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从哲学意义上讲，存在和变化是互为前提的，没有变化也就无所谓存在，由于宇宙不断产生新物质所以它存在，更因为创造出了能够思考宇宙存在的生命而存在。由宇宙中微小的基本粒子演化到今天复杂的生命体，这是一件非常神奇的事，现在我们的疑惑不是关于生命起源问题，而是要问究竟是谁创造了宇宙物质演化规律，是谁制定了作用力关系法则。

第二章　　　地球生命的产生和演化

过去人们对于生命的起源感到困惑，主要因为无法解释非生命物质与生命体之间是如何过渡的，那么我们应该如何来解释这个问题。

在探讨生命起源问题之前，这里先解释一下什么是环境。简单地说，环境可以被理解为各种物质的存在，也可理解为各种作用力的关系结构，即环境是各种物质存在及作用关系表现的总和。

在宇宙的演化过程中，环境对物质的存在结构或形态会产生影响，不同的环境实际上表现为不同的物质作用力关系结构。在不同的环境条件下，物质会表现出不同的存在形态，这些条件可表述为温度、压力、引力、辐射、其它的物质存在等。环境变化实际就是物质存在条件或相互作用关系发生改变，在新的环境条件下，会出现新的物质形态或结构，也可以这样理解，新的物质形态反映了新的环境状况。而在另一方面，物质形态的存在又影响了环境，新的物质结构及其关系体系又构成了新的环境，或者新的作用力关系结构。

从这样的理解出发，对于生命的产生和发展，我们可以从地球环境的演变来理解。自地球形成以来，地球环境在不断改变，这种改变受到宇宙中各种力的作用，以及地球内部物质作用的影响。在地球环境演化过程中，每当环境处于一种相对的稳定状态，与此环境相对应的物质结构就会得到扩张和蔓延，随着新物质的积累，又逐渐形成了新的环境，而新的环境又为更新的物质形态出现和存在提供了条件，地球上物质结构的变化不断地进行着这样循环推进的过程。物质结构或形态和外在的环境状况之间有着紧密的联系，也就是在一定环境条件下会出现某种相应的物质结构，而生命是对应于某种特定环境的一种物质结构。

宇宙中任何物质存在都是一种作用力结构，这种结构对应于特定的环境及变化。不论是无机物、有机物还是生物体，它们都是对应于环境变化所形成的作用力关系结构。所以，生命的产生也和无机物、有机物的形成一样，是宇宙作用力结构及关系不断演化的结果，生命产生的过程不会超出宇宙物质演化规律的范畴。

我们知道，组成生命的物质来源于地球，由于具有了组成生命的各种物质，或者说一种特定的物质之间相互关系结构，这就为地球上生命的产生提供了基础条件。另外，在一些外在因素的影响下（如阳光的照射等），随着时间的推移，物质作用力关系的不断演化，出现了复杂的作用力关系结构，或者说新的物质结构产生了。

地球上物质形态的演变在生命出现以前已经在进行了，物质结构变化经历无机物、有机物、复杂有机物这样的演化过程，可以认为这些演变是在为生命的出现做铺垫。对于地球这样一个特定的环境而言，地球的物质构造和组成在不断变化，即物质之间的作用力关系结构在改变，新的物质结构反映了变化了的环境，或者说它与环境之间形成了新的作用力动态平衡结构。在地球环境与物质形态变化过程中，当物质结构变化发展到一定阶段，新的物质结构就表现出一些新的属性，而这其中就有所谓的生命特征。

在生命未出现之前，地球是一片荒凉的世界。随着生命的出现和不断演化，地球才逐渐显现生机，形成了一个由多种物种组成的繁荣的生态世界。地球上之所以出现各种各样的生命形式，这主要与地球上的物质构成及环境有关。

生命的演化经历了从无到有，从少到多，从低级到高级的发展过程。最初的地球是一个以无机物质为主的世界，生命的起源经历了从无机到有机，再由有机到具有原始生命特征的复杂有机体这样不断递进的过程。

由非生命物质到生命体经历了一个漫长的过渡期，说到底生命也是一种物质结构，这种物质结构的生命特征是被一点一点地显现出来的，也就是说非生命物质与生命体之间并没有一道截然的界限，只能说物质结构演化到具有某种属性特征的阶段。

今天，我们虽然不能精确描述生命演化的每个细节，但以现有知识是可以对生命的演化过程进行认识的。简单地说，生物进化经历了由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生这样的过程。

生命起源的第一步是从无机小分子物质形成有机小分子物质的过程。地球形成之后，经过了一段漫长的化学演化，大气中的含有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等，这样的演化为生命的出现做着准备。当物质演化到一定阶段，这时地球大气中富含了甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸水汽等物质，这其中包含了组成生命的基本元素，它们构成了原始地球环境，这些物质在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等）的作用下，合成出氨基酸、糖、腺甙、核苷酸等小分子有机化合物，自此开始了由简单有机物向复杂有机体的演变。

