地球有几亿年
地球大约形成于45亿多年前,这颗岩石行星最初只是漂浮在太空里的尘埃,这些尘埃源自于巨大古老的恒星在寿命终止时的大爆炸.地球自形成以来也可以划分为5个"代",从古到今是：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代.有些代还进一步划分为若干"纪",如古生代从远到近划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代划分为第三纪和第四纪.这就是地球历史时期的最粗略的划分,我们称之为"地质年代",不同的地质年代人有不同的特征.距今24亿年以前的太古代,地球表面已经形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈.但那时地壳很不稳定,火山活动频繁,岩浆四处横溢,海洋面积广大,陆地上尽是些秃山.这时是铁矿形成的重要时代,最低等的原始生命开始产生.距今24亿年－6亿年的元古代.这时地球上大部分仍然被海洋掩盖着.到了晚期,地球上出现了大片陆地."元古代"的意思,就是原始生物的时代,这时出现了海生藻类和海洋无脊椎动物.距今6亿年－2.5亿年是古生代."古生代"是意思是古老生命的时代.这时,海洋中出现了几千种动物,海洋无脊椎动物空前繁盛.以后出现了鱼形动物,鱼类大批繁殖起来.一种用鳍爬行的鱼出现了,并登上陆地,成为陆上脊椎动物的祖先.两栖类也出现了.北半球陆地上出现了蕨类植物,有的高达30多米.这些高大茂密的森林,后来变成大片的煤田.距今2.5亿年－0.7亿年的中生代,历时约1.8亿年.这是爬行动物的时代,恐龙曾经称霸一时,这时也出现了原始的哺乳动物和鸟类.蕨类植物日趋衰落,而被裸子植物所取代.中生代繁茂的植物和巨大的动物,后来就变成了许多巨大的煤田和油田.中生代还形成了许多金属矿藏.新生代是地球历史上最新的一个阶段,时间最短,距今只有7000万年左右.这时,地球的面貌已同今天的状况基本相似了.新生代被子植物大发展,各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛.自然界生物的大发展,最终导致人类的出现,古猿逐渐演化成现代人,一般认为,人类是第四纪出现的,距今约有240万年的历史.人类居住的地球就是这样一步一步地一直演化到现在,逐渐形成了今天的面貌
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地球 地质 演化 现象
151 个回答
谢云大神邀~迟到的一更~从零上五十度到全球冰封，30亿年来生命坚持了下来。这种环境，这些条件，竟孕育了生命世界。这大概才是地球演化最神奇之处。第一个生命来自一连串的化学反应，这是1953年米勒在实验室里似乎证实的一点。但始祖的故事或许没有生物课本描述的那么简单，因为早期生命的演化过程如此漫长，在实验室里简单的重复是非常困难的事情，所以，氨基酸如何跨入生命之门，还是一个悬而未决的问题。相比于之后的长期蛰伏，生命诞生的确实不晚，地球上最早的岩石是发现在加拿大和格陵兰Acasta片麻岩，距今有约40亿年。而根据澳大利亚西部的一些菌类丝状体残片化石证明，在35亿年前，生命就存在了，距地球稳定下来不过才过了几亿年。不过，依据生物化学证据，38亿年前生命或许就已经开始改造环境了。如果此证据可信，那生命的诞生确实相当古老，甚至于伴随着地球上最古老的岩石其后出现。但是看这幅图我们就会发现，在生命诞生之后生物就开始以龟速进行演化了，作为地球上最古老的生命，原核生物在地球上孤单的生活了15亿年。而从真核生物诞生到寒武纪大爆发，又过去了15亿年。并不是说这30亿年原始生命都光晒太阳不进化，他们时时刻刻都在与完全不适宜生命的年轻地球作对，并奇迹般地走到了今天，彻底改造了地球。1：原始大气与弱阳地球焦躁不安的火山运动在生命诞生后几亿年就有所收敛，但是此时的大气却是由二氧化碳和甲烷等还原性气体组成。现代大气中微不足道的二氧化碳变化就足以令人类感到惊恐，但在而25亿年前，当地球上充满二氧化碳的时候，呈现的是这样一个奇怪的景象：太阳的亮度被大大削弱，但由于二氧化碳的温室保温作用，虽然太阳显得羸弱不堪，但地球的平均温度却比现在高50度，这种现在完全无法想象的因果确实长时间存在于我们的星球（图片来自
大神文章）这种类似蒸笼的环境早期生命承受了10亿年，但是生命以不可思议的力量愚公移山：他们不但克服了环境，而且通过大氧化事件，彻底结束了弱阳。（详见这种类似蒸笼的环境早期生命承受了10亿年，但是生命以不可思议的力量愚公移山：他们不但克服了环境，而且通过大氧化事件，彻底结束了弱阳。（详见巴甫洛夫大神的答案）2.两次冰期蒸笼般的弱阳结束，地球马上报以两次冰期，十几亿年间，冰川两次冰封了赤道。第一次大冰期看来是生物自己做的，，谁让你们产生这么多氧气那？新元古代大冰期，又称休伦大冰期（Huronian），出现于24亿年前到21亿年前。由于主要冰盖证据在休伦湖北岸被发现而命名。这可能是地球上最严重最漫长的寒冷期。其成因可能是大氧化事件，大气层中急剧增加的氧气破坏了原始大气中的温室气体所致。第二次大冰期，也被称为“雪球地球”前寒武纪大冰期，又称成冰纪大冰期（Cryogenian），出现于新元古代成冰纪，从8.5亿年前到6.3亿年前。这是十亿年来地球最严重的寒冷期，极地冰盖扩展到赤道。火山喷发的二氧化碳因地球生物不能光合作用而逐步累积，最终形成的温室效应使得地球走出冰封。生命以巧合开始，并以我们难以想象的韧性，挺过了地球年轻时的30亿年。并彻底改变了地球，迎来了自己的时代。生命的演化才是最不可思议的事。补一个：我们习惯了从化石中寻找地球历史的答案，然而其实这也是一个神奇所在：地球把看似不可能保存下来的小生命，用一种叫特异埋藏的时间胶囊，再奉送给我们观看。先从上图的精美标本回过神来：我们习惯了用化石来解决问题，但是精美的化石标本到底有多难得呐？实验埋葬学( Experimental Taphonomy)是脑洞大开的埋藏学家为计算生物保存为化石的可能性的实验，他们发现：虾类在8周之内会腐烂殆尽，而如果有微生物参与，或者经过一定距离的搬运，生物的腐烂和破坏速度就更惊人了。虾是一种由外骨骼的动物，可以想象，没有外骨骼的生物，比如蠕虫一类，腐烂的时间就更快了。至于更难保存的内部结构：肠道，神经，附肢，腮等等，就跟不要想了。所以我们看到的绝大部分化石，都是没有血肉的骨骼（而且是很硬的骨骼）。通过这些标本，我们能获取的生物学信息少的可怜。但是大自然总会给我们惊喜：特异埋藏（Lagerstatte）是德语词“富矿”的意思，用来指那些能够保存”特殊的“(一般是带有软躯体的)生物化石的产地。如果说一般的化石留下的是地球编年史的只言片语，那特异埋藏简直是一整章一整章的保存。不但能保存附肢：消化道.......蠕虫的纤毛........甚至还有神经锁！！！亲们！神经！.........这就是我们为什么把特异埋藏称为“富矿”，这就是我们为什么把特异埋藏称为“富矿”，特异埋藏产地虽然全球都没有几个，但却承担起了百分之九十多的信息量，如果没有这些标本，我们不会知道节肢动物的分异、不会知道世界上还有奇虾和始祖鸟、甚至不会知道我们脊椎动物的祖先从何而来......鱼的腮丝在死亡4小时后就会腐烂；神经细胞在死亡当天就难以观察......但他们都奇迹般的保存了下来，谁能想到，自然悄悄地把它的作品都存了档，时隔几亿年，将生物最细微的美丽，再交给我们欣赏。如果没有特异埋藏，我们对寒武纪的认识只能停留在图二的水平特异埋藏这么神奇，总该有一个理由！特异埋藏的保存自然需要怎样的天时地利那？我么可能很自然的想到：在缺少氧气的情况下可以减缓腐烂，水流弱的地方生物散架慢！但事实还要让实验埋葬学告诉我们：在不同生物腐烂过程中氧的作用不尽相同，如虾类的腐烂实验结果表明有氧和无氧条件下腐烂速率没有什么差别。且传统的观点认为生物化石的破碎程度以及脱节程度反映环境的能量变化，但从实验结果来看, 不完全如此。可见特异埋藏并不是把生物安安静静的放在无氧环境就能形成的，这里与我们制作标本的原理类似：生物结构本身容易损坏，既然我们不能阻止腐烂，就用难以腐烂的材料替代它。这就是软躯体矿化。自然在最短的时间内，用无机矿物（一般有黄铁矿，磷酸盐）替代了生物本身的成分，使生物得以免于损坏。这个速度有多快呐？巴西白垩纪的Santana 化石库产保存精美的鱼类化石, 其中鱼的鳃丝、肌肉等都保存相当完好，实验证明死亡四个小时后鳃丝就会消失，那么就赶在这四个小时内将动物矿化。也就是说，一个生物的软躯体能否保存为化石，在他死后几小时就已决定了 （那些想保存为有科研意义化石的知友们可要想好了）多少生命走过却没有留下痕迹，有多少生命只是留下了谜一般的躯壳，但却有些幸运儿侥幸得以沉睡几亿年的光阴，复活一般的，完整的与我们相见。自然安排的这次会面，不得不说有点出人意料的惊喜。------------------------------野外回来的分割线------------------再补个~生物演化中的几个好玩的现象因为答主是个地质狗，对演化实在只是看课本时顺便看的一知半解，所以欢迎各位真正演化的大神指出谬误1.各式各样的演化方式：趋同演化，生物大分类上差异甚大的如鱼类，爬行类与哺乳类为了适应相同的海洋环境演化出了相同的构造，算是殊途同归，认祖归宗吧。可惜这三类海洋游泳动物没有在海洋中碰过面。有趋同，自然就有趋异演化，同一基本类型的构造在后代的辐射过程中，为了抢占更多的生存环境而进化出了迥乎不同的功能。下图中用处各异的前肢（啊竟然还有蹄子）都是由以祖先基本类型演变而来，而实际呈现的样式和承担的功能则各不相同。2.差异惊人的演化速度达尔文曾略带执着的支持生物的均变，然而现实却展现出了生物在演化速度上的巨大差异。?类（李四光先生赐名）是一类原生动物，在其早石炭纪晚期诞生后仅仅一两个百万年后，就已经有了成百上千个种存在于全球各地的海洋中，称为石炭二叠纪的标准动物。