碳循环假说

什么是碳循环？碳循环是指碳元素在地球的生物圈，岩石圈，水圈，以及大气圈中的交换，苯，随着地球的运动循环不止的现象。地球上两个最大的碳库岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球总量的99.9%。这两个库的碳活动缓慢，实际上是起着储存的作用，地球上还有三个碳库，大气圈，水圈和生物圈。含叶绿体的生命借用光合作用从大气中吸收二氧化碳制造碳水化合物和葡萄糖。再通过其他生命的呼吸作用把它们消耗掉。似乎在不同的地质年代，空气中的碳含碳量比例与含氧量比例一样，处在一个动态平衡的阶段。

达尔文在论证物种可变的理论中认为，生命变化的动力是生命在生存压力下的斗争与自然选择的结果，后来的人将这种动力称之为“天择”。拥有生存优势的物种，自然会胜出，就好像我们说力气大的人可以挑更重的物体一样，但是力气大的可以和跑得快的人竞争吗？人类的极限是可以举起比自己体重重三倍的物体，而蚂蚁却可以轻而易举拿走比他体重重十几倍的食物。或者进化的本质并不是比谁的力气大和生存力更强。而是在比谁更加可以对更复杂的环境做出正确的应答，这种应答是生命变得更复杂的根本原因。这才是进化的动力。

生命是环境的重要组成部分，所以两个生命同时存在的环境就要比一个生命存在的环境复杂。而生命的本质就是繁殖和遗传，这是在制造比一个多的生命，复杂才是生命从诞生就形成的特质。还有就是一个生命在两个环境下生存比在一个环境下生存更加的复杂，所以可以移动的动物比不可以运动的植物会进化的更快一些。但这个过程中既没有生存斗争也没有种群竞争。问题的本质在于这样的复杂可以达到我们人类出现的标准吗？如果这样的推测可以成立，那么生命的起源和进化就是来源于同一个动力。

生命从它诞生的那一刻起，就是在产生比一个多的生命，它们不停的让环境变得复杂，直到一个极致，那就是即使生命再在增加也无法让环境变得更加复杂的地步。在这个时刻，就会有一股神秘的力量，把他们从一个环境推到另一个陌生的环境。这就是海洋生命进化成陆地生命的动力，同时也是陆地生命进化成海洋生命的动力。呈现在我们眼前的结果是寒武纪生命大爆发。但这只是故事的一半，当陆地生命发展又到了一个极致的时候，生命又会被推上海洋产生进化。不管是陆地还是海洋，都不是生命进化的终点。在这所有的变化的过程中有一个趋势。生命正在复杂进化。

8亿年前到5.5亿年前，是前寒武纪的全球冰冻现象，到后来的寒武纪生命大爆发，他们之间必定有什么联系。达尔文认为寒武纪的生命大爆发，这此生命一定有他们的祖先存在，问题在于为什么他们可以同时获得进化？达尔文认为，生命产生有益的变异，本身就是一件低概率的事件，同时获得有益变异的可能会以指数级的概率减少，从微乎其微到不可想象，他们之间的差距要严谨的科学家难以接受。

但是进化并非如此，如果生命的进化，只有复杂这一个方向，那么多个物种，同时产生进化，不仅仅是必须的，而且一定会多次在进化中出现，因为进化是环境导致的，全球性的环境变化一定会导致全球性的生命进化，这就是一个生命存在两个环境的进化过程，而地球雪球事件就是生命从海洋进化到陆地的一个过程。

研究表明，节肢动物的体表覆盖着坚硬的体壁，体壁由三部分组成：表皮细胞层，鸡膜和角质层，表皮细胞是由一层活细胞组成的，他向内分泌形成一层膜叫基膜，向外分泌形成厚的角质层。角质有几丁质和蛋白质组成，前者是含氮的多糖类化合物，是外骨骼的主要成分，后者大部分是节肢蛋白，大甲头动物的外骨骼还含有大量的钙质，昆虫的外骨骼却没有。如果我的推测成立，那么生命从海洋进化到陆地形成的外骨骼，一定是由氧化而形成的，后来，当生命再次进化到海洋的时候，这层外骨骼就被添加了钙。

但当你打开由科学家们努力来的研究成果，却发现寒武纪的有脊类，奥陶纪的胎生鱼类，侏罗纪的哺乳类动物等等，许多复杂的生命形式，却不协调地出现在他们不应该存在的时间里，让我无法想象自己理论的存在。还好我意志够坚定，认为这样的证据如同散落在地球各处的石头，而石头里面的文明之铁，才是可以证明生命进化的证据。

