在地球的几十亿年历史上，发生过哪些全球级别的自然事件？ 第1页

PS：本回答未来可能会非常长，各位不一定有耐心全部看完，所以我开了专栏【地球成长史】，在专栏中每一个事件都会用单篇文章的形式发布，而且文末都会有小视频，以方便大家理解，欢迎关注。

从地球形成时候开始慢慢盘点吧。

事件一：44.5亿年前月球形成

大约44.5亿年前，地球刚刚形成没多久，被一颗火星大小的行星“忒伊亚”碰撞，在这次碰撞中“忒伊亚”98%的质量被地球吃掉，剩下2%的物质围绕地球运动，最终相互碰撞融合形成月球[1]。

当然，这其实并不是事情的全部，在这次碰撞过程中，地球自转轴被撞歪23°26′，这就是我们见到地球仪都是倾斜着的的原因。为什么我要提23°26′这个数字呢？因为这个数字的存在，所以我们地球才有了四季啊！

除了四季之外，月球的引力还导致了地球上产生了潮汐。

总结：45亿年月球的形成，导致地球体积变大、出现四季、出现潮汐

事件二：44亿年前原始海洋的出现

大约44亿年前，原始海洋出现在了地球表面[2]，地球刚刚形成的时候，是一个岩浆球，整个地表覆盖了广阔的岩浆海，地球看上去可能像这个样子：

经过1亿年的冷却，地球表面开始冷凝下来，形成了薄薄的地壳，这层地壳非常薄弱，因此表面总是有大规模的火山喷发活动，这些火山在喷发过程中带来了大量的水蒸气、二氧化碳、甲烷之类的气体，80年代有日本科学家们对现代的火山喷发物质进行了分析，发现在现代火山喷发物质中水蒸气的含量最多可以达到99%以上，我们有理由相信远古的火山其物质成分应该也大同小异。

在大量的火山爆发过程中，水蒸气迅速富集在地表低洼地带，形成原始的海洋，这是所有生命形成的基础。

总结：44亿年前原始的海洋形成，生命将会在这里孕育。

啊，今天先更到这里~2019.12.22

呃，一周不登录一下子就火了哈哈哈，我继续更新~2019.12.29

事件三：38亿年前生命出现

生命是怎么出现的？千百年来，人们一直在探索这个问题。目前关于生命的起源，还有很大的争议，争议的焦点在于形成生命的分子到底是来源于宇宙（宇生论）还是来源于地球本身（化学进化论）[4]。

宇生论认为：地球上的原始生命或者构成生命的基本要素来自于星际尘埃或者宇宙内其他的星球，尽管在宇宙空间中和陨石中发现了大量的有机小分子，但是目前被普遍接受的生命起源假说是化学进化论。

化学进化论的观点认为：地球上的原始生命来源于无机物，无机物先合成为有机小分子，有机小分子合成为大分子，大分子合成为多分子，最终多分子进化形成生命体。

但是化学进化论又分了好几种说法，其中最广为人知的要数“原始汤理论”了。上个世纪有一个很有名的实验，叫做米勒实验，米勒把一些无机物溶液进行加热、放电等处理，模仿早期地球上的高温和雷电，最终在这些无机物溶液中出现了简单的有机物，其中就有十余种合成人体必须的氨基酸，这个实验我们在几乎每一个自然博物馆中都能够看得到。

不过最近的研究表明原始汤无法单独培养出完整的生命体系，可能只是在生命起源的前期制造出了大量的有机小分子而已。

最近比较火的理论叫做“水热生命起源理论”，这个理论认为生命实际上起源于海底岩浆活跃的地带，在这些地带存在有一些热泉，热泉源源不断释放的热量为生命进化提供了动力，而且为生命出现提供了各种必须的微量元素，原始的生命就在热泉附近出现并繁衍开来[4]。

生命具体是什么时候形成的？目前已经无法得知了，有科学家们估计在40亿年以前就有了，但是目前并没有过硬的证据，我们能够找到的最早的生命的证据出现在38.5亿年前，科学家们在格陵兰岛上发现了与生命有关的有机碳的化石证据，我们能够直接观察到的证据是35亿年前存在于澳洲西部和南非的叠层石[2，5]。

叠层石实际上是一些微生物聚集在一起生活的时候形成，它们代谢产生的无机物相互胶结形成的一种纹层状的岩石。我们现在还能在世界各地的海边见到这种物质，其中最著名的位于澳大利亚鲨鱼湾（注意：35亿年前形成叠层石的生物与现在完全不同，现在的叠层石主要是蓝细菌）。

地球上最早的生命是一种被称为古菌类的生物，这种生物最早可能出现在38亿年前，那时候最初的古菌类可能有这么几种：化能自养型、厌氧光能自养型。

其中化能自养型的古菌，跟我一样住在农村的同学可能更熟悉一点：农村里面正在大规模使用的沼气池，里面的沼气就是由一种被称作产甲烷菌古菌生产的，这种古菌严格厌氧，所以沼气池要封闭，不然甲烷菌全死光了。

而厌氧光能自养型生物，我们下一节再讲。

总结：生命可能起源于38亿年前深海热泉附近。

事件四：25亿年前蓝细菌出现

38亿年前，出现了最早的生命，其中一种可能是厌氧光能自养型古菌。它可能是地球上第一批会使用阳光获得能量的生物，只不过那时候它们可能进行的是不生氧光合作用。在漫长的进化历程中(单位以亿年来计算)，可能出现了一些产氧的光合作用细菌。

这并不是故事的终结，这才是故事的开始。

在古菌类后面的演化中，肯定出现了靠吃其他古菌为生的生物，这种生物通过变形自己的细胞膜，从而整个吞掉其他的细菌，这种过程我们通过观察变形虫就能得到直观的认识：

在这个吞噬过程中，可能有一些细菌吞噬了那些能够产氧的光合作用细菌，但是又没有能够完全消化它，在长期的博弈中它们达成了某种均衡：产氧的光合作用细菌通过光合作用合成营养物质供给吞噬者，而吞噬者则在这种“上贡”中给光合作用细菌提供保护。这个理论在生物学里面被称为内共生学说。

在这种均衡下，一种新的细菌产生了：蓝细菌（又称为蓝绿藻、蓝藻等，但它不是藻类，而是细菌）。

蓝细菌是一种对整个生物演化、对整个地球都起着及其重要作用的生物，可以说，它凭借一己之力将地球改造成如今的模样。目前的化石证据表明，蓝细菌出现的时间不晚于25亿年前，在它们出现后就迅速繁衍，几乎扩张到了地球上每一个适合它们生活的地方，上一节中鲨鱼湾的叠层石就是一个例子。

自蓝细菌出现后，地球完全变了个模样。

最重要的一点就是氧气的大规模释放，差不多与蓝细菌出现时代同时，地球上的氧气含量突飞猛进。

氧气的大规模释放带来三个方面的影响：第一个影响是改变了海洋的环境。

之前的海洋可能是绿色的，因为海洋中有大量的二价铁离子。

但是氧气的释放，首先氧化了海洋中的二价铁，让铁离子变成了三价铁，三价铁难溶于水，于是沉淀下来，形成条带状的铁矿，这种铁矿是现在80%的铁矿来源。这次事件被称为大氧化事件[6]。

这种改变对于当时的海洋是怎样的我不知道，但是至少对于现代文明的影响是深刻的。

第二个是改善了地球大气的环境。

我们小时候大概都看过下面这个图，南极洲臭氧空洞

臭氧怎么来的？氧气跑到大气层中被电离形成的，没有氧气的时候可没有臭氧层。

所以这一次大规模的释放氧气，让地球外层有了一个保护层，让紫外线大大减弱，从此生命可以在海洋表层和陆地表面活动了。

第三个影响是生物的迅速进化。

消耗氧气无疑能够提供比其他方式更多的能量，更多的能量意味着更强的运动能力，更强的运动能力意味着更大的生存竞争压力，而大的生存竞争压力则意味着更快的演化速度（这一条我胡扯的，只是为了凑够三条~）

总结：以蓝细菌为代表的光合作用生物让地球从25亿年后开始富氧。

啊，今天先更到这里，下次见咯~2019.12.27

新的一年，祝大家2020年一切顺利哦！我继续更新啦~2020.01.01

事件五：7.2—6.35亿年间的“雪球地球”事件

1.什么是雪球地球事件？

在7.2亿年-6.35亿年之间，地球经历了两次非常大的冰期，这两次大的冰期持续的时间都超过一千万年，而且甚至有科学家很激进地认为，在这两次冰期间，地球上的平均温度一度达到零下50℃，整个地球都被厚度超过100米的冰雪覆盖[8]，这就是雪球地球这个名字的来历。我用游戏模拟了一下这个状态：

2.雪球地球的成因是什么？

有些理论认为是板块运动导致的[9]。在大约9亿年前，地球上可能存在一个超级大陆：罗迪尼亚大陆，这块大陆集中了几乎所有的陆地，从赤道一路延伸到极地。

从8.7亿年前开始，这块大陆开始解体，解体形成了大量分散的小板块，这些板块的出现大大增加了地球上浅海的面积，而那时候生物生活的主要地带就是浅海，因此浅海面积的扩大极大增加了生物的数量，这些生物在光合作用过程中消耗大量CO2。

从7.5亿年前开始，解体的罗迪尼亚大陆重新汇聚，形成冈瓦纳超大陆，在这个过程中火山活动活跃，板块汇聚带来的造山运动也非常强烈。

造山运动让地势迅速抬升，这让地表受到风化的面积增加，而赤道附近又是湿热的地带，风化作用很强烈，岩石在风化过程中与大气中的CO2发生反应，消耗了大量的CO2。化学式可以表示如下：

CaSiO3+CO2=CaCO3↓+SiO2↓ （CaSiO3代表岩石的成分）

火山活动喷发出来的玄武岩也是一种比较容易被风化的岩石，在玄武岩的风化过程中也消耗了大量的CO2。

在这种持续消耗CO2的过程中，地球上CO2含量的迅速降低，大家都知道CO2是温室气体，它增加将会导致增温，它减少则会导致降温。当地球上CO2迅速减少之后，带来的后果就是大降温。最终，地球被冰层覆盖，极端情况下平均温度在-50°C左右。这就是雪球地球的成因。

3.雪球地球是如何结束的？

理论上讲，当冰川扩张到纬度30°以下之后，地球降温将会是一个无法挽回的结局，因为冰川对于阳光的反射率极大（海水反射率1%，陆地反射率30%，冰川反射率60%），能够将绝大部分阳光反射回去，随着冰川面积增加，地球越来越吸收不到阳光，也就越来越冷，这其实是一个恶性循环·····

但是！地球上有岩浆活动，火山爆发会持续释放出CO2，经过成千上万年的累积，地球上的CO2含量迅速增加，这样，地球上温度重新升高，冰层融化，地球重回正常模式。

4.雪球地球事件可能是一次影响至今的全球性自然事件！

在雪球地球情况下，绝大部分生物迅速死亡，只有极少数生物在火山附近或者是极少数未结冰的海域苟延残喘，这些地点往往相隔甚远，就好像一个个孤岛，生物们被隔离封闭在这些环境不同的孤岛中独自进化，为后面的生命多样性积蓄能量。

还记得达尔文笔下的加拉帕戈斯的地雀吗?地理隔离导致了生殖隔离，为了适应不同的环境，分布在加拉帕戈斯群岛的地雀由一个祖先演化成不同的类型：

雪球地球事件中，冰层就起了这么一个隔离的作用，微生物们为了适应不同的环境，迅速演化成不同的种类，当冰层消失，这些微生物们重新生活在一起之后，BOOM！不同的生命开始如百花绽放一样出现在地球上了。

总结：7.2-6.35亿年前，雪球地球事件，地球成了冰球，生物多样性开始累积。

啊，好累，一个事件从19点写到22点····2020.01.01，今天是2020年第一天，也是我29岁第一天，值得纪念。

事件六：6.35-5.41亿年前埃迪卡拉纪生物出现和灭绝

埃迪卡拉纪算是地球发展史上一个承前启后的时代了，它出现的最大的意义从我本人的角度看有两个，一个是多细胞生物登上了生命的舞台；一个是生物外骨骼出现。

1.多细胞生物登上生命舞台

在埃迪卡拉纪之前，地球上生命的主角是一些单细胞生物，它们极为微小，肉眼难以看清，留下的化石也很少。到了埃迪卡拉纪开始，多细胞的生物开始出现并迅速繁盛开来，目前已经发现了大量的埃迪卡拉纪生物化石，它们长这样：