但这种明星动物又很快在古生代末灭绝了，可以说是其兴也勃焉，其亡也忽焉下图是寒武纪中晚期两千万年间的三叶虫动物群演化，密密麻麻的化石带，下图是寒武纪中晚期两千万年间的三叶虫动物群演化，密密麻麻的化石带，每一个带都有少则十几多则几十的独特三叶虫物种。而且这还仅限于华北与华南两个国内的研究区。可见在演化过程中有的生物就是极快的推陈出新，在很短的时间内就会发生生物群的更新换代，到处抢夺标准化石的桂冠。可见在演化过程中有的生物就是极快的推陈出新，在很短的时间内就会发生生物群的更新换代，到处抢夺标准化石的桂冠。但有的动物偏觉得，演化这么复杂，我不演化好了比如下面这位：舌形贝属，五亿年前的样子现在的样子现在的样子从壳体外形到内部结构基本不变，，所以演化速度也是如此神奇，有的动物急如星火，而有的动物则愿意以亿年为单位独守空城----------明天更（其实是两个月后更）的分割线--------自然喜欢跟自以为聪明的裸猿玩点猜谜游戏，演化出了许多超乎想象的生物专门刁难古生物学家，下面说一个怪物塔利（Tully Monster）的故事。上世纪五十年代，上世纪五十年代，化石爱好者塔利在芝加哥马荣溪（此套地层化石产于结核之中）石炭纪地层中发现了一个诡异的动物化石（塔利手持的长荚状生物）光看塔利手中的标本我也是看不懂的，古生物学家Eugene Richardson为这种动物做了复原（下图中）这个生物有一对长柄眼（图中Eye），剪刀状的长触手（图中J）组成（什么熊样，，，），这种诡异的结构不同于任何现生动物，只好被丢进了“蠕虫”这个垃圾桶。这个生物有一对长柄眼（图中Eye），剪刀状的长触手（图中J）组成（什么熊样，，，），这种诡异的结构不同于任何现生动物，只好被丢进了“蠕虫”这个垃圾桶。是蠕虫，软体动物，还是，，，塔里怪物悬而未决六十年后，2016年，研究人员在塔利的表面发现了一种色素残余，这种色素竟然只有脊椎动物才具有！据此推断，塔利可能是一种奇怪的鳗鱼类动物（我还是不相信鳗鱼有这样的嘴）所以说，塔利的复原是这样的，，，，，所以说，塔利的复原是这样的，，，，，这样一种奇怪的动物，这样一种奇怪的动物，竟然和咱们脊椎动物家族是一家人。这肯定是发现“塔利”的塔利和最初的研究者所想象不到的。我们无法想象自然会创造怎样奇怪的生物，古生物学家很多时候能做的，只能是知道谜底时的大悟与顿足。大家快赏赞，支持古生物科（dan）普（shen）狗哦~(?▽｀)ノ?先打广告，欢迎大家关注公众号山科地学研究院~我将推送大家感兴趣的古生物信息。
谢云大邀，说几个有意思的1.生命之树下图是“生命之树”，地球上所有的生物都有同一个祖先。树状图显示生命的分支和演化。从演化程度来讲，我们只是数万物种中平凡的一种。所以homo sapiens，不要太高看“智力”的地位，也不要认为人类是万物之灵。所有生物都有独特的生存哲学，“智力”只是其中一种。我个人不喜欢使用"进化"这个词，我倾向使用"演化"这个词，因为"进化"好像暗示着变化具有"向前"的方向性，其实不然。 比如更古老的肺鱼就比更现代的肺鱼更加敏捷，神经也更灵敏，生物演化的目的只有一个，存活，而不是变得更“高级"。你们要的高清。人啊，还是要有点动手能力。2.循环的碳元素此图显示每年有数十亿吨的碳，在陆地大气和海洋之间中快速碳循环的运动。黄色数字是天然的通量，红色是人类的贡献，在每年数十亿吨碳计。白色数字表示贮存的碳。作为碳基生命的星球，碳元素循环的任意一个环节出现一点点偏差，整个循环链将会失去平衡，对现在的地球来说，这个循环最直观的影响就是化石能源燃烧产生过量CO2带来的温室效应。有趣的是这个对比：碳循环（黄字）的量级在1-100之间，净的年增量仅在个位数，而固定的碳元素（白字）至少也是千级——这个系统非常稳定，但是细微的波动造成的影响也能够给人类带来巨大的困扰，人类的生活环境真是无比脆弱啊。人类用智力更好地生存，同时智力的发明又带来新的问题，然后又用智力不断地解决掉这些问题，人类的日常真是exciting。（单位：Gton）（单位：Gton）3.真菌拯救地球真菌，又称菌物界，是中的一大类群，包含、之类的微生物，及最为人熟知的。真菌自成一，与、和相区别。真菌和其他三种生物最大不同之处在于，真菌的细胞有含为主要成分的，而植物的细胞壁主要是由纤维素组成。和、等在构造上和真菌相似，但都不属于真菌，而是属于。研究真菌的学科称为，通常被视为的一个分支。但事实显示，真菌和动物之间的关系要比和植物之间更加亲近。还是碳循环惹的事。植物开始用木质素制造细胞壁的时候，它们自己也不知道，这种结构竟然是无解的存在——没有动物能消化木质素，也没有能分解木质素的微生物，总之就是木头无法腐烂。植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，碳元素被用于制造木质素和组成细胞壁，就被固定在了植物体内，死后无法分解意味着进入植物的碳元素无法释放重新进入碳循环，几百万年碳元素在植物体内的积累造成了大气中二氧化碳含量的锐减，气候变冷，植物缺乏二氧化碳进行光合作用，食物链断裂，生物大规模死亡。是分解木质素的真菌的出现使得碳循环得以重新建立。如果真菌分解木质素的演化推迟几百万年。。。p.s.这时候大气氧含量爆棚，导致了各种巨型昆虫，属于最不想穿越到的地质年代TOP 3。4.大氧化事件（Great Oxygenation Event ）大氧化事件，也有氧化灾变（Oxygen Catastrophe or Oxygen Crisis）等不同称呼，是指约26亿年前，大气中的游离含量突然增加的事件。这一事件的具体原因尚不得知，目前只有若干种假说能加以解释。大氧化事件使得地球上的成分发生了变化，也使得日后的出现成为了可能。如果没有这个事件，地球将是厌氧生物的天下。事件的尺度也很震撼：开始时大气中的氧含量非常低，蓝绿藻每产生一丝氧气，都与地表的二价铁矿物发生反应生成三价铁矿物，直到地球表面所有的二价铁全部氧化——然后才开始积累大气游离氧。这个故事让我想起了愚公移山。雪球地球在
的答案中有很好的描述，欢迎大家移步5.地月同源说 对于不熟悉地球科学论证体系的同学，这里要强调一点：学说、假说、理论都是依据一定的事实，进行的推理论证，有争议是非常正常且健康的现象。举个栗子，你妈摸了电视机发现是热的，于是依据此事实建立了“小明偷偷看电视”假说，并且你爸通过遥控器位移的证据间接支持了这个假说，可是他们永远也无法直接观测到你看电视的那个时候，所以即使有再多的证据，也是假说。你的小伙伴可以说，你没有看电视，是猫蹲在电视机上所以很热，这时候就产生了另一种学说。小张说，都不对，是小明有不断摩擦电视机后盖的癖好所以很热。所以每个学说的置信度是不一样的。地月同源便是一个依据事实建立的假说。假说的内容是：月球的形成来自于一次45亿年前地球与火星大小的星体的碰撞，甩出的物质逐渐凝聚成为月球。支持的证据有：支持的证据有：地球的自转和月球的轨道的朝向是相似的月岩标本指示月球表面曾经是熔融的月球有一个相对较小的铁镍核心-类似地球组成月球比地球密度小在其他星球观测到类似的碰撞——导致的产生推测的大碰撞和主流的太阳系演变学说有一致性地月的稳定同位素指示向一个共同的起源6 埃迪卡拉(Ediacaran)和寒武纪生物大爆炸（Cambrian Radiation）大约540百万年前，海洋由大量造礁生物占领。彼时的海水氧含量非常低，覆盖海底的是微生物组成的毯。这些微生物多数静止不动，没有壳软软的，少数可以瞎转悠（是真的瞎，没眼睛），以身体表面吸收养分为生。这是种简单的海洋生态，没有捕食者，可以安安静静的做一个美微生物，这便是埃迪卡拉生物群。这种宁静已经维持了数十亿年，却即将在接下来的短短几个百万年中被打破。（Fox，2016 Nature）寒武纪，BOOM。生物种类数量迅速膨胀，演化也变得如火如荼，生物的样貌当然也变得五花八门——咦？这是什么？按住WASD可以移动了！咦？有光！我能看见我老婆长啥样了。我的嘴变得好强力，这是什么可以吃吗？生物迅速演化出了足，眼，颚，腮等重要器官。关于大爆炸的触发因素讨论很激烈，内因可能是关键基因的突变，可能是关键器官的出现（眼）；外因可能是氧含量的突然上升，可能是两者的综合。也可能是捕食者的出现导致了生物的“军备竞赛”，激烈的竞争导致了演化的加速。有氧呼吸是一种更加“奢侈”的能源，提供了更强大的动力，也足以支撑能耗较高的神经系统的运转，生存空间也由二维变成了三维（从爬行到游泳）。可是氧含量理论近来受到了挑战。证据表明彼时的氧含量上升比我们预期的尺度要小很多，远不足以产生如此强烈的刺激。大爆炸的起因可能并不是氧含量，因为即使是爆发前的氧含量也已经足够支撑大型生物的消耗了。翻译：大型动物在埃迪卡拉纪开始出现，不过这些生物移动缓慢或者无法移动。埃迪卡拉纪末期大洋氧含量的上升可能是寒武纪大爆炸的导火索。翻译：大型动物在埃迪卡拉纪开始出现，不过这些生物移动缓慢或者无法移动。埃迪卡拉纪末期大洋氧含量的上升可能是寒武纪大爆炸的导火索。1. 八亿年前，氧含量从少于0.1%上升到大致1%-2%2. 6.35亿年前， 冰川期的结束可能带来了氧含量的峰值，其他的峰值也可能发生在不同的时期3. 8.5亿年前，大型的埃迪卡拉生物出现4. 5.42亿年前，埃迪卡拉生物群绝灭，寒武纪爆炸开始5. 氧含量缓慢，（可能）非均匀地上升，逐步到现代水平埃迪卡拉生物：简单，缺少足，眼和其他解剖学的“发明”寒武纪生物：寒武纪大爆炸产生了很多延续到今的物种。比如节肢动物，脊索动物（一部分发展成为了现在的脊椎动物）7 生物大灭绝生物大灭绝是指在极短的地质时间内，大量物种急剧灭绝的事件。现在的地球一共经历了5次这样的大灭绝。推测的原因分别有可能是冰川引起的海平面降低，全球变冷，小行星撞击/超级火山喷发事件以及其连锁反应（现在的黄石火山就是一座超级火山），大陆熔岩溢流。其中最严重的一次发生在距今251百万年前的二叠纪-三叠纪界线，总共有95%的海陆生物死亡。即使是这样多灾多难，地球生物也从未全军覆没，总会有一小撮最顽强的生物存活下来（比如后文中可爱的肺鱼），在灾难过后迅速繁衍壮大，所谓野火烧不尽，春风吹又生。