生物圈初步形成于什么时候

A. 生命的起源、演化和生物圈的形成

生命是怎样起源的?一直是众多哲人争论不休的问题。腐草为萤，泥能生蛙，不仅在中国古代民间流传，古希腊学者亚里士多德也有类似的想法，提出过生命自然发生说，认为昆虫是从某些特定的软泥中生长出来的，等等。神学家的解释更简单，一切生命都是神所设计和创造出来的，这些问题就全都回答了。

科学是怎样认识的呢?首先得从无机物变成有机物，建立能自我复制的生物大分子系统———DNA与RNA，然后才是形成细胞，呈现原始的生命现象。

1922年，俄罗斯生物化学家奥巴林(Alexander Ivanovich Oparin，1894～1984)提出，在早期大气中可以形成甲醛类、醇类等碳氢化合物，它们随着大气降水在地表聚集，形成“原始汤”。这些碳氢化合物在“原始汤”中发生反应，使碳原子链日益增长，分子逐渐复杂起来，形成蛋白质、核酸、类脂等生物大分子。这些生物大分子进一步形成“复合团聚体”，再通过“时间组织化”(进化)过程产生细胞，生命就出现了。但在奥巴林的假说中，对有机物如何过渡成为细胞的问题，并未解决，而无机物转化成为有机物的设想，后来却得到一些验证。

1953年，美国年轻的研究生米勒(Stanley Lloyd Miller，1930～)做了一次实验，他将甲烷、氨和水汽混合后放在真空烧瓶里，再把它们置于放电的条件下，结果培养出一系列与生命有关的有机物分子，包括氨基酸。后人用碳的氧化物、氢、水和氮等物质，在冲击波、紫外线或反复放电等作用下，也都可以形成一些复杂的、与生命有关的有机物分子。这说明在地球上无机物经过自然本身的化学作用过程，变成有机物是可能的。因为在早期的地球大气中甲烷、水汽和氨都比较丰富，那时的火山活动强烈，也容易造成电闪雷鸣，能够满足米勒的实验条件。但是这时地表的紫外线强烈，这些有机物能否进一步合成生物大分子并保存下来，还是一个疑问。

以后继续有人从这个方向探索生命的起源，20世纪80年代出现的从非生命到生命的阶梯式过渡模式(图5-3)，代表了这方面取得的成就。

图5-3 从化学进化到生物学进化的阶段式过渡模式图解(转引自张昀，1998;据P.Schuster，1984，改绘)

近20年来对深海的探测，在大洋脊的热水喷口处(压力30MPa，温度250～350℃)发现了存在一种化能自养(利用硫化物和氢获得能量)的古细菌。这一发现使人们对生命发生在地球上产生了新的希望。大洋脊的热水出口处发生的一系列化学反应，能够造成氨基酸等化学合成物，并由海底逐渐向海水的浅处和表层扩展。

还有另外一种观点，认为生命是来自地球之外。瑞典化学家阿伦纽斯(SvanteArrhe-nius，1859～1927)曾设想，是宇宙空间中的生命(以孢子的形式存在)，在光辐射的推动下游动，某个时候一些孢子落到地球上并繁衍开来，于是有了今天地球上的生物界。这种用外来的偶然因素解释地球上生命的起源，曾被视为泛神论，但地球作为一个宇宙中的一个成员，不能排除外来的影响。对陨石化学成分的研究表明，碳质球粒陨石含有生命所必需的物质———氨基酸。此外，还从星际尘埃微粒中分析出醇、醛、氨基酸、嘌呤、嘧啶等有机物，说明宇宙中存在可供生命产生的有机分子，太阳系和行星的形成阶段应具有形成有机物的条件。地球上的生命来自天外，有它的合理依据，但在地球形成的初期，地表处于高温熔融状态，这些有机物落到地球上，也可能很快被分解了。不过耐让，如果在地表冷却之后，天外的有机物落到地上，从而演化出生命，就有可能。