第二个阶段是从有机小分子物质生成生物大分子物质。随着氨基酸、核苷酸这类有机小分子物质的不断产生和聚集，它们构成了一种新的物质环境。这些有机物分子根据其特性，在适当条件下（如吸附在粘土上），通过缩合作用或聚合作用，它们进一步结合成更复杂的有机分子，形成了原始的蛋白质分子、多糖和核酸分子。

第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系。有机大分子的不断形成也为更加复杂物质结构出现提供了条件，当由有机大分子构成的新环境形成后，这些有机大分子之间构成了更加复杂的关系形式。随着蛋白质和核酸等有机高分子物质的聚集，由于种种原因（如水分的蒸发，粘土的吸附作用），这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成新的物质关系结构，这种新的物质结构具有了新的属性。

最初的生物特征表现为某种有机大分子具有与外界进行物质和能量交换的能力，这样的交换是通过分子化学键的变换来实现的，这些变换受到外界温度、压力和介质浓度的影响，出现了具有生物特征分子开始运转的迹象。

从多分子体系演变为原始生命，这是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，它直接涉及到原始生命的发生。我们可以推测，生命体是在有机大分子聚集的环境下发生综合聚变反应的结果，反应条件包括适宜的温度、压力以及一些微量元素的存在，特别是由于蛋白质和核酸这两大主要成分的相互作用，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行自我复制的原始生命，产生了能够不断地进行自我更新的、结构更加复杂的多分子体系，这就是具有初步生命特征的原始生命。

随着物质结构的演化，一些物质在特定环境下显示出一定的稳定性，外面包有最原始的界膜，与周围的环境分隔开，从而构成一个独立的体系，即多分子体系。这种多分子体系能够与外界环境进行原始的物质交换活动了，显现了部分生命特征。一旦从化学物质中生成自我复制系统，就揭开了遗传史的序幕。

过去人们一直将生命起源视为一个深不可测的问题，其实生命的出现和宇宙中无机物以及有机物的出现一样，是宇宙作用力结构及关系不断演化的结果，新的物质会表现出一些新的属性，这就如同无机和有机化合物有不同于其它物质的属性一样。生命产生于由复杂有机体组成的环境中，这种环境不同于一般无机物和有机物的环境，具有生命特征的分子结构就对应于这种特定的环境，或者说是一种更加复杂的作用力关系结构，因此这种结构就具有了与外界进行物质和能量交换，并且能够自我复制这些新的物质属性，而这样的属性是由作用力之间的关系所决定的。

具有生命特征的复杂物质结构出现以后，生物的演化遵循物质与环境的对应变化关系继续进行，生物的不断演化表现为初级的生命形式的产生和存在为更高级生命形式的出现创造了条件。

在生命的演化过程中，生物形态依据着环境变化进行着改变，或者说生存的需要进行改变，生物形态不断多样化和复杂化。生命形态的演化轨迹是呈枝状发散的，即由一根主枝分化成几根分枝，再由这些分枝分化成次级分枝，地球生物经历着不断分化和进化的过程。

原始生命在地球上出现时，由于大气中仍然缺氧，因此，它们属于厌氧和异养类型。最初的生命应是非细胞形态或无细胞结构生物，为了保证有机体与外界正常的物质交换，原始生命在演化过程中，形成了细胞膜，出现了细胞结构的原核生物。细胞是生命的结构单元、功能单元和生殖单元。

地球上最早出现的异养型原核生物细菌，经过不断地分化和发展，出现了能够进行光合作用、从无机物合成有机养料的自养型原核生物蓝藻。蓝藻和细菌作为早期生物界的合成者和分解者，组成物质循环的两个基本环节，形成了一个完整的生态系统。从异养到自养是早期生物演化的一次重大的飞跃。

蓝藻是最早出现的释放氧气的生物，它们利用光能把二氧化碳和水制成有机物，同时放出氧气，改变了大气的成分，这些能够产生氧气的生物使得地球上原始大气中氧气浓度不断增加，形成含氧大气层。在高空出现的臭氧层，吸收了太阳的紫外辐射，改变了整个生态环境，为那些喜氧生物的出现创造条件和提供了可生存的环境。

初级生态体系的形成完成后，接下来是真核生物的出现，从原核到真核是生物演化从简单到复杂的转折点，最早具有细胞的生物是单细胞原核生物。生物从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。原核细胞没有核膜，没有细胞器，结构简单。真核细胞具有核膜，整个细胞分化为细胞核和细胞质两部分。细胞核内具有染色体，成为遗传中心，细胞质内进行蛋白质合成，成为代谢中心。

原始的单细胞真核生物，有自养型的，也有异养型的，一般说来，它们是动物还是植物的界限并不分明。植物、动物的共同祖先是单细胞的原始绿色鞭毛生物，类似现在的裸藻（也称绿眼虫或眼虫）。原始生物开始向两种不同的摄食方式分化，一种是向加强光合作用的器官和机能的方向发展，即向自养的方向发展，运动机能逐渐衰退，特化成为植物；另一种是加强运动器官和机能的方向发展，使它们在争夺食物的生存斗争中能处于有利地位，即向着异养的方向发展，体内的色素体消失，特化为动物。

