伴随气温升高，各种小动物也纷纷出来亮相了。蝴蝶、蜻蜓……现在的蜻蜓都是小个子，微不足道，两个翅膀加起来还没有手指长；但是，远古时期的蜻蜓，你想过吗？它的形体比老鹰大，翅膀张开足足有2米长！最近，中科院南京地质古生物研究所的周志炎院士，冯伟民、许汉奎、傅强等编纂的《远古的悸动——生命起源与进化》，为市民揭开了一个《阿凡达》的世界。

本书按地质年代顺序讲述了近40亿年的地球生命故事，涉及地球的演变与生物的进化以及每个时代特征生物类群的描述；同时，对我国发现的重要化石群作了重点介绍。全书通篇辅以大量精美图片，增强了可读性和趣味性。书中大量引用了古生物学和演化生物学领域的最新成果，向读者展示了生命长河中的篇章以及许多耐人寻味的故事，而全部内容都是来自于科学硼究的成果，反映了一个真实的生命自然史。

第一章 生命起源的地球环境

 一、地球的形成

 二、地球的原始大气圈

 三、地球水的来源

 四、地球的年龄

 五、地壳的地质构造

 六、地球的气候变化

 七、来自其他星体的考证

1.地球年龄考证

2.地球大气层气体成分考证

3.地球水来源考证

4.地球圈层考证

 八、陨石之谜

第二章 生命起源与早期进化

 一、生命起源

1.陆地起源说

2.空中起源说

3.深海烟囱起源说

4.宇宙起源说

 二、地球的地质年代表

 三、早期生命的进化

1.最早生命的记录(始太古代：距今40亿年-36亿年)

2.原核细胞的出现(古太古代一新太古代：距今36亿年-25亿年)

3.元古代的自然环境

4.真核细胞的出现(古元古代：距今25亿年-16亿年)

5.多细胞藻类的出现(中元古代：距今16亿年-10亿年)

6.原生动物和宏体植物的出现(新元古代：距今10亿年-5.42亿年)

第三章 无脊椎动物大发展(早古生代：距今5.42亿年-4.43亿年)

 一、寒武纪(距今5.12亿年-4.88亿年)

1.带壳动物大爆发

2.动物门类大爆发

3.寒武纪大爆发的起因

4.寒武纪王者——三叶虫

 二、奥陶纪(距今4.88亿年-4.43亿年)

1.“古生代演化动物群”首次辐射

2.海洋巨无霸——头足类

3.奥陶纪末生物大灭绝

第四章 生物登陆(中古生代：距今4.43亿年-3.59亿年)

 一、志留纪(距今4.43亿年-4.16亿年)

1.再创辉煌的无脊椎世界

2.奇异的食肉动物——板足鲎

3.生物登陆

 二、泥盆纪(距今4.16亿年-3.59亿年)

1.维管植物的起源与早期辐射

2.中国的早期维管植物

3.鱼类世界

4.晚泥盆世生物大灭绝

第五章 两栖王国(晚古生代：距今3.59亿年-2.51亿年)

 一、石炭纪(距今3.59亿年-2.99亿年)

1.两栖动物

2.造煤时代的植物

3.植物界的异类

4.宾夕法尼亚纪的热带早地生态系统

 二、二叠纪(距今2.99亿年-2.51亿年)

1.爬行一族

2.爬行动物中的滑翔者

3.石炭-二叠纪大冰期

4.二叠纪末生物大灭绝

第六章 爬行盛世(中生代：距今2.51亿年-6550万年)

 一、三叠纪(距今2.51亿年-1.99亿年)

1.劫后余生——早三叠世的生命

2.潜龙在渊——海生爬行类

3.中国三叠纪海生爬行动物

4.三叠纪晚期生物大灭绝

 二、侏罗纪(距今1.99亿年-1.45亿年)

1.恐龙传奇

2.飞龙在天

3.哺乳动物与恐龙共舞

4.菊石的故事

5.银杏的故事

 三、白垩纪(距今1.45亿年-6550万年)

1.被子植物的起源

2.热河生物群

3.白垩纪末生物大灭绝

第七章 哺乳为王(新生代：距今6550万年-今天)

 一、古近纪(距今6550万年-2303万年)

1.海水大部分退出中国

2.古有蹄类和肉齿类繁盛

 二、新近纪(距今2303万年-180万年)

