第5讲 生命的进化 - 海洋生物
海洋生物的演化历程从古代到现代
海洋生物的演化历程从古代到现代海洋生物是地球上最古老的生物群体之一，其演化历程从古代一直延续至今。
通过数亿年的进化，海洋生物逐渐适应了海洋环境的变化，并发展出了各种多样的形态和生物特征。
本文将从古代到现代，探索海洋生物的演化历程。
1. 古生代：海洋生物的起源古生代是地球历史上的一个漫长时期，大约从5.4亿年前至2.5亿年前。
在这个时期，最早的海洋生物出现了。
最早的海洋生物主要是微生物，如原始的藻类和细菌。
这些微生物通过光合作用，将阳光转化为能量，为海洋生态系统的建立奠定了基础。
2. 中生代：海洋生物的多样化中生代是地球历史上的第二个主要时期，大约从2.5亿年前至6,600万年前。
这个时期，海洋生物开始出现了更多的多样性。
海洋中出现了各种不同的生物类群，如海藻、浮游生物、软体动物和鱼类等。
在这个时期，海藻逐渐壮大并形成了庞大的海藻床。
浮游生物也开始出现，并扮演着重要的环境角色。
软体动物则进化出了各种不同的外壳形态，以保护自身免受捕食者的攻击。
同时，鱼类也开始在海洋中出现，并逐渐发展出了各种不同的形态和行为特征。
3. 新生代：海洋生物的全球扩散新生代是地球历史上的最近一个时期，大约从6,600万年前至今。
在这个时期，海洋生物逐渐扩散到了全球各个海域，并形成了现代海洋生态系统。
随着板块运动和气候波动，海洋环境发生了巨大的变化。
这种变化导致了生物群落的重组和演化。
在新生代，哺乳动物逐渐出现，并在海洋中取得了重要地位。
海豚、鲸鱼等哺乳动物成为当今海洋生态系统的重要组成部分。
此外，新生代也是多种多样化的海洋生物群体出现的时期。
不同种类的珊瑚、海葵、海星等生物在新生代中大量繁衍和进化。
这些生物通过与其他生物的互动，构建起了复杂的海洋食物链和生态系统。
4. 现代：海洋生物面临的挑战现代海洋生物面临着许多挑战和威胁。
气候变化、海洋污染、过度捕捞等人类活动对海洋生态系统造成了严重的影响。
许多物种受到威胁，甚至濒临灭绝。
海洋生物的进化历程与物种形成
海洋生物的进化历程与物种形成海洋生物的进化历程与物种形成是一个漫长而精彩的过程，它涉及了地球上最大的生态系统之一——海洋。
在数亿年的演化过程中，海洋生物逐渐从简单的单细胞生物发展成为多样性繁盛的生物群体。
本文将探讨海洋生物的进化历程，以及在这个过程中形成的不同物种。
1. 随着时间的推移，海洋生物的进化与变异海洋生物的进化历程始于远古时代，最早的海洋生物是单细胞生物。
这些微小的生物适应了水中的环境，逐渐发展出更复杂的细胞结构和功能。
随着时间的推移，一些单细胞生物开始形成多细胞生物，从而使得海洋生物的多样性不断增加。
这个过程中，一些关键的进化事件如细胞内共生、基因突变和自然选择发挥了重要的作用。
2. 物种形成与海洋生物的迁徙和适应物种形成是海洋生物进化过程中的一个重要方面。
物种形成主要是由于迁徙和适应的过程。
海洋生物在寻找食物、繁殖或逃避捕食者的过程中，不断迁徙到新的环境。