要真正揭开生命起源之谜。需要充足的证据，而证据是如此难得，在这个问题上，人的现有认识与所要达到的目标之间的距离，还十分遥远，因而给各种迷信邪说，留下了很多空间，但也使科学真理探求者有了充分的用武之地。

生命出现以后的演化，尽管其中也有许多未知数，但因地层中保存有丰富的历史记录，使我们能够得到比较完整的认识。

生命演化中的第一次突破，是有生命的物质出现，迄今为止找到的最早的生命记录，是保存在格陵兰Ishua由沉积岩变质而成的变质岩中宽宏的一些生物合成的有机碳。其年龄有38亿年，与地壳开始形慎亩册成的时间相近(38亿～42亿年前)。真正的化石记录发现在32亿年前的岩石中［澳大利亚的瓦拉伍那群(Warrawoona Group)和艾培克斯玄武岩组(Apex Basalt)的燧石层，南非的翁维瓦特群(Onverwacht Group)和无花果树群(FigTree Group)］，它们是些圆形或丝状的细菌以及蓝藻(图5-4)。蓝藻(bluealgae)是自养型生物，其适应能力非常强，能忍受干旱、高盐、从高温(85℃)到低温(－62℃)和强辐射等环境。

图5-4 前寒武纪的生命类型(据张昀，1998;J.W.Schopf，1983;B.J.Skinneretal.，1994;孙卫国，1986，1993;康育义，1997)

生命演化中的第二个重大事件是真核细胞生物的出现，通常认为发生在19亿～20亿年前。近几年来中国在24亿～25亿年前形成的地层中，发现了真核生物化石的存在(朱士兴等，1996)。

生命演化的第三个重大事件是多细胞生物的出现。过去一般认为多细胞植物出现在9亿～10亿年前。朱士兴等(1995)在华北18亿年前形成的地层中，找到了叶状、匙状、带状的褐藻化石。而多细胞动物(也称后生动物)出现在8亿年前，并在7亿～6亿前发生第一次适应辐射。这个时期的动物都是以无硬壳的软躯体动物或小壳类生物为主，如世界着名的澳大利亚埃迪卡拉动物群(Ediacara fauna)可以作为代表(图5-4)。

到了元古宙的末期，一些具有硬壳的小型动物(小壳类)开始出现(6.7亿～5.43亿年)，生物发展似乎进入了一个新阶段。到了寒武纪(5.43亿年以后)，这种现象更为明显，生物化石猛然增多，这种现象被有的古生物学家们称为“寒武纪生物大爆发”，在世界上许多地方都找到了证据，而以在我国云南澄江发现的动物群化石最具有代表性(5.3亿年，图5-5)。张爱云(1990)在下寒武统底部发现了最早的脊索动物———尾海鞘。近年来，最早的鱼类化石———海口鱼和昆明鱼等已经在我国云南澄江地区寒武纪地层内多处发现，这说明此时已实现了从无脊椎动物、脊索动物到脊椎动物的进化。鱼类从寒武纪开始兴旺，泥盆纪达到鼎盛。

图5-5 澄江动物群(据陈均远等，1998)

此后，生命演化实现了从海生动物到陆生动物的进化。脊椎动物经历了一条从鱼类、两栖类(晚泥盆世开始)、爬行类(晚石炭世开始)、鸟类(侏罗纪开始)，到哺乳类(晚三叠世开始)的进化路线。

为植物登陆开路的是元古宙苔藓植物，最早大约在早志留世或晚奥陶世(4.5亿年前)出现的陆地维管植物是裸蕨植物。后来更高等植物的出现和演化，都是在陆地环境中进行的。无脊椎动物的登陆时间略晚于植物(约4亿年前)，脊椎动物则到泥盆纪的末期(约3.6亿年)才登上陆地。最早登陆的脊椎动物是鱼石螈，它是一种从总鳍鱼类演化而来，介于鱼类与两栖类之间的过渡类型。