1.青藏隆起与沿海火山

2.偶蹄类、长鼻类和草本植物大发展

 三、第四纪(距今180万年-今大)

1.最近一次大冰期

2.哺乳动物和人类的火发展

参考文献

四、地球的年龄

地球的年龄一直是人类关注的自然之谜。人们为测量地球的年龄曾采用多种方法，但都不十分理想。直到1896年发现放射性元素衰变的方法，地球测龄问题才得到解决。这种方法不受周围温度、压力、磁场和化学环境的影响，所以比较稳定。此方法就是利用一些放射性元素如铀(U)、钍(Th)等，它们的原子核不稳定，能不断地放射出带正电的α射线、带负电的B射线和不带电的γ射线，而变成一系列中间元素，直到最终衰变成稳定的元素铅。如元素铀(238U)每年有九十亿分之一会衰变为铅(208Pb)，所以我们只要测出岩石中铀和铅的比例，就可以计算出它的衰变年数。经历时问越长，铅的含量就越高，反之铀的含量就越多。铀等放射性元素在岩浆冷却后所形成的花岗岩、玄武岩、火山岩，甚至沉积岩中都或多或少地存在，所以用这种方法测定地球的年龄既方便又可靠。

但是，要找到地球最初形成地壳的岩石并不容易，因为这些岩石经过漫长的地质年代、剧烈的地壳构造运动和长期的风化侵蚀，早已面目全非。目前我国发现最古老的岩石是河北东部地区曹庄群铬云母石英岩，经测定距今约35亿年。南极洲的里德比地发现的最古老岩石，经测定距今40亿年。加拿大北部斯塔发现了39.6亿年前的片麻岩。而在西澳大利亚杰克最古老的岩石，测出的年龄为40亿年。曾有报道，2007年在该区发现了钻石，这些钻石镶嵌在距今42亿年的锆石中，这是迄今所知的地球最古老的岩石。此外，测定地球年龄还可以根据元素铅(Pb)，因为铅的同位素中有放射性成因的208Pb、207PB和206Ph及非放射性成因的204叫Ph。它们之间的比值随时问而变化，所以从要知道铅同位素的原始组成，铅同位素的现代比值及铀和钍的衰变常数，就可以算出地球内部分异时的年龄，据此测定大约为46亿年，也就是说地球已有46亿岁了。

五、地壳的地质构造

地壳刚形成时的厚度并不大，各处的厚度变化也不明显，而且，它们不是一整块刚性外壳层，而是由一些能够相互独立运动的离散型板块构成。这些板块位于地幔最上部的软流层之上。软流层易于蠕动变形而缓慢移动，在它之上的板块也就会跟着缓慢移动，从而形成板块运动。

20世纪之前，人们一直以为地球上的地壳是不会移动的。直到1910年，德国科学家阿尔弗雷格·魏格纳(Alfred Wegener)在观察世界地图时，发现大西洋两岸的海岸线很相似。为了弄清其原因，他涉猎了地质学、古生物学、古气候学、地球物理学及大地测量学的各个领域，提出了大陆漂移说。此学说认为大陆由较轻的、刚性的硅铝层组成，它漂浮在较重的、黏性的硅镁层之上。在距今3.5亿年-2.5亿年的石炭-二叠纪，全球板块大多靠得很近而形成一很大的大陆和海洋，即泛大陆和泛大洋。之后到了距今1.7亿年的侏罗纪，泛大陆开始分裂和漂移，最后才形成现今海陆分布的格局。也就是说，当时大西洋、印度洋并不存在，非洲、欧洲和南美洲、北美洲都是靠在一起的，所以它们的分界线是相近的。后来由于泛大陆沿这一分界线分裂漂移，才导致了大西洋利印度洋的形成。在大陆的漂移过程中，当分裂的板块相撞时，板块上所形成的地层(包括海相和陆相形成的巨厚地层)就会受到挤压而形成褶皱山系，如非洲、印度和欧亚大陆之间所形成的阿特拉斯山-阿尔卑斯山-喜马拉雅山系，南美洲、北美洲的西海岸科迪勒拉山和安第斯山等。

魏格纳的学说在1912年发表后，开始并没有被多数学者所接受，直到20世纪50年代，由于古地磁研究的进展，以及海洋地质构造、古生物等大量资料的积累，均表明板块相对于极地位置确实发生过重大改变，人们才逐渐接受了这一学说。

