地球早期的水生物（地球早期的水生物有哪些）

[摘要]地球早期的水生物（地球早期的水生物有哪些），关于《地球早期的水生物（地球早期的水生物有哪些）》的内容介绍。地球诞生初期水生动物三叶虫是距今5 6亿年前的寒武纪就出现的最有代表性的远古动物，5亿～4 3亿年前发展到高...

地球早期的水生物（地球早期的水生物有哪些），关于《地球早期的水生物（地球早期的水生物有哪些）》的内容介绍。

地球诞生初期水生动物三叶虫是距今5.6亿年前的寒武纪就出现的最有代表性的远古动物，5亿～4.3亿年前发展到高峰，至2.4亿年前的二叠纪完全灭绝，前后在地球上生存了3....

地球诞生初期水生动物

三叶虫是距今5.6亿年前的寒武纪就出现的最有代表性的远古动物，5亿～4.3亿年前发展到高峰，至2.4亿年前的二叠纪完全灭绝，前后在地球上生存了3.2亿多年，可见这是一类生命力极强的生物。在漫长的时间长河中，它们演化出繁多的种类，有的长达70厘米，有的只有2毫米。背甲为两条背沟纵向分为一个轴叶和两个肋叶，因此名为三叶虫。[1-2]

中文学名

三叶虫

界

动物界

门

节肢动物门

纲

三叶虫纲

目

球接子目、莱得利基虫目、

分布区域

在英属哥伦比亚、纽约州、中国、德国

习性

共生

英文名

Trilobita

从背部看去三叶虫（trilobites）为卵形或椭圆形，成虫的长为3～10厘米，宽为1～3厘米

三叶虫

。小型的6毫米以下。从结构上可分为头甲、胸甲和尾甲三部分。三叶虫体外包有一层外壳，坚硬的外壳为背壳及其向腹面延伸的腹部边缘。腹面的节肢为几丁质，其他部分都被柔软的薄膜所掩盖。一般所采到的三叶虫化石都是背壳。三叶虫背壳的中间部分称为轴部或中轴，左、右两侧称为肋叶或肋部。三叶虫壳面光滑。或有陷孔、瘤包、斑点、放射形线纹、同心圆线纹、短刺等。头部多数被两条背沟纵分为三叶，中间隆起的部分为头鞍及颈环[2] ，两侧为颊部，眼位于颊部。颊部为面线所穿过，两面线之间的内侧部分统称为头盖，两侧部分称为活动颊或自由颊。胸部由若干胸节组成，形状不一，成虫2～40节。中间部分为中轴，两侧称为肋部。每个肋节上具肋沟，两肋节间为间肋沟。尾部是由若干体

三叶虫

节互相融合而形成的，1～30节以上不等。形状一般半圆形，但变化很大，可分为一中轴和两肋部。肋部分节，有肋沟和间肋沟。肋部可具边缘，边缘上亦常有边缘刺。

三叶虫腹面的节肢极少保存为化石，迄今为止全世界已发现节肢化石的只有19个种。从奥陶纪到泥盆纪末的一些三叶虫（比如裂肋三叶虫目）进化出了非常巧妙的脊椎似的结构。在摩洛哥就发现了这样的化石。此外在俄罗斯西部、美国俄克拉何马州以及加拿大安大略省也有带脊椎结构的化石被发现。这种脊椎结构可能是对于鱼的出现的一种抵抗反应。

多数三叶虫有眼睛，它们还有可能用来作味觉和嗅觉器官的触角，触须可达20至30厘米。三叶虫[2] 的眼睛是由方解石（碳酸钙，CaCO₃）组成的。结晶良好的纯净方解石（冰洲石）是透明的，有些三叶虫使用单晶的、透明的方解石来组成其每只眼睛的透镜。这与大多数其它节肢动物不同，球差，同时提供极好的视觉效果。

典型的三叶虫眼睛是复眼，每个透镜为一个拉长的棱镜。

分类

三叶虫为雌雄异体，卵生，个体发育过程中经过多次周期性蜕壳，在个体发育过程中，形态变化很大。一般划分为3个阶段：幼虫期、分节期、成虫期。三叶虫纲可以分为10目：球接子目、莱得利基虫目、耸棒头虫目、褶颊虫目、镜眼虫目、裂肋虫目、栉虫目、镰虫目、砑头虫目及齿肋虫目。[2]

习性

三叶虫与珊瑚、海百合、腕足动物、头足动物等动物共生。大多适应于浅海底栖爬行或以半游泳生活，还有一些在远洋中游泳或远洋中漂浮生活。生活习性的不同决定着其身体构造不同。底栖三叶虫身体扁平，有的三叶虫可钻入泥沙生活，其头部结构坚硬，前缘形似扁铲，便于挖掘。有的头甲愈合，肋刺发育，尾小，具尖末刺，用以在泥沙中推进。另外，适于在松软或淤泥海底爬行生活的类型，其肋刺和尾刺均很发达，使身体不易陷入泥中。营漂浮生活的类型，往往身体长满纤细的长刺。它们以原生动物、海绵动物、腔肠动物、腕足动物的动物尸体或以海藻等细小生物为食。

