地質運動中海洋和陸地的變遷,對於生物會產生怎麼樣的影響?

2020-12-05 優美生態環境保衛者

地球自從誕生以後,在外界宇宙環境和自身地質活動的雙重作用下,無論是內部巖層的組合與分布,還是外表地形地貌的特徵,都處在不斷的演變之中,因此將會存在著海洋和陸地互換的現象,那麼原來栖息生活在海洋或者陸地的生物,對它們會產生什麼影響呢?

地球的冷卻推動形成球體分層結構以及原始海洋

在地球誕生之初,地球還是一個整體溫度非常高的球體,連表面大部分區域都是呈熔融態存在的緻密巖漿體。隨著時間的推移,當地球在引力的作用下,再也無法從周圍宇宙環境中吸取大量的星際物質時,除了太陽輻射之外,也就再也沒有別的渠道來增加地球本身的熱量來源,此後地球就會作為一個「熱源」向宇宙空間輻射熱能,地球的溫度緩慢出現下降。

在這個過程的持續進行下,地球內部巖層逐漸出現了分化,以比重較大的物質為主體向地核深入沉積,而留在外層的物質比重就逐級減小,後來就演化形成目前地球的這種分層結構,從內向外依次是地核、地幔和地殼,而且溫度從內向外逐級遞減,當到達地殼下層時,絕大部分的熔融態物質就因溫度的降低逐漸凝結,形成包裹著整個地球的地殼圈層。

另外,隨著地球溫度的降低,內部積聚能量本來暢通的排放通道,大部分被封閉堵死,而地球內部的高溫高壓所引發應力和能量的積累,會隨著時間的推移日益增加,必須從一定的通道加以釋放,否則地球就將內部壓力的不斷增大而解體。而這個能量的輸送通道,就是在地殼最薄弱的地方,比如巖層密度最低、縫隙最多或者紋理結構最集中的區域。隨著地球內部能量的噴湧,一起被帶出來的還有大量的二氧化碳和水蒸氣,在此基礎上形成了最原始的地球大氣層。

隨著地球大氣層中水蒸氣含量的逐漸增多和地球溫度的逐步冷卻,這些水蒸氣不斷地進行著凝結、蒸發、再凝結的反覆過程,同時加上外來小行星和彗星等天體墜入地球帶來的大量水源,使得地球上的這些水資源最終在地勢最低的區域逐漸匯聚起來,面積越來越大,形成了原始海洋,為地球生命的誕生創造了最基本的條件。

地球生命的演化

地球是宇宙中的幸運兒,無論是從與太陽適中的距離產生宜居的溫度、含有適量氧氣的大氣層,還是從擁有大量的液態水源、穩定的磁場角度來說,具有了多種生命誕生所必須具備的先天條件的完美組合。在此基礎上,在強烈宇宙射線、地球閃電、原始海洋的作用下,創造出了形成生命所擁有的基本組成物質-胺基酸,進而組合成蛋白質,同時還形成了簡單的糖類物質,地球在40億年前就已經做好了孕育生命的準備。

從生命演化的進程來看,地球真正意義上的生命誕生,也同時無疑充滿了各種偶然性,比如地球創造出來的有機大分子如何形成細胞質、細胞膜、核酸片斷,這些細胞組成物質如何組裝形成細胞結構,並且激發細胞活性的,這其中的奧秘至今科學家們還沒有研究清楚,以至於無論現在科技怎樣發達,都無法創造出一個生命體,哪怕是一個細胞。

在40億年前,地球上首先出現的生命形態是簡單的單細胞原核生物,它們在原始海洋中,以圍繞海底火山創造的溫暖環境和噴出物質為能量來源。在漫長的海洋環境和地質運動演化的過程中,逐漸從原核生物進化為原生生物,雖然大部分也是單細胞生物,但是其體型更大一些,結構也更為複雜,並且有的還可以利用光能進行光合作用,其活動範圍、能量獲取途徑、適應能力、繁殖分裂能力等都有了極大的提升。在此基礎上,又通過幾億年的演化,單細胞生物中又有部分進化為多細胞形態,進而誕生了多細胞植物、動物和真菌三大類生物。從總體來看,地球上的生物進化,其前進路線是遵循著從簡單到複雜、從低級到高級、從海洋到陸地的這個總體原則。