翻译：翻译：第一次大灭绝：冰川期以及冰期结束后的气候反弹第二次大灭绝：海洋缺氧事件，海平面上升和全球变冷第三次大灭绝：极度干燥和炎热，大型火山喷发导致大量二氧化碳喷入大气，导致了温度上升和海洋酸化。此后地球生命经历了一千至两千万年的恢复期。第四次大灭绝：极端的火山喷发，盘古超大陆裂开，全球升温，大洋酸化。原因尚有争论。第五次大灭绝：海平面降低，火山活动导致了百万年尺度的生物数量减少。灾害导致酸雨和气候变冷。大型小行星撞击地球造成进一步的灭绝。第六次：一部分科学家认为第六次大灭绝开始于一万年前人类开始统治地球。原因是捕猎，生态毁灭，污染，气候变化。插播一条——猴子和人类是都是鱼进化而来的人类属于四足动物，属于 肉鳍鱼亚纲的一个分支跟人类最近的现存鱼类是肺鱼：跟人类最近的现存鱼类是肺鱼：“老子可是躲过了所有的5次大灭绝哦！”“老子可是躲过了所有的5次大灭绝哦！”8.超大陆旋回——沧海变桑田，桑田又变沧海现代地球的最外层是由数个板块（=地壳+上地幔岩石圈）拼接组成的。这些板块的密度小于上地幔软流圈（Asthenosphere），所以板块浮在地幔软流圈之上，并且可以被地幔对流驱动而漂移。这就是板块运动理论。&&超大陆旋回是指板块聚拢再分散的一个循环。板块分散开来，中间便成了大海，板块聚拢，挤压在一起的两个板块便堆成了山。现在的地球上，数个超大陆旋回正在同时进行，并且我们可以幸运地在不同地方找到该旋回的所有阶段。1.旋回的开始——大陆开裂。1.旋回的开始——大陆开裂。东非大裂谷就是刚刚裂开的大陆。2.大陆进一步开裂，海水灌入。——红海就是海水灌入后的裂谷。3.大陆完全分开，成为成熟的大洋盆地。——大西洋4.极盛而衰，大洋盆地由于俯冲运动开始聚拢——太平洋，俯冲运动发生在太平洋西侧。5.逐渐消失的大洋盆地——地中海6.完全消失的大洋，两个板块“缝合”在一起，形成高大的山脉——喜马拉雅山/西藏高原这个过程用天翻地覆来形容也毫不夸张。我们现在能够观察到许多倒转地层，它们都被造山运动掀了个底朝天。9.海洋中的钙镁离子，大洋钻探计划和古气候重建海水的化学成分不是一成不变的。在漫长的地质历史中，海水的成分呈周期性的变化，这种变化自显生宙起就存在。海水的成分变化反应了地表活动根本性的变化，即大陆风化-沉积-火山活动的平衡的改变。要从一种矿物说起：CaCO3，它是贝壳的成分，也是灰岩的化学成分。它能以两种不同的晶体结构存在：文石和方解石。M.H.克拉普罗特发现方解石和文石的组成都是碳酸钙，方解石属于三方晶系 ，是在较低温度下形成的，文石属于正交晶系，是在较高温度下形成的。我们从沉积物中得知，奥陶到泥盆纪主要沉积方解石，而进入石炭纪直至三叠纪海水都沉积文石，之后侏罗至白垩纪又回到文石。控制碳酸盐岩矿物的结晶偏好主要因素之一是钙镁离子的比例，而从钙镁离子比例的变化我们可以得知海水温度的变化，从而得知大气温度的变化——这些变化无一例外都和碳元素的循环密不可分。大洋钻探计划（IODP）是一个国际性的研究项目，规模不亚于欧洲粒子物理的研究。这个计划集结了全世界顶级的地质学家，海洋学家和工程师，在大洋地壳中钻取岩芯，分析其中的化学成分，其中一个部分就是利用钙镁比例变化重建古气候变化史。是不是觉得碳元素超级厉害？碳元素在宇宙中的丰度只有千分之五，在太阳系中丰度只有千分之三，在地壳中更是只有万分之三。这万分之三中的“很小很小很小”的一部分，组成了所有的生命，控制着地球的温度，改变了海洋的成分，提供了人类百分之八十的能源，以及更多。本答案终于结束了。感谢您读到最后。
地球上看似不相干的两件事之间可以有如此紧密的联系：青藏高原的隆起居然促进了南北极大陆冰架的形成 和某些冰河时代的诞生 当喜马拉雅抬升后 当地的大气环流被改变 季风环流逐渐形成 降水逐渐增加 导致隆起岩层的风化侵蚀速率加快，所发生的风化反应过程可简化如下：CaSiO3+CO2=CaCO3+SiO2这一反应加快导致二氧化碳浓度下降 这会降低全球气温 促进大陆冰架 包括青藏高原上冰川的形成 而冰川活动又会促进侵蚀风化作用 这样便形成了一个正反馈机制 当然也存在调控的负反馈机制 这里就不多说了。另外 在800万年前左右 青藏高原的快速隆起极速改变着当地大气环流 大大加强了印度-亚洲季风系统 这一区域的降水也随之迅速增加 这一时期大量的磷元素也随着河川侵蚀作用的加快流入大洋 而磷元素是海洋植物生长的必需元素 从而使得植被固碳增加
二氧化碳浓度下降 这被认为促进了“上新世-更新世”冰期的形成-----------------------------------------------------------卧槽 第一次收到这么多赞 真心谢谢各位打赏！这个是答主很久前做project路过的理论，其实与我方向没太大关系，只是当时觉得有意思就多看了两眼。本来我是凭印象大致说下的，结果点赞的人数慢慢增加，我就默默回去翻了文献，并把它们贴在下面了哈。有兴趣的人可以找来看看，里面的内容更全面更丰富！这片文章中有对答主所说的两个理论的总结：2008年的Elements：The Global Phosphorus Cycle：Past，Present and Future岩石风化加快导致全球变冷的理论发表于1992年的Nature：Tectonic forcing of late Cenozoic climate.有关磷元素的理论发表于 1997年的 Geology：Intensification of the Asian monsoon and a chemical weathering event in the late Miocene-early Pliocene: Implications for late Neogene climate change.
后期重轰炸期紫色的大海雪球地球大氧化地中海的形成和干涸和再形成外行，随便说几个挺有意思的解释一下紫色的大海吧：最古老的光合作用细菌，早在蓝绿细菌出现之前，是一种吸收太阳光谱中功率最强的黄绿光，对外显示为紫红色的硫细菌，它们曾经遍布广泛，将大海染成紫红色。在比这些细菌更深处的海中慢慢产生的可怜的蓝绿细菌，努力吸收上层紫细菌不要的靠近红外和紫外端的光线，因此对外显示为绿色。可是蓝绿细菌的光合作用会产生氧气，而紫细菌是一种厌氧菌。经过长时间的努力，下层的蓝绿菌成功逆袭，大海才渐渐褪去它的紫色。直到现在，在世界各地的盐湖中，你还能看到35亿年前时光的倒影。
谢云舞大大邀请，很早的问题了，写写在野外的一点感想。在地球演化（手机没法bold这四个字；所以我们考虑的不是其他问题，比如生命的出现，这对地球没多大意义）过程中，无论是对这颗星球本身，还是站在我们人类自己的角度而言，最重要和超乎人想象的事件之一（可能总共就俩）就是大陆地壳的形成。比如地核很早就分凝了，我们考虑一下其他行星，就能发现这没什么超乎想象的，它虽然决定了内部大部分体积的结构，但这对地球后面几十亿年的演化（bold这七个字，后面不强调了）而言，并没有那么关键。不出现大陆地壳，现在的地球可能还被一层水包围着表面，水底是黑乎乎的玄武岩表壳。生命的发展，气候的状态都会与今天不同。后面有空回来填坑，争取大致总结一下大陆地壳的演化过程，模型与观点，并求抛砖引玉。
占个坑，周末有空来讲一讲地质历史上第一个有记录的大冰期Huronian Glaciation. （已完结。有些地方说得有点急，要是有不清楚的可以问我。）——————————————————————————————————
写在前面：我在学这个话题的时候看的，讨论的都是用的英文，所以很多概念我都只知道英文，不知道中文。比如Huronian我就不知道中文翻译是什么，比如说Faint Young Sun Paradox我也不知道该怎么翻译。所以待我写完之后我会尽量抽空来完善它。也欢迎大家指正。——————————————————————————————————正文休伦冰期（Huronian Glaciation，感谢）是地质历史上第一个被记录的大冰期。这一冰期发生在大约2.1-2.4 Ga (Billion Years Ago)。这段时间可以说是地球上的第一个冰河世纪。这一时期也是地球环境从还原环境向氧化环境转变的一个重要阶段。
在我们讨论Huronian Glaciation之前，我们先来看看当时地球的环境是什么样的。1. Faint Young Sun Paradox这个假说从名字上来看就很搞笑。"Faint Young Sun"读起来一点都不像英文，倒好像是个韩国人的名字，比如说King Jun e____咳咳咳咳咳……（补充：我不太喜欢“弱阳悖论”这个中文翻译，首先它并没有说明这是Young Sun，而且这名字听起来真的是怪怪的。）——有空就更的分割线——————（题主回来了，题主没有被大将军抓走，但是题主所在的地方就快被大将军从地图上抹去了，好害怕。）好了，上次我们讲到了Faint Young Sun Paradox。简单来说，Faint Young Sun就是说在太阳系形成的早期，我们年轻的太阳并没有遵循“小伙子睡冷炕，全靠火力壮”的原则，反而有些弱弱的。据估算，早期的太阳输出的能量只有现在的70%。即使过了一两个 Gyrs以后，到了休伦冰期之前，也只有80%左右（or not）。至于为什么年轻的太阳火力不够壮，这就要涉及早期太阳的核聚变反应了。这个话题可以另外写一整篇文章了，有空再说。反正我们就是知道年轻的太阳和现在的太阳比，真是弱爆了！太阳辐射和地球温度的关系我想不用多说了吧。最简单的例子就是：晚上冷，白天热；阴天冷，晴天热；冬天冷，夏天热。也就是说，日照强烈的时候地表温度高。那么根据估算，70%的太阳辐射根本无法维持地表温度，所以说早期的地球应该是完完全全冻住的。悖论之所以被称为悖论，就是说明明应该是这样的，但是事实并非如此。而Faint Young Sun Paradox说的就是明明地球应该是个大冰球，但是证据显示，其实早期的地表有液态水啊！也就是说地表的温度应该是高于冰点的！这！不！科！学！