前寒武纪与生命进化

自地球形成至古生代寒武纪开始这一段时间被地质学家称为前寒武纪,从距今46亿年前至距今5.45亿年前,历时约41亿年,约占地球演化发展史的5/6.前寒武纪亦称隐生宙,包括冥古代、太古代和元古代.     

生命进化的十大奇迹

细胞——生命从单细胞走向多细胞，至少经历了数十亿年，16次不同的进化，动物、陆地植物、真菌和藻类都参与其中，数亿年前形成多细胞生命，是最美丽最神奇的。     

地球生命源自何处?

在生命之初，在漫长的３０亿年的时间里，地球上的生物都一直是十分简单的单细胞结构。一直到了大约５．７亿年前，地球上的生物才突然令人吃惊地爆发性地增多了，物种繁荣，结构复杂。多细胞的植物和动物开始出现，而这个急剧增长期可能仅仅只持续了几百万年。那就是被称为寒武纪大爆炸，也被称为寒武纪大转变的时期，但无论怎样命名，那都绝对是地球生物史上的一个重要时期。多年来，科学家们一直在研究，为什么在以前那漫长的岁月中地球生物是那么少，而到了寒武纪则突然爆炸性地增多了？古老的生命到底采用了怎样的生存策略呢？更为关键…     

“雪球地球”与生命大爆发

距今8亿到6亿年前,地球剧烈的气候变化有可能使地球变成了一个"雪球"。科学家现在认为,史前"雪球地球"很有可能是地球复杂生命诞生的催化剂……     

“星球地球”与生命大爆发

距今8亿到6亿年前，地球剧烈的气候变化有可能使地球变成了一个“雪球”。科学家现在认为，史前“雪球地球”很有可能是地球复杂生命诞生的催化剂……     

见证寒武纪--云南澄江化石坑

生命在地球上已经存在30亿到40亿年了，但是在前面的几十亿年中，生命一直停留在单细胞低等动物的水平上。科学家们于20世纪70年代推断，直到5亿多年前的寒武纪，地球经历了一次神奇的生命大爆发之后，现代生物所有门一级的早期雏形才大爆炸般地出现在地球上。而不久前在我国云南省澄江县发现的数以万计的远古生物化石，正是寒武纪生命大爆发的有力证据。它也是目前世界上绝无仅有的一处远古生物化石公园。澄江远古化石坑，处于距今5亿多年前寒武纪的海底。地球上如此久远的海洋陆遗迹现在极少能看到，因为从地质学的角度看，一般来说海洋底…     

和巨大分子云遭遇引起恐龙的绝灭

距今38亿年前,地球上产生生命的时候,仅仅是一些单细胞的微生物,然后渐渐复杂化,多样化,才进化成象今天那样的多种多样的生物群。但是,是否可以说,这种进化过程都是相同的呢?不,有时候生物种群的大多数会突然绝灭。其中最有名的就是发生在白垩期末的生物绝灭,众所周知的恐龙的绝灭,关于这个问题,从专门的古生物学家到业余爱婶者,都提出过种种假说。从所谓由于火山喷发而引起气侯恶化,到正在繁殖的哺乳类吃掉了恐龙的蛋;或由于当时有一种含毒素的植物大量繁殖,恐龙由于吃了这种植物引起食物中毒而大量死亡等等。     

“寒武纪大爆发”事件探秘

小引最初的地球生命诞生于38亿年前,可是在起初30多亿年的岁月里,生命却一直缓慢地进化。出乎意料的是,进入寒武纪后生命突然加快了进化速度,在不到1000万年的时间里,各种动物爆炸似地出现。这就是地球生命演化史上著名的"寒武纪大爆发"事件。1859年英国生物学家查尔斯·达尔文在《物种     

奥陶纪物种大爆发之谜

5亿年前,地球生命进化进入一个繁荣昌盛的时期,在几百万年内,曾经空荡荡的海洋突然间充满了许多新的生命形式,许多生物纷纷出现在地球海洋的舞台上。这就是化石纪录中揭示的第一次物种大爆发事件——寒武纪物种大爆发。但是,科学家如今发现,寒武纪物种大爆发虽然极为壮观,却在开始后没多久就中止了。那么,是什么力量推动地球生命继续进化的呢?     

