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科学家告诉我们，地球有45.7亿年的历史。大约25亿到20亿年前，地球只有现在年龄的一半时是什么样子？那时我们的祖先以什么形式存在？
地质学家把地球的历史分成几个单位，从大到小:周代纪世世世，当时地球经历了四个主要时期:冥王星、太古代、元古代和显生宙。因为25亿年前是元古代的开始，我们今天要谈论的5亿年历史是元古代的第一代，古元古代，包括三个时期:成铁期、平流层和造山期。
人类的祖先是什么长什么样
21亿年前在加蓬出土的化石扫描出具有不同细胞结构的太阳和月亮
在元古代早期，太阳的半径大约是今天的90%，阳光的强度只有今天的85%。理论上，当时地球接收的光和热比今天少，这将把温度降低到-50℃左右，足以冻结整个地球。如果是这样，地球将会像今天的火星一样变成一片没有生命的荒地。
然而，有证据证明，当时地球是一片液态水的海洋，细菌和蓝细菌繁盛起来。拯救这些原始生命的是今天每个人都害怕的温室效应。当时，地球大气层富含甲烷和二氧化碳，它们的存在为地球披上了一层“外衣”，为生命保暖。
人类的祖先是什么长什么样
日落景观
月球诞生于45亿年前的撞击中。自诞生以来，它一直以3.8厘米/年的速度离开地球。月球引起的潮汐摩擦也使地球旋转越来越慢。25亿年前，月球离地球18万公里，只有今天的一半左右。因此，地球的自转速度是今天的两倍。
因此，在25亿年前的地球上，太阳看起来比今天更小、更暗。然而，月亮看起来是它的两倍大。潮水比今天强得多。当时，一天只有12个小时，而一年有714天。
人类的祖先是什么长什么样
太空看不到地球和月球的氧化海洋和大气
早期地球处于缺氧环境中。大气由惰性氮气主导，含有丰富的还原性气体，如甲烷和二氧化碳。海洋富含低价亚铁离子，这些离子将海水染成淡绿色。早期生活依赖于呼吸高价铁和硫。
蓝藻早在35亿年前就出现了。它是地球上第一个产氧生物。蓝藻利用太阳能从水和二氧化碳中合成有机营养物，同时释放氧气作为废气。蓝藻产生的氧气花了10亿年才完全改变地球缺氧的环境。
从25亿年前到23亿年前，地球进入了铁时代，这是一个赤红时代，在此期间海洋中的亚铁离子被氧化成铁离子。铁盐的溶解度低于亚铁盐，所以它们从海水中一个接一个地沉淀出来，形成大片赤红铁矿石。从那时起，直到今天，淡绿色的海洋已经变得无色透明。
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铁矿形成于炼铁时期
25亿年前，世界海洋中的亚铁离子完全被氧气消耗，氧气开始在大气和海洋中积累。早期生命赖以成长和生活的还原环境被破坏了。氧气的强烈氧化会破坏细胞的生物膜结构和遗传物质核酸，从而导致大量厌氧古细菌和细菌的灭绝。
这种由氧气积累引起的灾难被称为地质历史上的大氧化事件，也称为氧气危机或氧气灾难。这是地球历史上的第一次，也可能是最严重的灭绝事件。因为当时的生物结构太简单，化石也不多，所以很难量化当时的生物损失。
人类的祖先是什么长什么样
蓝藻:大气重建的先驱
氧气给生活带来危机和机遇。好氧代谢的生产效率远远高于厌氧代谢，氧气充满大气和海洋，不像高价铁和硫，它们被限制在一定的地方。因此，氧气充满大气层，为生物体向更高、更复杂的方向进化奠定基础，并占据地球表面的每一个角落。只有掌握氧气的生物才能有未来。冻土
氧气的积累破坏了大气中的温室效应，这在阳光微弱的早期尤其致命。氧气可以将高效的温室气体甲烷转化为效率较低的二氧化碳，不幸的是，二氧化碳恰好是光合作用的原料。蓝细菌不断吸入二氧化碳，释放更多氧气。
结果，在大氧化事件开始后，大气中甲烷和二氧化碳的浓度下降了几十到几百倍。地球的温度下降了70℃，整个地球都冻结了。积雪覆盖的地球将更多的阳光反射回太阳空，形成“冰室效应”，使地球变冷，从而进入历史上第一个也是最糟糕的冰河时期——休伦冰河时期(Huron ice age)，持续3亿年。
人类的祖先是什么长什么样
冰河时代的雪球地球
原始生命在休伦湖冰河时期遭到严重破坏。低温使生物酶失活，维持生命的各种生化反应受到抑制。此外，冰晶会破坏细胞结构，导致身体死亡。
冰比水轻，可以拯救地球上的生命。与其他温度较低、密度较高的物质不同，水在4℃时密度最高，冰漂浮在水面上。冰层起到保暖的作用。无论大气温度有多低，水下温度都保持在4℃左右，基本生命活动得以维持，从而保持生命之火。
20.5亿年前，地球告别平流层，进入造山运动。地壳发生了大规模造山运动，火山活动已经恢复。火山向地球内部空释放大量甲烷和二氧化碳，由此产生的温室效应很快使地球解冻。于是休伦冰河时代结束了，与此同时，生命开始从原核生物向真核生物过渡。
人类的祖先是什么长什么样
温室效应:瑞士阿尔卑斯山的阿列奇冰川后退，生物变化:进化的重大突破