还有些证据显示，早期地表的温度不仅仅是高于冰点，而且很有可能和现在地表的温度相似，甚至于会更高！这！更！不！合！理！那为什么会出现这一情况呢？这就要涉及到我们的下一个话题了，早期的大气。不过在进行下一个话题之前，我先表明下态度。我认为Faint Young Sun Paradox这个假说其实是不正确的。我对Faint Young Sun这个假说没有疑义，但是我认为早期地表存在液态水的证据其实是不充分的。我们组其中一个研究项目就是试图驳斥这一观点，不过这又是一个很长的故事了，有机会再讲。在说完早期大气之后，我还会提出另一个观点就是早期的大气根本没有这么高浓度的甲烷和二氧化碳来维持足够的温室效应。2. 温室效应 （Greenhouse Effect）先上一张图，有空再来细说。Global mean surface temperature as a function of pCO2 and CH4 mixing ratio. Calculations are for a solar luminosity of 80% of the present value, assumed to be valid at~2.8 Ga. The dashed curves show the freezing point of water and the upper limit on pCO2 derived from paleosols (from Pavlov et al., 2000).——————————————————————————————————上面这张图涵盖了很多信息，但是真的是很复杂。待我慢慢道来。这张图是基于2.8Ba的时候，太阳辐射仅为现代的80%这个条件而得到的近似。横坐标是二氧化碳在大气中的浓度（二氧化碳分压就是浓度，不要跟我争这个），用的单位很别致，bar。现代大气中甲烷的浓度是400ppm，换算一下，也就是0.0004bar。是的，你没看错，0.0004bar，也就是在这张图的最左边的第一个坐标点附近。是不是觉得WFT?这么低浓度为啥要用这么大的单位！咱们继续看。纵坐标是温度，那条横着的虚线就是冰点（water freezing point），也就是0℃。由于纵坐标的单位是K，我同样给出现代平均温度作为参照。现代大气平均温度大概是288K。斜着的那条虚线是从古土壤中得到的数据，讲的是在一定温度下，大气中二氧化碳的最高浓度是多少。比如说，在288K的时候，大气中二氧化碳最高的浓度是0.01bar。不能更高了。而实线是在不同甲烷浓度条件下，温度随二氧化碳浓度的变化趋势。比如说，最下面一条就是当大气中甲烷浓度为0的时候，大气温度达到冰点需要满足的条件是二氧化碳浓度大概比0.01bar多一点。从上面的分析我们可以看出，当地表温度为288K的时候，大气中二氧化碳的浓度上限是0.01bar。但是如果没有甲烷，我们需要至少10倍，也就是0.1bar的二氧化碳才能维持住这一温度。但是大气里容纳不了那么多二氧化碳。所以说，除了crazy amount的二氧化碳，年轻的地球大气里还有ridiculous high amount 的甲烷。总之就是超级超级多。这些温室气体产生的温室效应使得早期的地表得以摆脱低温环境。这就是Faint Young Sun Paradox里面的另外一个问题了，早期的大气里真的有那么多温室气体吗？反正我是持怀疑，但是不否定的态度。所以说，其实早期的地球可能真的没有那么高温度。讲了一堆背景知识，在进入正题之前做一个小结。首先，年轻的太阳弱弱的。其次，早期的大气里面有大量，大量，超大量的甲烷和二氧化碳。他们产生的温室效应，让没能获得年轻太阳温暖年轻地球心里，啊不，地表暖暖的。唉，初恋总是伤人的，对吧。而且啊，最重要的是，整个地表这时候都是还原环境。不管是大气还是海洋，都没有氧气啊！没！有！氧！气！（敲黑板）你想想，那么那么多甲烷，有一丁点氧气直接就给氧化了。哪来的氧气留下来？可怜的年轻地球，没有太阳的温暖，自己还是个月光族，真的是不能更惨。最后，当时的地表到底温度几何，还需要讨论。可能其实并没有我们想象的那么高。3. Great Oxidation Event (GOE)我们说到休伦冰期发生于2.4-2.1Ga。而这个时候另外一个改变世界的事情发生了！那就是the Great Oxidation Event！至于它是怎么发生的，怎么改变了世界。咱们改日再聊。老规矩，废话不多说，先上图。(Farquhar et al., 2010)—————————带情绪更新中——————————————————（春季过敏中，完全不想更新。。。）上次结束的时候我们提到了GOE。那么GOE到底是个什么东西？简单来说，在大约2.45Ga的时候，我们的大气中首次出现了氧气！由于氧气的出现，各种东西都开始被氧化了，于是发生了Great Oxidation Event。这么大个事，必然有很多很多的地质记录了。抛开其他的不谈，本文只讲其中一个证据，硫同位素， 也就是上面那幅图。既然要说硫同位素，那我们必须要先讲一讲同位素的分馏。同位素有两种分馏方式，质量分馏（Mass dependent fractionation，不知道这么翻译对不对）和非质量分馏（ Mass Independent Fractionation, MIF, or Non Mass-dependent Fractionation( NMF)）。大部分的化学反应都是质量分馏。比如说水的蒸发过程。我们都知道氧同位素是个很重要的地质温度计，究其原理，就是氧同位素的质量分馏。在蒸发的过程中，重的同位素会留下来，而轻的同位素会先跑掉。这就会导致水蒸气里O16会比较多，而液态水里O18比较多。这就是个质量分馏的过程。而所有的质量分馏过程都会满足一个质量分馏线，也就是“ δ重同位素＝a ＊
δ轻同位素”。δ是isotope composition，至于具体是什么，麻烦大家自己查一下了。大部分的化学过程都是质量分馏过程。对于硫同位素而言，唯一已知的NMF过程只有一个，也就是photodissociation（光分解？）。这一过程只在现代大气中被观测到了。也就是说，如果NMF过程的信号在沉积物中有记录，这就意味着，在沉积物沉积的过程中，photodissociation这个反应在水中发生了。换句话说，大气中基本没有氧气，更不会有臭氧。只有这样，紫外线才能穿透大气，直达水中，为photodissociation提供足够的能量。Δ33S就是硫同位素NMF信号。如果｜Δ33S｜& 0.04，就意味着大气中存在着一定浓度的氧气。具体的计算公式是：Δ33S = δ33S - 0.515 x δ34S0.515就是之前提到的那个a，也就是质量分馏系数。换句话说，如果是个质量分馏过程，δ33S ＝ 0.515 x δ34S， Δ33S = 0。这下我们回过头来再看Farquhar et al. (2010)的这张图。在2.45Ga之前，Δ33S感觉很狂野啊，上可至10 ‰,下可达-3 ‰。但是在2.45Ga之后，所有的这些信号都消失了！大家都回到了0这条线上。这说明了什么？说明在2.45Ga之后，水中的photodissociation都停止了！也就是说空气中有了氧气！我们赖以生存的氧气终于出现了！人类有机会出现了！国足也有机会出线了！！！值得一提的是，空气中第一次有了自由氧并不是说从这时候开始才有了光合作用的生物。只是因为早期的海洋是个还原环境，像我们之前说的，都是甲烷。氧气一出现，就被甲烷还原了，根本保存不下来。但是逐渐地逐渐地，在光合作用生物的不懈努力下，海水中的甲烷终于被消耗殆尽了。这时候，氧气才终于有了机会自由地翱翔在大气中。我们喜欢氧气，可是甲烷君不喜欢啊！它们会被氧化啊！这就是所谓的GOE。终于获得自由的氧气跟流氓似的，见谁氧化谁。而立场并没有很坚定的甲烷君一下子就被氧气君带坏了，变成了二氧化碳。这可苦了地球了，本来太阳就不够给力，好不容易攒了一堆甲烷，靠着温室效应苦苦维持着自己的地表温度。氧气一来，这些甲烷一下子就被氧化了！虽然二氧化碳也是温室气体，可我们知道，甲烷的温室效应可是二氧化碳的23倍啊！！这下地球怎么可能受得了！于是乎，温度骤降，地表水各种结冰。休伦冰期正式开始。这就是GOE引起休伦冰期的故事。当然了，GOE只是休伦冰期发生的最主要原因。还有人提出了其他的原因作为GOE的补充。比如全球性的玄武岩溢流事件引起大面积的硅酸盐风化、生物的演化等。我们还是有机会再讲。今天实在是没精力了。4.其他原因4.1硅酸盐风化—————————实在无聊了，更一发———————————————同样在这一时期，地壳还不是特别稳定，世界各地都有许多许多的玄武岩溢流事件。一大堆新鲜的玄武岩等着被风化呢。而硅酸盐的风化会消耗二氧化碳。因此，另一种温室气体也在减少。有人估计过，这一时间段玄武岩风化消耗的二氧化碳，足以使地球结冰1Myr。不过对地质历史而言，这简直就是白驹过隙。更加重要的是，大面积的风化会产生大量的碎屑。这些碎屑会埋藏大量的有机物，使得这些本应回归碳循环的生物无法加入碳循环。从而减少了地表的碳含量。因此，硅酸盐风化及其伴随的碳埋藏也导致了温室气体的减少。从而引起温度的下降。4.2 生物的演化我们提到了，在约2.45Ba的时候，空气中开始出现了自由氧。地表的环境从还原环境变成了氧化环境。随之而来的，必然是生物的演化。偏好还原环境的生物，比如说那些产甲烷菌，开始大量的死亡，甲烷的源随之骤减。而偏好氧化环境的，尤其是那些进行光合作用的生物开始大量繁盛。而光合作用是吸收二氧化碳，释放氧气。因此，一方面二氧化碳在减少，另一方面空气中的甲烷继续被氧化。温室效应继续变弱。终于，休伦冰期发生了。（结尾有点赶了，不过我觉得我大概说明白了。）