眼睛进化中的秘密

大在5.4亿年前的寒武纪时期,地球上就出现了能感受光线的单细胞或多细胞有机体。1亿年之后,即奥陶纪时期,这些有机体身上才形成了真正意义上的视觉器官——“原始眼”。不过,这种“原始眼”也只是生物表皮上的一块感光细胞而已。那么,我们今天所看到的各种生物、包括我们人类的眼睛,是否都是由这种“原始眼”进化来的呢?这个看来并不复杂的问题却让生物学     

地球的陆壳是怎样形成的?——神秘而有趣的前寒武纪地质学

地球的年龄大约有46亿年。以5.45亿年为界,之前的称为前寒武纪,它有大约40亿年,是地球历史上漫长的地质时代。之后的称为显生宙,寒武纪就是显生宙的第一个纪元。地球陆壳的80%～90%以上是在前寒武纪形成的,记录了复杂和惊心动魄的地质构造事件,赋存着丰富的矿产资源。前寒武纪地质,就是研究地球在前寒武纪时期的地质演化,特别是大陆的形成和增生以及演化的学科。     

自然进化机制对于系统优化的启迪

本文在分析比较仿狂随机搜索算法与传统优化算法的基础上,提出了仿生系统优化理论是未来系统优化理论的重要组成部分并构造了仿生系统优化理论框架。     

探索火星环境和生命

 火星最有可能孕育出地外生命,是人类未来实现太空移民的首选星球。水是生命不可或缺的要素之一,是寻找火星生 命的关键线索;同时,水又是影响岩浆活动和构造运动的主要因素,是联系火星内部活动与表生环境演化的纽带。大量的火 星探测结果揭示了火星古环境的演化历史,从约35亿年前曾存在河流湖泊演变为现代寒冷干燥的地表。火星陨石是目前唯 一获得的火星岩石样品,既携带了火星岩浆活动的信息,又通过与水相互作用,记录了火星的环境演化。其中,中国的南极 火星陨石提供了1.9亿年前火星存在地下水活动的证据,而另一个新降落的火星陨石保存了可能与生命活动相关的有机质。     

植物的“眼睛”在哪里?

地球上的生命经过漫长的演化,形成了目前的动物和植物。通常,动物可利用眼睛感知光线,然后将光信号转换为电脉冲传送到大脑来解释所看见的东西。此外,动物还能根据环境的变化和自身的需求自主移动。植物的生长发育和生活方式与动物存在显著差别,它们没有眼睛和大脑,终生固着在一个地方生活而不能自主移动。然而,植物拥有自己的优势。它们生命力旺盛,繁殖力超强,可拥有动物难以企及、高达几千甚至几万年的超长寿命。除了使地球丰富多彩以外,植物还为动物提供赖以生存的食物。植物虽然不会动,却也能洞悉世间万象变化,并且不同植物之间还存在着竞争与合作。更神奇的是,植物虽然没有眼睛,但也能看见光,甚至能看见我们人类眼睛看不到的光,并对不同的光照周期作出反应。     

智人进化三部曲:自然选择·文化进化·人工智能设计

为揭开在被野兽猎杀的威胁下而胆战心惊生存的原始人是如何成为"万物之灵"的,简述了智人进化的历程,指出此过程是由自然选择、文化进化和人工智能设计的进化三部曲所构建的。最后,展望了人类乐观和悲观的未来。     