至今为止，生命演化的最后一次重大事件是出现人类，那是很近的事情，在300万年以前。

纵观近40亿年来生命的历史，经过了从原核细胞到真核细胞，单细胞到多细胞，无脊椎动物到脊椎动物，水生生物到陆生生物的演变历程(图5-6)，可以看出生物是在不断地进化。这种理论现已成为科学界的共识，但在当时提出时，对人的心理产生了极大的震撼，正如精神分析学的奠基者弗洛伊德(Sigmuned Freud，1856～1939)所指出:在过去的时间里，科学之手对于人类朴实的自恋有过两次重大的打击。第一次是认识到我们的地球并不是宇宙的中心，而是大得难以想象的世界体系中的尘埃。第二次是生物学的研究剥夺了为人类特制的特殊优越性，将人类废黜为动物的后裔。然而人类只能接受科学的结论，而且也不必自馁。

图5-6 生命演化的事件及阶段

在生物圈和生态系统演化过程中，先后有3类生物起到了关键性的作用。

第一种是蓝藻，它在30亿前出现，延续到7亿年前海水表层生命出现，才退居次要地位。这是生物圈发展的第一个阶段。蓝藻在海洋中建立起一个由浅海海底的微生物构成的生态系统，虽然规模不大，但它能进行光合作用，直接或间接地将大气和海水中的CO₂大量地转移到岩石圈中，同时释放出氧气，使大气圈中CO₂的浓度降低，而O₂的含量增加，并逐渐形成了臭氧层，使到达地表的紫外线减弱。生物圈的发展由此进入海水的表层及滨海带，出现了浮游生物和滨海底栖生物，但这个时期生命的活动还是局限于海洋中。

第二种是维管植物，包括蕨类植物、裸子植物和被子植物，虽然统治时间不如蓝藻长(约4.5亿前开始)，但它们所构成的陆地生态系统的生产力、能量和物质利用效率、自身以及对环境的调控能力比蓝藻生态系统要强得多。维管植物获得了对各种陆地环境的高度适应性，并创造了各种小生态环境，依靠植物生存的陆生动物随之繁盛起来。大气环境的改善，加上岩石圈变形与变位造成陆地大面积扩展，到古生代早期(约4亿年前)，生命就跨出了历史性的一步，从海洋登上陆地，建立起陆地生态系统，完整的生物圈最终才形成。

第三种就是人类，人的出现标志着生物圈的发展进入它的最高阶段。人类干预自然界的能力为别的生物所不能比拟，人类在生物圈中的作用正越来越强。人类对生物圈的影响完全不同于前两类生物，是主动积极的，尤其科学技术的发展，如对DNA有了认识以后，便有可能利用分子生物学技术，将某种生物的基因转移到另外物种中，从而改造它们的遗传物质，使这些经过人工改造的生物发生变异，可以使它朝有利于人类需要的方向发展。这种转基因技术已在农业生产、动物饲养和医药研究等方面开始应用，有广阔的前景，但也必须慎重，严格按照科学规律办事，防止这些新技术的运用对生物圈带来不利影响。生物圈，包括人类本身的命运，实际上已掌握在人类自己手中。

现在我们已经概括地了解到生物和生物圈演变的历史，特别是在寒武纪生物大发展以后，我们不仅看到了生物的进化，而且看到了许多物种的灭绝与复苏。我们所说的灭绝就是指一个物种从地球上永远地消失了，没有留下后裔。如果在一个稳定的时期内，物种的平均灭绝率维持在一个低水平上，并远低于新生率，这种灭绝叫做背景灭绝，这是生物演化的自身规律，就如人的生老病死。而与此相反，在某个短时期内生物发生大量灭绝，生物演化突然中断，使灭绝率剧升，而新生率降到很低，这种灭绝就称为集群灭绝。集群灭绝具有灾变的特点，这不是生物演化本身的规律所能决定的，可能与地球环境巨变有关。在地球历史上，已经观察到多次的动物集群灭绝事件，如元古宙末的埃迪卡拉动物群的灭绝(5.43亿年前)、二叠纪末的四射珊瑚、三叶虫、菊石等大量海洋生物的灭绝(2.5亿前)、白垩纪末的恐龙灭绝(0.65亿年前)等。