三亿年前，植物发展迅速，真菌没跟上脚步，地球上的真菌还没有演化出可以分解植物纤维的能力，于是一时间地球上氧气含量百分之三十五(35%)，地球上枝繁叶茂的，现在我们挖出来的煤炭就是那个年代遗留下来的产物。在那时，氧气含量上升，很多节肢动物可以通过身体直接获取氧气，导致昆虫走向大块头方向发展。于是就有了翼展七十厘米的大蜻蜓，宽2.5米的大蜈蚣，能生吞小动物的大蜈蚣。大蟑螂，大马陆，大蜘蛛，大虫子。它们横行乡里。。。也许他们的心愿只是吃吃叶子，再互相残杀，最后愉快的交配，安心的老死吧。可惜，氧气含量高导致了一个缺点就是，极其容易发生大火，所以打雷下雨掉下来的火星子，极易产生森林大火。一场大火过后，满森林肉味蛋白质。。。这是大自然的恩赐。所以请记住曾经有千里森林最热烈的大火，它们席卷天地，因为氧气含量极高的缘故。曾经地球上有无数巨型昆虫，因为氧气含量高，体型大方便获取氧气。曾经地球上大火过后，到处都是烤肉。评论区大螃蟹说:他们有一个共同的名字：BBQ！~\(≧▽≦)/~曾经地球上森林大火后到处都是BBQ我的回答结束，谢谢大家
叉螠，这是我知道的动物里最TM邪门的玩意，这种生物有着自然界中最诡异的两性关系这种奇怪的生物叫做叉螠，生活在地中海的岩石海床上。这种奇怪的生物叫做叉螠，生活在地中海的岩石海床上。叉螠的雌虫是绿色的，看起来就像一块酸黄瓜，上边伸出一个1米长的“触角”，“触角”的尖端展开为两片，就好像两片叶子。在水中，偶尔会随波漂过来一些微小的叉螠幼虫，这些幼虫如果碰到雌虫的“叶子”就会粘在上边，几天之后，它们就会变成雄虫，然后侵入雌虫的肠子并最终寄生在雌虫的输卵管附近。那些雄虫唯一存在的价值就是像操作流水线的工人一样给输卵管里的卵子受精。当卵子发育成幼虫后，雌虫就会用触角把它的孩子们黏住，并且将它们也同样变成雄虫，然后再让其寄生在体内。科学家曾经在一条雌虫体内发现过多达85条雄虫。这种一妻多夫的生活对于它们来说是终身的。令人震惊的是，如果一个幼虫在水中漂流很久都没有遇到雌虫的话，那么幼虫就会自我发育成雌虫，并且伸出“叶子”开始粘其他的幼虫。像这种幼虫既可以发育成雌性也可以发育成雄性，雌雄之间外表差异巨大并且存在寄生关系的情况，应该是动物界中最极端最奇怪的两性关系了。我之前在专栏里写过一篇文章，探讨生命是如何为了性而放弃永恒的生命的，里面涉及到了更多自然界中奇怪的两性关系，有的动物的交配方式就像叉螠一样刷爆我三观，大家感兴趣可以看看：
以下是方舟子的科普文章《以下是方舟子的科普文章《达尔文的眼睛》：九·一一恐怖主义事件以及随之而来的反恐怖主义战争使得“塔利班”的名字家喻户晓。人人都知道塔利班是一个伊斯兰教的原教旨主义组织，但很多中国人不知道，基督教同样有原教旨主义组织和信徒。据统计，大约三分之一的美国人属于原教旨基督徒。原教旨基督徒坚信基督教《圣经》上的每一句话都准确无误，而且必须从字面上理解，因此他们必然要反对进化论。与自由派基督徒不同，原教旨基督徒热衷于传播自己的信仰，在美国掀起了一次又一次的反进化论风波，也热衷于拉人入教。到美国留学的中国人几乎毫无例外都会遇到传教士，而且以原教旨基督徒为主。由于中国留学生以理工科出身为主，或多或少学过进化论，进化论也就成了原教旨主义者传教的最大障碍，因此他们做了大量的宣传，散布了许多谣言、谎言攻击进化论。同时，原教旨基督教也注意在中国留学生当中培养传教士，一位笔名为“里程”的华人就是其中较为著名的一位。此君毕业于北京大学生物系，1981年在中国科学院研究生院获得硕士学位，第二年赴美留学，在1987年获得密歇根州立大学博士学位，在1992年入基督教，成为活跃的传教士，从1997年开始专职传教，出了一本专门面向中国留学生的基督教宣传读物《游子吟——永恒在召唤》，在留学生当中有一定的影响，经常有人向我推荐，试图改变我的信仰。这本书现在也已进入国内。这本书用了一章的篇幅攻击进化论，而像一切反进化论的宣传品，充斥了谎言，其中最大的谎言是关于达尔文对眼睛由来的看法。在其第六章第六节“自然选择面对的困难”中声称：“大家都知道，很多生物器官都需要各种恰到好处的配合才能正常发挥功能。眼睛就是最好的例子。眼睛由眼睑、眼毛、眼膜、晶状体、视网膜等精细的结构组成，有感光细胞将光刺激转化为电讯号并将它们迅速传到脑部，在脑的指挥下使眼能迅速和准确地对外界刺激作出反应。眼睛的功能是任何最高级的照相机无法企及的。但按进化论的观点，眼睛的结构与功能也是一点点地进化来的。可是，眼睛的各部分以及它与大脑的联系等怎么都那么凑巧地同时进化到这样准确的程度使眼睛有正常的功能呢？其中任何一部分配合稍差一点，眼睛就无法起作用。试想，在进化过程中，10%，50%，甚至99%进化程度的眼睛如何发挥功能呢？眼睛的形成，是很难用进化来解释的。 　　“达尔文本人对此也相当困惑。在他的著名的《物种起源》一书的第六章《理论的难题》的“极其完美和复杂的器官”这一节中，他直言不讳地写到，‘眼睛有调节焦距、允许不同采光量和纠正球面象差和色差的无与伦比的设计。我坦白地承认，认为眼睛是通过自然选择而形成的假说似乎是最荒谬可笑的。’”在第七节他又再次重申：“创造的证据比比皆是，眼睛就是一个好例子。达尔文承认眼睛不可能由自然选择形成，以致于他发表《物种起源》之后，他一想到眼睛仍感到害怕。 “我个人十分欣赏达尔文这种坦诚的态度，丝毫不隐瞒自己的困惑、烦恼和惊骇。”这是一个用断章取义的手法编造的谎言（这也是反进化论者惯用的一个手法，在他们的笔下，似乎最著名的进化论者都成了反进化论者）。达尔文在《物种起源》中的确说了里程引用的那句话，但是那只是用来引入话题的修辞写法，并非结论。达尔文接下去马上就说：“然而，理性告诉我，如果能够显示从一个完善和复杂的眼睛到一个非常不完善和简单的眼睛存在着大量的级别，每一级别都对其拥有者有用；更进一步的，如果眼睛的确曾发生轻微的变异，而这些变异又能遗传，这是可以确定的；如果器官发生的变异或改动对处于变化的生活条件下的动物有用，那么相信一个完善和复杂的眼睛能经由自然选择形成，虽然在我们的想像中是难以克服的，却很难说还是个真正的难题。”（根据《物种起源》第一版。在最后一版，达尔文在前面还加了一句：“当最初说太阳是静止的，而地球环绕着太阳旋转的时候，人类的常识曾经宣称这一学说是错误的；但是像各个哲学家所知道的‘民声即天声’这句古谚，在科学里是不能相信的。”可见达尔文在晚年甚至认为不相信眼睛是进化而来就像以前不相信地球绕太阳转动一样。）接下去达尔文就详细地论证了为什么自然选择可以解释完善和复杂的眼睛是如何进化来的。达尔文的解释，在今天看来，也是无可挑剔的。进化生物学经过了一百多年的发展，对眼睛的进化已有了非常深入的了解，更超出了达尔文的想象。是不是像反进化论者所说的，不完善的眼睛就无法起作用，就不能在进化中发挥功能呢？当然不是。轻度近视要好过高度近视，高度近视要好过失明，还能感受亮暗的失明要好过没有眼睛，并不是只有完善的眼睛才有助于生存。当我们说到眼睛时，马上想到的是人眼，但是并不是所有的动物都长着像人眼一样复杂的眼睛，而是像达尔文所说的，存在着从非常不完善和简单的到完善和复杂的许许多多的不同类型，都是其拥有者的生存所不可或缺的：如果它们的生存不需要眼睛的话，就会完全退化掉，就像生活在黑暗的洞穴的盲鱼那样。最简单的眼睛功能只能感受光明和黑暗，听上去好像没什么用，但是许多动物（例如扇贝）就长着这样的眼睛，可以用它来区别白天和黑夜，甚至可用于躲避敌人（如果周围突然变暗，可能意味着是敌人的身影）。有的简单的眼睛不会动，只能盯着一个方向看，这也很有用处，比如海底动物可以靠它判断哪里是海面。总之，复杂程度不同的眼睛适应不同的生活方式。如果你过的是复杂的生活方式，才需要复杂的眼睛。大多数哺乳动物的眼睛都不能分辨颜色，人类和其他灵长类之所以长着一双能看到彩色世界的眼睛，是因为这样的眼睛对靠采摘水果为食的我们的祖先大有好处。同样，蜜蜂为了能分辨花朵，也长着能感受颜色的眼睛。这种适应性，正是自然选择的结果。由于眼睛难以形成化石，我们无法从化石直接了解到眼睛是如何进化的。但是，正像达尔文在《物种起源》中所作的那样，如果我们把现有动物的各种各样的眼睛从简单到复杂排列在一起，那么就可以推导出复杂的眼睛是如何一步步进化出来的。比如，我们可以推测鱼眼是这么进化来的：最初的眼睛只是一个由感光细胞组成的平面的眼点，只能感受一个方向的光，就像某些原生生物。接下来，感光细胞凹陷，增加了感光面积，可以感受不同方向的光，提高了视觉的准确度，而且可以防止感光细胞受损伤。这个凹陷越陷越深，最终成为理想的半球形，就像扁虫的眼睛。然后，眼睛的开口开始收缩，形成了“光圈”，差不多在这个时候，眼睛里有了透明的胶状物，避免泥巴进入眼眶内，进一步保护眼睛，并且固定眼睛的形状。眼睛的开口逐渐收缩，“光圈”越来越小，进一步提高了视觉的准确度，直到变成了一个针孔照相机似的眼睛，可以把光线聚焦在感光细胞上，就像鹦鹉螺的眼睛。接下来，眼睛的开口必须用透明的膜封起来进一步保护眼睛，实际上这一层膜可以在任何时候出现，甚至可能眼点一开始就有透明膜的保护，而透明膜并不是那么难有的，可以从身体的其他部分变来（组成人的角膜的蛋白质在人体其他部分也有）。这层透明膜越来越厚，成了晶状体。为了使成像越来越精确，晶状体将逐渐往里移动，逐渐变厚，并通过改变组成晶状体的蛋白质比率使它的不同地方有不同密度，以纠正像差，终于形成了一个复杂的鱼眼。也许有人会说，就算从一个眼点可以进化出鱼眼，但是这要用多长的时间才能进化出来呢？进化需要的时间太长了，也是反进化论者攻击进化论的一个常用借口。为了回答这个问题，在1994年，两位瑞典生物学家尼尔森（D.-E.Nilsson）和佩尔格（S. Pelger）设计了一个计算模型，计算上面所描述的从眼点进化出鱼眼需要多长时间。他们的设计思想，实际上与达尔文在《物种起源》所说的相同：第一、从简单的眼睛到复杂的眼睛存在无数微小的变异。为了定量计算，他们把每一个微小变异设置为1％的改进（比如长度改变了1％，蛋白质浓度增加了1％等等），他们算出从眼点到鱼眼共需要1829个1％的改进，也就是需要1829个步骤。第二、这些微小的变异会影响生物的生存。视觉的微小改进，会使捕食者更好地发觉猎物，或使猎物更好地躲避捕食者，或者使蜜蜂能在雾中更快地找到花朵采蜜，这就有了生存优势。第三、这些变异是能够遗传的。