分形在生命中的作用

分形在自然界中的存在之广，作用之大越来越引起人们的重视，而对生命现象的认识却是中的不配的主题。本文主要从信息论的角度论证分形在生命诞生、成长及进化中的重要性，并进一步从自然界的整体性上指出生命体中的分形结构是自然选择的必然结果。     

定向进化和噬菌体展示：生物方法开启化学新时代——2018年诺贝尔化学奖简介

进化是生命多样性形成的重要动力和基础。1993年,阿诺德首次引入酶定向进化技术,而该技术制备出的酶在生物燃料和药品制备等方面均得到广泛应用。1985年,史密斯首次实现在噬菌体表面表达外源蛋白的噬菌体展示技术;1990年,温特首次将噬菌体展示技术用于抗体制备。噬菌体展示技术制备的阿达木人单抗于2002年批准应用于多种免疫性疾病的治疗。因此,酶定向进化和抗体噬菌体展示已为人类带来巨大利益,并为将来的化学革命奠定了坚实基础。阿诺德、史密斯和温特三位科学家由于这些奠基性贡献而分享2018年诺贝尔化学奖。文章介绍这些技术的发明过程和广泛应用,同时回顾多位科学家的重要贡献。     

苦味受体基因家族功能和演化研究的最新进展

苦味的识别作为一种防御机制, 能帮助动物避免摄入有毒物质, 它在动物的长期进化过程中起着至关重要的作用. 由于不同动物具有不同的生存环境和取食偏好, 使苦味识别能力在动物的长期进化中产生了分化. 苦味的识别源于苦味物质和苦味受体的结合, 所以对编码苦味受体基因的研究成为研究苦味识别的分子基础. 近年来, 随着体外功能实验体系的建立, 越来越多苦味受体的配体被发现. 另一方面, 随着许多脊椎动物基因组的测序完成, 人们对苦味受体基因家族的演化研究也取得了很大的进展. 对演化驱动力的研究, 能够使我们了解不同物种中苦味受体功能的变化趋势, 从而帮助我们发现更多的苦味配体. 本文主要介绍了苦味受体基因家族的功能及其在脊椎动物中演化的最新进展, 并对苦味受体基因家族今后的研究提出了展望.     

生物地球物理学的产生与研究进展

地球庞大的生物群落广泛地参与了岩石圈浅层、水圈和大气圈的物理和化学性质的改造过程. 认识生物圈及其与其他各圈层相互作用, 具有重要的地球系统科学意义.近年来, 随着生物地球科学的发展, 地球物理学方法和技术开始被应用于地质微生物改造作用、地球物理场对生物的影响等研究, 从而产生了生物地球物理学这一新的分支交叉学科. 本文评述了生物地球物理学的产生和一些最新研究进展, 旨在促进生物地球科学的发展与深化.     

古海洋中奇妙的微亮晶碳酸盐岩

微亮晶(臼齿构造)碳酸盐岩是一种奇妙的岩石类型,在中-新元古代的古海洋碳酸盐岩沉积中占重要地位。广泛分布在中国、北美、澳大利亚、北欧、西伯利亚、西北非、印度等元古界地层中。近年, 前寒武纪研究有了可喜的进展,特别是全球事件、地层及古大陆再造研究的深入,使微亮晶碳酸盐岩（Molar Tooth Carbonates）” 成了研究中-新元古代的火力交叉点[1]。随着700Ma以前的Varanger/Marinoan全球冰期的到来,微亮晶碳酸盐岩则突然消失。其发育和衰退关系到地球生命起源和海洋碳酸盐岩沉积地球化学的突变,是解决前寒武纪生物学和地球化学事件的关键。 因此,微亮晶碳酸盐岩已经成为探索早期地球海洋环境和生命起源以及元古代国际地层对比的重大地质事件。联合国教科文/国际地科联的IGCP447项目[2]对元古代臼齿构造碳酸盐岩和地球演化进行了较详细地研究,特别是在其成因和用于全球古大陆地层对比方面取得了突破性进展。