在这个过程中，它们需要适应新的环境条件，这可能导致物种在基因和形态上的差异。
时间的推移和隔离的影响使得这些差异变得更加显著，逐渐形成了新的物种。
3. 海洋生物的生态位分化与物种形成在海洋生物的进化过程中，生态位分化也起到了关键作用。
生态位是指一个物种在生态系统中的角色和职责。
在一个生态系统中，不同的海洋生物通过占据不同的生态位，以避免直接竞争，并形成了各种不同的物种。
例如，浅海生物和深海生物占据了不同的生态位，这导致了它们在形态和生理上的显著差异，从而分化成为不同的物种。
4. 海洋生物的扩散与改变环境海洋生物的进化和物种形成也受到了海洋环境的影响。
海洋环境的变化可以促使生物迁徙和适应新的环境，从而导致物种分化和形成。
例如，在过去的几百万年中，海洋温度和盐度的变化对海洋生物的生活方式和地理分布产生了巨大的影响。
这些环境的变化促使了一些物种的迅速适应和进化，也加速了物种形成的过程。
5. 人类活动对海洋生物进化与物种形成的影响最近几个世纪以来，人类的活动对海洋生物进化和物种形成产生了不可逆转的影响。
第5讲 生命的进化 海洋生物
CO 2＋H2O →（CH 2O）＋O2↑
叶绿素
细菌在进行光合作用和制造营养之时， 不可避免地产生具有毒性作用的氧气。
叶绿体：专营光合作用。 线粒体：专营有氧呼吸，通过氧化磷酸化产
生ATP ，成为细胞的“动力工厂”。
线粒体
细胞核出现核膜与核仁之分，演变为 真核细 胞。各组分既有分工又有合作，互利共赢，生存 能力远比原核细胞（生物）强。
在雷电作用下，大气层中氧气（O2）转 变为臭氧（O3），形成臭氧层，有效地阻挡 太阳紫外线等致命的宇宙射线的直接辐射， 为生命的登陆创造了安全环境。
三、氧气的出现，促进了地球地形和地 貌的变化。例如，氧气的腐蚀作用促成了对 岩石侵蚀，形成了河流，塑造了海岸线，有 助于生命的繁衍。
历经数亿年，默默无闻的小小 蓝细菌改 变了地球！反过来，蓝色地球也为生命的加 速进化提供了更好的条件。
困境之一
细菌如何解决能源和营养危机？
“穷则变，变则通，通则久。” 《易经》 “地球上能够生存下来的物种，并不是最强 壮的，也不是最聪明的，而是对环境变化作出快 速反应的” （达尔文） 只有当你知道自己在哪里、是谁、想要什 么，才能成为真正适合社会的生存者。 “物竞天择，适者生存” “赢者通吃”
“世界从来没有救世主”。为了在浩瀚的原 始海洋中更好地生存与发展，原始细菌必须学会：
● 利用取之不尽、用之不竭的 太阳能 ● 自己制造营养物质
当地球趋于平静时，阳光可直接照射到 海面，细菌细胞色素铁卟啉中的铁原子被镁 原子置换，转化成叶绿素，可吸收太阳能， 进行光合作用。
细胞色素
叶绿素
能量
葡萄糖
太阳光
6CO 2＋6H2O → C6H12O6＋6O2＋ATP
叶绿素
第5讲生命的进化海洋生物
1、从原核到真核生物之漫长? 2、植物与动物为何分家? 3、寒武纪生命大爆发之谜? 4、大地何时披上绿装? 5、动物何时和如何登陆?
6、恐龙为何会灭绝?
7、人类起源之谜? 8、生物进化的动力是什么?