在遗传学上，我们用遗传率来表示某个特征与遗传相关的程度，通常是用同卵孪生子（他们的基因完全相同）和异卵孪生子比较而测定。遗传率100％意味着该特征在同卵孪生子中完全相同，而遗传率0％意味着该特征在同卵孪生子中的相同程度和任意两人一样。我们并不知道眼睛的遗传率是多少，但是可以参考其他的身体特征进行估计：人的身高的遗传率为79％，坐高为85％，腿长为77％，臂长为80％，头宽为95％……也就是说，人的身体特征的遗传率一般来说高于50％。尼尔森和佩尔格将眼睛的遗传率设为50％。显然，这是个很保守的估计。实际上，在需要做估计时，他们都尽可能地保守，以便让进化所需的时间尽量地延长，使反对者无话可说。他们的论文的题目就叫做《对一种眼睛进化所需时间的保守估计》。在做了种种保守的估计以后，代入方程式计算（群体遗传学有专门的方程式计算一个有优势的遗传变异在生物群体中的传播时间），结果还是出乎意料：从眼点进化出鱼眼，只需要35万代。以一代为一年（这是大部分低等动物的情况）计算，也就是说，只需要35万年，这在地质年代上只是一瞬间。眼睛实际的进化时间可能比这快，也可能比这慢，这取决于环境压力的大小和特定动物的生存对眼睛的依赖程度。但是，这个结论是很显然的：眼睛的进化，要比设想的快得多。动物在地球上已至少有6亿年的历史，这足以使眼睛进化出非常多次。生物学家在研究了不同动物的眼睛结构之后，发现它们共采用9种不同的光学结构，而且每一种结构都出现了不止一次。眼睛在动物界至少独立进化了40次，可能多达65次。可见，像眼睛这样的复杂器官的由来也是可以用自然选择来解释，并不需要由上帝来设计。事实上，如果我们仔细研究眼睛的结构，就会发现它并非像我们想象的那么“完善”，而存在许多“设计”缺陷，甚至是非常愚蠢的“设计”，任何一个工程师都不会做那样的设计，更不要说上帝了。我们可以用人眼做一个例子。人的视网膜分成三层：最底下一层是感光的锥细胞和杆细胞，中间一层由双级细胞、水平细胞等神经元组成，最外面一层是神经节细胞，将眼睛感觉到的光信号传递给大脑。视网膜的外面还覆盖着一层毛细血管。这完全是个前后颠倒的不合理的设计。感光细胞应该在最前面感受光线，神经、血管应该放在后面才对。而按这种颠倒的设计，光要穿过血管、神经才能抵达感光细胞，不仅光线的质量下降，而且血管的影子会影响我们的视觉，为了克服这些影子，我们的眼睛必须不断地做细微的运动以扫描整个视野，然后让大脑合并这些质量不佳的图片，去除阴影，再组成一幅完整的图像。为了传递光信号，视网膜的神经元要与一束视神经相连，视神经穿出眼球再绕回大脑。由于视神经在视网膜的前方，它穿过视网膜的那个孔不可能有感光细胞，这样就造成了视网膜上有一点没法感光，也就是所谓盲点。我们平时感觉不到盲点的存在，是因为大脑能根据从两个眼睛得到的信息取消彼此的盲点，形成完整的图像。人眼设计上的缺陷不仅导致了感光的障碍而加重大脑的负担，而且会造成一系列疾病。由于血管在前方，任何出血或淤血都会形成阴影，而影响视觉。更严重的是视网膜的固定方式。视网膜的最底层是感光细胞。这是一种很精致的、有毛的神经末梢，不可能牢固地固定住视网膜，而只是与下面一层色素表皮细胞（这层细胞的作用是吸收多余的光子）很松地连接在一起。这就使得视网膜很容易从眼球的内壁脱落。例如，脑袋遭受一记重拳，就可能造成视网膜脱离，如果不及时治疗将导致永久失明。复杂的眼睛是不是只能采用这种奇怪的装配方式呢？绝对不是。章鱼的眼睛就不是倒装的。章鱼的眼睛也是非常复杂、良好的眼睛，可以在近乎黑暗的深海中发现猎物。章鱼的眼睛和人眼一样是球状的，也有晶状体，但是光透过晶状体后，就直接聚焦到感光细胞上，而无需先穿过神经、血管。章鱼眼睛的神经、血管都位于感光细胞的后面，神经直接连到大脑，而无需先穿透视网膜再往回绕弯。而且，章鱼的视网膜是由下面的许多神经纤维牢牢地固定着的，不会脱落。所有脊椎动物的眼睛都和人眼一样，采取的是倒装的方式，如果真有一位智能设计者，决不会如此愚蠢。但是，如果脊椎动物的眼睛是进化来的，那么就非常容易理解了，因为自然选择只能在已有的蓝图的基础上做无意识的修改，而不可能有意识地重新全盘设计。脊椎动物这种奇怪的眼睛结构是怎么进化来的呢？我们可以和与脊椎动物亲缘关系最近、因而有可能保留了脊椎动物的祖先特征的文昌鱼做个比较。文昌鱼的神经索是一条空心的管道，管壁上长着有鞭毛的神经元。在神经索的头端，是一些能感光的神经元，组成了眼点，眼点下面是传递信号的神经细胞，这就是文昌鱼的“眼睛”。由于这个眼点不是长在外面，而是长在管内的，它只能感受从另一侧的管壁透过来的光，也就是说这也是个内外颠倒的眼睛，不过对文昌鱼来说，没有关系，因为眼睛正对着的那一侧的身体是透明的（好比说我们的后脑勺是透明的），而在眼睛边上神经索最前端的管壁长着色素细胞挡住光线（这样就只有某个方向的光线能射到感光细胞，文昌鱼可以借此判断方向）。加拿大生物学家拉卡利（T.Lacalli）在研究了脊椎动物的眼睛发育过程后发现，脊椎动物胚胎时期的眼睛和文昌鱼的眼睛非常相似，感光细胞也长在神经索（神经索的前端以后发育成大脑）的管壁中，其末端虽然不像文昌鱼的那样有鞭毛，但也指向里头。神经索前端管壁上也长着色素细胞，只不过位置发生了变化，移到了感光细胞的正对面，以后则与感光细胞贴近、相接，而感光细胞下面的神经细胞则发育成了视网膜的前面部分。这个比较告诉了我们人眼是如何逐步进化来的。脊椎动物的祖先像文昌鱼一样，长着一对位于体内、感光细胞朝向体内的眼点，这对眼点逐渐演变成了高度复杂的眼睛，但是由于感光细胞一开始就已朝向体内，以后的进化只能在此基础上修修补补，使得所有的脊椎动物都长着一双内外颠倒的眼睛。这是我们的祖先留给我们的遗产，而且我们只能一直继承下去。神创论无法合理地解释为什么上帝要设计出如此古怪的人眼，而进化论却能给出令人信服的答案。这样，眼睛的由来本来是个进化论的难题，却成了进化论最有力的证据之一。以下是方舟子的科普文章《以下是方舟子的科普文章《为什么我们会衰老直至死亡？》：　　不同动物的寿命有长有短，果蝇的寿命只有几周，龟的寿命却可以长达百年。植物也是如此，许多植物是一年生的，在一个生长季节就完成了生长、结子、死亡的生命史，但是也有许多植物能活到千年以上，而且每一年都能结子。生长在美国加利福尼亚州的刺果松(Pinus aristata)就是植物中的老寿星，从其年轮计算，有的寿命已超过4500年，却丝毫没有衰老的迹象。　　衰老的多样性，也是生物多样性的一部分。达尔文首先指出，自然选择是导致生物多样性的主要机制。生物之所以能够进化，是因为生物的个体存在变异，没有两个个体是完全相同的，它们在身体大小、对疾病的抵抗能力、奔跑速度、视力强弱等方面都存在着差异。如果某个个体的某些性状适合于在其生存环境中生活，它将会比其他个体活得长一些，留下的后代多一些。代表这些性状的基因也就会遗传下去，并随着时间的推移，逐渐扩散开去。长寿意味着可以多次生育，有可能留下更多的后代。但是长寿也意味着要花更多的能量来维护自己的身体，并不一定比那些虽然短命，但是把全部能量都投入到传宗接代的物种有优势。生物体的主要目的是繁殖，而它们的生存能力和繁殖能力的高低取决于其生存环境。如果在一个适宜的环境中，一个物种的寿命太短，自然选择将会让它们变长。反之，在一个恶劣的环境中，长寿者将会被淘汰。因此我们不难理解为什么会出现不同的衰老模式。但是从根本上说，衰老都是一种不良的性状，它既降低了生物体的生存能力，也降低了其繁殖能力。那么，为什么自然选择没有把这种不良性状淘汰，反而在生物界如此常见？　　衰老是怎么起源的？为什么我们会衰老直至死亡？这是自人类诞生之日起，就困扰着我们的难题。各个民族也都有神话、传说试图对此做出解释。只有到了19世纪，才开始有科学家尝试对之做出科学解释。有人说这是自然规律，生老病死，不可抗拒。这只是把问题换了一个说法，并没有给出真正的原因。而且这条“自然规律”也并不普遍成立。那些通过细胞分裂的方式进行无性繁殖的生物，例如海葵，虽然会因为生病或意外的原因而死亡，却不会自然老死。如果细心培养，它们可以永褒青春。衰老而死乃是有性繁殖的生物的特征。也有人说衰老死亡可以避免世界变得更拥挤。这是一种目的论的说法，要接受它，我们需要首先相信天地间有神秘的力量做这种巧妙的安排。死亡使得世界不那么拥挤，这是死亡的额外意义，却不是死亡的原因。有人说衰老是基因程序决定的。的确我们现在经常见到与衰老有关的基因的报道，研究人员也经常说“受编程的细胞死亡”。但这只是表明了我们是如何衰老的，并没有告诉我们衰老是如何起源的，也即那些“衰老基因”都是怎么来的。　　显然，我们需要找出衰老的进化因素，才能最终回答这个问题。一种说法是，老死是自然选择的结果。19世纪德国大生物学家魏斯曼就持这种观点。他认为长寿是一种不合理的奢侈，那些身体已受尽生活磨难的个体继续活着对其物种不仅无益，而且有害，因为它们在和年轻一代争夺生活资源。老死为后代腾出了生存空间，省下了生活资源，有利于后代的生存，而自然选择的结果，不就是留下更多的后代吗？但是这种貌似有理的说法，其实是违背了自然选择的原理的。一个群体的老一辈的死亡，的确有利于后代的整体的生存；但是，单个个体的死亡，却不能直接有利于它的后代的生存。自然选择不可能为了群体的长远利益，而牺牲个体的直接利益。自然选择只能在对个体及其后代有直接的优势时才能起作用，而衰老对个体及其后代而言，并没有优势。　　英国伟大的生物学家荷尔登(J.B.S.Haldane)在二十世纪四十年代首先指出，老死并不是自然选择的结果，恰恰相反，乃是自然选择不起作用的结果。另一位英国生物学家米达瓦(Peter Medawar)在1952年进一步阐述了这个观点。自然选择是通过不同个体具有不同的繁殖能力而表现出来的，因此，那些在个体丧失繁殖能力之前就起作用的基因，才受到自然选择的选择。一个致命的基因如果在青少年时期就得到表达，病人很可能在留下后代之前就已死亡，因此这样的基因将被自然选择所淘汰，很难遗传、扩散开去。相反的，那些隐蔽起来等过了青壮年才表达的致命基因，它的携带者在患病之前已经留下了后代，这样的基因是无法被自然选择所淘汰的，而会持续遗传下去。