种出个地球

1. 起点

【鬼谷闲谈】紫色地球 //www.bilibili.com/video/BV1Qh411R7Zf/ 【鬼谷闲谈】改写演化的邂逅 //www.bilibili.com/video/BV1NT4y1w7vD 紫色古菌 v.s. 绿色蓝细菌：30多亿年前，大气中满是火山喷发的毒气(硫化氢等)，阳光中的紫外线直射，大地寸草不生，生命诞生于能够阻隔紫外线的海水中。阳光中能量最丰沛的频段是绿光，而最初能利用阳光的生物所吸收的也正是这一波段，从而呈现紫色。那时的海洋充斥着紫色古菌，地球还是一个紫色星球，而当时大部分生物利用太阳能拆解硫化氢中的氢原子，并与二氧化碳结合制造有机物(不产生氧气)。而在紫色古菌之下的海水中，一些细菌被迫选择利用阳光中剩余的微弱蓝紫光，从而呈现绿色；而且由于无法获得硫化氢，它们最终进化出了从更牢固的水分子中夺取氢的能力(产生氧气)，这就是最初的光合作用，而这种细菌就是蓝细菌(蓝藻)。为此蓝细菌进化出复杂的结构(叶绿体)，积攒能量，劈开水分子，聚集12个光子才能分离水分子中的氢，而植物的故事也由此开始。

随着氧气的出现，海洋中的亚铁离子被氧化为铁锈，沉积到海底成为今天的带状铁矿地层；而大气中的硫化氢也最终都被氧化，并随雨水沉降地面成为硫酸盐沉积，并最终在26亿年前游离的氧气开始出现在地球大气中(大氧化事件)，并最终在大气层上层形成臭氧层，保护地球免受紫外线的破坏。

4亿多年前，原始植物开始登陆，先驱者们并没有叶子或根，只有裸露的茎干。根的出现，使得植物可以穿透岩层，岩石分解风化并最终形成适合植物成长的土壤。而植物的登陆，也带动觅食动物的登陆。之后，随着氧气的集聚，二氧化碳的降低，植物获得光合作用所必须的二氧化碳的难度越来越高，最终进化出了富含气孔的叶子，同时也增加了接受阳光的面积，但也加剧了植物间的竞争，树木丛林开始出现。而由于过剩的氧气含量(2倍于今天)，昆虫的体型相比今天都无比巨大。

2.3亿年前，随着恐龙的出现，大部分是食草恐龙，植物王国受到威胁，有些进化出了尖刺、毒素来应对，有些选择越长越高以免于被采食，植物甚至可以通过信息素进行交流。当时的地球还很温暖，针叶林遍布全球，直至开花植物的到来。

仅仅依靠一种气体——二氧化碳、一种液体——水，再配合外部的能量就可以构建出近百米高的巨大树木，这实在是太不可思议了。

2. 花花

蕨类(孢子植物)、针叶树(裸子植物)、开花(被子植物)：蕨类传粉依赖水流，分布范围受限；针叶树传粉依赖风力，效率低下、需要巨量的花粉。由于当时植物繁衍的种种限制，植物的物种多样性并不高，相应的动物多样性也并不高。1.4亿年前，开花植物的始祖(原始花)出现，通过与昆虫的协同，极大提升了传粉效率。而随后原始大陆的分裂，造就了更多样的地貌与环境，开花植物凭借更强的适应性开始逐步崛起。

花朵通过醒目的色彩为昆虫指路，提供花蜜与昆虫互利互惠，并通过双受精为种子打包食物(胚乳)。由此，开花植物不断开拓其他植物所不能踏足的土地，并推动昆虫的协同演化，进而推升昆虫及后续整个食物链的生物多样性，物种爆炸式增长。开花植物最终取代蕨类与针叶树，占领地球的各个大陆。

除了物种多样性，开花植物还带来了气候乃至地貌的改变：开花植物有丰富的叶脉 -> 蒸发更多的水 -> 形成更多的云 -> 降落更多的雨水：雨林中80%的雨水来自开花植物的蒸发，而喀斯特地貌中的高峰、溶洞、峡谷是开花植物力量的最好见证。

6500万年前地球还是热带雨林的天下，覆盖地球的大部分表面。但随着小行星的降临，高温、大火、酸雨，物种大灭绝。蕨类 > 针叶树 > 开花植物，植物逐渐复苏，而最终统治的是开花植物。恐龙灭绝了(剩下了鸟类)，取而代之统治地球的是哺乳动物，而果实成为开花植物吸引哺乳动物与鸟类为之散播种子的新工具。一些哺乳动物进化为只吃果实，这其中的灵长类演化的非常适应攀登树木、采摘果实，并跟随植物的演化，由最初的二色视力(蓝绿)进化为更擅长搜寻成熟果实(红)的三色视力，而这些进化的成果最终都成为人类的财富。