原始生命古细菌经过漫长的演化，发展 为真细菌，至今广泛分布在地球上，代代相 传。细菌为单细胞生物，个体微小，需放大 1000倍左右方可看到。
细胞色素
叶绿素
能量
葡萄糖
经过10亿年的演化，产生了蓝细菌，从 利用地表热能转为直接摄取太阳能，通过光
合作用，自己制造营养物质，成为光能“自
养”生物，解决了能源和营养危机。
太阳光
CO2＋H2O →（CH2O）＋O2
叶绿素
在原始海洋中，由 “自养”的蓝细菌 （生产者）和“异养”的细菌（消费者）组 成二极生态系统，突破了生存环境限制，出 现第一次生命大繁荣，继续统治地球达7亿 年之久。（“细菌的世界”）。
三、氧气的出现，促进了地球地形和地 貌的变化。例如，氧气的腐蚀作用促成了对 岩石侵蚀，形成了河流，塑造了海岸线，有 助于生命的繁衍。
蓝细菌改变了地球！反过来，地球也为 生命的加速进化提供了更好的条件。
“投我以桃，报之以李”。“利人者， 人必从而利 之。”（墨子）
佛说：此有故彼有，此无故彼无。
随着海水中氧含量的增加，细菌在有氧 条件下代谢时，产生大量的具有杀菌作用的 超氧阴离子（O2－）、过氧化氢（H2O2）、 游离羟基（OH－）等，面临灭顶之灾。
“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”（岑参）
代
新生代 中生代 古生代
元古代 太古代
纪 开始时距今时间（年）
动物界
第四纪
300万
人类
第三纪 白垩纪 侏罗纪 三叠纪 二叠纪 石炭纪 泥盆纪 志留纪 奥陶纪 寒武纪
海洋生物的进化与多样性
海洋生物的进化与多样性海洋是地球上最广阔的生态系统之一，拥有丰富多样的生物种类。
这些海洋生物经过漫长的进化过程，逐渐适应了海洋环境的各种挑战，形成了独特的生存方式和生态角色。
本文将探讨海洋生物的进化历程以及它们所展现出的多样性。
1. 远古海洋生物的起源追溯到地球诞生的早期，海洋是最早出现生命的地方之一。
最早的海洋生物可以追溯到约35亿年前的古老微生物，它们是地球上最早的生命形式之一。
随着时间的推移，海洋生物逐渐多样化，出现了各种不同的生物形态和生态类型。
2. 海洋生物的进化历程海洋环境的复杂性和多变性促使海洋生物在漫长的进化过程中逐渐适应了海洋环境的各种挑战。
例如，鱼类通过进化形成了各种不同的游泳方式和捕食技巧，逐渐占据了海洋生态系统中重要的地位。
另外，海洋哺乳动物如海豚和鲸类也是在漫长的进化过程中逐渐适应了海洋环境，发展出了独特的生存策略。
3. 海洋生物的多样性海洋生物的多样性体现在各种不同的生物种类和生态角色上。
海洋中生活着各种不同类型的生物，包括浮游生物、底栖生物、中层生物等。
这些生物之间相互依存、相互作用，构成了复杂而精致的海洋生态系统。
海洋生物的多样性不仅体现在种类上，还体现在形态、生活习性、生态位等方面。
4. 海洋生物的适应性海洋生物在漫长的进化过程中逐渐形成了各种不同的适应性特征，使它们能够在海洋环境中生存繁衍。
例如，一些深海生物通过发展出特殊的生物发光器官来适应深海黑暗的环境；一些底栖生物通过形成特殊的吸盘或足以适应海底泥沙的环境。
这些适应性特征使海洋生物能够在各种极端环境下生存，并且在进化的过程中不断优化适应性。
5. 人类对海洋生物多样性的影响随着人类活动的不断扩张和发展，海洋生物多样性正面临着前所未有的挑战。
过度捕捞、污染、气候变化等因素对海洋生物的生存和繁衍造成了严重影响，导致了许多海洋生物种群的减少和濒临灭绝。
保护海洋生物多样性已经成为当今全球环境保护的重要议题，需要全社会共同努力来保护海洋生物的多样性和生态系统的完整性。
生物进化中的海洋生物演化