科学家们复原的埃迪卡拉纪的面貌是这样的：

它们之中绝大部分都是软趴趴的形态，所以基本上没什么运动能力，绝大部分都是底栖生活，靠滤食为生。

2.生物外骨骼出现

所谓的外骨骼，是与内骨骼相对的，我们常见的贝壳，它们是骨包肉，这就是外骨骼；我们人类自己，是肉包骨，这就是内骨骼。

在整个生命演化史上，外骨骼的出现要远远早于内骨骼。

生存竞赛是很残酷的，为了防御捕食者的攻击，当生物还是单细胞的时候就采取了一些防御措施，其中最简单有效的就是给自己披上盔甲，盔甲上要是能够加一些刺就更好了，于是我们在一些微体古生物化石中往往能看到这样的情况：

当多细胞生物开始繁盛的时候，它们依旧采取这种给自己披上盔甲的方式进行防御：

这些最早的外骨骼可能来自于生物体分泌粘性物质胶结海水中的钙离子，但是在生命演化的历程中被后续的各种外骨骼生物们发扬光大，有些在沿用钙离子胶结的方式，有些则改用几丁质作为外骨骼：

可惜的是，埃迪卡拉生物最终灭绝了，科学家们把这群生物看作是生物演化史上一个不成功的尝试。

总结：6.35-5.41亿年前，埃迪卡拉生物出现又灭绝

啊，下面终于到了激动人心的时刻了：寒武纪生命大爆发，铛铛铛~

事件七：5.41亿年前，寒武纪生命大爆发

emmmmmm，这种重要的事件我需要好好休息一下，想想怎么写，先挖个坑吧~祝大家周一上班愉快，2020.01.05 22：11

1.什么是寒武纪生命大爆发？

在达尔文的年代，地质学才起步，他们主要通过化石证据研究地球上的生命演化历史。那时候他们普遍遇到的一个难题就是，在寒武纪地层之下几乎没有任何生命留下的化石证据，而到了寒武纪则突然出现诸多肉眼可见的生物化石来，就好象突然一下子出现了生命一样，因此他们将这一难以解释的事件命名为寒武纪生命大爆发。

当然，在达尔文之后，经过百余年的研究表明生命并不是从寒武纪才突然出现的。生命在地球形成早期（38亿年前）就已经出现了，但是一直都是以个体微小的单细胞生命形式存在，在之后几十亿年的过程中，它们的演化路径其实一直都是有迹可循的（从古菌—原核生物—真核生物—多细胞生物），而不是真的如天降一般突然出现的。

所以，寒武纪生命大爆发并不是指生命突然在寒武纪出现，它真正的意思是绝大部分现生动物祖先在寒武纪的突然出现。

地质学家门通过研究寒武纪的生物化石，已经确定了寒武纪至少涉及到20个现生动物门类和6个灭绝门类，几乎涵盖了所有具有矿化骨骼的现生动物门类，这些动物门类一出现就迅速向寒武纪初期海洋的各个生态领域扩散，并在海洋生态系统中占据主导地位，从此海洋生态系统形成了以后生动物为主的格局[11]。

2.为什么会出现寒武纪生命大爆发？

这其实存在很大的争议，不过有人提出了一些猜想，我写出来大家参考一下。

第一个猜想是基于板块运动，在寒武纪稍早的时候出现了一个超大陆：冈瓦纳大陆。在形成大陆的过程中，强大的构造作用导致大量山脉的形成，突出地表的山脉收到强大的风化作用，风化作用将山脉的岩石破碎，岩石中的矿物质最终进入海洋，让海洋中营养富集，从而导致微生物的繁盛，这些微生物的繁盛又导致大气中氧气的充足，这样，矿物提供无机物营养、微生物提供有机食物、有氧呼吸提供快速的能量，这无疑会让动物们的数量迅速增加并快速演化。

第二个猜想基于生态效应。这个猜想认为到了寒武纪，捕食与被捕食关系的建立是生物演化的主因。在生存压力下，动物不得不迅速适应各种环境，因此它们演化出了肌肉提供动力，演化出了内骨骼作为支撑、演化出了外骨骼作为防御或是进攻的武器、演化出了眼睛来观察、演化出了神经系统来进行快速反应······这样，在生存压力下，生物结构越来越复杂，生物种类也越来越多。

3.寒武纪特色生物简介

先来一段视频，这大概就是寒武纪的生态景观了

简要介绍一下几种重要的生物（PS：这里仅仅只是简单介绍，未来打算开专栏把每一个事件都讲清楚，把每一个代表性物种都讲清楚）。

NO.1 寒武纪霸主：奇虾

在目前的看法中，奇虾是寒武纪海洋的抗把子，普遍2米左右的体长，保证了它位于食物链的最顶端。不过要注意的是这种生物虽然也叫虾，但是却和现在的小龙虾之类的没什么关系。

据目前的证据来看，这种生物有至少两种捕食方式：靠附肢穿刺捕食（见过叉鱼吗？跟叉鱼很像），或者是靠滤食捕食[12]。

NO.2 寒武纪典型代表：三叶虫

寒武纪是一个节肢动物称霸的时代。除了霸主奇虾之外，寒武纪还有另外一种分布广泛，知名度极高的节肢动物：三叶虫。

在寒武纪的海洋中，三叶虫可能也是处于生态链顶端的存在，而且因为三叶虫化石存量极大，所以这种生物被研究的也很多，最重要的是，市面上能够买到三叶虫化石！可能这才是三叶虫出名的原因吧~

NO.3 脊椎动物祖先：云南虫

这是目前为止发现的最早的脊索动物，它后期演化成我们这些脊椎动物，可以说是我们的祖先。

总结：寒武纪出现了大部分现代动物的祖先

事件八：4.76亿年前，植物登陆

1.植物是怎么登陆的？

最早的类似于植物的生物就是一些单细胞的藻类（比如我们之前提到过的蓝细菌），这些藻类拥有光合作用的能力，并利用它们光合作用的能力在数十亿年的时间中缓慢地改变地球，最终让地球成为了一个富含氧气的星球。

这些藻类在漫长的演化过程中从单细胞逐渐演化成了多细胞生物，其中的一种——绿藻与植物的关系最为接近：它们具有叶绿素和纤维素成分的细胞壁，并且能够通过光合作用合成淀粉等有机物。

有一种属于绿藻门的植物轮藻，还具有类似植物的“茎”和“叶”，这些特征让它们与植物非常接近。科学家们推测，现生植物可能都是绿藻演化出来的[13]。

植物是怎么登上陆地的呢？可能是被海水冲上海岸的，这些被冲上海岸的藻类与同样到达陆地的真菌类一起会结合形成地衣，绿藻通过光合作用产生营养物质，而真菌则提供水和矿物质，同时提供保护并防止水分过渡蒸发，这两种生物共生的结果就是地衣可以在严峻的环境中生长，让这两种生物在贫瘠的史前地球陆地上艰难地生活下去。

地衣是一种能够适应极度干旱条件的生物，在植物登陆之前的地球，除了河流和海洋周边，陆地上一片荒凉，那场面可能与火星地表很类似，只不过这个“火星”地表有大量的水。

这些早期登陆的物种开始对陆地进行改造，将地表的岩石破碎，这些物种死亡以后遗留下类的有机质也开始让地表肥沃起来。大约在4.76亿年前，苔藓植物就开始出现在陆地上了，科学家们现在发现了属于这一时代的植物孢子化石和植物碎片化石[13]。

2.为什么说植物登陆很重要？

植物的出现，迅速地改变了地球陆地的环境，同时为动物的登陆创造了条件。

首先，植物的根系迅速破坏地表的岩石，这些岩石被破碎后产生了更大的表面积与大气和水进行化学反应，再一次大量消耗了空气中的二氧化碳（化学式请参见事件五），地球上的二氧化碳含量再一次开始下降；

其次，植物死亡以后它们的遗体又覆盖在这些被风化的岩石碎片上面，有机物与无机物的混合形成了肥沃的土壤，这些肥沃的土壤给其他微生物和新的植物提供了养分，这是一种正循环，植物→土壤→更多的植物→更多的土壤······在这种正循环下，植物迅速向全球的海滨蔓延扩散，就这样，地球的陆地上最初形成一圈海滨的绿带，澳大利亚的地图可能会给大家一些想象的启示。

当植物适应了淡水环境后，迅速沿着河流蔓延，绿色此时延伸到了内陆地带，但是只是沿着河流的一个条带；随后，植物们适应了陆地的纯干旱繁殖环境，于是最终占领了整个地球，让地球一片绿。

不知道大家有没有玩星际争霸的，星际争霸里面有一个虫族，必须要在被菌毯覆盖的土地上才能建造建筑，产生虫族士兵，地球上的这第一批植物就好像菌毯一样，它们迅速扩张产生土壤，土壤的产生才得以让更多的生物登上陆地生活。

最后，植物登陆后，首先到达的地方是海滨和河滨地带，在这些地带的湿地中开始生长，湿地上的植物产生的有机物对于海洋中的植食性生物来讲是一种很大的诱惑，这种诱惑“勾引”着动物们随着植物的脚步开始登陆，先是海滨，其次就是淡水环境，而后是陆地环境···所以， 实际上当我们讲到植物的登陆的时候，它背后跟着的是动物的登陆和演化，当然还有重大的气候的变化，这一点我们后面的事件中会讲到。

总结：4.76亿年前，植物登上陆地，它给动物的登陆提供了前提条件，并将会导致一场重大的气候变化事件。 ~2020.01.18 凌晨1:03留念

事件九：4.4亿年左右，奥陶纪生物大灭绝

1.奥陶纪有哪些生物?

奥陶纪是属于海洋生物的世界，在这个时候，虽然陆地上已经有地衣和早期的苔藓植物登陆了，但是动物并没有跟上植物步伐，在陆地上可能乍看上去就像荒芜的北极苔原（注：只是看上去可能像而已，生物种类没有北极苔原丰富）。

但是如果我们的眼光放到海洋中则会发现一派生机勃勃：海百合在水中摇曳捕食，海水中游荡着巨大的菊石、角石、奇虾等捕食者，三叶虫在海底寻觅腐烂的食物，间或有原始的异甲鱼类在缓慢游动。

海洋生机勃勃，陆地上生命在萌芽，这大概就是奥陶纪的样子了。

2.奥陶纪生物大灭绝是怎么发生的？

奥陶纪生物大灭绝是显生宙的第一次生物大灭绝，目前对于奥陶纪生物大灭绝的看法是气候变化导致了这一次生物大灭绝。

在大约4.45亿年前的晚奥陶，地球上进入一次短暂但比较强烈的冰川期，全球海水温度在很短的时间（50万年）内就下降了大约5℃，位于南极的冈瓦纳大陆几乎遍布冰川，冰川的形成导致了海平面的快速下降，海平面的下降导致适宜海洋生物生存的浅水区域大面积减少，栖息地的严重丧失导致了大量生物的灭绝；与此同时，海水的迅速降温导致原本适宜于暖水环境的生物也大量死亡，这些生物被一些适宜于凉水的生物替代，这只是灭绝的第一幕。到了大约4.43亿年前，气温又快速回升，冰川融化海平面迅速上升，海洋深处的缺氧海水占领了原先的浅水区域，再一次导致了一次生物灭绝，这是灭绝的第二幕[14]。

是什么触发了冰川的发育呢？目前还没有一个能够得到公认的解释，但是人们提出了一些推测原因：（1）造山运动和陆地植物的扩张导致了风化和光合作用的增强，我们在上面的事件中说过，这两种作用都会导致二氧化碳含量的降低；（2）冈瓦纳大陆漂移到南极可能导致了海洋暖流循环的破坏，热量无法正常循环，这可以导致温度的降低；（3）剧烈的火山运动，喷发出来火山灰迅速遮蔽了阳光，这可能也是导致温度降低的原因[15]。

3.奥陶纪生物大灭绝的影响及启示

大灭绝使得原本的生态平衡重新洗牌，原有的优势物种快速衰落从而被新的优势替代（比如恐龙灭绝后被哺乳动物替代），这让生命演化的过程和轨迹发生了重大的变更，假如大灭绝未曾发生，今日的生物群必将面目全非[16]。

在灭绝过程中，我们看到了温室—冰室—温室的快速气候变化对于生物演化的巨大影响，这对于我们现在也是一个很重要的启示，我们人类目前面临的气候变暖问题是不是也会导致大规模的生物大灭绝？这些生物灭绝导致的生态平衡被打破后，我们人类何去何从？我们人类目前的活动对于地球环境的改变速度前所未有，但是我们也需要发展，如何平衡发展与环境之间的关系？