生命的诞生和物种的绝灭，都是地球外部各圈层间相互作用的结果，单就某一方面去寻找原因，很难认识，在本书第十二章将地球作为一个系统来研究时，再作讨论。

B. 地球上圈层的发育顺序

整体的地球，在结构上的显着特征，就是它由同心圈层所组成。不同的圈层仅管它的大小、组成物质、性状和厚薄不同，但都以地心为其共同的球心，所以称为同心圈层，这些圈层依次更替，互相联系。

一般以地壳表面为界，分为外部圈层和内部圈层，有人称之为“里三层和外三层”。在地球外部圈层中，根据物质的不同特点可分为大气圈、水圈和生物圈。地球内部，根据对地震波的传播研究等划出地壳、地幔和地核三个圈层。
初从太阳星云中分化出来的原始地球是一个比较均质的球体，那时铁、镍、硅酸盐物质混杂一起，没有明显的分层现象。自原始地球形成后的几千年内，由于地球内部铀、钍、钾等放射性元素蜕变生热，地球内部不断增温，当温度达团毕到一定程度时，原始地球内部开始熔化，致使地球内部发生巨大分化，铁、镍首先熔化，比重较大的熔滴渗过硅酸盐物质沉向地球中心，形成熔融的地核，同塌圆芹时地内深处较轻的硅酸盐物质（后熔）则浮向地球上部，首先分化出地幔和地核。

组成地幔的硅酸盐物质也存在着较轻和较重的差异，在长期分异和重力作用下，较轻的花岗岩类浮在地球最上层，玄武岩位于花岗岩之下，较重的橄榄岩又位于玄武岩之下，这样，花岗岩和玄武岩层构成了地壳，而橄榄岩形成地幔的主要成分。在大规模的物质变迁中，大约经过4～10亿年，最后形成地球内部三层，即地壳、地幔和地核。 随着原始地球的改组和分异活动等，一直被禁锢在地球物质中的气体大量泄出地表，由于地球引力使甲烷和氨等比较重的气体和水汽在地球外层停留形腔埋成原始大气。随着地表逐渐冷却和大气中尘埃微粒增多，水分循环，形成原始水圈。以后由于水量增加，地壳形态变化，原始水圈逐渐演变成今天的海洋、河湖和沼泽。

海洋形成以来，由于各种外力等因素的作用，生物逐渐出现，特别是原始绿色植物的出现，光合作用的进行，氧从二氧化碳中分离出来。游离的氧对原始大气的氧化作用使一氧化碳变成二氧化碳，氨变成水汽和氮，最后形成以氮和氧为主的现代大气成分。

氧的存在，原始生命逐渐发展起来，从海洋扩展到陆地和低层大气，形成生物圈。生物圈质量虽小而且较薄，但是唯一具有生命的圈层。生物的出现，不仅使自然界中化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，从而使地球面貌发生了根本的变化。

C. 地球的大气圈（水圈、生物圈）是怎么形成的

人类最古老的问题之一是地球是如何形成的。但是，没人知道确切的答案。首先，根据最佳估计，它发生在45亿年前，在任何生命出现之前。因此，没有目击者的描述和其他证据。唯一的根据就是查看地质记录或者恒星来得到我们的答案。虽然我们可能没有完整的图像，但是可以从恒星是如何诞生开始说起。

就像地球和其他行星的形成一样，恒星需要很长时间才能诞生。恒星本质上是由太空中的气体云形成的，我们将这些称为星云。随着时间的推移，重力导致气体原子和太空尘埃开始聚集在一起，这些气体聚集的质量增加，重力也随之增强。可能需要数百万年的过程，重力导致气体，主要是氢，在核反应中融合，并形成了恒星。