三叶虫的生活习性是多种多样的，化石中最多的一类是保存在石灰岩或页岩中，可见当时它们大多生活在浅海底或游移于淤泥之上。它们有的稍能游泳，有的随水漂流。志留纪中期的齿虫类，整个身体几乎被密密的长刺包围，这些长刺对于它们在水里游泳来说是一种强有力的推进器，因此可以推测它们是游泳的能手；同时，这些长刺也是抵御天敌的有效武器。这种类型的三叶虫主要是出现于奥陶纪到泥盆纪时期，当时与它共生的鹦鹉螺类、板足鲎类和鱼类都是三叶虫的劲敌，如果三叶虫不增强它的游泳能力和御敌的武器，它们怎样在那个竞争激烈的环境中继续生存繁衍呢？

奥陶纪的某些三叶虫，如宝石虫、斜视虫、隐头虫等还发展了卷曲的能力，它们的头部和尾部可以完全紧接在一起，仅将背部的硬壳暴露在外；它们还可以钻进淤泥以保护其柔软的腹部器官，这样，一方面便于御敌；另一方面也可以以类似于尺蠖那样的伸曲的方式推动身体前进。

三叶虫 (5张)

对于三叶虫的个体发育过程，科学家通常是通过采集同一层位中同一种个体的不同生长阶段的标本来研究的。三叶虫的个体发育，大致划分为三个时期——幼年期、中年期和成年期。幼年期虫体头部和尾部尚不分明，也没有胸节，直径大约为0.24～1.3毫米。中年期虫体头部和尾部已经分开，胸节也已经发育，但是节数比成年期少一节。成年期虫体的胸部与尾部节数增加到了极限，虫体增大，壳上的刺、瘤等附加物均出现了。[2]

孵化

从卵中孵化出来的幼虫被称为原甲期（protaspid period），在这个阶段里所有环全部融合在一起形成一个单一的盔甲。在此后的生长期里在每次蜕皮时在尾部前会增加新的胸部环。此后在蜕皮时环的数目不再增加，对三叶虫的幼虫阶段人们的认识很丰富，它们为研究三叶虫之间的亲缘关系提供了非常重要的帮助。

起源

三叶虫的祖先可能是类似于节肢动物的动物，如斯普里格蠕虫或其它隐生宙埃迪卡拉纪时期类似三叶虫的动物。早期三叶虫与伯吉斯页岩和其它寒武纪的节肢动物化石有许多类似的地方，因此三叶虫与其它节肢动物可能在埃迪卡拉纪和寒武纪的交界之前有共同的祖先。

演化

三叶虫发展迅速，在寒武纪晚期达到繁殖高点的时代。为了适应不同的生活环境，形态演变多种多样。有的头、胸、尾三部分大小相等，壳体缓平，头、尾都缺少明显的装饰，如大头虫（BUMASTUS）：有的头部既宽且大，前缘被一条平阔的围边所环绕，其上还排列着整齐的瘤粒，如隐三瘤虫（CRYPOLITHUS）；有的为了免于受害，在胸、尾装饰着尖长的针刺，如裂肋虫（LICHAS）；有的壳体还能够卷曲成为球状，如隐头虫（CALYMENE）。

寒武纪代表性三叶虫（5.4亿~4.9亿年前）多数三叶虫身体扁平。莱得利基虫目（Redlichiida)被认为是三叶虫的始祖。研究中有把球接子目（Agnostus)归入甲壳类的观点。

奥陶纪代表性三叶虫（4.9亿~4.4亿年前）形态多样，有的长着蜗牛一样的眼睛，有的身上长着好几根角，还出现了视野范围宽广的游泳型三叶虫。因为这时的海洋里它的天敌很少，所以奥陶纪成为“三叶虫大繁荣时代”。

志留纪代表性三叶虫（4.4亿~4.2亿年前）逃过了奥陶纪大灭绝的种类，它们在珊瑚礁附近大量繁殖。

泥盆纪代表性三叶虫（4.2亿~3.6亿年前）这一时代随着有下颚的鱼类出现，海洋环境发生了巨大的变化。很多三叶虫的身体上进化出了多种多样的装饰性部分，研究者认为这些装饰能提升三叶虫的防御功能和感觉机能。

石炭纪/二叠纪代表性三叶虫（3.6亿~2.5亿年前）寒武纪之后，三叶虫纲下的10个目都繁衍的相当兴盛。但是泥盆纪后期的大灭绝，使除了蚜头虫目（Proetus)之外的三叶虫全部灭绝。逃过劫难的蚜头虫目拥有流线型的身体，但身上没有刺和装饰。

灭绝

三叶虫灭绝的具体原因不明，但是志留纪和泥盆纪时期两腭强大，互相之间由关节连接的鲨鱼和其它早期鱼类的出现与同时出现的三叶虫数量的减少似乎有关。三叶虫为这些新动物可能提供了丰富的食物。

此外到二叠纪后期时三叶虫的数量和种类已经相当少了，这无疑为它们在二叠纪——三叠纪灭绝事件中灭绝提供了条件。此前的奥陶纪——志留纪灭绝事件虽然没有后来的二叠纪——三叠纪灭绝事件那么严重，但是也已经大大地减少了三叶虫的多样性。

对于三叶虫的个体发育过程，科学家通常是通过采集同一层位中同一种个体的不同生长阶段的标本来研究的。三叶虫的个体发育，大致划分为三个时期——幼年期、中年期和成年期。幼年期虫体头部和尾部尚不分明，也没有胸节，直径大约为0.24－1.3毫米。中年期虫体头部和尾部已经分开，胸节也已经发育，但是节数比成年期少一节。成年期虫体的胸部与尾部节数增加到了极限，虫体增大，壳上的刺、瘤等附加物均出现了。