生物进化中的海洋生物演化生物进化是指生物种群在时间长河中的逐渐变化和演进过程。
而海洋生物演化则是指生存在海洋环境中的生物种群在长时间内适应海洋条件的过程。
海洋作为地球上最大的生态系统之一，拥有丰富的物种和多样的生态系统类型，各种海洋生物通过演化形成了各自适应海洋生存环境的特征。
本文将从不同的角度探讨生物进化中的海洋生物演化。
一、海洋环境的特点对海洋生物演化产生影响海洋环境的特点对海洋生物的进化和适应具有重要影响。
海洋环境中的水分、盐度和温度等因素与陆地上的环境有很大差异，这种差异给予了海洋生物独特的进化机会和挑战。
例如，盐度较高的海洋环境对海洋生物的鳃呼吸器官形成和功能发展起到了重要作用。
此外，水中温度的变化也促进了海洋生物的体温调节系统的进化，使其能够在不同温度条件下生存和繁衍。
二、海洋生物的形态和结构适应海洋环境海洋生物的形态和结构在进化中逐渐形成和发展，以适应不同的海洋环境。
例如，海洋鱼类的体型和鳍的形状不同，以适应各自独特的游泳方式和生活习性。
一些鱼类具有纺锤形的身体和大型鳍翅，以快速游泳和穿越水流。
而深海鱼类则具有形状扁平、触须发达的特点，帮助它们在黑暗的深海环境中觅食和感知周围的水流。
这些形态和结构的适应性是海洋生物演化的结果。
三、生物进化中的海洋食物链演化海洋生物之间存在复杂的食物链关系，海洋食物链的演化过程对海洋生物进化产生了重要影响。
食物链的演化推动了海洋生物的捕食和逃避策略的发展。
例如，海洋中的一些食肉动物通过进化形成了独特的捕食工具，如鲸鱼的鲸须和鲨鱼的锯齿。
这些进化特征使它们能够更有效地捕食猎物，提高生存竞争力。
四、海洋生物的色彩和斑纹适应性进化海洋生物的色彩和斑纹在进化过程中也起到了重要作用。
海洋生物通过色彩和斑纹的进化，能够更好地适应和隐藏于所处的海洋环境中。
例如，一些海洋生物具有与周围环境相匹配的皮肤色彩，使其在掠食者和猎物之间起到良好的伪装作用。
同时，一些海洋生物具有鲜艳的色彩和斑纹，用于繁殖时的配对和吸引异性伴侣。
生命的演化
生命的演化1、生命起源于海洋生命的起源一直是科学家们研究的课题，从现在的研究成果看，普遍认为生命起源于海洋。
水是生命活动的重要成分，海水的庇护能有效防止紫外线对生命的杀伤。
大约在45亿年前，地球就形成了。
大约在38亿年前，当地球的陆地上还是一片荒芜时，在咆哮的海洋中就开始孕育了生命--最原始的细胞，其结构和现代细菌很相似。
大约经过了1亿年的进化，海洋中原始细胞逐渐演变成为原始的单细胞藻类，这大概是最原始的生命。
由于原始藻类的繁殖，并进行光合作用，产生了氧气和二氧化碳，为生命的进化准备了条件。
这种原始的单细胞藻类又经历亿万年的进化，产生了原始水母、海棉、三叶虫、鹦鹉螺、蛤类、珊瑚等，海洋中的鱼类大约是在4亿年前出现的。
由于月亮的吸引力作用，引起海洋潮汐现象。
涨潮时，海水拍击海岸；退潮时，把大片浅滩暴露在阳光下。
原先栖息在海洋中的某些生物，在海陆交界的潮间带经受了锻炼，同时，臭氧层的形成，可以防止紫外线的伤害，使海洋生物登陆成为可能，有些生物就在陆地生存下来。
同时，无数的原始生命在这种剧烈变化中死去，留在陆地上的生命经受了严酷的考验，适应环境，逐步得到发展。
大约在2亿年前，爬行类、两栖类、鸟类出现了。
而所有的哺乳动物都在陆地上诞生。
他们的一部分又回到海洋中。
大约在300万年前，出现了具有高度智慧的人类。
2、海洋生命的大发展距今约32亿年前，在原始海洋里，已经出现了细菌和简单藻类的单细胞生物。
如至今还广泛生活的蓝藻，仍然保留着当初那种原核生物状态。
蓝藻的出现，几乎是一件和生命出现同等重要的大事。
因为它居然能够吸收阳光，利用太阳能把溶解在海水里的化学物质变成食物。