地球的形成是在太阳形成的初始阶段之后。我们通过观察和其他间接的证据知道，还有剩余的气体和较重的元素。太阳的引力有助于将这些残留物压平成一个圆盘，并开始将它们融合在一起。这创造了无数的小行星，它们后来组成了行星，这些小行星发生碰撞以后，产生更大的质量，地球最终就是以这种方式形成的。

现在我们需要知道核聚变最终会产生更重的元素，如碳和铁，这些元素将构成年轻地球的重要部分。来自元素放射性衰变的压力和热量以及大规模碰撞的余震导致地球融化。随着时间的推移，地球表面变冷，变成了地壳。然而剩下的熔融层成为了我们的地幔和地核。这个巨大地下岩浆的流动导致火山喷发释放气体，从而产生了大气和海洋，开始水循环。地球的形成只是开始，我们仍然可以看到地球通过侵蚀和板块构造逐年变化。

一些科学家认为生命是在我们的地球环境足够稳定以提供生存环境的那一刻出现的。大约40亿年前，第一批单细胞微生物经过几亿年的进化，又形成了多细胞生物，这些多细胞生物又进一步进化，最终形成了丰富多样的海洋生物，有一天，一部分海洋生物从海洋爬到了陆地上，又开始了新的征程。

地球内部大量放射性元素的裂变和衰变所释放出的能量的积聚和迸发、陨星对地表的频繁撞击等，导致了地球火山的强烈活动，使地球温度升高到出现局部熔融，重元素沉入地心，轻物质浮升到地表，逐渐形成地壳（岩石圈）、地幔和地核等层次。与此同时，被禁锢在地球内部的气体不断迸发出来，形成原始大气圈，而水气凝结后在低凹处汇聚成海洋（水圈）。

大自然造物主给生物的恩赐，不是人类独享的，好好爱护吧

D. 生物圈是什么

地球上自有生物出现以来，他的发展便进入了新的更高级阶段，这是因为生物在地球的物质循环和能量交换的过程中起了特殊的重要作用。

生物圈生物圈的概念是由奥地利地质学家休斯在1875年首次提出的，直到1962年苏联的地球化学家维尔纳茨基所做的“生物圈”报告之后，才引起人们的注意。现代对生物圈的理解仍是当时维尔纳茨基的概念。生物圈是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。

生物圈由大气圈下层、水圈、土壤岩石圈以及活动于其中的生物组成，其范围包括从地球表面向上23千米的高空至向下12千米的深处（太平洋中最深的海槽）。在地表上下100米左右的范围内是生物最集中、最活跃的地方。

生物圈的形成是生物界和水圈、大气圈及土壤岩石圈长期相互作用的结果。作为地球一个外套的生物圈，它之所以存在，是因为具备了下列3个条件：1.可以获得来自于太阳的充足光能。一切生命活动都需要能量，这些能量的基本来源是光能，绿色植物通过光合作用产生有机物而进入生物循环；2.有可被生物利用的大量液态水。几乎所有的生物体都含有大量的水分，没有水就没有生命；3.生物圈内有适宜生命活动的温度条件，在此温度变化范围内的物质存在着气态、固态、液态三种物态变化，这也是生命活动的必要条件。

生物圈内提供了生命物质所需要的营养物质，包括氧气、二氧化碳以及氮、碳、钾、钙、铁、硫等矿物质营养元素，它们是生命物质的组成成分，并参加到各种生理过程中去。以上都是生物圈内存在的生物生存所必需的环境条件。此外，还有许多环境条件（例如风、水的含盐浓度等），虽然不一定是各种生物生存的必要条件，但也对生物产生影响，所有这些环境条件可总称为生态条件。