海底扩张说是美国学者赫斯(H.H.Hess)和迪茨(R.S.Oietz)在20世纪60年代初提出的。该学说认为，在太平洋、大西洋和印度洋都有一很长的洋中脊，这里是地幔软流圈热对流的上升区，地幔里的岩浆不断地沿着这一长长的洋中脊往外涌出，当它冷却后就形成新的洋壳，并推动老洋壳向两岸移动，使海底不断扩张。当板块停留在下降带之上，移来的老洋壳就在板块边缘的海沟处俯冲入地下并消失在地幔中，与此同时它也使俯冲带之上的板块边缘受到极大压缩，最终使板块上形成的巨厚沉积地层发生褶皱而成山系，也使板块上的硅铝层进一步加厚和变形。若在板块之下发牛新的地幔流上升体，板块则会产生新的断陷裂谷带，并逐步发展成为新的大洋。海底扩张说为板块漂移提供了动力依据。

板块构造说也称新全球构造说，是由美国学者摩根(J.Morgan)、英国学者麦肯齐(D.P.Mekenzie)和法国学者勒皮雄(X.Lepichon)等人在20世纪60年代末期共旧提出的。板块构造说提出后迅速风靡全球，南此开创了全球地质科学变革的新时代。所以，它与相对论、进化论和量子论一起成为当今世界自然科学最重要的四大理论。

板块构造说认为地球的地壳是分成若干块体，它们彼此之间相互作用，相互移动，从而形成各种地壳构造。起仍他们把全球地壳划分为六大板块，即太平洋板块、欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印澳(印度和澳大利亚)板块和南极洲板块。随后，学者们又将美洲板块分为北美板块和南美板块，印澳板块分为印度板块和澳大利亚板块，而形成了八大板块。后来学者又认为八大板块还镶嵌着14个中小板块，如阿拉伯板块、婆罗洲板块、加勒比板块、东南亚板块、华北板块和华南(扬子)板块等，这些大小不等的刚性板块每年以数厘米的速率在具有低黏滞性的地幔软流层上运动着。不同的地质时期板块的数量和大小是很不同的，如地球早期具有陆地的板块很少，以后陆地才不断增多。而且板块的位置也在不断变化之中，如前面所提的在距今3.5亿年-2.5亿年前的石炭一二叠纪，许多陆壳板块多聚集在一起形成泛大陆，之后才逐步分开。又如华北板块和华南板块，在距今2亿年的三叠纪前它们还是分开的，因为两地的地层、化石群并不相同，之后它们才相撞在一起。由于华北板块早在距今4.5亿年前褶皱成陆地，并成为欧亚板块的一部分，所以地壳的厚度较大，刚性也强。而华南板块地壳厚度较小，刚性也弱，所以相撞时，华南板块的前部只好俯冲至华北板块之下。若到达软流层，它们将被高温融熔状态的岩浆所吞没，而未冲入地下的板块的巨厚沉积地层，会受挤压而形成褶皱山系。华南板块上的山系大都是这一时期形成的。当时华北板块在北面，华南板块在南面，因而挤压形成的山系大致为东西方向。华南板块与华北板块相接后，成为了欧亚板块的一部分。所以，板块学说可以很好地解释地壳形成之后，它是如何变动和发展的，甚至可以推测其今后的发展趋势。例如，随着澳大利亚板块不断往北漂移，它最终将与东南亚板块相连。

P28-35

今年是生物进化理论创立者查尔斯·达尔文诞辰(1809年2月12日)200周年，是达尔文进化论巨著《物种起源》发表(1859年11月24日)150周年。一个半世纪以来，大量科学研究为进化论提供了源源不断的证据(比如，众多古生物学发现为生物进化历史提供了实证)；同时，科学也在进化论的指引下揭示了从地球生态系统到微生物及生物分子中的无数奥秘，大大促进了人类健康和动植物品种改良，造福人类；进化论极大地增进了人类对自然的认识，深刻改变着人们的自然观和人生观，成为启迪人类社会应对自然灾变，保护生物多样性，走可持续发展道路的科学依据。著名科学家、美籍乌克兰遗传学家多布然斯基(Theodosius Dobzhansky，1900-1975)是这样评价进化论的：如果没有进化论指引，一切生物学问题都无从解释。无可争议，生物进化是现代自然科学领域最伟大的发现之一，是历史唯物主义的科学依据，也是人类与自然协同发贼胆的永恒主题。