地球演化中有很多“坑”，我们不踩很难知道，但是很可能我们只要踩了就会灭绝掉，比如奥陶纪生物大灭绝就是因为环境的快速变化导致的，我们如何能够在不踩坑的情况下避开这些坑？这其实就是地质学家们工作的一部分的意义之所在了。我们无法预测未来，但是我们希望能够通过揭示地球过去的历史，为人类对的未来找到方向。

总结：奥陶纪发生了显生宙第一次生物大灭绝，灭绝的原因是气候变化导致的温室—冰室—温室交替变化，地质学家们工作意义就在于以史为鉴。

~2020.1.26，处于疫区，躲在家中，目前安好，98年洪水 、03年SARS、08年汶川这些大灾难都没有打倒我们，这次也不会，感谢处于抗疫一线的各位工作人员，有你们在我们很安心，也一并祝各位读者身体健康，一切平安 ！

事件十：4.35亿年前，颌开始出现

对于整个动物演化历史来说，颌的起源与演化绝对是一件开天辟地的大事件。

我这么说可能有点让没有背景知识的人有点摸不到头脑。看到我这段文字的时候，如果无法理解颌的重大意义，那么请各位读者们尝试着往自己嘴巴里面丢一点东西咀嚼一下然后吃下去。

想想你刚刚吃东西的时候发生了什么事情？你的下巴在动！这就是下颌骨，下颌骨与颅骨之间是分离的，经过肌肉的控制能够自由开闭，这能够让我们自由咀嚼和进食。

试想一下，如果我们不存在下颌骨会发生什么事情？有没有老司机玩过口球的？嘴巴里面塞了个口球之后无法闭合也无法咀嚼，如果把口球换成是一个圆环套在嘴巴里面，我们就能够体验到我们那些5亿年前的鱼类老祖先的生活方式了：它们没有下颌骨，因而嘴巴无法闭合，所以也就没办法通过咀嚼进食，只能张大嘴巴通过过滤水中或者是泥沙中的微小有机物来获得食物。

这些鱼类没有颌的原因是他们体内存在一个被称为鼻垂体复合体的原始结构，这个结构占据了空间，让下颌骨没有机会发育出来（PS：这是超简化的说法，方便无基础的人看懂，钢筋勿扰） [21]。这些没有下颌无法咀嚼的原始鱼类有一些演化到了现在，我们称之为圆口纲，比如七鳃鳗，其中部分种现在以寄生吸血为生。

在无颌的情况下，靠滤食进食方式获取能量的效率低下，鱼祖宗们那时候的生态地位就有点类似于垃圾佬，处于整个生态系统的底层。这种低能量的进食也导致它们的运动能力堪忧，只能在海底慢悠悠地活动。为了躲避那时候的海洋霸主——节肢动物们的捕猎，它们不得不长出厚重的盔甲来，因此我们发现的这一时期的鱼大多长这样：

这些鱼可以被统称为“甲胄鱼类”。到了大约4.35亿年左右的时候，在这些甲胄鱼类的鼻垂体复合体的结构发生了变化，占据的空间变小，让下颌骨有机会演化出来。这种分化意味着脊椎动物的颌骨即将能够上下开合，变成我们如今咀嚼所必须的嘴巴。这种鱼的化石在2011年由中国科学家们在浙江发现，并将其命名为浙江曙鱼，意思是“有颌动物的黎明”[22]。

在此之后，有颌鱼类迅速演化出来。能够开合的嘴巴成为了它们的有利武器，鱼类从此迅速崛起，成为海洋的主宰，并很快登上陆地，依演化成为我们所熟知的各种史前巨兽，以及我们自己。

事件十一：4.3亿年前，维管束植物的出现

自从奥陶纪时期植物登上陆地以后，它们就迅速在陆地上繁衍开来了，就算是奥陶纪末期的生物大灭绝也并未打断它们的演化过程（奥陶纪末期生物大灭绝所影响的主要是海洋生物，对陆地的影响比较小）。

最早的植物们只是一些个头微小的似苔藓植物，这些植物虽然对陆地的恶劣环境适应能力不错，而且也可能确实极大改善了地球上早期陆地的环境，但是生存的压力却逼着这些植物继续进化下去。

在多细胞植物中，细胞已经产生了分化，一部分细胞专职进行光合作用制造营养，一部分细胞则会变成诸如生殖细胞之类的细胞，这些细胞无法自己合成营养物质，因此需要来自于光合作用细胞的营养物质才能够生活下去。原始的多细胞植物会形成一种被称为胞间连丝的结构，利用这种结构能够进行细胞质和营养物质的运输，但是这种方式所能运输的距离极短，可能经过短短几个或十几个细胞之后就已经效率几近于零了，因此早期的多细胞植物个头都很微小。

当登陆之后，这些微小的植物们会面临一个问题：光合作用！如果刚好植物生长的地区较为低矮，那么获得充足的阳光进行光合作用就会变成一个极为重要的事情，因此植物们需要长得更高；此外，如果地面遍布低矮的同类之后，那些长的更高的植物无疑能够避免遮挡，获得更多的阳光，从而更有可能存活的更久。于是长得更高就成为了生存的关键。

更高的植物就意味着更多的细胞，原有的胞间连丝方式传输营养无疑不再可行。此外，如果植物要长高，那么来自于地下土壤中的矿物质需要向上运输，来自于高处光合作用的营养要向下运输到整个植株中去，所以进化出一种更有效率的营养传输方式就成为了必然的选择[17]。

在这个需求之下，植物中开始出现一些新分化出来的细胞，这些细胞构成了一种管状的通道，这种通道就好像一根自来水管，能够自由传输各种营养，而且为了支撑这些长长的导管，细胞的细胞壁也开始变硬——这些新形成的结构被称为维管组织，维管组织集合在一起就形成了维管束。

当维管束出现之后，一种新的植物类型诞生了，这就是维管束植物。目前我们发现最早的维管束植物的证据是一些三缝孢子。2009年，科学家们在阿拉伯石油勘探的岩芯中发现了这些4.5亿年前左右的微小孢子[18]：

由于现代植物中，唯有蕨类植物才会产生这种三缝孢子，因此科学家们认为，这些三缝孢子可能说明4.5亿年前就已经有最古老的维管束植物了。

目前真正被公认的早期维管束植物的化石证据库逊蕨的化石，这个化石的年代是4.3亿年前，它的化石如下：

国外有人做了4.3亿年前的复原视频，库逊蕨在地表旺盛地生长，地表也开始生机盎然了起来：

以库逊蕨为代表的这些早期维管束植物都没有扁平的叶子，只有肉乎乎的茎和枝杈，看上去与现代的植物们差异巨大，又丑又奇怪，但是正是在这些植物的演化下，地球上的植被才越来越多样化，我们现在看到的立体的森林生态系统才成为可能，而在这些高大维管束的庇护下，动物们才开始登陆演化。

同时，扩张到全球地表的森林让光合作用再一次加速，大气中氧气含量进一步升高，这也为动物后来的快速演化提供的便利。

此外，陆地上的环境其实是非常恶劣的。在氧气含量较低的情况下，大气中臭氧含量也低，无法大量吸收来自太阳的紫外线，因此这一时期的动物很难在陆地上找到遮光处，躲避知名的紫外线。但是等到植物开始高大起来之后，动物们在地面上也有了足够的庇护所，这也为动物的登陆提供了条件。

最后，高大的植物也更加需要深深扎入地下的根系，以此来支撑自己的身体，于是根系开始越来越深，连带的效果是，陆地上的岩石被植物根系破碎，大规模变成土壤，于是土层开始变厚，这些厚厚的土层为那些微小的动物们提供了足量的营养和安全的栖息地。

总结：4.3亿年前的志留纪，地球上第一次出现了可以长得很高的维管束植物，这些植物让地球上出现森林、草原成为了可能，同时也为动物登陆提供了前置条件。

~20210309 断更了一年了，近期会把这个坑填上，整个事件预计有30个左右，还剩下20个没写，最近一个月写完。

事件十二：4.2亿年前，动物登陆

在植物登陆并演化出维管束之后，动物们也很快顺着植物们营造出来的陆地安全区而定居到了陆地上。

实际上，科学家们找到的最早的疑似动物登陆的痕迹是在大约4.9亿年前的寒武纪末期到奥陶纪早期，保存这些化石的岩石原先是海岸边的沙滩，如今已经变成了砂岩[19]。

这些足迹化石可能是节肢动物们逃离捕食者，又或者是追逐猎物到了海滩上所形成的，最终它们还是会回到海洋中生活，因为那时候的陆地上并没有它们生存的环境：大气氧气稀薄导致紫外线极其强烈，而没有植被的遮挡让这些紫外线无遮无拦地照射到它们身上，随时会给它们带来致命的危险；陆地上缺乏植物，也就意味着陆地上不会有食物，如果它们贸然登陆，迎接它们的也只有饥荒。

在其后的地层中科学家们也发现了很多各种类型的陆地上的节肢动物足迹化石，但是这些足迹化石大多也都与上面的情况类似，都是节肢动物们临时登陆所留下的。但是要让它们真正定居到陆地上，还需要植物登陆之后才行。（PS：其实科学家们对登陆这一概念其实也有争议，比如是全生命中都在陆地才算是登陆，还是说绝大部分生命周期都在陆地只有产卵才回到海洋也算登陆？）

真正的无可置疑的生物们已经登陆到陆地上的化石证据是一些生活在4.2亿年左右的呼气虫化石（这是一种古老而微小的马陆）[20]，在它们化石的附肢上发现了气门，气门是一些非常细小的小孔，能够让空气进入它们的气管参与到呼吸过程中，这种气体交换系统只能在陆地上发挥功能，因而科学家们认为这可能就是最早的陆地生物之一。

考虑到气门的演化也需要时间，所以科学家们认为这些节肢动物可能从奥陶纪时期就开始了陆地化进程，它们可能是与植物一起登陆，然后逐渐适应陆地生活的。在这些节肢动物登陆之后，它们也迅速演化开来，成为包括我们如今见到的螯肢亚门（蜘蛛和蝎子等）、六足亚门（广义上的昆虫，如蚂蚁、蜜蜂等）、多足亚门（如蜈蚣、马陆等）等多种类型，如果加上它们那些依旧生活在水中的亲戚甲壳亚门（如虾蟹等），节肢动物的种类占据了地球上动物物种的80%，成为演化中最成功的那一类生物。

总结：4.2亿年前，最早的节肢动物们登陆了，这对于它们只是一小步，但是对于动物演化历史来说却是开天辟地的一大步，更不要说这些节肢动物们的后代物种数量占据了地球上动物物种数量的80%了。

事件十三、3.7亿年前，鱼类登陆

到3.7亿年前左右的时候，鱼类们演化出颌来已经又过去了5000万年左右。这些长出来的下颌成为了鱼类有力的武器，它们利用能够开闭的嘴巴进行狩猎，获取了远超以往底栖滤食时候的能量。

充沛的能量摄入让它们终于翻身农奴把歌唱，一下子把过去1亿多年间骑在它们头顶作威作福的节肢动物和软体动物们都干翻在地，一跃成为了泥盆纪海洋中的霸主。海洋中从此开始游荡着各种各样的鱼类，泥盆纪也成为了一个鱼类的世界。

要是选取当时它们中最成功的那一支，可能很多人都会投票给邓氏鱼。这种肉食性鱼类体型最大能到9米，其头部由厚重的甲壳包裹，甲壳在嘴部演化出锐利的边缘，形成类似嘴喙的结构，能够轻易咬碎各种节肢动物和软体动物的外骨骼，是当时海洋中最大型的掠食者。

除了邓氏鱼外，从鱼类中还很快演化出一些长有肉鳍的鱼类，这些鱼被称为肉鳍鱼。肉鳍鱼最大的特点就是它们的鳍变成了肉肢状，在肉肢内部开始出现支撑性的骨骼。目前发现比较早的肉鳍鱼是生活在4亿年前左右的爪齿鱼。

可能有些人会认为这些肉鳍的出现是鱼类主动适应陆地环境，为了爬上陆地才演化出来的。但是有些科学家们认为并不是这样，这种肉状鳍的出现只是生物演化过程中多样性变异的一种：在演变过程中，有些完全生活在深海的鱼逐渐演化出了肉鳍，这些肉鳍最初并没有让它们的生存率下降，于是就一直保存了下来。随后，有一些肉鳍鱼逐渐开始向浅海环境进发，在这个过程中，肉鳍可能让它们在海底爬行更有优势，于是这些肉鳍鱼就开始适应海底爬行的生活。