在最适宜的条件下，生物的生命活动促进了物质的循环和能量的流通，并引起生物的生命活动发生种种变化。同时，生物要从环境中取得必要的能量和物质，就得适应环境；环境因生物的活动发生了变化，又反过来推动生物的适应性。生物与生态条件这种交互作用促进了整个生物界持续不断的变化。

综上所述，在地球上有生命存在的地方均属生物圈。构成生物圈的生物，包括人类在内的所有动物、植物和微生物，他们不断地与环境进行物质和能量的交换。相比地球上其他生命的历史来说，人类的生命史是比较短暂的，在人类出现农业生产以前，人类活动对生物圈的影响是微不足道的。自从有了工农业生产以后，人类开始利用大自然，并对自然环境不断产生影响。因此，人类与生物圈的相互关系问题的研究，已越来越引起人们的关注。

E. 生物圈的演化

生物圈演化是指地球生物圈在漫长地质基衡年代所发生的变化。生物圈是地球上有生命存在的特殊圈层。它的存在是从地球上生命的产生开始。它的演化是指生物进化和生物与环境相互作用的进化，以及由此引起的生物圈状况的进化。
生物圈进化可以用生态系统进化来描述。
①生命在地球上产生，单极生态系统出现。它是由原始异养生物和原生环境（原始海洋和原始大气）构成的自然生态系统。
②单机生态系统演化为二级生态系统。20亿年前绿色藻类产生，标志自养生物的逗锋顷出现，单极生态系统演化为具有自养和异养两种生物的生态系统。它导致地球大气中氧的出现，氧化性大气的形成，原生生物圈发展为次生生物圈。
③三级生态系统的出现。6亿多年前多细胞动物出现，完成了二级生态系统向三级生态系统的发展，形成生产者（植物）、消费者（动物）和转化者（微生物）的三级结构，奠定了生态系统演化的基本格局。
④人类产生是地球生物圈演化的质变。人通过自己的活动把天然生态系统百年为人工生态系统，人类的智慧及智慧指导下的劳动，导致生物山陆圈的根本变化，人称为生物圈演化的重要因素。这是生物圈向智慧圈的发展。

F. 生物圈的形成和演化

生物圈是地球上生物和它们所生活的环境的总称。生物圈包括岩石圈的上部，水圈的全部和大气圈的下部。生物圈是最大的生态系统。日光是能源，日光的照射加上地球的自转和公转，使生物圈的环境中出现了风、雨、潮汐、水流等多种运动，也是生物圈的不同地区具有不同的气候条件。因此，生命长期进化发展的结果，不同地区出现了多种不同的生物群落。