化石

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形成环境

三叶虫化石

在远古海洋中三叶虫的生活环境从浅海到深海非常广。偶尔三叶虫在海底爬行时留下的足迹也被化石化了。几乎在所有今天的大陆上均有三叶虫的化石被发现，它们似乎在所有远古海洋中均有生存。

今天在全世界发现的三叶虫化石可以分上万种，由于三叶虫的发展非常快，因此它们非常适合被用作标准化石。在英属哥伦比亚、纽约州、中国、德国和其它一些地方发现过非常稀有的、带有软的身体部位如足、鳃和触角的三叶虫化石。

品种

中国三叶虫化石是早古生代的重要化石之一，是划分和对比寒武纪地层的重要依据。

主要的三叶虫化石品种有：蝙蝠虫（Drepanura）、四川虫（Szechuanella）、副四川虫（Parasxechuanella）、似栉壳虫(即湘西虫)、王冠虫（Coronocephalus）、沟通虫（Ductina）

三叶虫的世界

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命名

早在300多年前的明朝崇祯年间，一个名叫张华东的人在山东泰安大汶口发现了一种包埋在石头里的“怪物”，其外形容貌颇似蝙蝠展翅，于是他就为之命名为“蝙蝠石”。到了20世纪20年代，我国的古生物学家对“蝙蝠石”进行了科学研究，终于弄清楚了原来这是一种三叶虫的尾部。这种三叶虫生活在5亿年前的寒武纪晚期，是海洋中的一种节肢动物。为了纪念这个世界上给三叶虫起的第一个名字，我国科学家就把这种三叶虫由拉丁名翻译成的中文名字依然叫做蝙蝠虫。　国外研究三叶虫的最早记录可以追溯到1698年。当时，鲁德把一个头部长有三个圆瘤的三叶虫化石命名为“三瘤虫”。到了1771年，瓦尔其根据这种动物的形态特征，即身体从纵横两方面来看都可以分成三部分：纵向上分为头部、胸部和尾部，横向上分为中轴及其两边的侧叶部分，因而给出了一个恰如其分的名称——“三叶虫”。

繁殖

三叶虫最早是随着寒武纪初期的小壳动物群而出现的，小壳动物群主要是指软舌螺、腹足类、单板类、喙壳类和分类位置不明的一大批个体微小（一般仅1～2mm）、低等的软体动物，当时的海洋条件已经适合于它们生存，这些动物给三叶虫带来了丰富的食源，在那时的海洋中，三叶虫还没有遇到有力的竞争对手，因此它们横行霸道，迅速发展，整个寒武纪成了三叶虫的世界。

身体

三叶虫的样子奇特，身体分为头、胸和腹三个部分。贝壳则有三个叶体，二叶位于纵向轴叶的每一侧，因此被称为：“三叶虫”。从背部看去三叶虫微卵形或椭圆形，成虫的长为3～10厘米，宽为1～3厘米。外壳坚硬，正中突起，两肋低平，也形成纵列的三部分，三叶虫的名字就是这么来的吧。由于三叶虫的背壳坚硬，所以容易被保存成为化石。我们今天了解这种绝灭了的动物，全是通过化石来认识它们的。三叶虫的头部由于覆盖有硬甲，可称为头甲，头甲上中央隆起的部分叫头鞍，头鞍的形状和大小在不同种类中变化较大，头鞍前部是头盖，上面发育着眼脊、眼叶和眼。头盖两侧的边缘下凹并延展形成活动颊，活动颊常常进一步形成十分尖锐的颊刺，伸向身体的后方，整个头甲是三叶虫分类和种属鉴定的重要依据。

胸甲尾部

胸甲由许多形状相似的胸节组成，这些胸节相互衔接，与绝大多数节肢动物的体节相似，胸节可以活动，并有弯曲的功能。三叶虫身体能够蜷起或伸展开全靠这些活动的胸节，但幼年体的三叶虫没有胸节。尾甲是指三叶虫身体末端由若干体节融合而成的部分，它们形成三叶虫独特的尾部。三叶虫的尾一般都是半圆形，由于尾的边缘常常形成大小不同的尾刺，使许多三叶虫的尾伸展、放射，变得很美丽。整个三叶虫的背面硬而光滑，但科学家们发现有些种类在背甲上具有小瘤或小结节，这些小瘤和小结节与背甲上的颊刺、肋刺、尾刺一起，构成了复杂的防护"盔甲"。

发育

经过各国古生物学家多年的研究，认为三叶虫具有复杂的发育阶段。三叶虫为雌雄异体，卵生，在它们在一生的发育中，要经过多次的蜕壳才能长成，当前的许多节肢动物都承袭了三叶虫的生长方式。三叶虫从幼虫到成虫，一般经历三个生长阶段，即幼年期、分节期和成虫期。了解这点，对我们在野外采集三叶虫化石很有必要，如果人们稍微具备一些有关三叶虫发育阶段的知识，就能对采集到的三叶虫化石做出大致的鉴定，不致于把不同发育阶段的同一种三叶虫当做不同形态的属种了。