随着它们继续演化，其中一些海底爬行的肉鳍鱼开始从海水中进入河流中生活，并很快适应了河流、湖泊等淡水环境，而另外一些则依旧在海洋中生活，不过也开始从浅海试图登陆到陆地上。

我们现在在全世界各地的地层中都发现了不少这些泥盆纪晚期的四足动物们——说它们是四足动物，是因为它们确实是长了四条腿，但是由于它们的身体结构明显更加适应水底游动，而且也没有明显了两栖动物特征，科学家们断定这些动物绝大部分时间都生活在水中，可能只是极少的情况下才登陆到陆地上。因此，科学家们虽然给它们起了诸如鱼石螈、棘螈、澳洲螈、图拉螈等名称，但是它们依然是一种鱼！只不过是从鱼向两栖动物过渡的鱼。

这些现在发现的泥盆纪四足动物化石个头都不小，比如鱼石螈，个头在0.7-1.2米左右，对于这些生物而言，登陆实际上是一件非常困难的事情，不仅仅是要从水中呼吸转变为空气中国呼吸，而且更重要的是重力的变化。在水中的时候，由于有浮力，所以其骨骼密度和肌肉的强度都不需要非常大，但是一旦登陆之后，没有了浮力的抵消，所有的重力都压在了身上，骨骼密度和肌肉都要加强，就连内脏也会下垂，因此也需要有更加强大的内部结构才能支撑它们长久在陆地的活动。

正因为面对如此大的问题，人们一直在推测它们登陆的原因。在经典的解释中，由于泥盆纪气候炎热，河流、湖泊等经常干旱，所以这些肉鳍鱼不得不不断迁徙，寻找未干涸的水域。在迁徙中，它们不可避免的要在陆地上爬行前进，于是最终它们也开始适应陆地上的生活，变成了原始的两栖类动物（如现代的青蛙、蝾螈等）。

但是最近有科学家认为，驱使这些肉鳍鱼登陆的因素是食物。在泥盆纪末期的时候，森林已经在陆地上广泛分布了，节肢动物也早已登上了陆地，这些植物和节肢动物都让陆地成为一个富含食物的天堂。于是肉鳍鱼们开始偶尔登陆捕食，随着时间的流逝，它们越来越适应陆地生活，开始从鱼类变成两栖类。

不过不管怎么样，这些登陆的鱼类即将打开一个新世界的大门，地球正在变得更加有趣起来。

总结：鱼类早已演化出了肉鳍，并在大约3.7亿年前开始尝试登上陆地，这时候出现了许多鱼-两栖动物之间的过渡物种。

事件十四、3.6亿年前，泥盆纪生物大灭绝

当时间进入4.2亿年前的时候，就进入了泥盆纪，泥盆纪的地球，海陆格局与现在完全不一样：

正如我们在前文所讲到的，这时候的地球上，无论是在海洋还是陆地都已经是一片生机勃勃的景象了。在海洋中，由于小块的陆地主要分布于赤道附近，因而大部分的浅海也集中在赤道附近。

在这些浅海中，温度非常温暖，那些喜欢温暖环境的生命，比如珊瑚，在这里自由生长。珊瑚们所构建的珊瑚礁就像是一幢幢海底大厦，成为了其他海洋生物们栖息的家园。各种节肢动物、软体动物、脊椎动物自由遨游在这里，争夺着海洋霸主的荣光。 得益于颌的演化，鱼类迅速崛起，从原先的猎物变成了可怕的猎人，出现了多种像是邓氏鱼一般的海中巨兽。除此之外，在靠近海滩的地方，有一些鱼还演化出来一些肉鳍，利用这些肉鳍，它们能够时不时爬上海滩。

而在陆地上，维管束植物们几乎占据了所有能够生存的潮湿地表。那些高大的蕨类植物构成了森林的主体，而低矮一些的蕨类植物和苔藓等则构成了森林的中下层。在这些森林中，最先登陆的节肢动物们在林间穿梭。这些节肢动物与我们如今看到的可能没什么区别：蝎子、蜘蛛、蜈蚣，还有一些类似于弹尾虫一样的原始昆虫。

（视频来自youtube @Paleolithic Gamer）

但是好景不长，到了泥盆纪中后期的时候，迎来了一系列的灾难：泥盆纪末期生物大灭绝。

提起生物大灭绝，大家可能总是会想到类似于小行星撞地球、超级火山爆发等快速发生，并在短时间内带来重大创伤的灾难。但是实际上地质学家们所说的生物大灭绝都不是这种瞬间的事情，而是指的在百万年乃至上千万年的时间内，生物化石的多样性下降的现象。

其中泥盆纪的生物大灭绝，可能持续了超过2000万年。泥盆纪的时间约为4.2~3.6亿年前，总共持续了6千万年，但是在进入泥盆纪中后期之后，却发生了多次生物大灭绝现象。这些现象表现在化石上面就是，这些时间段内的物种多样性多次下降。科学家们在整个泥盆纪中后期所识别到的生物多样性较大规模的下降至少就有4次，其中位于3.72亿年前的弗拉阶-法门阶之间的F-F大灭绝事件和位于3.6亿年左右泥盆纪末期的罕根堡大灭绝事件是其中最为严重的大灭绝事件。F-F大灭绝甚至直接被认为是泥盆纪生物大灭绝的主要灭绝事件[14]。

F-F灭绝事件中，受到损失的主要是海洋生物，尤其是浅海生物，大约20%科、50%属、70种灭绝[16]。在泥盆纪前期广泛生活在赤道附近的珊瑚礁大规模灭绝——这是地球演化至今最大规模的珊瑚礁灭绝事件，生活在珊瑚礁中的大量生物自然也难以避免这种灭顶之灾。

作为对比，我们也许能够从现代珊瑚礁生态系统的重要地位来认识这次灭绝事件对海洋生物的影响：现代珊瑚礁总面积估计为28.43万平方公里，仅占全球海洋总面积的0.08%左右，但是生活在其中的海洋生物却占海洋物种总数的25%[23]。

不过这种生物大灭绝对于陆地生态系统似乎并没有很强烈的影响，即使是在F-F期间，陆地上的森林中植物的多样性甚至达到了峰值[24]。

泥盆纪生物大灭绝的原因，可能是所有五次生物大灭绝中最令人迷惑的一个。科学家们提出了多种解释，但是依然无法取得共识，至今仍争论激烈。

目前最流行的解释是气候变化假说，科学家们认为由于陆地植被的繁盛发展，光合作用消耗了大量二氧化碳，同时植被根系也导致了地表岩石的快速破裂并风化，这两者的共同作用下大气中的二氧化碳含量快速降低而氧气含量剧增，由此导致地球气候变冷。在当时，大量海洋生物生活于温暖的赤道附近，气候变冷导致海水变凉，于是大量暖水生物灭绝。

第二种说法则认为海水缺氧是导致生物灭绝的罪魁祸首。在全世界泥盆纪的岩层中，科学家们都发现了沥青质灰岩和黑色页岩，这代表了一种缺氧的海水环境。但是这种缺氧是如何发生的，却无法合理解释。有人认为是陨石撞击导致海洋中缺氧的深海海水涌上表层导致海水缺氧，但是这在最近被推翻了。

第三种说法认为是大规模火山爆发导致了全球环境的快速变化，从而带来多次海水的冷-暖变化，以及海水缺氧和海水毒化等现象。

其他的说法还有很多，但是无一不处于争议中。解决这些问题，地质学家们任重道远。

总结：3.6亿年前左右，海洋和陆地上都已经生机勃勃了，陆地上还出现了最早的森林，但是由于不明原因的影响，地球在晚泥盆纪的2000万年内经历了多次生物多样性降低的事件，其中大量浅海海洋生物灭绝了。

事件十五、3.12亿年前，爬行动物出现

大约3.6亿年前的泥盆纪末期生物大灭绝事件中，遭受到重大打击的主要是海洋生物，而整个陆地生态系统还处于蓬勃发展中。

从3.59亿年前开始，地球就进入了石炭纪时期，这个时期的特征其实听名字就能大致知道：森林！森林！还是森林！蕨类植物们覆盖了整个地球上所有适宜生长的地方，因此当这些植物死亡后，它们也就在地层中遗留下丰富的煤炭资源供我们开采。地质学刚刚诞生时候的西方，绝大部分煤田都形成于这一时代，因此当时的西方地质学家们将这一时代命名为石炭纪。

在石炭纪时期，随着森林的大面积生长，大气中的氧气含量急剧增加，各种节肢动物们迅速巨大化，比如长达2米的蜈蚣，翼展达70厘米的巨脉蜻蜓等，相信这也是大部分人对于这一时代的认知。

但是在这些巨型节肢动物之外，石炭纪还有另外一个重大演化事件，这个事件对整个地球影响深刻，直到现在。这个事件就是：蛋的进化！

“蛋的进化“，这只是一个方便大家理解的词，如果说的学术一点其实就是羊膜动物的出现。

在上面的文章中，我们也提到，大约3.7亿年前鱼类登陆变成了原始的四足动物，由于有先行登陆的节肢动物（如上所述的各种巨大节肢动物）以及森林中繁盛植被，泥盆-石炭之交的四足动物们能够在陆地上找到充足的遮蔽和食物，因此开始积极登陆并适应陆地环境起来。

它们很快演化出三大支系：迷齿亚纲、壳椎亚纲及滑体亚纲，这三大支系现在被归为两栖动物，其中的滑体亚纲中的一支继续演化保留到现代，就是我们熟悉的青蛙了。

大家可能在春夏季节的河边会发现许多透明的青蛙（蟾蜍）卵，这些卵都是透明的，一大团一大团漂浮在水中，过不了多久这些卵就会孵化成为黑黢黢的小蝌蚪，乌云一样一团团挤在水面上。

这其实就是典型两栖动物的繁殖方式：它们平时虽然可以生活在陆地上，但是一旦到了繁殖的时候，就必须回到潮湿的水中产卵，孵化后的后代也必须在水中生活一段时间后才能长出四肢前往陆地。

石炭纪时期的两栖动物，跟现代的青蛙一样，也必须依靠水才能产卵繁殖，虽然有一些动物可能如同部分青蛙一样，开发出了把卵产在雨林植物叶片的积水中这种做法，但是总体而言它们依旧无法远离水环境，这也极大限制了它们的活动范围。

这时候，有一些动物开发出了新的繁殖方式：羊膜卵！所谓的羊膜卵，就是在原本的受精卵外面包裹一层羊膜，这层羊膜不透水，但是透气，因此能够为受精卵提供必要的湿润水环境，同时保证了受精卵的正常生长。羊膜卵的出现，让原本必须两栖的动物们可以生活到远离水环境的地方了，这极大拓展了它们的生活范围。从此，地球上出现了另外一种全新的生命类型——爬行纲。

目前已知最早的羊膜动物（当然也是爬行动物），要数生活在3.12亿年前左右的林蜥和古窗龙了。无论是林蜥还是古窗龙，都是一些中小型的爬行动物，它们牙齿尖锐，生活在树林底层，可能主要以小型节肢动物为食。

早期的羊膜卵长什么样子我们无法知晓了，但是我们或许能够从羊膜动物的演化中推知一二：比较原始的羊膜动物是包括蜥蜴、龟鳖在内的爬行动物，这些动物的羊膜卵外壳柔软，呈皮革质；而后，出现了硬质外壳的羊膜卵，这些卵现在都来自鸟类，卵的外壳由碳酸钙构成；另一种羊膜卵动物就是哺乳动物了，它们直接在体内孵化受精卵。

这些船新的生命类型一旦出现，就立即脱离了水环境的束缚，向全世界各个角落开始进发，很快掀起了巨兽时代的帷幕。

总结：3.12亿年前，动物的蛋产生了进化，出现了羊膜，由此出现了可以脱离水环境生活和繁殖的新动物类型——羊膜动物，最古老的羊膜动物其实是爬行类。

事件十六、2.5亿年前，二叠纪末期生物大灭绝

从石炭纪晚期到二叠纪晚期，地球上的气候非常适宜生物生存，原始的爬行动物在这一时期迅速适应了陆地上的生活，并演化出多种类型来，这其中包括能够双足奔跑的波罗蜥科、能够短暂在空中滑行的空尾蜥属、身材矮胖的大鼻龙属等各种较为原始的爬行动物，也包括我们哺乳动物的早期祖先——合弓纲动物[25]。不过这些生物大多长得与现在的蜥蜴都非常相似，因此如果我们能够回到石炭纪时代，我们将会发现，这是一个属于“蜥蜴”的世界。