换句话说，蓝藻的细胞里含有叶绿素，能够进行光合作用，合成蛋白质，放出氧气。
到距今18～13亿年前这一段时间里，出现了有细胞核的真核生物--绿藻等。
以后接着又有了红藻、褐藻、金藻……，它们组成了绚丽多彩的藻类世界。
真核生物的出现，预示着一个熙熙攘攘的生命大繁荣时期即将到来。
生命的进化课件
第一天——创造了天和地，分出了白天和黑夜 第二天——创造了天空、白云、江河和雨水 第三天——创造了陆地、海洋、花草树木 第四天——创造了太阳、月亮，分出月份、季节 第五天——创造了水生动物和飞鸟 第六天——创造了牲畜、爬虫等陆生动物
生命的进化
人类始祖
然后，上帝按照他自己的样子，造出了一个 男人，取名亚当，上帝让亚当掌管大地上的 万物。后来，上帝又用亚当的一条肋骨，造 了一个女人夏娃，做亚当的妻子，夏娃是人 类的母亲，亚当夏娃的子孙后代不断繁衍， 慢慢地住满了地球。
生物进化是指生物种群多样性 和适应性的变化，或一个群体在历 史发展中遗传组成的变化。
生物进化论是关于生物界历史 发展一般规律的科学。
生命的进化
6.1 生物进化理论的形成和发展 6.2 生物进化的基本研究方法 6.3 生物进化的基本历程 6.4 物种的形成 6.5 影响生物进化的主要因素
生命的进化
6.1 生物进化理论 的形成和发展
巴斯德的重大发现
生命的进化
根据实验的结果，Pasteur指出，是瓶外 空气中的微生物植入了烧瓶，才使肉汤 中产生和繁殖出大量的新的微生物，而 接上细长弯曲的玻璃管，烧瓶外的微生 物在数天内很难到达烧瓶的肉汤中。
Pasteur由此得出结论：“所有生物只能 来源于生物”。
生命的进化
二、进化论的先驱者与
遗传学的深入研究揭示出遗传系统本身具有某种进化功能， 进化过程可能有内因的“驱动”和导向。
生命的进化
6.2 生物进化的 基本研究方法
生命的进化
一、古生物学方法
古生物学是研究各地质时期不同地层的 古代生物遗体和遗迹的科学。
通过古生物学研究可以了解生物在悠长 的地质年代中的发展历史，了解生物与环 境变迁的相互关系。
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不过，随着海水中氧含量的增加，细菌
在有氧条件下代谢时，产生大量有杀菌作用
的超氧阴离子（O2－）、过氧化氢（H2O2）、
游离羟基（OH－）等，面临灭顶之灾。
困境之二
如何避免氧气的杀灭作用？
太阳光
CO2＋H2O →（CH2O）＋O2↑
叶绿素
生物登上了历史舞台。
从原核生物（古细菌）演化为真核生物 （藻类），历经了17亿年之久，可见，跨越 两者之间鸿沟的难度非常之大。 “路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”（屈原）
35亿年前 古细菌
25亿年前 蓝细菌（原核）
18亿年前 甲藻（真核）
1、从原核到真核生物之漫长?
真核生物的出现是生物进化史上的第 二个里程碑，现代生命都是从18亿年前真 核生物出现的原点上辐射进化而来的。
代
新生代
纪
第四纪 第三纪
开始时距今时间（年）
300万 7000万 1.35亿 1.8亿 2.25亿 2.7亿 3.5亿 4亿 4.4亿 5.1亿 6亿 18亿 35亿 46亿
动物界
人类 哺乳类 鸟类 爬行类
植物界
被子植物
中生代
白垩纪 侏罗纪 三叠纪
裸子植物 两栖类 昆虫类 鱼类 蕨类植物
古生代
二叠纪 石炭纪 泥盆纪 志留纪 奥陶纪 寒武纪
量流动的开放系统得以构建，生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ竞争更为有序。
2、植物与动物为何分家?