生命演化的不可逆性

大家都知道,地球上的生命進化,按照達爾文進化論的論斷,是在自然環境變化的脅迫下,在自身基因發生沒有方向性突變的基礎上,根據「適者生存、不適者淘汰」的大方向前發展的。綜合來看,地球生命的演化,與地球地質活動的大環境變化有直接關係,假如我們把地質環境的演變與生物演化的進程放在同一個平面之內的話,那麼隨著時間的推移,這個由不同地質時代的生物種類和數量所組成的平面,會呈現不同的疊加狀態,而處於後續時間疊加平面上的生物種群,總體上看是要比之前疊加層的要高級,越往後等級越高。

從這個生物種類空間疊加的現象可以看出,隨著地質環境的演變,任何生物都是向著適應能力更強、基因更加強大的方向發展,而絕沒有從高級狀態向著低級狀態迂迴的現象,即使有局部器官退化現象的發生,也不代表著個體和種群的退化,只是更加適應環境改變、減少能量消耗、提高適應能力的結果。

海洋和陸地互換對生物的影響

首先我們要明確一個前提,那就是海洋和陸地互換雖然的確在發生,但是這個過程異常漫長,不是說換就換的,在這個過程中,完全有足夠的時間長度來確保部分生物演化進程的持續。

根據科學家的推測,地球最早的陸地其實是完整的一塊,與原始海洋地殼的密度相比較低,因此漂浮在地球上地幔的軟流層之上。後來,在地球自轉離心力、月球和太陽潮汐力等的綜合作用之下,這塊古老大陸在3億年前開始出現分裂和漂移,向著地球的各個方向移動,最終在3000萬年前左右形成了現在各大洲的分布狀態。

在古大陸分離的過程中,比重較大的海洋地殼,會與比重較輕的大陸地殼發生著持續的的遠離或者碰撞現象,比如太平洋板塊與亞歐大陸板塊的逐漸分離,造就了世界上最深的馬裡亞納海溝;印度洋板塊與亞歐大陸板塊相互碰撞,抬升了相接區域的地勢,使之從原始海洋變成了現如今的喜馬拉雅山脈,只不過這些過程都是極其緩慢的。

海洋和陸地互換,是一種非常典型的因劇烈地質活動改變地球表面地形地貌的結果,對處在影響區域的生物來說,將會極大地推動它們重新選擇適宜生活的方式,否則只能被無情地淘汰。這種影響可能帶來的改變有:

重新變換生活區域。無論是陸地下沉,還是海洋隆起,所經過的時間都是以千萬年甚至億年來計算的,這就給處在受影響區域的生物,足夠的調整時間,使它們完全有條件離開這部分區域,重新在陸地或者海洋中尋找它們的新歸宿。推動從低級到高級的進化。有一些區域,比如大型的島嶼、被陸地圍起來的海域,在漫長的地質演化過程中,可能會發生島嶼沉沒、內海消失或者隆起的情況,在這種既漫長又反差強烈的地質演變中,一些低等級的生物會逐漸從細胞形態、生殖方式、活動方式等方面持續進行著演化,向著更加複雜和適應能力更強的方向發展,比如從水生演化為兩棲、從無脊椎演化為有脊椎等等,從而更加有效的適應新環境的變化。不適者終將淘汰。由於生物進化的不可逆性,在外界自然環境的變化特別是劇烈變化中,總會有絕大多數的生物,出現進化不完全、進化速率不快、進化後適應能力仍然不強等諸多問題,只能在自然競爭中被環境所淘汰。總結一下

地質運動中海洋和陸地互換,是一個漫長而又複雜的過程,是地球眾多地質活動所引發地形地貌變化結果中的一個方面,是推動地球生物進化的巨大推動力,而這個過程,是使生物進化向著更加高級、更加複雜、適應能力更強的方向發展,不符合這個要求的生物必將被淘汰。因此,對於生物的影響是綜合性的,體現在進化的進程上,也體現在進化的不可逆上,而絕非「海洋生物變成陸地生物,陸地生物變成海洋生物」。

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