幼年期的三叶虫除身体很小外，常常凸起明显，头部与尾部区分不明显，没有胸节，虫体呈圆球状。以后，随着三叶虫不断生长，胸节逐渐增加，当胸节全部长成不再增加时就进入成年期，此时意味着三叶虫已达到性成熟阶段，能够生儿育女了。三叶虫每蜕一次壳，身体都会增大，壳上的刺、瘤、甚至尾甲的分节数也会增加。

三叶虫长大以后就可以在海洋中无忧无虑地生活了，至今为止，人们还没有在陆相地层中发现三叶虫化石，这说明这种动物确实只生存在海洋里。由于三叶虫化石常常与珊瑚、腕足动物、头足动物共同出现，表明它们都喜欢生活在比较温暖的浅海，在那里，三叶虫以各种微小的生物为食，或者也对海草及动物的尸体感兴趣。可以肯定，它们不具有主动攻击的能力，因为三叶虫没有良好的游泳器官，也不具备流线形的体形，在水中行进的速度较慢。从它们的坚固背甲可以想象，一旦有凶猛的动物（如鹦鹉螺类）向它们摆出进攻的架势时，三叶虫会迅速把身体蜷起，象穿山甲那样把自己保护起来，悄悄沉入海底。

为什么出现那么多三叶虫？

寒武纪时为什么出现那么多三叶虫呢？科学家们通过古生态学的研究认为，三叶虫具有很好的适应环境的生存方式。三叶虫并不遵循着单一的生活模式，有些种类的三叶虫喜欢游泳，有些种类喜欢在水面上漂浮，有些喜欢在海底爬行，还有些习惯于钻在泥沙中生活，它们占据了不同的生态空间，寒武纪的海洋成了三

三叶虫化石

叶虫的世界。在寒武纪以后的地质时代，这种不同寻常的生物与其它无脊椎动物又共同生存了很长时间，才逐渐数量减少和衰退。我国三叶虫化石非常丰富，仅在寒武纪的早期就发现了200多个属，山东泰安盛产的“燕子石”，经研究发现就是当时大量活动的三叶虫死后堆积形成的，那些显露在岩石表面纷纷欲飞的“燕子”，实际上全是一种长有长长尾刺三叶虫的尾甲。

三叶虫出现后，在整个早古生代（包括寒武纪、奥陶纪和志留纪）都可作为众多生物的代表，它们和许多其它生物一起共同揭开了地球走进生物多样化的序幕，从此，一个欣欣向荣的生物世界才真正出现。晚古生代时三叶虫数量随着门类众多的海相无脊椎动物的大量涌现而减少，中生代到来时终于绝灭。

动物分类

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在动物分类学上，三叶虫属于节肢动物门、三叶虫纲。它们生活在远古的海洋中，主要出现在寒武纪，到寒武纪晚期时发展到顶点。此后，三叶虫从极盛的高峰走向衰退，延续到二叠纪末期时绝灭，没有进入中生代。三叶虫在整个古生代3亿多年的漫长地质历程中生生不息，繁衍出了众多的类群和巨大的数量，总计有1500多个属，1万多个种，其中发现于我国的有大约500个属。

三叶虫的形状大多为卵圆形或椭圆形，个体大小相差却很悬殊。发现于葡萄牙奥陶纪地层中的乌拉裂肋虫是最大的三叶虫之一，长达70厘米。而古盘虫、球接子之类的微小三叶虫却只有不到6毫米。常见的三叶虫一般长度都在3到10厘米，宽度在1到3厘米。超过20厘米的就算大型的了。在我国昆明寒武纪早期地层中曾经发现过长度为30厘米的莱得利基虫。

三叶虫生活的年代距今虽然遥远，但是科学家对它的形态、构造等特征的了解是相当充分的，主要的原因有以下几点：首先，三叶虫身体表面披有坚固的甲壳，在个体发育过程中经历多次脱壳生长，所以它们在地层中遗留下的化石数量比其他生物要多；其次，寒武纪海洋中很少有比三叶虫更大、更凶暴的动物和它生活在一起，因此它们能够迅速繁衍，广泛分布；此外，三叶虫化石大多保存在质地细致的石灰岩或页岩中，因此，不仅外壳的特征能够被观察得很清楚，而且有时其内部构造也能被看得很清晰。

三叶虫的主要特征表现在它的背壳构造，其头部中央有一个突起的“头鞍”，可能是安置脑的处所。头鞍的表面有的光滑无饰，有的瘤斑点缀，还有的具有为数不等的横沟。这些横沟被称为“头鞍沟”。头鞍两侧，一般有成对的眼睛。沿眼睛的前后有一条沟，称为“面线”，这是三叶虫成长过程中借以脱壳钻出身体的地方。头部腹面的前端有一对分节的触须，既是行动器官，又是感觉器官。触须的后面是摄食的口，通常盖着“唇瓣”。口两侧有许多细小而分节的行动器官——附肢，附肢上有细密的纤毛，大概可以起到呼吸的作用。

三叶虫的胸部分节，多者达十几节，少者只分两节。各节之间以覆瓦状（即像房顶的瓦片一样一片覆叠在另一片的上面）关联起来，便于卷曲活动。三叶虫腹面两侧有为数众多的分节附肢，附肢上具有纤毛，因此这些附肢也兼负行动和呼吸之用。三叶虫的尾部和胸部一样，纵向上分为中轴及其两侧的肋叶部，其形态多样；尾部的边缘有的带刺，有的不带刺。

