元古宙前后

一、元古宙前后

地质学家把漫长的质地年代划为4个宙（Eons），即冥古宙（Padean Eon）、太古宙（Archean Eno）、元古宙（Proterozoic Eno）和显生宙（Phanero-zoic Eon）。从5.9亿年前到现在都属于显生宙。显生宙分为3个代（E-ras），即古生代（Paleozic Era）、中生代（Mesozoic Era）和新生代（Cenozoic Era）。每代又分若干纪（Periods），每纪又分若干世（Epochs）（见表4-1）。

1.冥古宙

冥古宙是地球刚形成不久的时代，约46～48亿年前，所谓混沌初开，天外紫外线与宇宙线辐射强烈，地球炽热火山熔岩频发，狂风骤雨，闪电交加，沧海陆地巨变，导致有机物质的大量催化合成与积累，原始大气圈和水圈形成，是生物化学演化的前夜。

2.太古宙

太古宙距今约35～38亿年，地球已不那样炽热和激变了，有利于原始细胞的形成。目前已在南非太古宙翁维瓦特系（Onverwachti system ）和斯瓦慈兰系（Swaziland system ）碳质页岩中找到丝状有机化石，视为细菌，距今约35亿年。太古宙的初级生命都是一些单细胞厌氧的异氧型原核类细菌。因为这时的大气圈是还原性的，含有极小量的氧而富含氢及甲烷与氨。另外，斯瓦兹兰超群和澳洲的瓦拉乌那群（Wara Woona Group）碳酸盐岩中都有层状和柱状的叠层石（stromatolite），距今约31～33亿年前。叠层石是蓝藻（即蓝细菌）和其他微生物生命活动的产物，一般被视为光合作用和光合微生物存在的可靠证据（图4-1）。

图4-1　叠层石

表4-1　地质年代和生物历史表

本书表4-1引自陈阅增老师主编的《普通生物学》（2000年版），略作修改。

3.元古宙

元古宙的叠层石也很多，说明这一时期原核蓝细菌已经很发达。其实原核嫌氧细菌较早一些就已出现，只是很少留下化石。人们把太古宙称为“蓝细菌时代”（或蓝藻时代），其长达10多亿年。蓝藻的光合作用放氧特性造成水陆环境的有机物质增加和大气圈自由氧的缓慢积累，为真核细胞的发生创造了条件。随之，蓝藻衰落，这可能与大气圈O₂的含量增加而CO₂减少，地球表面温度下降等环境变化有关。然而，目前生物界的蓝藻仍是最大的一群光合自养原核生物，包含丝状体和单细胞细菌150属1500种，其中，固氮蓝藻是生物界最重要的固氮生物。