3. 草草

在整个恐龙时代，地球温暖湿润，雨林统治着大地，就连南北极也被森林覆盖。在森林的阴影之中，草本植物开始登场，科学家从恐龙的粪便化石中发现了草本植物始祖(原始草)的证据。它们挺过了小行星所造成的大灭绝，但很快板块运动所引发的造山运动带来了新的危机。大量裸露岩石被雨水冲刷，矿物质流入海洋，吸收空气中的二氧化碳，沉积形成石灰石。二氧化碳含量最终降为原本的六分之一，所有植物的生都面临危机。3000万年前，草本植物进化出新的能力，能将二氧化碳“泵”入维管束提升浓度，但当时森林仍然占据统治低位。

直至800万年前，地球开始变的异常干旱，而草本植物进化的非常适应这种环境。它们在枯萎干燥后非常易燃，但又能从废墟中迅速复苏。荒草燃烧时，温度最高的是高处跳动的烈焰而非地表，地表附近的嫩芽则在层层保护之下挺过烈火。闪电引燃荒草，大火过境，广袤的森林覆灭，而草原迅速复苏，不断扩张，整个地球陷入一片火海，黑烟笼罩。

到了600万前，草本植物成为陆地霸主，植食性动物被迫在很短时间内由采食森林中的树叶、灌木转变为食草。而为了应为动物的食用，草本植物从土壤中获取硅质，在叶片边缘形成坚硬的倒刺。约半数植食性动物随着草原的扩张灭亡了，而另一些则进化出了适应咀嚼草叶的牙齿，得以幸存。而这又引发了海洋和大气的巨变，硅质随着食草动物的粪便回归大地，又最终被流水带向大海，这带来了硅藻在约500万年前的迅速崛起，进而成为整个海洋食物链的基石，并提供了大气中四分之一的氧气。

草本植物还推动了人类文明的诞生，在草原取代森林之后，人类的祖先开始走出了森林，为了适应恶劣的环境，逐渐开始使用工具、直立观察，直至10万年前智人出现。他们以采集植物和狩猎为生，并聚集为小族群。而一种草本植物——单粒小麦又一次带来了改变，偶然的基因突变使得其种子成熟后不易脱落，这对于麦子本身并非好事，但却意味着更便于人类收获，人类开始驯服小麦，获得稳定的食物，定居生活。人类聚居产生了村落与城镇，文明由此蓬勃发展，考古学家在土耳其发现了早在1万2千年前人类所建造的精美祭祀石阵(哥贝克力巨石阵)。

第一集，越南那个山洞里也有植物，有水有阳光的地方就可以生存。紫色的湖泊是因为里面的藻类，蓝绿藻里面有叶绿素，能进行光合反应，它们就是地球上绿色植物的祖先，这也是为啥植物都是绿色的。让主持人和300棵植物呆在一起，用48小时的时间把氧气含量从12提高到21，主持人都成了一个景点了。植物为了吸收水分，有了根，形成两厘米的土壤需要一千年。水有了，还缺二氧化碳，才能合成营养成分糖。为了加大二氧化碳的吸收效率，植物有了叶子，上面有上千个可以开合的气孔，这段看着跟外星球一样。植物长得越来越大，吃植物的动物也长得越来越大，想想看两面长的蜈蚣，十厘米的都很吓人了啊。恐龙有七百多钟，三分之二都是吃植物的，植物也不想被吃，就有了抵抗的方法，尖刺一样的叶子，吃起来要痛苦一点。还有一个办法就是辣椒素，主持人现场快速吃了一个辣椒，非常有名的辣，结果辣到原地转圈，果汁，牛奶，冰激凌轮番上阵，还是辣的不行。哈哈哈，太豁得出去了。植物之间可以沟通，根部可以，叶片也可以释放出信息，告诉临近的植物自己正在遭受攻击。还有一种抵御方法就是长得高大，长到100多米，几十米的恐龙就够不到了。主持人这个口音，开始是不习惯，习惯了还挺好听的，而且他衣服的颜色都比较彩色，跟植物搭配的不错。