为了隆重纪念伟大的达尔文诞辰200周年和他的巨著发表150周年，中国科学院南京地质古生物研究所剧志炎院上、冯伟民研究员、许汉奎研究员、傅强博士等精心策划、编撰了本书，奉献给读者，向大家讲述地球演化历史中生命进化的历程、生物演化的故事以及生物与环境之间的动态协同关系和过程。

有些读者可能参观或访问过南京古生物博物馆，这里系统地陈列了反映地球上整个生命世界演变历程的各类化石标本，包括20多亿年前地球原始生命记录、6亿年前微小动物及其胚胎化石保存状况、5.2亿年前“寒武纪大爆发”时划保仔精关的澄江生物群化石、丰富多彩的古生代(距今5.42亿年-2.51亿年)动植物及生态系统演变的实证、著名的中牛代“热河生物群”、恐龙时代的植物和动物、新生代草原的诞生、人类活动的遗迹等，其科学性、系统性、趣味性和展示特色堪称国际罕见。从某种意义上说，《远古的悸动——生命起源与进化》一书很好地诠释了南京古生物博物馆的展示内容，读者不妨将本书的内容和博物馆的展品及展板联系起来，可能会收到更好的效果。

我国地域辽阔，古生物化石资源极其丰富，古生物学研究成绩斐然，在国际上享有很高的声誉。尤其是近二十多年来，世界将目光一再投向中国的古生物学研究，先是云南“澄江动物群”(古生代寒武纪)，随后是辽西“热河生物群”(中生代白垩纪)、贵州“瓮安牛物群”(新元古代埃迪卡拉纪)、“关岭生物群”(中生代二叠纪)、甘肃“和政动物群”(新生代新近纪)等。经过精心的发掘、分析和研究，科学家揭开了远古时代各种神秘生命的面纱。

科学家的职责不仅要开展不懈的科学探索，也要向公众宣传科研成果和科学知识。巾围科学院在20世纪末实施利技创新工程以来，响应国家“科教兴国”的战略方针，在而向“围家战略需求和同际科技前沿”的同时，高度重视科学知识的传播，以博物馆、网络、公共讲座和报刊等多种形式开展科学传播活动，旨在进一步发挥科学家的作用，宣传科学，为提高全民族的科学素养贡献力量，为中华民族的伟大复兴奠定坚实的基础。南京地质古生物研究所在中国科学院和江苏省有关部门的领导下，积极开展科普活动，以普及科学知识为己任，已经建立博物馆、科普期刊、科普网站和科普讲座等传播平台，服务于公众。

这里，我们隆重地向广大读者推荐这部集科学性、知识性和趣味性于一体的通俗科普读物。本书按地质年代顺序讲述了近40亿年的地球生命故事，涉及地球的演变与生物的进化以及每个时代特征生物类群的描述；同时，对我国发现的重要化石群(例如，澄江动物群、热河生物群等)作了重点介绍。书中大量引用了古生物学和演化生物学领域的最新成果，如深海黑暗生物链、贵州瓮安新元古代的胚胎化石、寒武纪生物大爆发、生物灭绝和复苏事件、早期维管植物、鸟的起源、被子植物起源和人类进化等。通篇辅以大量精美图片，增强了可读性和趣味性。毫无疑问，本书向读者展示了生命长河中的篇章以及许多耐人寻味的故事，而全部内容都是来自于科学硼究的成果，因此，反映了一个真实的生命自然史。

我们由衷地感谢江苏科学技术出版社的大力支持，本书责任编辑在多次参观南京古生物博物馆后，萌发了与古生物专家合作出版古生物科普读物的想法，这与研究所专家的想法不谋而合。为此，我们组成了由周志炎院士为主任、孙卫国研究员为副主任的专家编写委员会，并组织了以周志炎院士为主编的编著作者小组。感谢主编和各位编著者为编写本书所付出的辛勤劳动；感谢南京大学刘冠邦教授审阅全稿，并提供宝贵意见和建议；感谢中国科学院南京地质古生物研究所孙卫国、王向东、沈树忠、詹仁斌、罗辉、王永栋、陈秀琴、李国祥、袁训来、朱茂炎、张允白等研究员在百忙中抽出宝贵时间审阅本书。南京古生物博物馆执行馆长、本书第一编著者冯伟民博士还为本书的组织和联络工作付出了宝贵的精力和时间。

中国科学院南京地质古生物研究所 所长

中国古生物学会 秘书长

杨群