但是好景不长，当时间来到大约2.5亿年前的二叠-三叠之交的时候，灾难突如其来地发生了——二叠纪末期生物大灭绝。这次生物大灭绝事件与其他的几次生物大灭绝事件有很多不同的地方，第一个不同的地方在于灭绝速度极快！在其他的显生宙生物大灭绝事件中，灭绝的速度基本上都是以十万年、百万年为单位进行了，就比如位于泥盆纪末期的生物大灭绝，断断续续持续了近两千万年。但是二叠-三叠之交的大灭绝持续的时间却极短，目前主流的看法认为这次大灭绝事件只持续了6万年！第二个不同的地方在于灭绝规模非常大，为5次生物大灭绝中规模最大的一次，在这次大灭绝中，海洋生物中大约90%的种，陆地上大约75%的种灭绝。[26]

当然，灭绝的速度快与灭绝的规模大之间可能是存在某种联系的，生物的演化速度相对较慢，一旦遇到快速的环境变化，就将会来不及适应而大规模快速灭绝。从这一点上看，我对于我们现代所处的环境是比较忧虑的，因为我们现代人类活动所带来的地球环境变化既剧烈也快速，这种快速变化的地球环境比自然情况下的地球环境变化可能要快百倍都不只，在这种快速变化情况下带来的生物灭绝规模可能要远超二叠纪末期。

对于二叠纪末期生物大灭绝发生的原因，目前公认的原因是环境的剧烈变化。地质学家们在二叠纪岩石中找到了包括海洋酸化、海洋缺氧、急剧升温、陆地干旱化、森林野火频发、土壤生态系统崩溃等多种环境剧烈变化的证据。

但是环境为什么会产生这么剧烈的变化？这就众说纷纭了，有人认为是小行星撞击，有人则认为可能是超大规模的岩浆活动。地质学家们在西伯利亚发现了超大规模的岩浆溢流痕迹，根据估算，岩浆分布面积可能达到700万平方公里，岩浆总体积可能为40万立方公里，这被称为西伯利亚大火成岩省。这次大规模的火山喷发的时间早于二叠纪生物大灭绝，其中主要喷发时间则与二叠纪末期生物大灭绝完全重合。火山喷发带来大量的温室气体使得全球迅速升温，埋藏在海底的甲烷也因为海水升温而释放，这带来的后果就是全球急剧变暖；同时火山喷发出的大量二氧化碳使得海水酸化，以及海水缺氧[14]。

升温的海水、缺氧的海水、酸化的海水，其中的每一个单独拿出来可能灭绝规模都没有这么大，但是当它们一起出现的时候，灾难降临到了海洋中——90%的海洋物种灭绝了。

与此同时，升温的环境也使得陆地气候变得干旱化，造成野火频发，森林快速消亡，植被的消失又使得地表土壤失去保护，土壤生态系统就此崩溃，这也造成陆地上各种生物的大规模灭绝。

当然，火山活动导致生物大灭绝也面临很大的问题，首先是火山活动的持续时间很长，但是大规模灭绝的持续时间却很短，而且从岩石证据中发现生物大灭绝时期虽然有火山活动，但是这些火山物质的成分与西伯利亚大火成岩省却有着截然的区别。

这些疑惑最终还是要留给地质学家们去解决，我们现在所知道的就是，环境剧烈变化导致了二叠纪末期发生过一次规模巨大的生物大灭绝事件。等到事件过后，整个地球将会迎来新的纪元。

总结：2.5亿年前的二叠纪末期，地球上再次出现一次生物大灭绝，这是显生宙五次生物大灭绝中规模最大的一次。

事件十七、2.3亿年前，恐龙出现

二叠纪末期的生物大灭绝是整个地球上显生宙以来规模最大的一次生物大灭绝，在这次生物大灭绝中无论是陆地生态系统还是海洋生态系统都受到了毁灭性打击。

在这次打击后，在三叠纪早期-中期的至少6百万年内地表环境都很差：在火山喷发等事件的影响下，地球气候至少上升了10℃，这使得地球表面炎热干燥，陆地上大规模的森林生态系统很长时间内都无法形成，而且高温还使得森林之中野火频发，让森林一次次毁灭；而失去森林的后果就是土壤消失，地表严重荒漠化——这些环境无疑是无法让生物们舒适生存和演化的。

事实的结果也是如此，一直到三叠纪中晚期，生物才从大灭绝中缓了过来，并开始快速演化。这种演化的结果就是——恐龙出现了！

恐龙们在二叠纪的祖先长什么样子我们已经无从知晓了，但是我们或许可以从现在发现的同属主龙型下纲的原龙目原龙属中窥知一二。原龙目包含了至少26个属的生物，这些生物各不一样，有些树栖，有些水栖长着长脖子，不过目前找到最古老的原龙目生物是原龙属，这也是整个主龙型下纲目前最古老的生物，我们姑且可以认为它与恐龙的祖先们外貌相似。

在度过二叠纪末期的巨大灾难之后，这些生物在三叠纪早-中期开始演化，其中一些演化为形似鳄鱼的生物，在这些生物中就包含了现代鳄鱼的祖先——鳄形超目的生物。

而另外一些则继续演化，成为一种被称为“鸟跖类”的生物类型，这些“鸟跖类”就是恐龙最近的亲戚。其中最古老的“鸟跖类”可能是斯克列罗龙了，这是一种小型生物，它们体长仅有17厘米，前足比后足短很多，因此必然是两足行走的，有人认为它们是树栖的，有人则认为它们至少可以在地面上蹦跳，它们长这样：

随后，从“鸟跖类”中继续分化出两支，其中一支就是我们如今大家熟知的翼龙类，而另外一支就是恐龙————————的祖先了。

目前发现的基位恐龙形类（简单理解就是最基本的，长得跟恐龙有了一些共同特征，但是不是恐龙的生物）要数兔蜥属和马拉鳄属了。其中马拉鳄属可能是一些长度40厘米左右，靠奔跑捕猎的肉食性生物：

在这之后，恐龙的祖先们继续演化，最终演化成两个姐妹群：西里龙科，以及恐龙总目。西里龙科中的西里龙长约2米，身体细长，头小脖子长，四肢行走，但是其食性不明，这些生物发现于2.44亿年前，理论上讲，它们的出现也意味着恐龙同时或稍晚一点就出现了，不过由于目前还未实锤这一时期恐龙的化石，因此我们也只能从西里龙的外貌来推断这一时代恐龙的样貌了：

科学家们发现了与西里龙科生存于同一年代的尼亚萨龙，有一部分研究指出这可能就是最早的恐龙，但是由于化石的不完整，人们只能说这是一种可能，上述所说未实锤的就是它。

真正的确定的恐龙一直到大约2.31亿年前才出现，这些恐龙被归为始盗龙属和埃雷拉龙属。其中始盗龙个子较小，只有大约1米长，估计只有10公斤，可能靠奔跑捕猎小型动物为生。

而埃雷拉龙属的生活时代也与之相近，不过它的个头就大很多了，估计有3-6米，体重在210-350公斤，双足行走，是一种比较凶猛的肉食性动物。

从这两种恐龙的形态我们就能推测出来，恐龙在当时已经多样化了，但是这些恐龙们都没有保存下来。而且，这些恐龙的体型可能也并不大，虽然它们善于奔跑，以捕猎为生，但是三叠纪时期其实是另一种生物的天下——这就是我们前文中所说的那些形似鳄鱼的巨型生物，这些生物才是三叠纪末期的王者。

不过不管怎样，从三叠纪的时候开始，恐龙已经登上了历史的舞台，它们在度过三叠纪末期的大灭绝之后，将会统治地球接近2亿年。

总结：三叠纪中晚期，大概在2.3亿年前左右，恐龙出现了。

事件十八、2.05亿年前，哺乳动物出现

如果一路向前追溯，哺乳动物的起源可以一直追溯到石炭纪时期的盘龙目生物，从盘龙目生物中演化出了兽孔目，兽孔目中的犬齿兽类被认为是最早显示出哺乳动物特征的生物，犬齿兽最早出现在晚二叠纪，比如原犬鳄龙属。

在二叠纪末期的生物大灭绝之后，盘龙目消失了，犬齿兽中的大部分也灭绝了，但是其中的少数几个支系却存活了下来，一直坚持到三叠纪时期地球环境好转起来。可能由于二叠-三叠之交的大灭绝中生存压力过大的影响，这些犬齿兽身上出现了更多的哺乳类特征，比如三尖叉齿兽的脊椎骨显示出更适宜快速奔跑的特性，以及更适宜站立或者是直立的特征，这让它们与运动缓慢的爬行类分离了开来。大家应该都对那个急支糖浆的SB广告非常有印象，想象那个猎豹是怎么跑动的？它的四肢直接位于脊椎下方，膝关节是直立的，跑动的时候是脊椎上下摆动，这提供了强大的运动能力。与之相比，鳄鱼的膝关节则是弯曲的，上臂与地面平行，靠下臂支撑身体，它们运动的时候脊椎左右摆动。这种结构让鳄鱼运动能力远不及猎豹。

随后在三叠纪的演化中，从三尖叉齿兽中演化出真犬齿兽类，这些真犬齿兽类的听觉系统、摄食系统都相对爬行动物更加发达，这给了它们强大的反应能力和运动能力。比如它们的牙齿，真犬齿兽类的牙齿相对于原始爬行动物产生了分化，比如我们人类的牙齿中分为犬齿、门齿、臼齿等，每一种牙齿都有不同的功能，这给予它们更高的进食效率；此外，它们的牙齿替换速率也变得缓慢起来，这种变化是有好处的，比如我们人类的牙齿只有乳齿向恒齿这一次替换，这样上下牙的咬合面可以精准匹配，而爬行动物持续性的牙齿替换则无法形成精准咬合。

这些真犬齿兽们继续演化，可能在大约2.25亿年前就演化出了最早的哺乳动物：隐王兽，不过隐王兽只发现了一个头颅骨骼，因此只能通过颅骨的特征判断其很有可能属于哺乳动物。

真正有完好的化石保存的早期哺乳动物是摩根齿兽类，最早的摩根齿兽化石发现于2.05亿年前的地层中，从其骨骼化石的分析来看，它们个头比较小，而且生长繁殖快速，代谢率较高，可能靠食虫为生，而且是夜行性的！

除了摩根齿兽之外，早期的哺乳动物还包括中国尖齿兽和大带齿兽，这些生物的出现时间都在2亿年前左右，比如中国尖齿兽，发现于1.95亿年前的早侏罗纪地层中，而大带齿兽则出现在2亿年前的地层中。正因为隐王兽化石不全，而其他早期哺乳类基本上都出现在2亿年左右，因此我将哺乳类出现的时间写在了2.05亿年前。

在随后的三叠纪末期生物大灭绝中，这些个体普遍比较小的哺乳动物们跟恐龙们一起熬到了侏罗纪时期，开始了它们波澜壮阔的新征程。

事件十九、2亿年前，三叠纪末期生物大灭绝

三叠纪在各个地质历史时期中并不算长，三叠纪开始的时间为2.51亿年前，结束时间为2.01亿年前，仅仅持续了短短的5000万年。但是这5000万年时期并不平静，反而是过的轰轰烈烈的。

三叠纪开始之前发生了一次规模巨大的生物大灭绝事件，也即二叠-三叠之交的生物大灭绝，这次大灭绝规模空前，为整个显生宙5次生物大灭绝之冠，紧接着这次大灭绝之后的三叠纪早期，地球都处在缓慢的恢复过程中，至少有数百万年的时间内，陆地上都缺乏大规模的森林生态系统，因而导致地表荒漠化。

随后，从2.37亿年左右开始，地球上的气候才逐渐好转，变得格外潮湿多雨起来，这就是很多人在科普中经常会讲到的“地球下了好几百万年暴雨的卡尼期洪积事件”。当然，地球上并不是真的持续不断下了好几百万年暴雨，这只是某些人夸张吸引眼球的噱头而已。真实的情况是，在这个期间地球气候潮湿多雨，降雨量极大加强，因此反映在地质证据上就是地层中有机土增多，喜欢潮湿气候的植物孢粉增多，陆地排入海洋的水量变大，导致海水盐度不均等。