第二集，植物的繁衍，松树类靠风，看天吃饭，非常浪费。蕨类植物是靠水，限制了地点。某一株植物变异后叶子变成了花，动物传粉更加可靠一些。我们看到的花是多姿多彩的，在动物的眼中，他们看到的是紫外线，给动物指明了方向。种子是双受精，其中一颗作为营养成分，遇到情况不利的时候，种子可以休眠，而且有的种子非常坚硬，当子弹用过以后都不会破损，可以继续发芽。动物得到了一种植物的花粉，可能会传到不同植物上，这就浪费了。进化让开花的植物和给它们授粉的动物绑定，加上花蜜的诱惑，大大增加了动物和花朵的多样性。植物会呼吸，把一个干净透明的塑料袋套到一个香蕉叶上几个小时，就可以看看密密麻麻的水珠。有些植物一天要吸收5吨的水分，大量的水分蒸发到空气中，变成降雨，形成循环。这些降水雕刻了大地，改变了地球容貌，其中一个重要结果就是喀斯特地形，上万年的侵蚀形成了众多的地下洞穴。地球欣欣向荣物种丰富的时候，一颗直径10公里的小行星撞上了地球，飞起的石块和空气摩擦生热，大气的温度升高了200度，大火蔓延，大量的生物和植物灭绝，原来在地下生活的哺乳动物登上主场。植物结出了香甜的果实，哺乳动物传播植物的距离大大增加。主持人在泰国当场吃了榴莲，原来这东西在它们眼里也是味道特别大特别奇怪哈，岸上的居民很开心，主持人的主要目的是为了展示种子。我们能看到的红色，是后来进化出来的，有利于我们找到成熟的果实，有利于我们和植物的生存。

第三集，参天大树下依然会有阳光照下来，草类植物就靠这一点阳光生长。从恐龙粪便化石中发现了草的遗迹，大概出现在6600万年前，恐龙已经开始吃草了。地球的造山运动减少了大气中大概六分之一的二氧化碳含量，为了提高吸收二氧化碳的效率，有些草进化出了类似汽车发动机里面的涡轮系统，象草，三个月里面能长到四米高。草类植物的大规模夸张还有个强大的武器，就是火灾。草一年一生，干燥易燃，大火清除了森林，给草类蔓延生长开拓了空间。草类从土壤中吸收硅，形成了锋利的边缘，对抗草食动物，草食动物进化出了磨牙，消化草类，不能适应这种变化的，灭亡了二分之一的哺乳动物。这段主持人用草划伤了手，果然都是够狠的。植物吸收的硅，随着雨水到了大海，被大海中的硅藻吸收利用，这种植物长得跟外星生物一样，给海洋中的生物提供食物，以及提供了地球上四分之一的氧气。节目组去看了生活在森林边缘的猩猩的生活，说仿佛看到的是百万年前的自己，会用工具，会用长矛样的工具杀死别的哺乳动物，而且还会偶尔站立观察地形和敌人。最早的小麦是单粒的，成熟后会自然脱落，某次变异让小麦不再脱粒，人类开始收集并且人工种植，从此人类进入了农业社会，有了稳定的能量来源，开始走上了文明的道路。

植物

• 远古地球的大气充满毒气，没有氧气，也没有臭氧层隔绝紫外线。最初进化出了一种能够利用阳光的细菌，呈紫色。
• 绿藻细菌出现，演化出了一种新的利用阳光的方式，把水分子分离为氢和氧。氢和二氧化碳合成糖分，氧气作为废料排出。地球大气开始发生变化。
• 植物来到陆地之前，陆地上只有无生命的岩石。第1批登陆的植物，还没有根和叶的结构，无法距离水源太远，主要分布在海洋河流沿岸。
• 植物进化出根之后，能够将岩石碎裂为土壤。土壤反过来又利于贮存水分，植物获得了大举向内陆进军的能力。同时，动物追随植物来到了陆地上，消耗氧气，释放二氧化碳。
• 鲎是首批上岸的动物。非常古老，至今几乎没有变化。
• 为了对抗动物，植物演化出了尖刺、毒素等各种防御手段。甚至同一物种植物之间还能相互沟通。当一棵植物受到伤害时，释放出的化学信号能被周围的其他同类接收到，同类作出反应时，也开始释放信号继续传递。
• 大量植物覆盖地表，空气中的二氧化碳含量急剧下降。幸存下来的植物，演化出了更高效吸收二氧化碳的方式：叶子。叶子的出现增加了表面积，极大提升了植物吸收阳光和二氧化碳的效率。
• 有了叶子，植物之间开始为了争夺阳光而军备竞赛，演化出了木质部，越长越高。当时的植物群落，几乎都是雨林的形式，甚至覆盖了两极的陆地。