自然选择会使对生存、繁殖有害的基因的表达时间越来越往后推。随着时间的推移，必然有越来越多的只在老年时候表达出来的致命基因在群体中累积起来，扩散开去。在每个人的身上就或多或少都有这种致命基因，因此，也就不可避免地会衰老、死亡。而对无性生殖的生物来说，它们一直保有生殖能力，自然选择一直在起作用，迫使它们一直保持健康，因此不会衰老。　　1957年，美国生物学家乔治·威廉斯(George Williams)对衰老理论做了重要补充。他注意到了许多基因都具有多效性，在生物体的不同发育时期可能有不同的作用，指出那些在生命的后期有害的基因，在生命发育的早期并不一定都要保持沉默，只不过它们在当时能起到有益的作用。换句话说，那些在生命的早期发挥正常的功能的基因，在生命的晚期即使没有发生突变，也能造成损伤。这样的基因也会得到自然选择的青睐，因为自然选择更注重在生命早期的益处，而无视生命晚期才出现的害处。这个假说和后来分子遗传学的发现相符。许多在老年时导致癌症的基因，都与调节细胞的生长、分化有关，在早期发育时起到重要的作用。　　很显然，一个生物群体中，老年个体的数目高低与年轻个体的死亡率成反比。如果年轻个体很少因为天敌、恶劣气候、食物短缺、传染病等因素死亡，那么就会有许多个体能进入老年。反之，如果许多年轻个体都因故而死，就较少有个体能活到老年。因此，如果衰老的起因是由于自然选择无法清除导致衰老的坏基因，那么如果年轻个体的死亡率越高，坏基因就越没有机会表达出来让自然选择清除，就会在后代中越积越多。我们可以预测，那些生活在恶劣环境下的群体，就会整体上衰老得更早、更快。美国爱达荷大学的斯蒂芬·奥斯达德(Steven Austad)对弗吉尼亚负鼠的观察巧妙地验证了这个预测。弗吉尼亚负鼠做为一种寿命很短的哺乳动物，成了研究哺乳动物衰老的有用工具。这种负鼠的寿命大多数不到两年。在其生命的第二年，所有的弗吉尼亚负鼠都出现了衰老的迹象，例如体重减少，眼球出现白内障，雌性生殖器官萎缩，生殖力下降。奥斯达德研究的是生活于佐治亚州沿海一带的弗吉尼亚负鼠。在那里的岛屿和大陆都分布着负鼠群，不过，生活在岛屿的负鼠天敌很少，而在大陆上则很容易成为多种天敌的食物。因此，大陆上的负鼠面临着更大的生存压力，根据我们的预测，它们也会衰老得更快，寿命更短。　　奥斯达德发现，大陆的负鼠的确寿命比较短，但是这是不是由于衰老引起的呢？为了回答这个问题，奥斯达德测定了从野外不同年龄的负鼠尾巴抽取出来的胶原蛋白纤维的强度。胶原蛋白彼此之间能够相互交联而形成纤维。随着年龄的增长，交联的胶原蛋白越来越多，导致胶原蛋白组成的组织失去了弹性。奥斯达德把胶原蛋白纤维浸在尿素溶液中，然后拉扯胶原蛋白纤维。尿素能够打破胶原蛋白纤维的交联，减少胶原蛋白纤维的机械强度，直到它们承受不了拉扯而断裂。因此，交联的胶原蛋白数目越多，它们在尿素溶液中能够承受拉扯的时间就越长。奥斯达德发现不仅胶原蛋白的交联数目随着负鼠的年龄增长而增加，而且大陆负鼠要比岛屿负鼠更早出现这种衰老信号，表明它们衰老得更快。　　英国生物学家汉密尔顿(W.D.Hamilton)在六十年代为衰老理论建立了数学模型。自七十年代以后，这个模型已被许多实验所证实。这个衰老理论预测，如果我们让有性生殖生物的繁殖期提前，那么经过若干代后，其寿命就会缩短。美国伊利诺大学芝加哥分校的戴维·梅兹(David Mertz)用面包虫检验了这个预测。面包虫的寿命大约一年，在其约270天的成年时期都能繁殖。梅兹对每一代面包虫，只选择那些在成年后的前10天产下的卵培养。他的假设是，由这些早期卵产生的后代要比晚期卵产生的后代受到更大的自然选择压力，将会倾向于更早产卵。经过12代后，面包虫早期生殖力提高了大约10%，第一个月的产卵数目从417个增加到460个，而它们的寿命也相应地缩短了，雄虫的寿命从271天降到231天，雌虫的寿命从228天降到207天。　　反过来，这个理论预测，如果延缓有性生殖的生物的繁殖期，那么，经过若干代后就能延长其寿命。有多个实验室以果蝇为材料验证这个预测，都得到类似的结果。果蝇长到两周左右就开始产卵。在其中一个实验中，研究者将这些年轻的果蝇产的卵全都扔掉，只孵化那些年老果蝇(至少六周老)下的卵。这样进行了十代以后，得到的果蝇的寿命是普通果蝇的两、三倍，而且，它们显得更充满青春活力。它们更耐饥饿，更抗干燥，行走能力和飞行能力也更强。　　我们可以设想，如果我们也对人类进行类似果蝇的实验，强迫晚育，而且在其后代患病时不用医学技术拯救而听任自然选择将其淘汰，那么进行十代以后，人类的自然寿命也会明显延长。当然我们不可能做这种野蛮的实验。要延年益寿，我们只能寻找别的办法。既然衰老是由于自然选择不起作用，累积了太多有害基因的结果，我们能不能想办法去除这些有害基因呢？　　几千年来，人类已通过人工选择的办法根据我们的需要培养了无数动植物品种。人工选择与自然选择类似，也是一个去除坏基因、积累好基因的过程，只不过基因好坏的标准，是培养者认定的。在20世纪初，遗传学刚刚建立的时候，有许多人也想到要对人类进行一番人工选择，在西方国家掀起了一场“优生学”运动。这场运动由于后来被纳粹德国拿来做为进行种族灭绝大屠杀的借口，而臭名昭著。但是至今仍有不少人认为用符合人道的方法搞“优生学”，未尝不可。那么我们有没有可能通过优生学的办法使人类变得更长寿？　　优生学的一种办法是让携带“坏”基因的人节育或绝育，从而消灭该“坏”基因。但是，衰老并不是由个别的“坏”基因引起的，导致衰老的遗传因素在所有的人身上都存在，因此是不可能通过这种办法将其消灭的。而且我们在前面说过，有些导致衰老的基因在生命的早期具有正常的必要功能，更不可能将其清除。优生学的另一种办法是让携带“好”基因的人多生，提高该“好”基因在人群中的频率。某些人非常的长寿，这可能和他们携带了能抗衰老的“长寿基因”有关。但是特别长寿的人只占人类的极小的比例，提高他们的生殖率，对人群中长寿基因的频率几乎不会有影响。而且，我们很难预测某个人是否会长寿，等到一个人以长寿出名时，他早已过了生育期，没办法再让他留下更多的后代了。　　分子遗传学的发展为我们征服衰老带来了新的希望。当人类基因组计划接近尾声的时候，有些生物学家甚至宣称在20年内人类就能通过遗传工程而长生不老。的确，我们已经开发出和正在试验多种遗传工程技术，比如基因疗法已获得了一定程度的成功，在某个基因有缺陷时，我们可以往体内引入有正常功能的基因加以弥补。或许有一天，我们也能用类似基因疗法的办法，在适当的时候置换掉那些导致衰老的基因。但是根据我们上面介绍的衰老理论，衰老乃是长期累积的许多致命基因表达的结果。这些基因可能有成百上千个，与人体绝大多数的生物化学功能有关，并在不同时期表达。我们要征服衰老，首先要弄清楚衰老的所有机制，这意味着要找到所有这些跟衰老有关的基因，并了解它们的作用。这是一件极其复杂而困难的工作。即使找到了各种跟衰老有关的基因，也并非在实际上都能够有办法、有能力将其置换。这是一个并不令人乐观的希望。以下是方舟子的科普文章《以下是方舟子的科普文章《有性之谜》： 为什么会有性？
性对于生物体本身并不是一件什么好事。对于雄性来说，他们要花费大量的时间和精力去寻找和讨好配偶，或为求偶而战，弄得伤痕累累乃至有生命危险。对于雌性来说，有性生殖的结果使她们的基因只能有一半传给子女，而来自雄性的另一半未必就很优秀，说不定受骗上当被一个孬种所勾引。如果她们采用孤雌生殖，她们的基因就能百分之百地传下去。至今还有几千种动植采用无性或孤雌生殖，就避免了那“百分之五十”的代价。但是在现今存在的几百万种动植物中，为什么绝大多数都采用有性生殖（或者是有性和无性生殖相结合），它们的雌性为什么愿意付出这“百分之五十”的代价？性在进化上究竟有什么好处？
这可以说是进化生物学上最大的谜团之一。自从费歇尔提出这个问题以来，已有各种各样的答案。目前流行的观点认为，有性繁殖带来了基因重组，基因重组带来了无穷无尽的变异，而丰富的变异更有能力接受生存的挑战。这就象参加抽奖，单性生殖只是买了一张彩票，然后把它复印了许多次，复印得再多也不能增加中奖机率，而有性生殖却是买了许多不同号码的彩票，显然最有可能中奖。
通过在每一代改变基因，有性物种能更好地躲避敌人（寄生虫和捕食者）的追捕。为了能够生存，必须不断地更新（相应地，寄生虫和捕食者也必须不断地进化）。如果象单性生殖那样，母子一成不变，原地踏步，就会被敌人追上，最终导致灭亡。所以，即使只有百分之五十的基因得到传递，也要比什么都没能传下去的好。这种解释，被称为“红后”假说，它得名于《镜子背后》中象棋红后对爱丽丝说的话：“为了停留在原地，要拼命地跑。”
“红后”做为一种有吸引力的假说流行了许多年，近年来通过对一种同时具有有性和无性生殖的鱼类的研究，才证实了这个假说：有性生殖的后代要比无性生殖的后代更不容易感染寄生虫，而且变异越大，越不容易感染。两性战争
对于“红后”假说能否完全解释性的由来，大部分进化生物学家仍然表示怀疑。我们且把这个问题放到一边，来看另一个看上去简单而实际上也很难回答的问题，这个问题也是费歇在他划时代的著作《自然选择的遗传理论》中提出来的：为什么有性生殖的物种一般都有两性？为什么不象原生生物那样只有一性，也能通过有性生殖交换基因？为什么不象粘液霉菌那样有十三种性别？两性，意味着只能在百分之五十的群体中寻找配偶，如果只有一性，就能找除自己以外的任何个体，如果有十三性，假定跟任何异性都可以交配的话，找到配偶的机会就会大大增加。
对这个问题的回答也是近年来的事，它涉及到所谓基因组内冲突。在细胞中，不仅细胞核有基因，细胞质中的线粒体（植物还包括叶绿体）也有自己独立的基因。两个细胞如果融合在一起，会出现一个问题：两个细胞核的基因可以结合在一起遗传给后代，线粒体的基因却没办法这么办，因为线粒体有许多个，而且数目不定，没法一一配对。没法配对，谁又都不让着谁的话，就只有用战争解决了。事实上，线粒体确实能够用酶把对方的线粒体消灭掉。因此，如果交配时两个细胞完全融合的话，线粒体之间的战争将使得交配成为一场对双方都没有好处的灾难。为了避免这样的灾难，一方抛弃了自己的线粒体，而只保留细胞核的基因，这就成为了精子；而另一方同时保留细胞核和线粒体的基因，成为了卵子。两种性别由此诞生。
