维基少年:生命/昨天/开始
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被称为创世纪的古代经文以“起初有道”开头。这可能对现代人类历史是正确的,但这本书是关于地球上所有的生命。科学界今天最好的解释仍然存在争议,并且可能会随着我们发现更多的东西(尤其是化石)以及更多地了解数百万年前可能发生的事情而发生变化。
如果我们回顾过去,我们可以想象一个一切都为零的时刻!描述宇宙中所有事物的形成非常复杂,因此我们将使用一个简单的模型。在这个简单的模型中,一切都是由原子构成的。原子由两到三件事组成 - 它们都包含质子和电子,而大多数也包含中子。电力是由电子沿着电线流动形成的。将原子内部的质子和中子分开,会释放出巨大的能量,这就是核反应堆和核弹中发生的事情。
当任何东西被加热时,原子会分开,物质就会变大。冷却下来,它就会收缩。有人绘制了不同材料的收缩量,似乎存在一个“绝对零度”(大约 -273.15°C),此时所有运动都会停止。不过,没有人真正将事物冷却到这种程度——即使外太空也比绝对零度更暖和。
在我们宇宙的开始,大约在 137 亿年前,我们现在看到的所有物质和能量都被压缩成一个肉眼看不见的小球。然后发生了某件事,没有人知道是什么,使这个球突然膨胀并向外爆炸,创造了宇宙的开端。宇宙中所有星系仍然由于这场最初的爆炸而相互分离。
这团物质中的一块冷却下来,大约在 45 亿年前变成了我们居住的地球。它是一锅高温且充满敌意的化学汤,最终冷却并凝固。这颗星球上没有生命,直到大约 40 亿年前,现代细菌的祖先,单细胞微生物,是地球上最早出现的生命形式。无机化学物质究竟是如何或为何重新排列成活细胞的,是科学界的一个热门话题——有些人认为是闪电或火山引发了生命,但实际上我们还没有找到一个合理的解释来解释证据。
那就是科学。也许如果你喜欢并学习这些主题,你将成为一名科学家,帮助我们人类进化出一个符合事实的好故事。如果你这么做了,那么就像查尔斯·达尔文一样,你可能会遇到很多争论。科学方法是一种用来尝试证明一个想法是否真的是真理的技术。这意味着对某件事是如何发生的进行预测,然后弄清楚如果这个想法是正确的会发生什么。然后科学家着手看看事实是否符合预测。世界各地的科学家将继续检验这个想法,看看它在新的发现面前是否仍然成立。这就是为什么想法会进化。一位著名的科学家艾萨克·牛顿预测了事物是如何运作的。很长一段时间,所有的证据都表明他是对的,直到许多年后另一位著名的科学家——阿尔伯特·爱因斯坦——证明他是错的。不久之后,爱因斯坦被证明是错误的,事情就是这样。总有一天我们可能会知道真相,也可能不会。
现在你可能在医药方面听说过细菌和病毒,因为这些微小的东西中有一些会导致很多严重的疾病。实际上,它们中的大多数是无害的。病毒实际上不是一个活细胞,而是一个可以入侵并改变细胞本质的生命片段。细菌是一个简单的活细胞。当病毒入侵细菌时,它们往往会杀死它或改变它的内部结构。因此,大约在 20 亿年前,出现了叫做真核生物的复杂活细胞。
在这些最初的突破之后,地球上生命进化的时间线看起来像这样
- 110 亿年多细胞生命,有点像海藻
- 6 亿年简单的动物,变成了海参,似乎连接了植物和动物生命
- 5.7 亿年节肢动物(昆虫、蛛形纲动物和甲壳类动物的祖先),
- 5.5 亿年复杂的(但仍然是微观的)动物,是第一个真正独立的和移动的生物,能够寻找食物
- 5 亿年鱼类和原始两栖动物,现在是我们可以识别的动物,它们的化石遗骸开始了这个故事
- 4.75 亿年陆地植物,如蕨类植物,它们会再生而不是产生种子
- 4 亿年昆虫和植物,它们会产生种子,其中包括一些用于幼苗发芽的初始蛋白质
- 3.6 亿年两栖动物,从海里出来,开始在陆地和水里生活
- 3 亿年爬行动物,——被称为“冷血动物”,包括我们称之为恐龙的巨型蜥蜴,它们需要温暖的阳光才能发挥作用
- 2 亿年哺乳动物,它们就像我们一样,能够在体内产生热量,因此可以在晚上活动
- 1.5 亿年鸟类,是恐龙时代的现代幸存者
- 1.3 亿年花卉,它们吸引动物和昆虫,以便传播花粉并通过授粉远处的植物进行繁殖
- 6500 万年,非鸟类恐龙灭绝,可能是因为一颗巨大的陨石撞击了墨西哥的希克苏鲁伯,一个被称为 K-T 边界的时刻
- 250 万年,智人属出现,我们现代智人智人以及其他几个类似的动物都属于这个大家庭
- 20 万年,现代人类开始看起来像今天的样子,实际上变得聪明(智人意思是聪明,所以我们是所有动物中最聪明的)
- 2.5 万年,尼安德特人灭绝。它们是现代人的相当聪明的表兄弟,他们知道如何使用工具,但没有设法在冰河时代生存下来。
似乎区分了我们,最聪明的动物,和其他的类人动物的是,我们独自足够聪明,能够在冰河时代生存下来!进化就是为了适应自然原因(如恶劣天气、疾病或被捕食者吃掉)带来的灭绝威胁。进化就是关于性和暴力。据说大自然“血腥残酷”。
你可能已经注意到,很多生物,包括许多植物和动物,都以雄性和雌性的形式存在。雄性提供花粉或精子,其中包含其物种一半的遗传密码,并使种子或卵子受精,卵子或种子包含另一半的遗传密码,因此,同一个物种的任何两个生物几乎不可能完全相同,但它们会非常相似。我们称这些差异为“多样性”。由于我们从母亲那里继承了一半的遗传密码,从父亲那里继承了另一半,因此我们会继承父母双方的一些特征。你也会注意到,我们每个人都有不同的技能:有些人喜欢运动,有些人喜欢跳舞,有些人喜欢探索,等等。当发生不好的事情时,有些人比其他人更能应对。在饥荒时期,食物匮乏,体型较小的人,他们移动所需的能量更少,比体型较大的人更有优势,体型较大的人需要吃更多食物。如果一些体型较大的人死于饥饿,后代将更多地由幸存的体型较小的人的孩子组成。体型较小的人往往会生出体型较小的孩子,因此体型较小的特征开始占主导地位。进化意味着适应性最好的个体能够生存下来,适应性最差的个体则无法生存下来。