G. 生物圈是怎样诞生的

生物圈从无到有，从简单到复杂，经过一系列演化过程，才形成今天这样的生物圈。 一、生命的起源 生命的起源是地球演化过程中的一个重要事件。生命是由地球上的非生命物质发展起来的，大体可分为以下几个主要的阶段。 （一）从无机物到简单有机物阶段 对生物有机体的分析表明,组成生命物质的元素主要是碳、氢、氧、氮、硫、磷等,特别是碳素为构成一切有机物的基本元素。碳原子在高温条件下比较活泼,具有彼此联合和与其他化学元素的原子化合的高度能力,它不但能与氢、氧化合形成甲烷、二氧化碳,而且能与多种金属和非金属元素化合,并能彼此联结成长链或环,成为有机物的基本结构骨架。氮与氢、氢与氧也都能化合,分别形成氨和水等简单的物质。 碳氢等元素不仅存在于地球上,而且广布在宇宙中。例如,在太阳外围温度高达几千 度的气圈中,碳元素不仅以原子状态存在,而且还有各种碳的化合物：碳氢化合物(如甲烷)、碳氮化合物(如氰)\分子状态的碳(双碳)等。另外,在一些没有任何生命痕迹的陨石上,也成功地分离出最简单的含氧和硫的碳氢化合物,甚至含有氨基酸。例如，1970年从月球上采回的岩屑样品,经分析其中也含有微量的氨基酸复合物。对一些陨石进行分析也发现其中有氨基酸等物质。这些有机物都是通过非生命的途径,即物理化学的途径形成的。因此,可以设想,地球早期的有机物也是通过物理化学过程形成的。 此外,根据一些科学资料推测,当地壳刚形成时,地球内部深处的碳化物(碳和金属的化合物)喷到地球表面以后,就与当时基本上由过热水汽所组成的地球大气发生相互作用,结果也形成了各种碳氢化合物。以后,地球大气圈中形成的碳氢化合物在水中和大气里进一步与水分子结合,再跟空气中的氨分子化合，就产生了一些较为复杂的物质，如乙醛等。 在地球形成的初期，这些原始物质的出现，是化学演变过程中的一次重要质变，为生命的产生做了必要的物质准备。 （二）从简单有机物到复杂有机物阶段 这一阶段发生在地球形成以后，生命出现以前的十几亿年。简单的碳氢化合物继续向前发展，借助于当时的地球上的各种能源如紫外线、闪电、宇宙射线、局部地热等，与当时的地球原始大气（水蒸气、氢、氨、二氧化碳等物质）发生作用形成复杂的有机物。 开始形成的是一些低分子的有机物如氨基酸、嘌呤、吡啶、脂肪酸、糖、卟啉、核苷酸等。化学演化过程中的这一步骤已由许多模拟实验所证实。嘌呤、吡啶、糖等低分子有机物产生后便合成了核苷酸。核苷酸是组成核酸的单位，有了核苷酸就为产生核酸提供了物质基础。 以后又经过许多万年的发展,氨基酸与核苷酸便分别形成高分子有机化合物-蛋白质和核酸。它们的出现标志着化学演化过程中又一次重大的质变。在这个转化过程中,温度、压力、光照等条件是很重要的,尤其重要的是水的出现。没有水的参与,向高分子有机物的转化就不能实现。因此,这一转化过程有人认为是发生在原始海洋里,有人主张是发生在海底或岸边的粘土粒子上。 （三）从高分子有机物到具有新陈代谢机能的蛋白体阶段 蛋白质是活质的最重要组成部分,是活质的构造和机能的基础,而核酸是主要的遗传物质,有了它们,也就具备了生命起源的基本条件。在原始的水域里,高分子有机物发生凝聚作用,形成以蛋白质和核酸为基础的多分子体系。这种多分子体系可能像一种胶质小球,漂浮在原始水域中,被称为团聚体或微球体。它同周围的水溶液之间,有明显的界面,形成相对独立于环境的体系。这种体系从周围环境中吸收物质作为养料,扩充并改造自己；同时也将一些废物排出体系外。最后,有一些多分子体系终于产生出生命的基本特征-新陈代谢。于是从非生命体向生命体的转化,从化学过程向生命过程的转化就在远古地质时代的地球上实现了。原始生命体就这样诞生了。 原始生命体产生之后,生命演化就由化学演化阶段进入到生物进化阶段。生物圈也就诞生了。 二、生物圈的演化 生物圈形成以后，经历了一系列演化过程，才形成了今天我们所看到的生物圈。生物圈的演化具有以下特征。 （一）生物种类由少到多与生物圈结构由简单到复杂 目前进化论认为,最初的原始生命体是没有细胞结构的,经过长期演化,在结构和功能两方面进一步复杂化、完善化,才形成了有完备生命特征的细胞。但是比较原始的细胞还没有产生出明显的细胞核,这样的生物称为原核生物,如细菌、蓝藻等,它们的后代一直生活到现代。原核生物的进一步演化产生了有细胞核的真核生物，即原生生物。现代地球上,除细菌和蓝藻外绝大部分生物都是原生生物。 随着地理环境和原始生物的不断发展变化和通过生物间的生存斗争,原始单细胞生物在细胞的形态构造上发生进一步分化，导致了在营养生活方式上的大分化,于是一部分原始单细胞生物向动物界分化，它们不能从无机物制造有机物，而以消耗现成有机物来生活；另一部分原始单细胞生物逐渐产生了自己能够制造有机养料的能力,而向植物界发展。 原生生物、后生动物、后生植物的出现，使得生物种类更加丰富多样，生物圈的结构也由简单变得复杂。最初的生物圈仅仅由原核生物组成；原生生物出现以后，生物圈由原核生物和原生生物组成；而今天的生物圈，除了原核生物和原生生物以外，还有后生动物与后生植物。 （二） 生物分布的空间范围由小到大与并由海洋向陆地扩展 生命诞生于海洋，在海洋中发展演化。太古代后期出现细菌,到了元古代后期,在海底已有大量的低等藻类的繁殖了,同时出现单细胞动物。到古生代初期〈寒武纪〉, 浅海广布,藻类繁盛,海生无脊椎动物得到了很大的发展。在太古代、元古代和古生代的早期，生物局限在海洋中，陆地上没有生物。 但到了古生代中期生物开始向陆地扩展。志留纪、泥盆纪, 鱼类出现并兴盛一时，同时植物第一次登上了陆地,从此大地开始披上了绿装。古生代后期(石炭纪、二叠纪),气候温湿,蕨类植物繁盛,裸子植物兴起,出现了大片森林；两栖类占着优势,爬行类动物兴盛。中生代气候炎热,苏铁、银杏、松柏类等裸子植物生长繁茂,形成高大的森林,后期被子植物出现，这时期爬行动物繁盛,恐龙称霸于世,原始哺乳类出现并繁盛起来。新生代距现在最近,有6500万年的历史,气候开始变冷,进化程度比较高级的哺乳类、鸟类和被子植物大发展,其后灵长类出现。在新生代晚期,即第四纪时有人类出现,开始了人类发展的时代。
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H. 生物圈初步形成于（）亿年前。