对于原生生物来说，它们在行有性生殖时，细胞并不相互融合，只是交换细胞核。而且为避免近亲繁殖，它们的细胞核有多种不同的类型，并非任意两个个体都能交配。
那种有十三种性别的粘液霉菌又如何呢？深入的研究发现，这十三种性别并不是平等的。同样为了防止线粒体之间的战争，存在着一个等级森严的制度：比如说，第十三号的性可以跟任何别性交配，在交配时只有它能够遗传下线粒体基因，其它的性必须抛弃自己的线粒体；对于第十二号的性来说，只有在跟十一号或者低于十一号的别性交配时，才有保留线粒体基因的特权；依次类推。
可见如果只有一性，或者有两个以上的性，反而让有性生殖变得复杂起来，不如只有两性那么简单明了。也许正是为了不让生活太复杂，大家才都采用两性制度。
在粘液霉菌中，低一号的性有时会发生突变，拒绝抛弃自己的线粒体，其结果是跟与之交配的高一号的性同归于尽。如果这样的造反持续下去，等级森严的制度最终会垮台，性别的种类会越来越少，直到只剩下两种性。
也许，今天的两性制度，正是以前多性制度垮台之后的结果。如果连精子也要造反，那就只有死路一条，什么也遗传不下去了。
虽然在这场线粒体战争中，精子为了顾全大局而举手投降，但是精子和卵子之间仍然还在为了传递自己的基因而明争暗斗。遗传学家发现，在小鼠中（人类也应该一样），来自父方的基因会刺激生长激素的表达，促使胎儿长得更大。胎儿出生时越重，就越健康越容易存活，但是母亲怀孕和生产时付出的代价也越高，可能会影响以后的生育。对于父方基因来说，它只管带着它的胎儿的命运，而不管母亲以后能否生育；而母亲本身却不能只做这么一锤子买卖，她还想在生下这一胎后还能继续生育，有更多的子女传递自己的基因，因此，毫不奇怪，来自母方的基因会试图消除胎儿的生长激素，抵制胎儿的生长。胎儿的最后大小，就是父方和母方基因互相争夺达到平衡的结果。
性，是一场传递自己的基因的战争。性乎爱乎？
在把生物学原理应用于人类时，必须牢记这一点：人类是一种文化动物。人类的行为不仅被先天的生物本能所决定，而且也受到后天的文化、社会因素的影响。怎么区分这两者呢？一种方法是研究比较在不同文化、不同社会的人类行为，如果他们具有共同点，这些共同点就可以认为是由先天的生物本能决定的。
在八十年代，为了找出影响人类求偶的先天因素，人类学家调查了来自37个社会的上万名男女，结果发现他们对配偶的标准都相当一致，也就是“男人爱貌，女人爱财”：男人比女人更注重对象的生理吸引力，而女人比男人更注重对象的经济状况。而且，男人更倾向于选择比自己年轻的对象，而女人更喜欢比自己年老的对象，在这37个社会中，最理想的年龄差别竟然都是男方比女方大三岁。
从进化生物学的原理来看，这是很容易理解的。男性的生殖期要比女性长得多，从青春期开始一直到六七十岁，男性都具有生殖能力，而女性的生殖能力在三十岁以后迅速降低，停经以后就完全中止。在医学不发达的时代，女性最安全的生育年龄是三十岁之前。因此，在求偶时，男性要比女性更为注重对象的年龄和健康状况，也就是生殖能力。女性吸引男性的那些生理特征，比如光滑的皮肤、鲜亮的头发、明媚的眼睛、丰满的身材，其实都是年轻、健康的标志。而做为要承担抚养子女的主要责任的女性，她们希望对象能够有较好的经济能力为她们和子女提供优厚的生活条件，这也是不难理解的。
女性选择男性，男性同时也在选择女性，这种双向选择使得人类的求偶在动物中显得很特别，因为在动物中，选择往往是单向的（一般是雌性选择）。在哺乳动物中普遍存在的雄性竞争，在人类中也不起显著作用。具有雄性竞争的动物的一个特征是雄性的体形要比雌性大得多，从大百分之五十到百分之六百不等；而在人类，男性与女性的体形差异不是很大，只大百分之三十左右，这是那些一夫一妻或“温和的”（靠炫耀而不是靠争斗来获得配偶）一夫多妻的动物的特点。因此，人类本质上是一夫一妻或温和的一夫多妻的动物。
人类区别于其它动物的另一个特点，是性生活对于维持配偶关系无比重要。正如英国著名动物学家莫里斯(D. Morris) 在其名著《裸猿》（1967年）一书中所强调的：人类是性的动物。在所有的动物中，再也找不到另一种动物象人类这样沉迷于性行为（也许只有人类的近亲矮小黑猩猩可跟人类一比），可以一年四季地交媾，而别的动物只在短暂的发情期才能发生性行为。在一百九十三种现存灵长类（猴子和猿）中，人类女性具有最大的乳房（乳房过大对哺乳有害无益），人类男性具有最大的阴茎（勃起时平均长度为13厘米，而灵长类中体形最大的大猩猩只有3厘米），这都很可能是两性互相选择的结果。在所有的灵长类动物中，只有人类是赤裸无毛的，对于它的由来动物学家们争论不休，但正如达尔文首先指出的，它可能是性选择的结果；的确，无毛使我们的皮肤对抚摸的敏感性大大增强，而触觉在人类性行为中的重要性是不用多言的。在所有的动物中，只有人类两性在性行为中都能够感受快感，尽管某些动物学家认为某些高等灵长类的雌性也具有性高潮，但那与人类女性性高潮相比，实在是微不足道的。
所有的这一切表明，在进化过程中，性选择在促使人类的两性形成长期的、不断被加强的愉快的结合。这种现象，我们称之为爱。
在生物的演化中，眼睛的出现就是一件非常神奇的事情。-------------------------------------------------------------------------------收集了点资料，应邀补充一些。眼睛的起源，其实非常非常的早。从生物的进化还处于单细胞阶段，眼睛最初的功能就出现了——感光。感光色素的出现，给了单细胞生物感受光存在的能力，也就出现了生物的趋光性。尤其对于通过光合作用自养的生物来说，拥有趋光性对于其生存有着极大的好处。举个典型又非典型的例子——眼虫：眼虫的眼点内含有感光色素，眼点具有眼虫的眼点内含有感光色素，眼点具有感受光的强弱的能力。并且眼点呈杯状，光只能从“杯子”开口的位置射入，这有给了眼虫感受光方向的能力，以便其调整运动的方向，更好地进行光合作用。眼虫的非典型性在于眼虫既有植物的特征（叶绿体，光合作用），又有动物的特征（鞭毛，运动），并非动物进化树中的一支。拥有感光能力的并非只有动物的眼睛，动植物中都存在着感光器官，但它们的作用是感受昼夜的变化，调节生物的节律。当进化进入多细胞阶段，出现了动物，眼睛的雏形也发生了变化。在较为低级的动物中，例如扁形动物门的涡虫，出现了多细胞构成的眼点（眼虫的“眼点”叫做“眼斑”更合适，但是有教科书上写的也是眼点，这里区别于上面的眼虫）。（图中三角涡虫头部两个黑点即眼点）（图中三角涡虫头部两个黑点即眼点）这时候的“眼睛”，仍然是个杯状的小水坑，内含含有感光色素的细胞。可以让特定方向的光线射入，感受光线的强弱方向。不同的是，这个小水坑不再是由一个细胞器组成，而是由多细胞构成的一个简单而原始的器官了。而杯子的底部，就是原始的视网膜。另外，动物的神经系统的进化与发达，也是眼睛进化功能的巨大助力。毕竟眼睛是服务于神经系统的感受器，神经系统需要足够发达，才能处理眼睛收集到的信号并作出正确的反应。（图为三角涡虫的梯状神经系统）（图为三角涡虫的梯状神经系统）低等动物的眼睛，只具有感受光的强弱、方向的能力，其形态、数量都与我们所熟知的眼睛结构相去甚远。例如水母的眼睛的视网膜是一块内含色素的板状结构，文昌鱼的眼睛只是神经管侧的两个小黑点。在继续进化的路上，不同环境中的动物，受到的环境压力各不相同，自然选择的结果也天差地别，这也导致了眼睛的进化也呈现出很高的多样性。我们先来看看，向着 人/哺乳动物 方向进化的这一支的眼睛的变化。首先眼睛的大小和形态发生了一系列的变化：眼睛由原来只是充水的洞，逐渐演化出封闭的内部结构——视网膜-玻璃体-角膜-晶状体-虹膜等等。眼睛在结构上变得更加复杂，内部更加稳定。眼睛由原来只是充水的洞，逐渐演化出封闭的内部结构——视网膜-玻璃体-角膜-晶状体-虹膜等等。眼睛在结构上变得更加复杂，内部更加稳定。由于角膜、晶状体等结构，对于光线的折射作用更大，因此在这一过程中，眼睛的曲率也必然发生了变化。每一个新的结构出现，对于眼睛的视觉能力，都有着质的飞跃。每一个新的结构出现，对于眼睛的视觉能力，都有着质的飞跃。首先空洞被细胞液填满，这使得眼睛结构具有更加稳定的折射率，并且对视网膜起着保护作用。这一结构功能等同于人眼的玻璃体。角膜的出现将眼睛封闭，结构更稳定，并且制造了更大的折射率，增加了视野。晶状体以及其周围的睫状肌的出现，晶状体的收缩舒张，让眼睛实现了可以手动对焦的能力。虹膜的出现，又让眼睛可以调节进入眼睛光线的多少，以便适应不同亮度的环境，增加了调节光圈的能力。（我用照相机的结构来描述眼睛各部分的作用，其实照相机才是人眼睛的山寨版！）伴随着眼睛结构的复杂化，必然是视神经与中枢神经更加的复杂化。视网膜上多种视觉细胞和感光色素的出现，意味着眼睛也告别了黑白电视时代，开始有了色彩。人的视网膜感光细胞主要分为两类，视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞内含的感光色素是视紫红质，视杆细胞负责感受光的强弱。视杆细胞内含的感光色素是视紫红质，视杆细胞负责感受光的强弱。而视锥细胞负责感受色彩，目前主流学说认为存在3种含有不同感光色素的视锥细胞，通过对于红绿蓝3种颜色的反应组合，而构成了人眼所见的色彩。（这个有待我去确认）--------------------------------------------------累了，未完待续。有错误请轻喷。图片来自网络。人眼这一段估计还要写好多，包括视网膜的结构、视觉信号的整合与传输、人眼的错觉与缺陷。写完人眼会写昆虫的复眼。已及各种动物特别的眼睛，退化的眼睛和代替辅助眼睛行使功能的器官，如蛇的红外感受器。坑挖得有点大，会龟速填坑，希望不会坑了。
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