从生存的观点来看，我无法想象在海洋里变异出外骨骼是一种优势，可以四处游走的水生生命，突然被某种抵御外敌的壳给固定了起来，新增的重量限制了他活动范围，也限制了它食物的来源，在它还未被掠食者吃掉的同类面前，生存都是困难的。但如果把这个故事放在陆地上，结果就完全不一样，在没有水的环境里，被太阳晒成鱼干的几率大于被饿死的几率加被掠食者吃掉的几率，而且，不管它们愿不愿意，他们的生存环境已经被限制了起来，四处游走寻找食物的方式已经消失了，外壳不再是负担，而是让他们生存下去的救命稻草。而当有甲壳的动物，再回到海洋的时候，由外壳支撑起来的更大的体型和更强的力量，让他们在面对以前同类的时候，不再是竞争的关系，他们拥有了不同的生态位。

进化一定需要一个前提，就如同人类大脑的出现需要高的新陈代谢速率一样，而高的新陈代谢速率需要高的有氧能力，以此类推，智能的生命只能出现在直接和氧接触的陆地上，而不是海洋生存的环境里。生命进化，所有的反应链，都是可以承上启下的，但这并不妨碍进化没有远见的说法。它只是为复杂的生命在生存的当时的条件，达成解决方案。

而能够让生命从海洋走上陆地，又从陆地走向海洋，如此往复的过程，似乎只有碳循环。八亿年前的地球雪球事件，它发生的原因就是一种叫蓝菌或者蓝绿藻的细菌，突然进化出可以分解水以及释放氧气的能力，大量的氧气，使得当时的大气中甲烷很不稳定，在至少十万年的时间内，温室效应被破坏，温度下降到零下50度，在未来的几千万时间里，当地球的二氧化碳浓度聚集到一定程度，温室效应再次发生，地球温度升高冰川融化，碳完成了它一个循环。

我们再来看看奥陶纪大灭绝，距今4.4亿年前的奥陶纪末期，约有3/4的物种灭亡，古生物学家认为这次的灭绝是有全球变冷造成的，冰川锁住了水，海平面下降，导致了浅海生物圈物种大灭绝。发生在3.6亿年前的泥盆纪物种大灭绝，海洋生命再一次被清洗，而原因有可能是全球并圈出现海平面降低，距今约2.2亿年前的二叠纪大灭绝，有科学家也认为这是气候变化造成的，二叠纪末期的岩层显示，当时某些地区的气候变冷，地球两极形成冰川覆盖海平面降低，当然，这不是唯一的答案，还有一部分科学家认为，这是陨石撞击造成的。两亿年前的三叠纪末期，地球开始了一场十多万年的降雪，大批动物的卵子无法孵化，很多动物因此灭绝，但是科学家认为导致这一次降雪的原因是火山爆发，火山灰遮天蔽日，地球只能获得50%的太阳能，发生于6500万年前的白垩纪大灭绝，原因一就可能是火山爆发海退以及陨石撞击，科学家能证明的，还是全球冷却冰川和海平面下降，大概是太巧合了，以至于科学家不敢用同一个理由去解释，不同时期不同地质变化的同一个现象，那就是地球冷却冰圈形成及海平面下降，导致的海洋的物种大灭绝。

然而，陨石的来访是意外还是必然？火山的喷发，大陆的漂移可以彻底改变环境吗？我们所能知道的是足够大的陨石，对地球的撞击是可以对生命形成毁灭性的打击我们还知道西伯利亚火山岩群形成的时间与二的集合，三叠纪灭绝的时间非常接近但是却没有直接的证据证明它们的出现与生命大灭绝有直接关联。我们只能说他们是可以做得到的

问题是为什么大灭绝会让生命进化？根据天择理论一颗陨石砸上了地球对处于统治地位的恐龙形成的毁灭性的打击而恐龙的灭绝为哺乳动物让出了生态位师傅，我们所能观察到的证据都表明从二叠纪开始，每一次大灭绝都有一个相同的理由，那就是让出生态位或者科学家们也很疑惑，后来居上的总成大度没有任何生存的优势除了恐龙这种违反天择的现象，除了意外，似乎也没有更好的解释否则只能承认天泽并不适用于生命的进化。

众所周知，地球上有两种生命形式的存在一种是光合作用光合作用是指绿色植物，包括藻类利用光能同化二氧化碳和水制造有机物，并释放出氧气的过程。是碳循环中有固定作用的反应；一种是呼吸作用呼吸作用是指生物体内的有机物，经过一系列的氧化分解最终形成二氧化碳和水，并释放出能量的过程。当生命的死亡速率超过繁殖速率时，这个物种就一定灭绝所以生命在诞生的时候一定是繁殖速率会大一些甚至会出现如病毒一样的生命他所有的生命机制只为繁殖，这样生存方式经过时间的放大却会产生一个极端生命的过盛，不仅仅会导致资源的枯竭他们制造出来的废物，比如说氧（二氧化碳）会彻底的改变世界的环境。