大约在10亿年前，不论植物和动物，都是由 原始的鞭毛藻（虫）发展而来。现今的眼虫就是 鞭毛虫的活化石。
● 若叶绿体丧失，趋向异养性和运动性生活，则
成为原生动物。 ● 若鞭毛和眼点丧失，趋向 自养性和固定性生活，则 成为原生植物。
3. 气候变化：CO2含量因光合作用而大大降
低，温室效应减弱导致气温下降，出现长达6000
万年的冰期气候。到寒武纪早期，冰雪消融，海
洋水温回升，出现不同的气候环境，为生物多样 性的发展提供了不同生态的栖息地。
4. 有性生殖的出现：为生物遗传变异和进化
提供了机会，增加了生物的多样性。更多的宇宙
射线提高了基因突变频率，加速新物种的形成。
籽、花生的含油量高7至8倍，比玉米高十几
倍，是未来重要的生物质能源之一。 2007年，江苏太湖蓝藻爆发，导致自来
水污染。
在原始海洋中，“自养”的蓝细菌突破 了生存空间的限制而迅速发展，产生第一次 生命大繁荣，并继续统治地球达7亿年之久。 为何生物进化如此长时间处于停滞？ “细菌的世界”
小小蓝细菌的出现和繁荣，是生物进化 史上的第一个里程碑，从此彻底改变了整个 地球！使之成为生命的伊甸园。
短的几百万年内（仿佛一夜之间），大量的多细胞
生物突然出现，几乎包括现今所有的无脊椎动物门
类。 “忽如一夜春风来，千树万树梨花开”（岑参）
寒武纪生命大爆发的主要证据
1946年，在澳大利亚发现的埃迪卡拉动
物群，是由一些形似水母和蠕虫状的、不具
硬壳的动物软体印模化石组成。
1984年，研究生侯先光发现“澄江动物群”
迄今地球上生存过的生物可能多达10亿种，
现存却只有100多万种，只不过是生命长河的沧
海一粟。
1、从原核到真核生物之漫长?
2、植物与动物为何分家? 3、寒武纪生命大爆发之谜? 4、大地何时披上绿装?
5、动物何时和如何登陆?
6、恐龙为何会灭绝?
7、人类起源之谜? 8、生物进化的动力是什么?
原始生命古细菌经过漫长的演化，发展 为真细菌，至今广泛分布在地球上，代代相 传。细菌为单细胞生物，个体微小，需放大 1000倍左右方可看到。
多细胞藻类
生命大爆发（无脊椎动物）单细胞藻类
原核生物大发展，真核生物出现
元古代 太古代
藻类植物
原核生物出现（细菌和蓝藻） 地球诞生
藻类有不同的色素。生活在海水中的藻类把
海洋世界打扮得五彩缤纷。
动物：“寒武纪生命大爆发” （Cambrian
Explosion）
。在古生代寒武纪（距今5.3亿年前），短
功能，有了组织器官的萌芽。
海蜇 水螅 水母
更有利于争夺有机食物（消费者）。
● 演化为植物：加强光合作用器官和机能， 自己制造更多的有机食物（生产者）。 之后，二者分道扬镳，各奔前程，继续在 生命进化中向高级阶段发展，形成了千姿百态
的动物界和植物界。
动物与植物的分家是生物体系的最大演变， 植物（生产者）、动物（消费者）和微生物（分
解或还原者）组成三极生态系统，物质循环和能
择可以导致性二态特征的进化，有
助于加快“自然选择”（生物进化
外在动力）的进程，加速物种形成
和进化。
鹿的角、鸟的美羽夸耀行为和鸣声、狮子的 鬃毛、男性的胡须等，均可显示对异性的魅力， 用“自然选择”是难以解释其起源。
演变过程：为了更好地生存，单细胞真核生
物首先向群体生物方向发展。之后，细胞出现分
化，分工协作，演化为体积庞大的多细胞生物。
《生命的起源与进化》之启示录
第一讲 生命的解读
第二讲 第四讲 宇宙的诞生（137亿年前） 生命的起源（35亿年前）
第三讲 地球的诞生与神奇（46亿年前） 第五讲 生命的进化
35亿年前，原始海洋中有了原始生命—古细 菌，地球上的生命从此迈进生机勃勃、充满艰辛 的生物进化时代。
“道生一，一生二、二生三、三生万物。”（庄子）
第四纪 第三纪
开始时距今时间（年）
300万 7000万 1.35亿 1.8亿 2.25亿 2.7亿 3.5亿 4亿 4.4亿 5.1亿 6亿 18亿 35亿 46亿