三叶虫自从在寒武纪早期出现以后，在整个系统演化中各部主要构造特点也逐渐发生相应的变化，这些变化规律主要有下列几方面：

1、头鞍形态的变化：寒武纪早期的原始三叶虫的头鞍形态多为长圆锥形，凸起也不显著。往后到了寒武纪中期以后，头鞍逐渐缩短，两侧趋向平行，成为圆柱形，甚至有的成为了球形。到了寒武纪晚期及以后的三叶虫，甚至头鞍与其两侧的颊部分界也不清楚了。

2、面线后支所在位置的变化：早期三叶虫的面线后支（即眼睛之后的那段面线）终点常与头部的后边缘或两颊角相交；往后到了奥陶纪以后的类型，则常与头部的两旁侧缘上相交。

3、眼的变化：某些三叶虫的眼睛。早期是新月形的，随后逐渐变小，最后消失。另一类复眼比较发达的三叶虫，眼睛则由小变大，最后会出现眼柄，眼睛则长在高高耸起的眼柄顶端上。志留纪的许多三叶虫就属于这一类。

4、身体周围长刺的变化：寒武纪和奥陶纪的三叶虫很少长刺，而志留纪及其以后的类型长刺较为多见，而且刺比以前的也更加复杂。

5、胸节由多变少，尾部由小变大，头鞍上的横沟由多到少等等趋势也在许多类型的三叶虫中显示出来。

研究

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三叶虫是节肢动物的一种，全身明显分为头、胸、尾三部分，背甲坚硬，被两条纵向深沟割裂成大致相等的三片，所以叫做三叶虫。

最早描述的三叶虫化石在英国，当时误以为是一种比目鱼化石。在十九世纪国外对

三叶虫 (9张)

三叶虫的研究已经比较透彻，中国的三叶虫最早由许多国外专家和探险家进行命名和报道，民国时期的卢衍豪教授对中国三叶虫的研究做了重要的起步工作。新中国建立后，国家开始系统研究中国的三叶虫。有《中国的三叶虫》等书出版[1] 。吉林大学博物馆馆长昝淑芹教授对辽宁东部地区（辽东半岛和太子河流域）寒武纪的三叶虫动物群进行过系统研究。记述了该区寒武纪地层中的四十一个科或亚科，一百零一个属或亚属，一百八十九个种的三叶虫化石，其中有新属五个，新种57个。发表了专著《辽宁东部寒武纪地层及三叶虫动物群》等一系列的研究成果。今天在全世界发现的三叶虫化石可以分为上万种，由于三叶虫的发展非常快，因此它们非常适合被用做标准化石，地质学家可以使用它们来确定含有三叶虫的石头的年代。三叶虫是最早的、获得广泛吸引力的化石，至今为止每年还有新的物种被发现。但是由于我国三叶虫分类起步晚，当前我国三叶虫分类研究方面仍很混乱。

其他

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三叶虫还是中国一种“贡茶”的名称——三叶虫茶，城步民间简称虫茶，也可以做茶叶蛋。

感觉器官

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许多三叶虫有眼睛，它们还有可能用来作味觉和嗅觉器官的触角。有些三叶虫是瞎的，可能它们居住在非常深的海底，那里没有光，因此用不着眼睛。有些（比如蛙形镜眼虫Phacops rana）有很大的眼睛。

三叶虫的眼睛是由方解石（碳酸钙，CaCO₃）组成的。纯的方解石是透明的，有些三叶虫使用单晶的、透明的方解石来组成其每只眼睛的透镜。这与大多数其他节肢动物不同，球差，同时提供极好的景深。在今天生存的动物中蛇尾海星Ophiocoma wendtii使用类似的透镜。

典型的三叶虫眼睛是复眼，每个透镜都是一个一般排列为六边形的拉长的棱镜。每只复眼内的透镜数不等，有些只有一个，有些可达上千。

邮票上的三叶虫

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1958年4月15日我国发行一套《中国古生物》邮票，其中第一枚就是“嵩里山三叶虫”

自左至右：嵩里山三叶虫、禄丰龙、肿骨鹿

[3]

近日，芝加哥大学科学家AlanDrummond利用了这样一种方法再现了一种已经灭绝的古老史前物种：三叶虫。

地球最早的生物是什么什么是地球最早的生物

1、地球上最早的生物应该是原核生物。它的生存环境大多是海洋之中，经过环境中各种因素的影响不断发展，适应环境，在地球上生存下去，例如最早的自营生物蓝绿藻。原核生物是已知最古老的化石，它的出现促使了地球生物多样性的发展。

2、古生物学家鉴定最早期的生物在海洋形成，它们被称为异营性的原核生物。它现在主要存在于一些无氧环境中，不容易被发现。这种细菌的细胞内的遗传物质脱氧核糖核酸没有被核膜包围，它们通过细胞分裂的方式快速、完全地复制自身，但其演化速度却很缓慢。

3、原核生物在阳光和水的影响下不断发展，异营生物逐渐演化为能够通过光合作用自己制造食物的自营生物。最早的自营生物是一些光合作用单细胞的蓝绿藻。它们能够利用阳光和大气层中的二氧化碳制造食物，并释放大量氧气。这些单细胞细菌不断在海洋繁殖，它们所释放的氧气最终改变了地球的环境。

4、所以说，地球最古老的生物就是原核生物，它们通过自我发展进行分类演化，进而使得基因突变，造成细胞多样性，形成各种各样的生物，保证了地球的生物多样性，促进了地球的发展。

