形状与当时罗迪尼亚超级大陆的分裂密切相关（超级大陆是由地球上周期性出现的所有大陆聚集在一起形成的统一的超级大陆）。有学者认为，超大陆的分裂会扩大海岸线，加速岩石风化速度，风化会消耗温室气体，降水增加会削弱温室效应，气温急剧下降会导致全球认为我们已经进入冰河时代。图| 雪球地球事件地图| 冰川沉积物覆盖的热带钙沉积物证明了罗迪尼亚超大陆的存在

被冰封了一亿年的地球，终于在大规模的火山活动中恢复了生机。这次雪球地球事件的结束带来了意想不到的变化，——埃迪卡拉生物群的诞生。图| 冰碛上盖状白云石的出现代表着雪球地球的终结

前寒武纪的漫漫长夜从熔岩和雷声开始，终于带来了40亿年后的第一缕曙光。也许雪球地球上一亿年的压迫让生命渴望寻找出路。或许雪球地球给了生命冷静思考和选择正确进化道路的时间。雪球地球之后，地球的环境将空前有利，将有足够的氧气，真核生物将开始第一轮实质性进化，生命进化史将开始翻开新的篇章。 6.3亿年至5.4亿年这段时间称为埃迪卡拉纪，中国称为震旦纪。在此期间，全球不同地区出现了大量的埃迪卡拉生物群。照片| 埃迪卡拉生物群

埃迪卡拉生物群是发现的最古老的前寒武纪生物群，发现于澳大利亚砂岩中，距今已有5.65 亿年。主要生物有海绵、水母、盾类动物、三叶虫等，典型的例子是狄更斯水母。其中许多是软体动物，因此它们仅以印痕的形式保留在砂岩层中。所有这些生物都可以被称为当今某些生物体的祖先，让每个人的祖先狩猎计划最终达到其应有的目的，这无疑会让古生物学家高兴。图解| 埃迪卡拉生物进化图| 金贝拉水母图|

文安生物群是中国典型的前寒武纪生物群，是目前最古老的埃迪卡拉生物群，距今610年至5.6亿年，记录了早期生物胚胎的化石。所有这一切都发生在冰河时代结束后一千万年，当时生命跨越了从单细胞到多细胞、从原生动物到后生动物、从径向对称到双边对称的鸿沟。多细胞动物的历史从此开始。图片| 文安生物群中的生物化石胚胎图片| 文安生物群中的Eocup 海绵化石

在湖北省三峡地区和世界其他地区发现了一些早期前寒武纪生物，但我们甚至不知道它们是如何移动或进食的。即使你失败了，你仍然走在进化的路上。照片| 三峡地区的前寒武纪化石

遗憾的是，这些埃迪卡拉生物大部分都未能幸存，并永远留在了前寒武纪。埃迪卡拉软体动物迅速减少并消失，因为后期出现了大量小贝壳的动物，使它们可以毫无抵抗力地食用。

漫漫长夜后的第一缕曙光并没有持续多久，转眼间就消失了，但随之而来的是显生宙的永恒白昼。埃迪卡拉纪元给地球带来了生命进化的种子。旧时代已经过去，但新一代的生命在地球上掀开了新的篇章。 —— 寒武纪生命爆发。

图像| 新章节第——章寒武纪生命大爆发

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美术编辑：卢艳阳

校对：陶晶