动物的出现，形成了一个新的三极生态系统。由动物、植物和菌类所组成的三极生态系统代替了原来的两极生态系统，发展成多姿多彩的植物界和动物界。绿色植物（真核植物和原核蓝藻）通过叶绿素光合作用制造食物，是自然界的生产者；细菌和真菌是自然界的分解者；动物是自然界的消费者。

早古生代植物以海生藻类为主，藻类植物大都生活在水中，有单细胞和多细胞的，结构比较简单，没有根、茎、叶等器官的分化。藻类植物的特征表明了宏观世界是低等的植物类群，所以应该位于进化历程树的最下边的分枝上。　藻类的大量繁育不仅为海洋无脊椎动物提供了丰富的食物资源，而且通过叶绿素光合作用，放出氧气，为海洋无脊椎动物的发展，准备了有利的生活环境。

从生物进化的历史看，无脊椎动物在地球上出现的时间要比脊椎动物早得多。史上较早期出现的是具有钙质硬壳的小壳动物群，包括软舌螺、单板类、腹足类、腕足类等，这样的结构主要与当时环境状况相关。这一时期称为“非三叶虫时代”。进入三叶虫时代后，主要由水母、三叶虫、金臂虫、非三叶虫节肢动物、蠕形动物、海绵、无铰腕足类、软舌螺和藻类等组成。随后，腔肠动物、古杯类、软体动物（双壳、腹足、头足）、棘皮动物、牙形刺、笔石等相继出现。

随后海洋无脊椎动物继续发展，层孔虫、苔藓虫、珊瑚等先后出现，笔石、腕足类、鹦鹉螺等开始变异分化。树形笔石继续发展，一部分固着在海底生活，而大部分开始远洋漂浮生活，遍及全球海域。层孔虫、苔藓虫、珊瑚等一起，是温暖浅海的重要造礁动物。海洋无脊椎动物新类群的出现和多样化，构成了浅海陆棚区的生物关系体系。

由于地壳运动产生的海洋与陆地的变迁，由滨海浅滩绿藻植物演化而来的陆生裸蕨植物开始出现，蕨类植物具有真正的根、茎和叶，并且根、茎和叶里具有输导组织和比较发达的机械组织，植株较高大，受精离不开水，大多生活在阴湿环境中，成为原始石松类和有节类。从蕨类植物再演化到裸子植物，标志着从孢子繁植转化为种子繁殖。裸子植物用种子繁殖适于陆上生活和传播，扩大了生存空间，形成了地球上的广大森林，为爬行动物的发展，提供了有利的生活环境。

地球上最早出现的脊椎动物是古代的鱼类，鱼类包括有颌类和无颌类。早期鱼类为无颌类，包括头甲鱼形类和鳍甲鱼形类。无颌类最早的类群是异甲类，之后出现了从无颌类分化出来的最早具颌的棘鱼类和盾皮鱼类。有了上下颌，就不仅是被动摄食微小有机物，而可主动追捕大的食物了。之后由棘鱼类发展到硬骨鱼类，包括总鳍鱼类、肺鱼类和辐鳍鱼类。盾皮鱼类发展为软骨鱼类出现了，如鲨鱼和鳐，还有生活在深海里的银鲛等。

随着总鳍鱼到陆地活动，成为陆生脊椎动物的最早类型，两栖类开始出现。脊椎动物在登上陆地的过程中首先要解决呼吸和行动问题。总鳍鱼已具有原始肺的构造，肉质偶鳍可以在地上爬行。残存下来的现代两栖类有蝾螈、青蛙等。

从两栖动物演化出来的蜥螈形类，很可能是爬行动物的祖先。经过长期演化，产生了能够适应干旱陆地环境的羊膜卵。于是，爬行动物诞生了。从两栖类水中产卵、水中受精发展到爬行动物的体内受精和产生羊膜卵，是脊椎动物演化史上的一次重大飞跃。

爬行动物在陆地上产卵、孵化，完全摆脱了水的限制，成为真正的陆生动物。陆地生活环境的复杂多变，为动物的进化提供了新的生态环境和适应方向，原始的爬行动物向各个方向分化和发展，分别进化为原始的鸟类和哺乳类。

从变温的爬行动物转化为恒温的鸟类，是脊椎动物演化史上的一次重大飞跃。恒温动物（鸟类和哺乳动物）的体温相对稳定，不受外界气温的影响，增强了对气候环境的适应性，扩大了地理分布范围。

早白垩世晚期出现了被子植物，中、晚白垩世很快繁育起来，新生代时极为繁盛，代替了裸子植物，成为植物界中最高级的类群，开始了被子植物时代。被子植物有比裸子植物更进?