地球早期的水是如何来的？

地球是人类生存的家园，也是一个水的世界。我们都知道，地球表面的水资源占到了总面积的71%，而地球内部同样有很多的水资源，它们通过地质活动和火山喷发不断来到地表。

从太空中看地球，你就能够明白地球的确可以称得上是一个水球。而水是生命之源，地球表面正是有了丰富的水资源，才能够在38亿年前诞生早期生命，生命才能够经过一步步进化演化，最终诞生智慧生命人类。

于是有人产生了这样一个疑问：地球早期的水是如何来的？根据科学家对行星形成的研究，早期的地球可是一个炼狱世界，到处都是岩浆，温度还非常高。早期水的形成是在地球不断冷却之后，那么这些早期水是怎么来的？是来自于地球本身还是来自于地球之外？

事实上，对于地球早期水的起源，科学家一直都在探索研究，主流的猜测有两个，一个是来自于地球本身的形成，一个是来自于地球之外的彗星。

我们先来看来自于彗星的这个猜测，相信很多朋友都知道，水是氢氧元素组成，在人类刚刚走出地球的时候，认为水是宇宙中非常稀有的一种物种。而像地球这样的水资源丰富的星球在宇宙中应该比较少，可是随着科学家对太阳系探索的不断深入，我们发现，水在太阳系是非常普遍的物质。

离太阳越远的地方，存在的水星球越多，木星和土星的很多卫星表面都有大量的水冰存在，比如木卫二，木卫三等表面基本都被水冰覆盖。它们存在的水量比地球的水量还要多，虽然地球表面也有丰富的水资源，但是跟木星和土星的几个卫星上面的水量相比，那就是小巫见大巫。

除此之外，天王星，海王星以及太阳系边缘柯伊伯带的大部分天体都可以说是一个冰的世界。由此可见，水在太阳系是普遍存在的物质，为什么水在太阳系是普遍的物质？原因其实并不复杂，水的组成非常简单，就是氢和氧，而氢是宇宙最普遍大量存在的一种元素，氧同样含量也不少。

远离太阳的位置，很容易通过氢氧化学反应形成水，所以存在大量的水星球也就不奇怪了。同样，我们把目光把大到整个宇宙，水也是一种普遍的物质。相信在各个恒星系中，都有很多的水星球存在，太阳系并不是特例，地球也不是特例，由此我们也可以得出一个结论，那就是生命在宇宙中有可能也是普遍的存在。

虽然宇宙中氢氧元素普遍存在，它们的化学反应很容易形成水然后降落到各个天体之上。可是在恒星系中，宜居带的范围内却很难形成水，原因就是距离恒星太近，被恒星发出的辐射能量消化了。太阳系中，宜居带有三颗行星，分别是金星，地球和火星，当然距离太阳更近的还有一颗水星。

在地球所处的位置空间，氢氧元素结合形成的水是很难以游离的形式存在，所以也不大可能会有凝结形成的太空水降落到地球上。虽然如此，但是金星，地球和火星早期的的时候，仍然形成了丰富的表面水资源。之所以如此，主要是因为早期的太阳系还不稳定，大量来自于太阳系边缘的彗星不断向内星系奔来。

彗星我们都知道，那就是一个携带着大量水冰的水球，当彗星进入地球大气层之后，上面携带的水冰不断融化，一部分留在了大气层中形成了大气水，一部分随着撞击来到了地表，形成了水资源。随着彗星对地球的不断撞击，大量的水也来到了地球，而大气层有了丰富的水气之后，也就有了水的循环。

这是科学家对地球水资源的第一个猜测：来自彗星的馈赠，而第二个猜测那就是地球的自产自销，而对于早期水来自于地球本身也同样也可以分为几种猜测，一种猜测是早期地球内部温度变化和重力作用形成的。

我们都知道，水是由氢气和氧气反应生成的，早期地球内部物质发生分异和对流，于是地球逐渐分化出圈层，在分化过程中，氢、氧气体上浮到地表，再通过各种物理及化学作用生成水蒸气，水蒸气液化，并积累，形成原始的海洋。

第二种猜测是水是玄武岩形成原始地壳的时候先熔化后冷却产生的。我们都知道，地球内部存在着铀等放射性元素，这些元素通过衰变，释放出热能。于是形成了地球内部的高温状态，高熔点的物质下沉，易熔化的物质上升，从中分离出易挥发的物质：氮、氧、碳水化合物、硫和大量水蒸气。

第三种猜测，早期地球的水来自于地下深处的岩浆，我们都知道，地球内部就是一个熔岩的世界，到处都是流动的岩浆。而这些岩浆中含量的水资源，实验证明，压力为15 kPa，温度为10000℃的岩浆，可以溶解30%的水。

通过科学家对火山喷发产生的岩浆进行分析，的确发现其中含量水，而随着深度的不断增加，岩浆的含水量也在增加。因此，有科学家认为地球早期的时候，内部含量大量的水资源，它们通过岩浆喷发的形式来到了地球，形成了庞大的海洋面积。

地球早期的水是来自于地球本身还是地外的彗星，目前还没有确定的答案，不过越来越多的科学家支持来源于地球本身。这是因为，随着人类科技的不断进步，我们对物质，对地球有了越来越多的了解。尤其是地球的水循环是整个生态生物中最重要的部分。