差不多从卡尼期开始，生物们陆续出现了大灭绝的现象——三叠纪末期生物大灭绝拉开了序幕。对于三叠纪末期的生物大灭绝，有些科学家认为只是多次的快速灾难性事件，这些事件断续发生，持续了2000万年之久；有些科学家则认为三叠纪末期生物大灭绝是一次长期的、缓慢的变化。但是不管怎样，这次大灭绝总体来看，导致了海洋生物中76%的种灭绝——基本上算是失去了80%的生物多样性了；此外，这次大灭绝还导致了陆地上各种巨型爬行动物的灭绝，比如鸟鳄类、喙口龙类、植龙等，这些生物的大灭绝给恐龙的崛起让出的生态位。

对于这次灭绝的原因，目前争议比较小，基本上大部分科学家都认为是超大型火山喷发导致的。从大约3.35亿年前开始，整个地球上的陆地基本上都集合在一起，形成了一块超巨型大陆——泛大陆（又称盘古大陆）。

但是从2亿年前左右开始，这块大陆开始发生分裂，在大陆中央出现了一条大型裂谷带，巨量岩浆从这条裂谷带中涌出，这种火山活动持续的时间很长，可能从2.08亿年前开始就偶有爆发，并且一直持续到侏罗纪的前2000万年，只不过活动最猛烈的时候大约在2.015亿年前左右，这次主要的喷发在不到100万年的时间内发生，结果就是在裂谷的南北两侧都形成了一个面积达到10 000 000平方公里的岩浆覆盖区，喷出的总岩浆可能达到2 300 000立方公里，如此巨大的喷发量首先让大气中的二氧化碳升高，使得全球温度再次升高，同时各种酸性气体溶解于海洋中，让海洋迅速酸化……这些过程与二叠-三叠之交的灭绝过程非常相似[27]。

这个裂谷在随后完全裂开，形成了如今的大西洋，因此这次事件也被称为中大西洋大火成岩省（CAMP）事件。

总结：2亿年前，三叠纪末期，由于超大规模的岩浆活动，生物再次面临大灭绝。

事件二十、1.99亿年前，有花植物（被子植物）出现

在2亿年前左右经历过三叠纪末期生物大灭绝之后，地球上的生物们再一次面临大洗牌，许多旧的物种消失了，新的物种开始崛起，其中就有大名鼎鼎的恐龙。不过我们本节的主角不是恐龙，而是花!而且，可能从某些意义上来说，花以及开花植物在整个地球演化历史上的重要性要比恐龙重要的多。

如果我们能够回到2亿年前侏罗纪早期或者是的森林中，我们将会看到那时候的森林与如今的森林既相似，也有不同。说它们相似，是因为那时候的森林，大型木本植物主要由松柏类植物构成，在某些地方可能则是大规模的银杏树林，这些植物一直到现代都还在繁盛的生长，我们能够在许多地方都看到由这些树木构成的树林。不过如果仔细看，就会发现不同之处：那时候的森林中极少能够看到花！当然也就看不到采蜜的蜜蜂和在花朵边飞舞的蝴蝶了！

有花植物都属于被子植物，而松柏类植物则属于裸子植物，这是两类完全不同的植物类型，按照我们如今初高中生物学上的说法，被子植物是目前植物界中最高等的类群，也是进化程度最高、物种多样性最高的类群。要是从对我们人类的重要性来看，我们目前的农业几乎全部仰仗被子植物，其中禾本科是最重要的一科，稻米、玉米、小麦、大麦、燕麦、甘蔗、高粱等是养活了我们全人类的主食；而豆科、茄科、葫芦科、十字花科、芸香科、蔷薇科等则为我们提供了油料、蔬菜和水果；其他的一些开花植物，则为我们提供纸张、纤维（棉花、麻等）、药物等原材料。

所以实际上，这些开花植物的演化无论是从生物演化的角度还是从对我们人类的重要性上来看，都是意义极为重大的。这些开花植物是什么时候出现的？这个问题科学家们研究了上百年，最近的主流认为这些植物至少在早侏罗纪就已经出现了。

科学家们目前发现的时代最早的被子植物化石被称为施氏果，最早的施氏果化石在1833年发现于德国，随后上个世纪80年代在中国也采集到了这种植物的化石，不过一直到2007年才有科学家意识到这可能是一种被子植物，这种植物中，成对的花呈串生长在一个花序轴上，花瓣包围着具有两个腔室的子房，胚珠在子房壁上保留了清晰的印痕，毫无疑问，这是典型的被子植物的模样[29-30]。

这种化石在德国的采集地是三叠纪-侏罗纪的界限附近，也就是说可能是2.0-1.9亿年前左右，不过没有更加具体的定年数据，而在中国发现的化石则在中侏罗纪，其精确的年代大约为1.6亿年前。此后，中国的科学家们在中国辽宁发现了更多的被子植物化石，比如中华星学花、潘氏真花、渤大侏罗草、道虎沟雨含果等[29-30]，这些多样化的花的化石告诉我们，至少在1.6亿年前的中侏罗纪，开花的被子植物们就已经出现，并已经在森林中繁盛生长了。

此外，还有科学家在三叠纪的地层中发现了一些与被子植物花粉极为相似，甚至无法区分的花粉，因此他们也认为被子植物在三叠纪就已经出现了；另外，还有一些科学家从分子钟和系统分析的方面进行估算，得出的结果也认为被子植物出现的时间可能在三叠纪时期就出现了。考虑到以上几点，我将被子植物的故事放在了1.99亿年这个时间点上。

事件二十一、2~0.65亿年前，恐龙统治地球

从大约2亿年前的侏罗纪开始，一直到0.65亿年前的白垩纪晚期，这1.35亿年间发生的最重大的事件莫过于恐龙统治世界了。不过要明白的是，当我们提起恐龙时，请注意不要把它跟霸王龙画上等号，恐龙并不是一个物种，而是无数个物种。而且在这1.35亿年的漫长时光中，也发生过多种恐龙灭绝，多种恐龙演化出来的事件。

在这些事件中，最有趣的莫过于恐龙体型的巨型化和恐龙的多样化了。在三叠纪以及侏罗纪早期，恐龙们的个体普遍比较小，小的可能在1米左右，大一点的可能平均在2-3米之间，与现代的生物对比一下，小的可能就跟狗差不多，大一点的可能就跟牛、马差不多大小（而且体重可能远小于牛或者是马，因为恐龙还有条长尾巴……）。

但是到了侏罗纪中后期开始，恐龙的体型开始巨大化，最终成为我们在荧幕上为之着迷的巨兽们。比如侏罗纪中期的早期角龙-隐龙体长只有1米多，两足行走，到了白垩纪时期角龙就变成四足行走，单头颅就能长达2.5米，体重可达12吨。

除了这些例子之外，在稍晚一些的侏罗纪和白垩纪晚期，还出现了更多的巨型恐龙类型，比如大名鼎鼎的霸王龙（体长12-13米）、梁龙（体长30-34米）、马门溪龙（体长35米）、阿根廷龙（体长30-40米），而与之相比，历史上出现过的陆地哺乳动物则相对小得多。

龙为什么会巨大化？这是一个科学界至今仍然争论不休的话题，有些科学家研究了其中的蜥脚类恐龙的特点，认为至少蜥脚类恐龙的出现可能受到5个条件的影响[32]：

1.长脖子。蜥脚类植食性恐龙都具备一个长长的脖子，这能让它们无需移动就能在很大的范围内获取食物，既节能效率又高；

2.小头颅。小小的头意味着咀嚼功能的弱化，这些恐龙可能基本上不咀嚼或很少咀嚼食物，因而直接快速吞咽，这些吞咽下去的食物需要更长时间的发酵处理，意味着需要存储更长时间，这让恐龙们不得不长出更具大的胃部和身体来处理这些食物。

3.鸟式呼吸。与之相对的是哺乳动物的潮汐式呼吸，我们吸气的时候才能摄入氧气，呼气的时候是排出废气，但是鸟式呼吸无论是呼气还是吸气的时候都在摄入氧气，这大大增加了氧气摄入量；此外，鸟式呼吸的动物们在脊椎各处都有气囊，这些气囊嵌入骨骼中，不仅能够进行气体交换，而且起到减轻骨架重量的功能，这一结构也能减轻长脖子给肌肉带来的负担。

4.高代谢率。恐龙通常具有高代谢率，这种高代谢率带来了高生长率，这能够让恐龙们在幼年的时候就快速长大，从而渡过脆弱的幼年期。据估计，蜥脚类恐龙可能每年能够增加体重0.5-2吨，这样在15-30岁的时候就能达到性成熟，否则按照正常的生长率，它们可能要100年才能到达生育年龄。

5.蜥脚类恐龙的卵很小。这样能够产出更多的后代，使得物种不容易灭绝，而这些免于快速灭绝的恐龙在长期的演化后能够变得越来越大。

当然，对于恐龙体型的巨大化还有很多其他的说法，比如有些人认为那时候地球上氧气含量比现在要高等等，关于这些问题现在的争议还比较大，甚至由此促成了有科学家提出柯普法则来。这个法则认为，生物在演化的过程中天然就倾向于体型变大，因为更大的体型代表了在种间竞争和种内竞争的过程中都会具备更大的优势。这些争论可能会一直持续很久，可能会有答案，也可能最终都不会有答案，我们继续期待科学家们的研究吧。

另外一个关于恐龙的有趣特点是，在这1.35亿年的历程中，恐龙的种类也开始快速变得多样化起来。这一方面当然是靠恐龙们自身的演化，但是更重要的可能还是要考虑到历史的进程。

地质学家们认为侏罗-白垩纪期间的地球板块运动是造成恐龙种类多样化的重要原因。在三叠纪时期，整个地球上的陆地都聚合在一起形成一块超级大陆——泛大陆（又称潘吉亚大陆、盘古大陆等），在恐龙们就在这块大陆上起源。

到了侏罗纪时期，泛大陆开始分裂为南北两大块，由此产生的环境变化和地理隔离导致了恐龙种类的第一次快速增长，而到了白垩纪时期，泛大陆已经裂解为多块，并出现了我们现代大陆的雏形，在这次分裂中，恐龙们被彻底隔离在不同的区域中，并在这些地方产生了适应性的演化历程，由此造成恐龙物种数量的第二次增长，这奠定了我们如今看到的恐龙时代的多样化恐龙化石的基础。

与这些恐龙们一起登场的还有其他的一些有趣生物，比如翼龙目、龟鳖目、鳄形超目、鳞龙亚纲（蜥蜴和蛇等）、海龙类（蛇颈龙、沧龙、鱼龙）、鸟类（下一节会讲）等，这些生物中的龟鳖目、鳄形超目、鳞龙亚纲的部分生物们一直存活了并演变了下来，伴随我们至今，而另外的一些生物则与恐龙一道消失在时代的浪潮中，仅留下化石供我们垂思。

事件二十二、1.5亿年前，鸟类出现

在侏罗纪-白垩纪这长达1.35亿年的时光中，除了恐龙统治世界之外，另外一件重大的事件就是大约在1.5亿年前，从恐龙中演化出了鸟类，这些鸟类出现后与恐龙一起共同演化了8500万年，最终在恐龙灭绝后又一直与哺乳动物们共生至今，成为现代生态系统中极为重要的一个类型。

我们如今见到的鸟类，其最大的特征有如下几点：1.骨骼中空纤细，鸟式呼吸；2.全身长有羽毛；3.能够飞翔。如果回顾历年来发现的各种化石，我们就会发现鸟类的这些特征并不是一蹴而就突然形成的，而是在数千万年的时间中慢慢演化出来的。

其中，骨骼和鸟式呼吸可能随着恐龙在三叠纪出现就已经出现了。地质学家们在2亿年前的三叠纪晚期的兽脚类恐龙，比如腔骨龙的化石中就已经发现了这种中空的骨骼。鸟式呼吸我们正好在上一节讲过它。

羽毛也出现的非常早，不过它并不是一开始就以羽毛的形式出现，而是在数千万年间从爬行动物鳞片逐渐演变而来。其进化的顺序为：爬行类鳞片→鬃毛→分支羽毛→简单正羽→带有羽小支的正羽→羽小支互锁成紧密羽片的正羽→具有不对称羽片的飞行羽毛。