在地球的某个时候拥有呼吸作用的生命还没有进化出来这时候的地球是蓝绿军的世界，他们单独生存的结果是地球变成了一个充满氧气的世界导致产生温室效应的碳元素被固化了起来结果就是全车的低温冰冻，使他们大量的死亡但这样的环境却是呼吸作用生命进化理想的场所。依靠有机碎屑和氧气的反应产生的能量行，呼吸作用的生命不可避免地会进化出来而地球的回暖也正是呼吸作用的结果。当行光合作用的植物的和行呼吸作用的动物共同出现在地球时地球环境的动态平衡才越来越难以被打破才有了后面的地球生命大爆发的故事。可如果是这样的话掠食行为从来不是为生存斗争或优胜劣汰而演化出来的，它是为了平衡繁殖与死亡的速率在保证足够的繁殖速率，却又避免形成极端条件的行为。生命的一切行为都是为了生存所以看起来像优胜劣汰也只不过是生命生存的一种手段。

当行光合作用的植物主导地球时往往会形成地球氧极化，氧极化是指空气中的氧气的含量上升碳元素的含量下降，破坏由碳元素导致的温室效应，这时候地球温度降低，冰川形成和海平面下降，地球曾入干旱的季节，许多在水里面生存的生命被迫留在了陆地上从湖泊到水泽再到沼地最后形成陆地，海洋生命就这样一步步进化成陆地的生命适应干旱多氧无水或少水的环境。当进化成功动物为了生存就会大量地消耗植物，当繁殖达到一定的时候这时候动物就主导了地球，随着时间的发展呼吸作用产生的碳极化就有可能形成，碳极化的形成使全球温度上升结果是冰川融化海平面上升，地球进入雨季让陆地生命适应水的环境，最后进入海洋达到进化的目的。在这个往复的过程中，当生命向陆地进化时，是地质硬化的过程这样的条件对地质和物种化石的保存是有利的，但当地球进入雨季，生命尚海洋进化时，在雨水不断的冲刷下，任何生命的证据都很难被保存。所以人类所观察到的生命进化的化石记录最多只证明了生命进化的一半。在这个基础上去了解生命至少是不全面的。

如此造成物种大灭绝的罪魁祸首，或者就是生命本身，碳循环的力量推动生命从一个环境上另一个环境进化的目的，也就是说，当生命发展到了极致，他们的复杂性不再会因为生命的增加而产生变化的时候，灾难就会发生他们把生命从一个环境推向另一个环境以此达到进化的目的。这个时候正是生命发展到最鼎盛的时候，仿佛再说我们已经做好了迎接挑战的准备。所以看起来即使再大的灾难也是为生命进化准备的盛宴。

在进化的过程中还有一部分生命，因为提前适应的环境，或者说是进化出可以生存的方法，于是就成为了过渡性的物种而两栖动物就是过渡性物种的代表，比喻蝾螈类，蛙类，鲵类就是水深生命上路定生命进化过程中，提前适应环境产生的过度种；而鲎类，鳖类，鳄类却是陆地生命向海洋生命进化过程中产生的过度种。在进化的过程中所有的生命都会因为环境的改变而产生应答只不过因为生存优势和进化优势的不同他们对环境应答的结果也不一样当然，在这个过程中无法正常应答的物种也会灭绝，但灭绝的生命不再是我们关注的，检视生命进化成果的，不是什么性状的改变？而应该是繁殖方式的改变。可以说性的改变才是生命进化过程中进化的唯一的标志，也是生命更复杂的唯一可直接观察的方法。所以从进化的角度看，所有存在的物种都应该有它对应的世代。只不过如前所说生命生存到现在的方法不仅仅是进化，还有通过生存优势让自己保存下来的方法。进化优势和生存优势共同组成了我们现在的环境。

生命在它最繁盛的时候却由于生命本身的代谢废物对环境的影响，形成的环境改变把生命从一个环境推上另一个环境，让生命在变化的过程中不断的进化。这就是生命进化的动力。进化像极了一辆开动的汽车，不停地拔动着方向盘只为他在正常的道路上不停的行驶。而文明就如同在某一处人类走上了这辆不断前行的汽车从此方向盘就把握在我们的手中但这里并不是进化的终点未来的发展掌握在人类的手中。

作者转载的

作者其实我也没看完，太难懂了

作者（对于我一个六年级的小毛孩来说）