花

• 在开花植物出现之前，地球上主要的植物形式是蕨类植物和裸子植物。蕨类植物的孢子靠水传递，裸子植物的种子靠风传递，两者都有极大的随机性，准确率很低。
• 在这个时期，陆地的物种多样性不高。陆地上的动物只发现了700多种，而今天的陆地上光是哺乳动物就超过了5000种。而当时的植物，则是清一色的绿。
• 现存至今的无油樟，与原始花有很近的亲缘关系。花这个器官最初演化出来，就是通过与众不同的颜色来吸引甲虫靠近和接触，当时还没有出现蜜蜂。这大大提高了传粉的准确率。
• 有了这种精准的传粉手段，开花植物得以征服那些气候极度恶劣的地区。自此，生命遍布地球每个角落。
• 不同的植物开始演化出各种颜色、形态的花，来吸引特定的动物。花瓣的表面也演化出了细鳞状结构，能够反射出亮晶晶的光芒，提升吸引力。甚至花瓣上还演化出了只有在紫外波段才能看见的暗痕，更加准确地引导昆虫降落。
• 开花植物有坚硬的种子外皮，同时包含受精卵和营养物质，能够长时间抵抗各种严酷环境，生存下来。19世纪，美人蕉的种子甚至被用来作为子弹，射击后仍然能够顺利发芽。
• 花蜜的出现，进一步提升了植物的繁衍效率，让动物有目的地配合传粉。植物有针对性地迎合动物，动物以特定的花蜜为食，地球迎来了一个物种多样性大爆发的时期。
• 对于开花植物来说，有一个问题需要解决。如何保证前来采集花粉的动物，会落在另一株同类身上？为此植物演化出了各种非常巧妙的筛选方式，其中一种是判断动物振动翅膀的频率，翅膀振动在正确的频率上，花粉囊才会打开。
• 开花植物的蓬勃发展，占领了地球每一个角落。密林里高大植物的蒸腾作用，产生了雨林气候。大量的降水又反过来重塑了地表，塑造了喀斯特地貌。
• 灭绝恐龙的小行星撞击地球之后，动植物大量灭绝。首先从中恢复过来的是蕨类植物，然后裸子植物，最后开花植物才重新夺回统治权。
• 果实则是开花植物的另一大繁衍智慧。从设下重重保护，到主动发育成鲜嫩多汁的水果供动物食用，跨出这一步让繁衍的效率再上一个台阶。
• 植物为了避免果实在种子发育成熟前就被动物吃掉，演化出了果实变色的机制，果实成熟后颜色会完全改变。
• 早期的哺乳动物大多只有两种视锥细胞，能分辨的颜色非常有限。演化出三种视椎细胞，能够分辨更多颜色，帮助哺乳动物更准确的找到成熟的果实。动物与植物互惠互利，共同演化。

草

• 草的诞生比树更晚，没有阳光的优势，却演化出了维管束，大大提升了二氧化碳的转化效率，获得了超快速生长的能力。在雨林遍布的环境中存活下来。
• 除此之外，草还运用一种非常惊人的力量与树竞争：火。
• 枯萎的草非常易燃，成片野草燃烧起来，产生的高温聚集在草的上空。草自身的根系有防火结构保护，高大的树却往往在火中丧生。火的力量改变了植物王国的势力格局，把大量的雨林变为稀树大草原。
• 部分动物也很快适应了草原的环境。马的牙釉质的研究结果显示，正是在草崛起的时期，马的食物主要从树叶变成草叶。
• 草为了保护叶子，从土壤中吸收二氧化硅，在草叶边缘长出锋利的锯齿。大量的硅通过动物粪便排出，最终流进海洋，滋养了海洋里的硅藻。
• 硅藻是海洋里食物链的基础，并且它也使得大气中氧含量进一步提升。
• 越来越多的草原，使得一部分猿类从丛林中走出来，来到草原生活。低矮却密集的草阻挡视线，草原上的猿类经常需要双腿站立，勘察环境。长此以往，人类的祖先偶然获得了直立行走的能力。
• 人类进入农业社会更是有赖于草的演化。土耳其南部的哥贝克力石阵，是建于石器时代的巨石阵建筑，按照采集部落的生产力，这是不可思议的成果。巨石阵附近发现了人类最早驯化小麦的证据，这里极有可能是首批进入农业文明的人类社会。
• 野生的小麦成熟后，麦粒与麦杆的连接处会松动脱落，无法大量收集、长途搬运。一次偶然的基因突变，产生了一种麦粒不易脱落的小麦。这种突变对于小麦的自然选择来说，是失败的。却正好适合人类种植，在人类的介入下，这种小麦反而获得了巨大的成功，成就了人类的农业文明。