过去，我们一直认为地球的水循环主要是地表和大气的循环，可是现在越来越多的证据表明，地球内部跟地表的水循环有可能才是整个水循环系统中最重要的一个环节。如果这个结论是正确的，那说明地球内部的含水量有可能远超过地表。

当然，要证明这些，以人类现在的科技实力还是有困难的，虽然我们对地表有了全面的认知。可是对于地表内部，我们还没有好的探测方法，人类的科技实力也无法真正深入地球内部，尤其是地幔层去探索。

如果在未来，我们有了能够到达地球内部的技术，或许就可以发现更多的地底奥秘，那个时候我们就能够详细检测地球内部的含水量，或许在那里，我们会真正找到地球水的来历。

如果地球早期的水主要是来自于地球本身的变化，那么其它的类地行星，比如金星和火星等，早期的时候同样也具备诞生大量水资源的条件。类地行星早期的时候都具备着同样的演化过程，同样内部是一个高温，高压的岩浆世界。

如果是这样的话，那说明金星和火星的内部同样有丰富的水资源存在，只不过由于地表环境的恶劣，无法在地面存在下去，只能储存于星球内部。等到地表有了适宜的生态环境之后，才能够让内部的水资源来到地表，形成水世界，由此可见，火星地表之下有可能仍然存在着大量的水资源，这对于人类来说可是一个巨大的好消息。

有了水，就有了生命生存的基础，如果我们未来要改造火星，让它成为适宜人类生存的第二地球，没有大量水资源存在是绝对不行的。如果我们搞清楚了地球早期水的来历，那么对于我们了解宇宙，了解地外生命将会有巨大的帮助。

地球上最初的水是从哪里来的？有什么科学依据？

水是生命之源。地球上的所有生物都必须仰靠氧气和水资源才可以存活，而在目前人类科技所能探究到的星球领域中，也没有哪一颗星球拥有和地球一样的如此适合人类生存的条件。要知道，地球超过百分之七十的表面都被水覆盖着，是太阳系中唯一一个颗有生命存在的星球。地球上的水的来源其实有两种说法，一是来自地球外部，一是来自地球内部，并且都有相应的较为科学的解释。

一、最初的水来自地球内部

水是较为容易就能形成产生的化合物，所以其实在太阳系里面的很多行星都是有水的存在的，但是它们是以水冰的形态存在的。因此原始地球刚开始形成的时候，本身就是有水的存在了，只是数量很少。而且在地球的初期，火山运动是很频繁的，地球上大部分是被岩浆充斥着，这样高温的环境中，水无法以液态的形式存在，基本是变成水蒸气飘散在大气中，也有相当一部分飘散到外太空去。

二、大量的水来自行星撞击

当地球随着漫长的时间大致形成的时候，地球表面的温度开始降下来，大气中的水蒸气得以变成液态水存在，沉降在地球上。但是这部分液态水是极少的。那个时期，经常发生行星碰撞的情况，地球在很长一段时间内也经常遭受其他小行星的撞击。当发生撞击的时候，小行星上的水冰就会被留在地球表面。而地球距离太阳的距离被认为是非常适中的，所以适宜的温度就使得水冰都融化为液态水，逐渐汇聚成地球上的海洋湖泊。借助大气循环，液态水变成水蒸气又四处飘散，接着又变为液态水以降雨的方式形成了其他河川等。

关于地球上的水资源的来源，相关的说法非常之多。还有说是来自太阳和一些生物作用的过程，这两种说法也是具有一定的科学依据的。但是我们知道，单单就目前地球上已知的水资源的分布来看，其渠道来源是非常广的。而被广泛认可的说法还是上述提及的两种来源，而行星撞击地球论被认为是地球水最初的主要来源。

海洋最早生物是什么

海洋最早生物是细菌。

美国科学家宣布，他们发现了一种存活于2. 5亿年前的细菌，这是迄今为止人类发现的最古老的地球生物。

科学家们多年前就在新墨西哥州的卡尔斯巴德大洞窟发现了这些细菌，它们被包裹在一粒盐晶体中，处于假死状态，并且被深埋在500多米的地下。DNA测试显示，这些史前的细菌和今天地球上存在的卡介菌密切相关。科学家们通过化石和辐射测试鉴定了这块晶体2. 5亿年的历史。

目前，科学家已经将这些假死的细菌孢子从晶体中抽取出来，放入密封的试管中，等待它们重新孵化。科学家声称，这些细菌比恐龙还要古老，人类发现的恐龙遗迹最早是2. 3亿年前。这些细菌的发现为地球古生代生物的研究提供了可能，因为在经历了晚古生代的大冰期后，地球上95％的海洋生物都灭绝了。

现在地球上的生命与细胞分不开。因为细胞有两个基本属性：新陈代谢和生殖作用。新陈代谢是在多种酶的催化下进行的，生殖作用是在核酸分子复制的基础上进行的。因此，生命起源的主要化学基础是蛋白质和核酸的出现，以及相互作用。组成细胞的成分的还有脂质和其他若干化学物质。水一般占细胞成分的80～90%。细胞分原核细胞和真核细胞两大类：原核细胞没有细胞核和细胞器，比较小，长度大多在60微米以下。真核细胞有细胞核和细胞器，一般比原核细胞大得多。具有原核细胞的生物叫原核生物，真核生物则都由真核细胞所组成。