动物界
人类 哺乳类 鸟类 爬行类
植物界
被子植物
中生代
白垩纪 侏罗纪 三叠纪
裸子植物 两栖类 昆虫类 鱼类 蕨类植物
古生代
二叠纪 石炭纪 泥盆纪 志留纪 奥陶纪 寒武纪
“穷则变，变则通，通则久。”《易经》 “地球上能够生存下来的物种，并不是最强
壮的，也不是最聪明的，而是对环境变化作出快
速反应的”。“物竞天择，适者生存（达尔文）。 “赢者通吃”
为了在浩瀚的原始海洋中更好地生存 发展，原始细菌必须学会利用取之不尽、 用之不竭的太阳能，自己制造营养物质。
当地球趋于平静时，阳光可直接照射到 海面，细菌细胞色素铁卟啉中的铁原子被镁 原子置换，转化成叶绿素，可吸收太阳能， 进行光合作用。
衣藻
盘藻
空球藻
团藻：由几百至数万个单细胞组成，有营养
细胞和生殖细胞之分。生殖细胞鞭毛消失，可通
过无性繁殖分裂，亦可产生“精子”或“卵细 胞”，通过有性繁殖发育成子群体。
植物：单细胞藻类演变为各种各样的多 细胞藻类，如红藻、褐藻和绿藻，进入藻类 大分化发展时期，元古代迎来“藻类时代”。
代
新生代
纪
细菌在进行光合作用和制造营养之时， 不可避免地产生具有毒性作用的氧气。
叶绿体：专营光合作用。
线粒体：专营有氧呼吸，通过氧化磷酸化产
生ATP，成为细胞的“动力工厂”。
线粒体
细胞核出现核膜与核仁之分，演变为真核细
胞。各组分既有分工又有合作，互利共赢，生存
能力远比原核细胞（生物）强。 当大气中含氧量超过1%时，“好氧”的真核
细胞色素
叶绿素
能量
葡萄糖
经过10亿年的演化，产生了蓝细菌，从
利用地表热能转为直接摄取太阳能，通过光
合作用，自己制造营养物质，成为光能“自
养”生物，解决了能源和营养危机。
太阳光
6CO2＋6H2O →C6H12O6＋6O2＋ATP
叶绿素
“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”（白居易）
蓝细菌（藻）就像一个油葫芦，比油菜
太阳紫外线等致命的宇宙射线的直接辐射，
为生命的登陆创造了安全环境。
三、氧气的出现，促进了地球地形和地 貌的变化。例如，氧气的腐蚀作用促成了对 岩石侵蚀，形成了河流，塑造了海岸线，有 助于生命的繁衍。
历经数亿年，默默无闻的小小蓝细菌改 变了地球！反过来，蓝色地球也为生命的加
速进化提供了更好的条件。 “投我以桃，报之以李”。“利人者，
眼虫（藻）
草履虫
原生动物 （单细胞）
变形虫 放线虫
原生植物：藻类，为单细胞，没有真正 的根、茎、叶分化。
甲藻 眼藻（虫）
矽藻
硅藻
在原始海洋中，由于生物能有序竞争，藻类
植物出现大繁荣，光合作用效率提高，地球含氧
量迅速增加，新的大气圈形成。真核生物通过有
氧呼吸产生大量的ATP，出现严重的能量过剩。
化石，首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮
丽景观和现生动物的原始特征，揭示了“寒武纪
生命大爆发”的整体轮廓，证实几乎所有的动物
祖先都曾站在同一起跑线上，被誉为“20世纪最
惊人的发现之一”。
80多个物种 分属40多个门纲
19世纪30年代，达尔文认为，生命的演化是
渐变的结果，多种生物门类的出现是在长期的演
螺旋菌
球菌
杆菌
细菌属于原核生物，原始核为裸露的
DNA分子，无核膜和核仁之分。 细菌以二分裂方式进行无性繁殖。
距今35亿年前，原始细菌可能诞生于
海底热泉喷口，利用热能（化学能）维持
生命所需，直接摄取原始海洋中的营养物
质。久而久之，其发展必然受到限制，面
临生存压力。
困境之一
细菌如何解决能源和营养危机？
直径：数微米
12000千米
一、蓝细菌通过光合作用，使原始大气
中的CO2（温室气体）大量转化为有机物，
束缚于岩石圈中，从而减少温室效应，地球
表面的温度逐渐冷却，更适宜生物的生长。
太阳光
CO2＋H2O →（CH2O）＋O2