地质学家们在19世纪就已经发现了始祖鸟——这种生活在1.5亿年前的侏罗纪中期，身披羽毛，骨骼却显示出恐龙和鸟类双重特征的过渡物种，这个物种，就算是到了现在也被大部分科学家们认可是最古老的鸟类之一。同时这个发现也让科学家们开始认为鸟类是从恐龙进化而来。

随后，20世纪以来，地质学家们在中国辽宁发现了大量更多的长着羽毛的恐龙。这些恐龙生活的年代比始祖鸟要古老，它们实锤了鸟是由恐龙演化而来，而且也证明了在鸟类出现之前，羽毛这一主要特征就已经出现了。这种从鳞片向羽毛的演化可能从三叠纪时期恐龙刚刚出现的时候就开始了，到了侏罗纪时期，羽毛已经成为了虚骨龙次亚目所有恐龙的共同特征，虚骨龙次亚目包含了美颌龙科、暴龙超科、手盗龙类等多个演化分支，其中暴龙超科的生物就包含有大名鼎鼎的霸王龙，所以其实电影里面长着蜥蜴皮的霸王龙形象可能不太对，霸王龙可能更加类似于一只披着羽毛、长着利齿的超大型鸡。

而鸟类则是从虚骨龙次亚目的手盗龙类中演化而来。手盗龙类相比于其他的羽毛恐龙最大的变化是手盗龙类具备了部分或完全的飞行能力。2009年，中国科学家在辽宁发现了一种生活在大约1.6亿年前的恐龙——赫氏近鸟龙。这种恐龙属于手盗龙中的伤齿龙科（有争议），身长34厘米，体重110克左右，身体前后肢均覆盖有飞羽，这是目前为止发现的最为古老的飞羽的证据，这些飞羽预示着近鸟龙可能能够进行滑翔，具备了一定的飞行能力。

而根据近鸟龙的骨骼化石的特征，以及现代所发现的能够滑行的蛙类、蜥蜴类和哺乳类等动物都是树栖的，科学家们也认为近鸟龙是一种树栖恐龙，也因此而推断恐龙的飞行能力可能源于树栖过程中的滑翔。当然还有一些科学家则不同意这种看法，他们认为恐龙的飞行能力可能来自于地栖善跑恐龙翅膀的扑打。

不过不管怎么样，恐龙们在1.6亿年前可能就至少已经能够滑翔了，从这些长满了羽毛能够滑翔的恐龙中又演化出更多的长了翅膀有可能会飞的恐龙类型来，其中一些表现出了非常近似于鸟类的习性，比如寐龙，其发现时候的化石展现出与现代鸟类睡觉姿态一般无二的形态来。

此外，这些恐龙也演化得越来越像现代的鸟类。比如生活在1.6亿年前的赫氏近鸟龙还有明显的尾巴，在这长长的尾巴中是分了数节的长长的尾椎骨，而到了1.2亿年前的孔子鸟的化石中，这种尾椎骨已经消失不见，取而代之的是尾综骨，和长长的更适合飞行的尾羽，这也是现代鸟类的特征。

此外，恐龙们的嘴巴也在产生变化。1.5亿年前的始祖鸟都还长满了细密的牙齿，但是到了1.2亿年前的孔子鸟中牙齿也已经消失，变成了角质的喙。

也正是因为这种从恐龙到鸟类的过渡是一个历经数千万年的漫长过程，科学家们至今无法判定恐龙和鸟类之间的主要区别在哪里，以至于在最近一些年的研究中部分科学家一度将始祖鸟划分到了恐龙的阵营中，不过到目前为止大部分科学家们依旧认为始祖鸟是最原始的鸟，这也是在本节中我将鸟类出现的时间写在1.5亿年的原因。

事件二十三、0.66亿年前，白垩纪末生物大灭绝

白垩纪末期的生物大灭绝事件是整个显生宙五次生物大灭绝事件中灭绝率最低的一次，根据统计，海洋动物的科一级灭绝率只有16%，属一级灭绝率也只有47%[14]，这与其他的几次相比只是个弟弟。但是由于在这次大灭绝中，吸引了人们极大兴趣的恐龙、翼龙全体灭绝，所以这次大灭绝反倒成为了最为知名的一次生物大灭绝。

也正因为如此，白垩纪末期生物大灭绝也一直是科学界讨论的焦点之一。1980年，美国科学家Alvarez发现在白垩纪-古近纪界限的粘土岩中含有丰富的铱元素，其浓度比正常值高60倍，同时也在这些岩层中发现了冲击石英和玻璃微球粒。这些铱元素的高浓度异常只可能来自于太空的陨石；而冲击石英则只能在极高压的环境下形成，我们现在在地表只能在陨石坑附近找到这些冲击石英；玻璃微球粒则是沙土被高温熔融后快速冷却的成果。因此这些证据都指向了一点——陨石撞击事件。由此他提出来白垩纪生物大灭绝可能是由于一颗直径10Km的陨石撞击到墨西哥尤卡坦半岛导致。撞击的碎屑形成的微尘覆盖了云层，让地球经历了仿佛核冬天的效应，生物们由此大规模灭绝。这个说法是这些年来影响力最大的一个，不管在科学界还是在民间都有很高的接受度。

不过这个说法有很大的局限性。首先，陨石撞击事件是一瞬间的事情（注意，这里的一瞬间并不是一般意义上的一瞬间，而可能是几年、几十年、几百年，这在地质历史上由于瞬间一般），因此生物的大规模灭绝也应该是继陨石撞击之后快速灭绝的，而且动植物，海陆生物应该都无差别的灭绝。但是化石证据与此不符，地质学家们发现在这次撞击之前很久生物们就开始灭绝了，比如大型食草恐龙是在白垩纪末期的一千多万年间逐渐减少的。而且灭绝似乎是有选择性的，在脊椎动物中，恐龙、翼龙、蛇颈龙100%灭绝了，鸟类也有75%灭绝，哺乳类中25%灭绝了，但是两栖类、蜥蜴和蛇类基本上没有灭绝，这种灭绝的情况，陨石撞击说无法解答。

其次，铱元素异常、玻璃微球粒等真的与尤卡坦半岛那次撞击有关吗？地质学家们不仅在白垩纪-古近纪界限处找到了这些物质，在比这一界限早15万年的地层中，和晚15-20万年的地层中都找到了这些物质。所以这到底是一次撞击还是多次撞击？

鉴于这些局限性，有部分地质学家们认为白垩纪末期的生物大灭绝并不是只有陨石撞击一个原因，而应该还有其他原因的共同作用。这个原因很可能又是火山爆发。

从大约6740万年前开始，现在的印度德干高原地区开始出现大规模的岩浆活动，喷发出来的岩浆曾经覆盖了整个印度大陆，约有150万Km2的面积，而岩浆的厚度可能有上千公里，总岩浆量约有120万Km3，这使它成为了地质历史上规模最大的一次岩浆活动之一。岩浆活动分为三期，每一期都又由若干次短时间的喷发事件组成，每次喷发事件持续时间可能有数百年。平均下来，每年都会喷出2亿吨SO2，5亿吨CO2，持续的积累可能会造成全球升温以及海水的酸化现象。这可能才是导致生物灭绝的主因。

而且随着科学家们研究的深入，他们发现德干高原的玄武岩岩浆活动在小行星撞击后的5万年内，其强度和规模都大规模增加，此后的喷发量占到了总喷发量的70%，所以可能小行星撞击加速了岩浆活动。

因此，目前的科学家越来越趋向于相信白垩纪末期生物大灭绝是由于包括岩浆活动和小行星撞击在内的多个事件共同导致的，这次大灭绝彻底颠覆了恐龙的统治，给哺乳动物们留下了充足的发展空间，最终让它们，也让我们开始登上历史舞台。

总结：0.66亿年前，因为小行星撞击地球和大规模火山喷发，导致了恐龙灭绝

事件二十四、5600万年前，哺乳类崛起

哺乳动物在早在三叠纪时期就已经出现了，不过在侏罗纪-白垩纪时期由于受到恐龙们的压制，因此它们的种类比较有限，而且体型也普遍偏小。在很多科普文章中谈到这一时代的哺乳动物的时候都会提到它们就好像老鼠一样。这个说法其实是没什么很大的问题的，因为它们确实不大，长得也大多和现代的老鼠差不多。比如著名的摩根齿兽类，这是侏罗纪早期的主要哺乳动物，包含了3个主要的属：贼兽、巨带兽、孔耐兽，这3种的体型都很小，类似老鼠。而白垩纪的哺乳动物则以久齿鸭嘴兽、中国袋兽和始祖兽为代表，它们也都不大。

在白垩纪末期的生物大灭绝中，哺乳动物们虽然也严重受创，但是好歹有一部分物种存活了下来。这时候的地球上，恐龙灭绝以后留下大规模的生态位空缺，在一般性的认知中，当恐龙压制消失后，哺乳动物们应该快速适应环境，占据生态位，然后体型很快变大，变成我们如今见到的多姿多彩的模样。但是实际情况并不是这样，在恐龙灭绝后前1000万年间，陆地上的哺乳动物们确实演化出各种类型，占据了各个生态位，但是却没有任何大型食肉哺乳动物出现。

在这一期间纽齿类（taeniodonts）可能是最大的一种哺乳动物（这），体型也不过猪的大小；另外的较大生物包括熊犬属（Arctocyon）、原蹄兽属（Phenacodus），这些都不过绵羊大小。

而与之相比，同样渡过了大灭绝的鸟类则要拥有更加庞大的体型，它们的体型可能在一段时间内完全压制了哺乳动物。比如冠恐鸟属（Gastornis），这是一种平均身高达到1.75米，生活在密林中，不会飞的巨型鸟类；骇鸟类（phorusrhacids），身高能达到3米高，是无可置疑的肉食性猎食者，从白垩纪之后一直生活到10万年前。

所以从白垩纪末期生物大灭绝之后，从6600万年前一直到5600万年前的这1000万年内，鸟类与哺乳类之间可能存在着猎食与被猎食的关系，如果情况不发生变化，可能最终统治地球的是鸟类：天上有巨大的飞行鸟类，地面上有体型巨大的地行鸟类。但是情况到了5600万年前发生奇迹般的变化——哺乳类的体型开始爆发式的增加。科学家们估计，在6600万年前，最大的哺乳动物可能体重不过90kg（踝节类），到了5600万年前最大的哺乳动物体型突然增大到了800kg（全齿类），随后到5000万年前增大到了1.5t以上（尤因它兽），3300万年前则增加到了10~18t（奇蹄类副巨犀）。

在快速的体型增加的同时，哺乳动物们也以极快的速度产生了物种的多样化，我们如今所见到的大部分动物，比如灵长目、偶蹄类（猪、牛、羊、鹿等）、奇蹄类（马、驴、犀牛等）、长鼻目（大象）、食肉目（狼、熊、貂、猫、鼬等）基本上都是从这一时代才体型变大并出现现代的各种类群的。

为什么会发生这种情况？科学家们推断这有可能与气候变化有极大的关系。在大约5600万年前，地球上出现了一次快速的升温事件，低纬度地区平均增温3℃，中高纬度地区平均增温5~8℃，这次增温被称为古新世-始新世极热事件（PETM）。极热时间的原因可能是由于火山喷发导致二氧化碳快速上升，使得温室效应增强，刺激海水升温并大量释放海底的甲烷气体，甲烷气体的释放最终使得全球温度快速增加。

此外，氧气的增加，以及大陆面积从白垩纪末期的分离到变成如今的聚合增加等因素可能也与哺乳动物体型的增加有关。

事件二十五、5000万年前，青藏高原开始形成

实际上，从白垩纪末期的这6600万年以来，最值得写，意义也最为重大的事件可能就是青藏高原的形成了。这么说的原因当然并不只是因为青藏高原是太阳系内最高、最新、最厚的高原，还因为这个高原的形成深刻改变了整个地球的地理、气候、动植物分布，关于这些我们稍后来讲，现在我们先来看看青藏高原是如何形成的。

在大约1.7亿年前，印度板块与欧亚板块之间相隔了一片宽广的海洋——特提斯洋，有科学家认为最初的时候特提斯洋可能如同现今的太平洋一样宽广。但也正是从这一时间开始，印度板块一路向北直奔欧亚板块而来，它们之间的海洋也在快速缩小，一直到了大约5000万年前，特提斯洋盆消失，印度板块与欧亚板块直接开始碰撞起来[33-34]。

