元古代

25億到5.41億年前

從我們今天呼吸的大氣的形成到整個世界的冰川化，到第一批動物的誕生，讓我們從25億年前開始我們的旅程，回到元古代的黎明。

跨越了近20億年，元古代見證了我們今天幾乎可以認識到的世界的演變。這個迷人的時代開始於空氣對我們來說甚至不可呼吸的時代，那時唯一的生命是由覆蓋在海床上的微生物墊組成的。這個星球在遠古時期是一個孤獨的地方，一個與我們的世界幾乎沒有共同之處的荒涼的世界，但是，在數億年的時間裡，它發生了無法估量的變化。

元古代是希臘語的“早期生命”，這有點用詞不當，因為地球上生命存在的第一個明確證據可以追溯到大約15億年前。然而，是元古代誕生了第一批真正的動物，併為寒武紀大爆發開創了先例，這可能是我們世界歷史上最令人驚訝的事件，它預示著寒武紀的開始和我們至今仍生活的時代的開始。

氧氣成為大規模殺傷性武器

藍細菌

藍藻，通常被錯誤地稱為“綠藻”，是一種光合生物，被認為在所謂的氧氣災難中對地球大氣的轉變負有責任。

在太古宙之交，與我們今天所知的相比，地球看起來仍然非常陌生。大氣中的甲烷意味著天空被染成紅色或橙色，因為太陽的藍色波長的光被反射回太空。由於藍細菌和大量鐵的存在，海洋呈現出明顯的綠色。那有也是證據這一天長達12.3小時，在太古宙末期每年有714天。換句話說，在元古代早期，地球是一個非常陌生的世界。

光合作用是一種產生氧氣的過程，它的首次出現發生在元古代開始前近10億年。在近10億年的時間裡，地球的大氣層設法保持了平衡，但在25億至23億年前的古元古代時代開始時，這一切都發生了變化。隨著至今仍然存在的光合藍細菌的微生物墊在整個地球上定居，產生的氧氣量達到了臨界質量。

今天，我們抱怨人口過剩和工業化對地球的毀滅性影響。但是，早在元古代，二氧化碳就不是問題了O2。隨著地球大氣層完全失去平衡，眾所周知的氧氣大屠殺導致了世界上有史以來最嚴重的災難性事件之一。因此，由光合藍細菌產生的氧氣完全改變了地球上所有生命的生物組成。大多數早期生命形式消失了，幾十億年後，大多數生物永遠消失了。因此，在大氧化事件之前，地球上有很多我們永遠不會知道的生命。

自然歷史中經常重複的主題之一是混亂和毀滅構成了新生命的基礎。雖然遊離氧對厭氧菌有毒，因此在氧氣大屠殺期間很大程度上消滅了它們，但依賴光合作用的細菌，如滅絕種族的藍細菌，設法茁壯成長，創造了一個全新的生態系統，新物種可以在其中進化。第一批真核生物(所有動物、植物和真菌都是其中的一員)是在21億到16億年前發展起來的。

羅迪尼亞的崛起

大約16億年前，在中元古代開始時，古元古代的哥倫比亞超大陸解體後，碎片化的土地聚集在一起，形成了第一個可識別的前寒武紀超大陸，羅迪尼亞的土地誕生了。羅迪尼亞被一個名叫米羅維亞的海洋包圍著，它特別特別，因為它是第一個由地質學家以合理的精確度重建的超大陸。組成羅迪尼亞的岩石現在遍佈世界各地，這使得將這些碎片放在一起並想象這些年前地球表面的樣子變得極其困難。伴隨羅迪納形成的是格倫維爾造山運動，山脈的形成部分延續至今。當陸地碰撞形成羅迪納時，山脈、山谷和湖泊形成了，包括現在的蘇必利爾湖世界上最大的淡水湖。

有性生殖為複雜的生活鋪平了道路

整個前寒武紀最重要的事件之一發生在中元古代，這是第一次有性生殖，是我們所知的複雜生命發展的重要前兆。一種真核紅藻叫做毛棒藻第一個有性繁殖的有機體大約12億年前，男性和女性開始分離。地球上的生命不再侷限於細菌、古細菌和簡單的多細胞生物，它們像微生物墊一樣生活在一起。今天所有的真核生物，包括所有的動物、植物和真菌，都起源於一個單細胞的共同祖先，即第一個有性繁殖的生物。

雖然他們在這片土地上定居還有數億年，但第一批植物也是在中元古代以綠藻墊的形式沿著羅迪尼亞的海岸線進化而來的。與此同時，淡水湖也成為許多原始植物群落的家園，儘管內陸地區仍然是荒涼和孤獨的地方，除了最基本的生命形式，如細菌和古細菌，基本上什麼也沒有。光合綠藻的快速擴散也意味著地球大氣中的氧含量繼續飆升，儘管在元古代中期，它可能仍不超過今天水平的1%。

世界凍結了

中元古代時代在10億年前隨著新元古代的開始而結束，新元古代是我們今天生活的顯生宙之前的最後一個地質時代。在託尼亞時期，即新元古代三個時期中的第一個時期，出現了第一批食肉習慣，疊層石微生物群落的衰退和某些神秘的真核生物防禦特徵的明顯發展就是證明。

大約8.5億年前，羅迪尼亞開始分裂，預示著低溫期的開始，這是地球歷史上一些最極端的氣候變化的時期。毫不誇張地說，在這段時間裡，地球凍結了至少三次，一直持續到6.5億年前。也是在這個時期，第一批動物出現了，儘管世界是多麼不適宜居住。

低溫時代的全球平均溫度只有5℃，比今天低9℃。在數百萬年的時間裡，冰川發生在低緯度地區，有一種流行的理論認為，世界完全或幾乎完全被冰雪覆蓋，甚至海洋大部分都是冰凍的固體。第一個所謂的雪球地球發生在這個時期的開始，隨著每次主要的冰川事件逐漸變得更加嚴重。與此同時，大氣中的氧氣量繼續增加，給生命提供了進化到全新複雜水平的機會。

大約7.2億年前，斯特蒂安冰川事件看到冰蓋覆蓋了地球的大部分，暫時阻止了更復雜生命的發展。在這段時間裡，甚至地球的赤道地區也被冰覆蓋著。然而，由於大量的火山活動，這個星球可能更像是一個泥球，而不是雪球。大約6.35億年前，隨著海洋解凍和冰川消退，最後一次大冰川作用結束，最終解除了對植物和動物生命發展的限制。

第一批動物

長到1米以上，迪肯索尼亞是埃迪卡拉紀最具代表性的生物，也是有史以來最神秘的生命形式之一。

長期以來，人們普遍認為寒武紀時期發展了複雜的生命，始於5.41億年前的顯生宙。然而，新的證據表明，埃迪卡拉紀(也稱為文迪安紀)的生命比以前想象的要高階得多，以至於為寒武紀大爆發開創了先例。

大約在6.5億年前，接近冷凍時代的末期，第一種動物從簡單的真核生物進化而來。正是地球上的第一種動物是一個不起眼的海綿，當冷凍時代在6.35億年前結束時，生命已經在世界海洋中發展複雜的生物系統。

隨著地球解凍，生命輻射和複雜的生物多樣性在經歷了近30億年的相對簡單之後終於成為現實。複雜的多細胞生物以最早的植物和動物的形式出現。到埃迪卡拉紀末期，地球的海洋充滿了生命，包括第一隻水母和許多現在早已滅絕的生物。在此期間，各種對稱的動物也進化了，包括神秘的迪肯索尼亞，一種類似水母的生物。