地球环境的演化是从初始阶段到陆上植物的出现,具体如下:
最初的地球经历着原子演化过程。地壳内部大量放射性元素进行裂变和衰变。
这个过程所释放能量的积聚和迸发,陨星对地表的频繁撞击,以及可能由于月球被地球捕获时而引起的潮汐摩擦力等,都会导致地壳火山的强烈活动;
使得被禁锢在地壳内部的挥发性物质不断喷发出来,形成一个主要成分有水、一氧化碳(CO)、二氧化碳 (CO2)和氮等组成的还原大气圈。水汽冷凝后在低处汇聚成为海洋。
游离氧的出现,促进了生命的进化,这就是真核细胞的出现(距今10~15亿年),即在生物进化史上出现了有性繁殖和多细胞的生物。生物更为多样化。
生命在陆上出现,进化极为迅速。这是因为陆地具有更多样的生态环境,促使生物的分化和变异。生物之间的相互依存、相互制约和相互竞争的关系,也推动了生物的进化,生态系统结构也就愈来愈复杂。
陆上植物的出现,产生了土壤层。土壤是植物与岩石相互作用的产物。土壤的形成使易于淋失的养分在地表上富集起来,从而保证了生物圈的发展和繁荣。
地球环境在地球历史上经历了许多次巨大的变动。生物屏障的建立(大陆分离)或打破(大陆连结),对生物的地理分布和进化都产生深远影响。环境的剧烈变化,使许多生物死亡和灭绝(例如中生代的大型爬行动物),幸存的在新环境下突变为新种。
现代全球环境的形成
现代全球环境的形成大概是在新生代开始的。在中生代中期和晚期,世界大部分地区都是属于热带和亚热带气候,季节性变化小。到了新生代,随着现代山系如阿尔卑斯山和喜马拉雅山的隆起,发生世界性的气候变化。
气候带形成了,季节交替显著了。地球环境向着更多样化方向发展。现代的全球生态系统,包括木本和草本的被子植物、哺乳类、鸟类以及种类繁多的昆虫大约是在第三纪形成的。这个生态系统经过第四纪的严酷考验基本上稳定下来了。
地球形成约有46亿年。在地球的内部能量和太阳辐射能的作用下,经过漫长岁月的演化,游离氧的出现,使地球环境出现了重大变化,促进了生命的进化。随着大气中氧浓度的增加,大气层中逐渐出现了臭氧层,它吸收了太阳辐射的紫外线,使生物由水下(5 m以下)开始发展到水体表面,再由水体表面发展到陆地,使生物开始直接参与地质大循环。生物(主要是植物)与岩石作用产生了土壤,从而保证了生物圈的发展与繁荣。造山运动和大陆漂移,使地球环境又一次发生了重大改变。在中生代晚期,全球气候大都类似于现在的热带、亚热带气候,季节性不明显。现在全球环境结构的形成大约是新生代开始的,随着现代山系的形成,产生了全球气候的分带特征,季节性、气候分带性明显,逐渐产生现代的全球生态分布系统。各种草、木本植物,哺乳类、鸟类以及多种昆虫在第三纪形成,经过第四纪的演化发展形成了现代的生态繁荣景象。
从地球环境系统的演化史,可以看出生命的发展对地球环境的进化有着重大作用,生命与环境共同发展和进化,互为发展创造良好环境。随着科学技术的进步,人类对自然环境的影响越来越大,在地球环境中形成了一个新的智能圈或技术圈。我们今天赖以生存的环境,既不是单纯自然因素构成的,也不是单纯由社会因素构成的。现今的环境是在自然背景的基础上,经过人工改造加工形成的,体现着人类利用和改造自然的性质和水平,它正在影响着人类的生存和发展。
在原始社会,人类利用简单的生产工具,以采集和狩猎为生。人类主要是利用环境,很少改造环境。水灾、旱灾、地震、火山等等,时刻威胁人类生存。随着火的利用,工具的发明,标志着人类对自然改造的开始。自然对人类的报复,也随着人类开始改造自然而开始。恩格斯在《自然辩证法》中告知人们“不要过分陶醉于我们对自然界的胜利”。
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