在碰撞时，印度板块以俯冲的姿态直接插入欧亚板块下方，这使得欧亚板块相对隆起，在这个碰撞的过程中，有大约1500km的南北向缩短量，这个缩短量全部转变成为了青藏高原的地壳厚度——其表现在地表就是超过4500米的平均海拔。不过这个高程并不是从碰撞开始就这么高的，而是经历了多次隆升过程，分别发生在4500万年、3300万年、2300万年和800万年前，最终让青藏高原变成了如今的样子[35]。这么高的高原完全改变了整个世界的地理格局和气候状况。

首先是地理方面，喜马拉雅山脉、昆仑山脉、天山山脉、横断山脉……中国一系列的东西向山脉和西南部的南北向山脉均于此有关。而世界著名的各条大江大河，黄河、长江、恒河等养育了众多人口的河流也都发源于此。

其次是气候方面。青藏高原的隆升使得亚洲季风系统形成，这使得中国大陆东南部温暖湿润，西北部则干旱寒冷。新疆的大面积荒漠以及黄土高原就是由于这种气候导致，如果我们仔细观察地球仪，也会发现在地球仪的北纬23°附近，几乎都是大面积的沙漠，但是中国却得天独厚，四川、湖南湖北、江苏、浙江这些北纬23°附近的省份都以暖湿富饶著名。

另外，青藏高原的形成也可能使得全球气温降低。由于高度高，高原上的岩石风化强烈，这些岩石的风化消耗了大量二氧化碳，使得全球气温变冷。

第三是生物方面，青藏高原可能是许多生物的发源地，比如披毛犀、猛犸象等可能都是起源于青藏高原并最终扩散到北极附近。此外，青藏高原的抬升使得众多山脉的形成，这些山脉成为生物地理隔离的屏障，促进了东亚的生物南北分离和演化。

当然，这只是对青藏高原影响世界的简要说明，实际上青藏高原对我们的影像还远不止于此，留待有机会细讲吧。

总结：大约5000万年前，青藏高原开始形成，它对整个地球的影响无法估量。

事件二十六、700万年前，人类出现

在整个新生代，除了青藏高原和喜马拉雅的形成之外，最重要的事件就是人类的出现了。

最早的灵长类在大约5500万年前就已经出现了，目前很多科学家认为这种灵长类就是出产于湖北松滋的阿喀琉斯基猴，是人类和各种猿猴最近的共同祖先。这个小东西体长只有7厘米，体重只有30克左右，可能是一种树栖、食虫的小动物。

这些灵长类随后经过数千万年的演化，从中分离出各种猿类和猴类，这些猿猴们自由生活在全世界各地，尤其以非洲为盛，其中就有我们与黑猩猩的共同祖先。到了大约700万年前，我们的祖先开始与黑猩猩分道扬镳了：它们开始变成两足站立行走的动物，同时脑容量也开始增大。这两个变化让它们与黑猩猩区别开来，站立行走释放了它们的双手，增大的脑容量则让它们能够制作和使用工具，并提高了学习能力——人亚族动物出现了。2002年，科学家们在中非乍得共和国发现了距今600~700万年的乍得沙赫人，这是迄今为止世界上发现的最古老的人，解剖学的证据表明沙赫人可能就处在人亚族和黑猩猩亚族分叉的位置，因此有科学家认为沙赫人是人亚族与黑猩猩亚族分离后人属这一支最早的生物。

为什么人亚族动物与黑猩猩亚族动物会分离呢？一个经典的理论就是“裂谷学说”。科学家们在研究古气候的时候发现，非洲中部在1500万年前降水充分，森林茂密，其中就生活有人和猿的共同祖先。到了大约800万年前，由于地质活动，沿着红海、埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚一线裂开成为大裂谷，这就是我们如今所见到的东非大裂谷。在这个过程中，在东非大裂谷的西部边缘形成了一系列的山脉，这些山脉改变了原本的大气环流。裂谷西部手大西洋的影响仍然维持着原本湿润多雨的气候，而裂谷东部则因为山脉的阻挡和其他因素的影响，气候开始变得干燥，植被也逐渐从森林演变为稀树草原，然后又缓慢变为草原。在这个气候变化的过程中，分布在西部的人猿共祖仍生活在树上，成为今天的黑猩猩和大猩猩，但是分布在东部的人猿共祖则为了适应稀树草原和草原的环境，而学会了下地行走，这就是人类的祖先。

当然这个理论其实也受到了很多质疑，不过受限于本回答篇幅我们先介绍这一个。

在这些古老的人亚族动物出现之后，从人亚族中出现一系列向现代人（智人）过渡的物种。一部分科学家将其划分为不同的演化阶段：人猿过渡阶段、南方古猿阶段、能人阶段、直立人阶段、古老型智人阶段、海德堡人阶段、智人阶段。

（以下为我个人看法）

从智人中演化出我们如今的文明来，这既是一种必然，也是一种偶然。说它必然，是因为智人已经具备了较高的脑容量，其学习、制作工具的能力在当时已经冠绝全球了，继续发展下去迟早会发展出文明；说它偶然则是因为在这个文明发展的过程中，某些工具和技能的习得可能真的是偶然碰到，这些偶然的事件起到了加速人类文明发展的作用——这种事情就是火的使用和冶炼能力的获取。

大约5万年前，智人此时不仅仅能够使用石器工具，而且也可能学会了使用火来照明、驱赶猛兽等。这时候，智人已经能够进行比较复杂的交流了，在长期的社会生活和交流中，它们的情感越发丰富，这种丰富的情感带来的效果就是对死亡的恐惧（对自己死亡的恐惧，对熟人死亡的怀念等），可能由此它们开始记录生活。其中最简单的方式就是画画，用红色的矿物颜料、黑色的炭等，在生活的溶洞洞壁上画出它们自己的生活，缅怀自己逝去的先人。

画画这种技能继续演变，画画本身这种记录形式变成了文字，画画这种有仪式感的纪念方式可能变成了宗教之类。由此，人类诞生了文字和宗教仪式。

同时，在长期使用火的过程中，可能由于无意间发现粘土被烧硬，于是演变成为了烧制陶器的技能。

在洞内画画有可能会使用大量颜料，这些颜料大多来自矿物。比如绿色的孔雀石，红色的赤铁矿。这些矿物颜料可能无意间落入火中，为人类打开了一扇文明之门：

孔雀石遇到炭火，会被冶炼变成红铜！于是我们第一次冶炼出了金属——铜。

有些孔雀石可能与方铅矿或者是锡矿共生，在一起烧的时候就变成了人类历史上第一种合金——青铜。

又经过了一两千年的冶炼青铜的实践，玩火技能+1+1+1的人类制造出了炉温更高的冶炼炉，于是学会了冶炼第二种矿物——赤铁矿。人类进入了铁器时代，后面的故事我们就知道了。

总结：大约700万年前，人类的祖先与猿类分离，最终演化成现代智人。

事件二十七、1945年，人类第一次核试验

从大约700万年前人类与猿类分离开始，地球上最重要的事件就只有一件了——人类文明的发展。

如果选择一个事件作为我们人类文明的标志的话，我会选择1945年人类历史上第一次核试验。选择这个事件并不是因为它是人人谈之色变的巨大威胁，而是因为它是我们不断认识世界改变世界的象征。

其实我们人类文明发展的过程就是我们认识世界和改造世界的过程：数百万年前，我们人类只不过是对世界一无所知的野兽而已，所有的行为都靠着本能驱使，但是利用石头敲开坚果可能让这些野兽祖先们第一次开始思考：什么形状的石器才是好用的石器？选择什么样的岩石才能制作好用的石器？这种制作石器的思考和制作石器的技艺正是文明诞生的关键。

制造石器的时候要有意识的探索未知区域，选取不同的岩石，这需要去主动辨识岩石和探索不同的岩石材质，这是认识世界的开始；制造石器之前需要进行虚构性的设想，这个石器应该怎么打制，哪里需要有棱角，哪里需要更圆滑，它的大小应该是多少？这需要想象的能力，这种想象的能力不仅仅让我们能够制造石器，还让我们诞生了美的概念——从此时起，这些野兽们就能称之为文明人（我们）了。

对美的追求，让我们从简单的岩石壁画发展出复杂的文字。文字的出现让我们的经验积累摆脱了简单的言传身教，而是能够一代代不断积累；有意识的探索世界，让我们发现了能够种植的粮食，从而迈入农耕时代，为了种植这些粮食养活更多人口，我们开始定居到肥沃的平原，但也正因为农田无法搬走，我们不得不与灾害和天气作斗争，集中起来建设大规模的水利工程，在这个过程中诞生了国家。

最早的时候，我们只是误打误撞掌握了某些自然现象，并利用这些现象改善我们的生活。比如冶炼青铜器，可能只是源自于想要把绿色的铜矿石放在火中烧成绿色颜料粉末的尝试，但却出乎意料地出现了金属铜，我们的老祖宗们不知道为什么会这样，只知道不同的矿石放到火中烧，就有可能冶炼出金属来。这并不妨碍他们由此制作出金属工具，让我们的文明大跨步向前。同时，为了冶炼金属得找矿、开挖矿井……这些技术就好像一个个连环套，有了一个需求，就会探索更多的未知领域，积累更多的知识。

到了近代，老祖宗们的经验一代代积累下来，我们开始从繁杂的表象中归纳出概括性的规则来，这些规则就是我们所学到的物理、化学和数学知识，这些规则向我们解释了世界的运行规律，我们也开始利用这些规律更大规模地改造世界，创造更好的生活。比如我们知道金属的冶炼实际上就是利用还原性物质在高温下将金属原子与氧原子分离，由此我们可以更有效率地冶炼金属，搭建近现代文明社会的钢铁骨架。

再比如雨水的形成，来源于太阳加热水体，使得水蒸气蒸腾上天，飞上天的水蒸气遇冷凝结降落就形成了雨水。风的形成也与之类似，太阳在地表照射不均匀，导致热量分布有差异，这就造成了空气的流动。由此，我们已经能利用这些规律进行天气预报和局部改变天气了（人工降雨）。

而第一次核试验不仅象征着我们对世界的认识相比于以往大大加深，而且也代表了我们已经有能力探索世界的本质——原子。将一切纷乱的表象抽丝剥茧之后，只剩下最简单的理论：我们的世界由中子、质子和电子构成，中子和质子构成了原子核，电子围绕着原子核运动，共同组合形成了原子。原子中质子数和电子数的不同，就形成了不同的元素，元素们相互组合就形成了各种分子，由这些分子相互组合，就构建出了整个世界。这个世界，归根结底就是一大团电子、中子和质子，万事万物的运转规律都能在它们身上找到答案。或许当有一天我们彻底掌握了这些微观粒子的规律，我们就能迈出地球文明的范畴，进入恒星系文明，或者是银河系文明的程度。

当然，第一次核试验也意味着我们对世界的改造能力上升到了一个前所未有的高度——我们可能是地球诞生以来，第一个能在全球范围内快速改变地球环境的物种。无论是我们面临着的全球变暖的威胁，还是（日本福岛核电站）核（污水排泄）污染遍布海洋的威胁，这其实都是我们科技发展程度的一个反应。我们现在对地球的影响如此之大，已经大大超过了自然变化对地球的影响，以至于科学家们已经同意，认定地球已经进入一个新的地质时代——“人类世”。

而“人类世”的起点，很多科学家就认定为1945年的第一次核试验。我们人类整个的演化历程就好像一个指数图形，在前期发展缓慢，影响低微，无论是从700万年来的人类演化历程来看，还是从1万年来人类文明的发展来看都是如此，但是量变最终产生质变，当我们的发展超过某一个临界点之后，就如同爆炸一样大大加速，而1945年的第一次核试验，无疑可以看作就是这个临界点。超过这个临界点之后，人口的爆发、工业化对自然资源的消耗和对地球的改造都与之前不可同日而语了。这也是我选择这一年作为人类文明影响的原因。

总结：1945年，人类第一次核试验，象征着人类文明对地球的改造能力已超过地球历史上过往的任何物种，我们现在已经进入了“人类世”。

写在最后，这个回答是我注册本账号的第一个回答，从2019年12月开始更新，两周之内就有了接近5000个赞和一大帮催更的小伙伴，受此鼓励，我开始进行地质科普，现在已经2021年4月了，断断续续间终于将这个回答更新完毕。填完坑的心情当然是愉快的，但是这并不是结束，这是一个新的开始，谢谢大家的追更，也谢谢大家的鼓励，我会继续为大家带来更多的优质内容。

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火星直径6794千米，地球直径12756千米。形成时间差不多。

火星冷透了。火山活动和磁场已经停止。

地球平均才凝固了17千米。仅仅17千米。