生命起源和早期进化的过程经历了化学进化、原核细胞的出现和进化、真核细胞的出现和进化几个阶段。

生命出现以前的物质逐渐复杂化的自然过程。地球上生命起源的基础是化学进化。它至少包括：①元素的相互作用产生出许多无机化合物，由此又产生多种简单有机化合物。这些化学反应可以发生在大气中、陆上的池塘里和海洋中。但由于雨水冲刷，各种化合物最终汇集到海洋中。由于紫外线的穿透力比较弱，海洋表面的有机物被分解，而海洋表面以下的有机物则有条件进一步复杂化。②由简单的有机物发展出各种生物小分子，如氨基酸、糖分、有机碱基、嘌呤、嘧啶等。③由生物小分子发展成多种生物大分子，如蛋白质、核酸、脂质等。④有一定结构的隔离系统在水中出现，这隔离系统的逐渐完善化就出现了原始生命──原核细胞。

美国S.L.米勒和H.C.尤里曾设计一种仪器。他们模拟早期地球的大气条件，把水、氨、甲烷、二氧化碳等放在密闭的仪器里进行热循环，在容器内不断地放出闪电。一个星期后，他们从容器内的液体中得到了若干氨基酸和其他有机物。这表明与生命有关的上述重要的有机物，在早期地球条件下自然合成的可能性。

进一步的化学进化就产生出蛋白质和核酸等化学物质。这些物质最终也会汇集于海洋。因为历时很长，海洋中所贮存的有机物便很多。20世纪20年代，英国J.B.S.霍尔丹和苏联А.И.奥巴林都认为当时的海洋是温热且富有多种有机物的，是一种“热汤”。在热汤里，蛋白质或其他多聚体（如核酸）会偶尔形成小球一类的结构。奥巴林称它为团聚体(coacervate)，而S.W.福克斯称它为微小球 (microsphere)。这些微小体跟周围环境有一定区别，是一种初期的隔离系统。它不溶解于水，能进行类似新陈代谢的一些化学作用。但这样的结构还不稳定，更不能进行真正的生殖作用。

原核细胞的出现和进化　在团聚体一类的原始结构中，内部含有核酸和蛋白质，这些物质就有机会相互联系、相互作用。以后通过核酸的变化，促使对环境有一定隔离作用的团聚体逐渐演变为原核细胞一类的物质体系。在这过程中，由脂质和蛋白质所组成的膜状构造的出现是重要的一环。于是，由核酸和蛋白质为主要成分的一种特殊的物质体系在模内形成。这就是生命的物质基础──原生质。在原生质里有一个遗传系统，它由脱氧核糖核酸(DNA)和几种核糖核酸(RNA)所组成，又有翻译遗传信息的小机器──核糖体。这样复杂的系统是如何发展起来的，至今还不清楚。

最先出现的原核细胞是异养生物，进行厌氧呼吸。它们从周围丰富的有机物中得到碳源和能源，直到细菌繁盛而分化成若干类型以后，它们消耗周围有机物的速度便逐渐超过了有机物的无机自然合成速度，原始生物世界中就逐渐出现了食物问题。大抵在此以前，已由细菌之类的原核生物演变出能进行光合作用的蓝藻。蓝藻使地球上的食物有了新的来源，同时产生出氧气。

根据非洲、加拿大、澳大利亚等处材料：最早的岩石约有38亿年的历史；最早的细菌之类的原核细胞大致出现在34亿年前；大约在31亿年前的时候出现蓝藻。这表明地球上的化学进化经历了10亿年以上的时间，才出现了原始生物──原核细胞。在此之前，可能还有更原始的非细胞或前细胞形态的生物，因为原核细胞（象细菌之类）已具有相当复杂的结构和功能。

真核细胞的出现和进化　现在一般认为真核生物可能是由几种原核生物以内共生方式而形成的。最先出现的是一种原始的真核细胞，体积较大，已有原始的细胞核。原始的真核细胞吞吃了好氧细菌，随后发生共生作用，细菌便在细胞里转化成线粒体。原始真核细胞吞吃了蓝藻，并发生共生作用，使蓝藻就在细胞里转化成叶绿体。线粒体和叶绿体都有自己的脱氧核糖核酸，大小与原核细胞的脱氧核糖核酸相近。

真核细胞的绿铯植物出现以后，光合作用的功能得到了增强，海洋里的生物量逐步增加，大气中的氧气也逐渐增多，为真核生物的加速进化提供了条件。真核生物进行的都是有氧呼吸。

现在的化石材料表明，最早的真核生物大抵出现在18～14亿年前。这些化石都产于沉积岩，表明真核生物也是在海洋中进化出来的。从34亿年前到18～14亿年前，是原核生物进化的时期。经过的时间很长，达20亿年左右，但进化的速度很缓慢。真核生物出现以后，出现了真正的性别，进化的速度也大大地加快：在大约10亿年前开始出现了多细胞的动物；到了距今5.7～5亿年的寒武纪，海洋里已长满了多种海藻，而且带骨骼的各门类的无脊椎动物也出现了；以后又出现了脊椎动物；在前寒武纪的末期，大气上层逐步出现和形成臭氧层，为生物上陆生活创造了条件。生物成功地上陆生活大致发生在寒武纪以后。

以上便是生命在地球上的从无到有、从简单到复杂、从低级到高级的大致进化过程。