真核生物的诞生:蓝细菌开启了大氧化时代，好氧细菌利用了它，它们是大氧化事件的赢家。然而，最终，它成了大量氧化古细菌的受害者。25亿年前，古细菌是地球上最主要的生命形式。他们中的大多数在大规模氧化过程中被氧气杀死，少数幸存者被驱逐到极端缺氧的环境中，如海底火山口。
然而，少数古细菌不想等待死亡。他们开发了一种脱氧核糖核酸保护机制，产生核膜和染色体结构，从而进化成最早的真核生物。今天主宰地球的动物、植物、真菌和人类都是真核生物，也是少数古细菌的后代。然而，蓝细菌和耗氧细菌仍然是一样的。显然，没有生存的压力，就没有进化的动力。
25亿年前，原始真核生物吞噬了一种变形细菌。由于某些原因，被吞食的细菌没有被消化，并与吞食者形成了内部共生关系。这种需氧细菌进化成真核细胞的需氧呼吸中心和生产力机器——线粒体。从那时起，真核生物不仅适应了氧气，还征服了它。
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在显微镜下，绿藻的细胞核清晰可见。
有性生殖的出现:原始生命是通过无性生殖来繁殖的，在无性生殖中，遗传物质被复制成两部分，然后再分裂成两部分。无性生殖生物是不朽且不可改变的。所以他们受到了大氧化和休伦冰川的重创，只有少数物种通过基因突变存活下来。
有性生殖伴随着真核生物的诞生。根据这种繁殖方式，每一代都经历了基因重组，每一个后代都是不同的，总有一个能适应新环境。结果，在不断变化的环境中，有性繁殖的生物体存活的机会大大增加。
有性生殖缩短了个体的寿命，但是只有通过这样的生殖，后代才能活得更长。从长远来看，有性生殖是生命延续的唯一机会。正因为如此，我们今天看到的大多数生物都是有性繁殖能力的。
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骄傲如孔雀的男性:有性生殖导致2型性现象
进化成多细胞结构的尝试:从2008年加蓬出土的化石中扫描出一个多细胞结构，可以追溯到21亿年前。这表明真核生物在出生之初就开始从单细胞结构进化到多细胞结构。然而，直到6亿年前，表观遗传生物(即多细胞生物)的化石非常罕见，证明这种进化尝试很快就胎死腹中了。
这种多细胞结构面临着一个问题，即与体内环境不直接接触的细胞很难获得氧气。因此，在低氧环境中进化表观遗传生物的尝试注定要失败。最著名的失败尝试之一是5.85亿年前埃迪卡拉生物群，它试图用扁平的身体占据浅海，并被彻底消灭。
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埃迪卡拉生物群
直到5.4亿年前，大气中的氧含量才达到15%，表观遗传生物才得以繁荣发展，并进入富氧时代。这是寒武纪生物大爆发，地球进入了多彩的显生宙。地质结构的转折点
我们知道地球内部很热，火山爆发和地震就是证明。然而，地球本身并不产生热量，它的热量来自太阳系形成的开始，最终将消散到太平洋空。作为一个保温箱，地球是非常合格的，地球的心脏已经超过40亿年没有冷却了。
在地球早期，地核比现在更热、更活跃。当时岩浆经历了极端的温度变化，可能形成熔点高达1600摄氏度的岩石，颜色非常暗——科马蒂。这种岩石的密度很高，一旦形成，就会沉入地下，这就是地质结构的垂直运动。早期地球有两种运动形式:水平结构和垂直结构。
人类的祖先是什么长什么样
鸡腿山:今天的石头看起来不再一样了。
25亿年前，随着地球逐渐变冷，科马蒂岩不复存在，垂直地质结构也消失了。从那时起，地球只有水平结构，岩浆冷却形成的岩石在地壳上积累，形成大陆。
地球的冷却和垂直构造运动的消失稳定了地壳，为后生物的蓬勃发展提供了相对稳定的环境。想想看，如果地面慢慢下沉，岩浆随时会冒出来，那该有多可怕。
然而，地球变冷带来的问题将在未来严重困扰人类。例如，埋在地下的有机碳很难被发现，导致地球碳循环不平衡，大气中的二氧化碳将被排出。另一个例子是液芯的凝固，这将导致地球磁场消失，大气被剥离。致命的宇宙射线可以直接到达地面。
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地球磁场形成的极光结
元古代初期的5亿年是地球、大气和生命的一个重要转折点。在此基础上向前推进15亿年，遭受缺氧的是太古代，是古代核生物(古细菌)和原核生物(细菌和蓝细菌)的时代；追溯到15亿年前，这是一个缺氧的元古代和一个原始真核生物时代。
在此期间，我们的单细胞祖先经历了许多挫折，最终获得了细胞核，成为真核生物。这一时期确定的三个进化方向:有氧、性和多细胞。我们的祖先已经坚持了15亿年。到5.4亿年前，地球已经进入富氧显生宙，后生动物(动物、植物和真菌)的时代已经到来，最终伴随着我们今天和这个多彩的世界。
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寒武纪生物爆炸