生物圈初步形成于（碧者丛敬）亿年前。

A.6-18

B.18-30

C.30-35

D.35

正确悔郑薯答案：C

I. 生物圈是怎样形成的

在太阳系中，地球是唯一存在生命的星球。无论是冰天雪地的南极，还是赤日炎炎的热带；无论是干旱燥热的沙漠，还是碧波万顷的海洋；无论是地层深处，还是高空，到处都可以找到生命的踪迹。人们把地球上动物、植物和微生物所存在的活动的圈层，称为地球生物圈。

植物是生物圈中的重要成员。许多科学家认为，在地球形成的早期，大气中的主要成分是二氧化碳，氧气的含量极少。直到大量植物出现以后，由于植物的光合作用而产生大量的氧气，才使具有高度智慧的人类和大量动物得以生存。据统计，地球上的植物大约有50多万种。那些生长在一起的植物叫植被，如森林植被、草原植被、荒漠植被等。

生物圈中的动物分布极为广泛。据估计，地球上的动物约有150万种左右。根据不同的自然景观中动物类群的生态特征，可将它们分为森林动物、草原动物、荒漠动物、苔原动物和高山动物等。

地球上的生物都有很强的适应环境的生存能力，尤其是微生物，具有顽强的生命力和繁殖能力。地质勘探表明，在地下几百米甚至一公里的深处，都有细菌存在。有些鱼类和低等浮游生物可在十几公里以下的深海中生活。

生命的过程就是生物不断地把太阳能转化成化学能的过程。煤和石油都是由于生物死亡后堆积演化而成的；岩石的风化，土壤的形成，都离不开生物的积极参与。

地球生物圈经历了十几亿年的繁衍发展，才形成为今天一切生物得以生存的环境。在这个漫长的发展演化过程中，地球的大气圈、水圈及地壳表面都积极参与其中。因此，生物圈的形成，是大气圈、水圈和地壳间相互接触、相互渗透、相互影响的结果。