地球上最古老的21种生物,利用光合作用活了35亿年!一
这份名单罗列了地球上最古老的生物,其中涵盖了动物、物种和微生物,看完后你一定觉得自己很年轻。可能有人会对名单吹毛求疵,以为其中某些生物不过区区百万年历史,但实际上它们都是相当久远的存在。那么地球上最古老的生物到底有哪些呢?
在你的心目中,哪些生物是以光合作用为生的呢?一般人大概立刻就能想到植物和藻类,但是事实上还有更多其他的物种。包括蝾螈,海蜗牛,巨蛤,海鞘,水母,珊瑚,海葵,水螅和海绵等等。那么为什么鱼类和哺乳动物,比如一头牛,就不能进行光合作用呢?
先来科普一下枯燥无味的基础知识,(敲黑板,高中生知识点来了,关于光合作用的认知!)
名词:
光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。
1、光合作用的发现:
①1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。
②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
③1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。
④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2 O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。
2、叶绿体的色素:
①分布:基粒片层结构的薄膜上。
②色素的种类:高等植物叶绿体含有以下四种色素。A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b( ;B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素和叶素。
3、叶绿体的酶:
分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。
4、光合作用的过程:
①光反应阶段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)
②暗反应阶段:a、CO2的固定:CO2+C5→2C3 b、C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5
5、光反应与暗反应的区别与联系:
①场所:光反应在叶绿体基粒片层膜上,暗反应在叶绿体的基质中。
②条件:光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。
③物质变化:光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。
④能量变化:光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能。
⑤联系:光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。
6、光合作用的意义:
①提供了物质来源和能量来源。
②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。
③对生物的进化具有重要作用。总之,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
7、影响光合作用的因素:
有光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如:在大棚蔬菜等植物栽种过程中,可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少呼吸作用消耗有机物)的方法,来提高作物的产量。再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范围内提高二氧化碳浓度,有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中(CH2O)的产量会减少,主要由于低温会抑制酶的活性;适当提高温度能提高暗反应中(CH2O)的产量,主要由于提高了暗反应中酶的活性。
8、光合作用过程可以分为两个阶段,即光反应和暗反应。
前者的进行必须在光下才能进行,并随着光照强度的增加而增强,后者有光、无光都可以进行。暗反应需要光反应提供能量和[H],在较弱光照下生长的植物,其光反应进行较慢,故当提高二氧化碳浓度时,光合作用速率并没有随之增加。光照增强,蒸腾作用随之增加,从而避免叶片的灼伤,但炎热夏天的中午光照过强时,为了防止植物体内水分过度散失,通过植物进行适应性的调节,气孔关闭。虽然光反应产生了足够的ATP和〔H〕,但是气孔关闭,CO2进入叶肉细胞叶绿体中的分子数减少,影响了暗反应中葡萄糖的产生。
9、在光合作用中:
a、由强光变成弱光时,[产生的H]、ATP数量减少,此时C3还原过程减弱,而CO2仍在短时间内被一定程度的固定,因而C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)的合成率也降低。
b、CO2浓度降低时,CO2固定减弱,因而产生的C3数量减少,C5的消耗量降低,而细胞的C3仍被还原,同时再生,因而此时,C3含量降低,C5含量上升。
接下来请看以下整理的内容,那些为阳光而生的动物、植物们:
蓝藻细菌
年龄:35亿岁
已知的最古老的蓝藻菌化石在澳大利亚西部的太古岩中被发现。蓝藻细菌又名蓝绿藻,是一种能利用光合作用生成能量的细菌。人们认为这一过程促进了大气层中氧气的形成,使地球更加适宜已知生命生存。
海绵
年龄:5.8亿岁
海绵源自一个原始的动物门,这个动物门的历史能追溯到生命起源。在澳大利亚、中国和蒙古境内的岩石中发现过玻璃海绵的化石。虽然现在所发现的海绵中约有90%都属于寻常海绵纲,但此类海绵化石比其他类型的更加罕见,因为它们的骨骼由相对柔软的海绵硬蛋白组成,不易形成化石。
水母
年龄:5.05亿岁
水母与珊瑚、水螅、僧帽水母、海葵、海鳃、海鞭以及海扇同属刺胞动物门,又名腔肠动物门。它们的身体几乎由水组成,难以形成化石,不过现有的化石记录表明它们比我们预想的更加古老。
马蹄蟹
年龄:4.5亿岁
马蹄蟹素有“活化石”之称,最古老的马蹄蟹化石可追溯到奥陶纪。这类海洋节肢动物主要栖息在柔软的砂质或泥质底浅海区。由于栖息地遭到破坏以及过度捕捞,它们的数量一直在减少。
腔棘鱼
年龄:4亿岁
腔棘鱼是一种罕见的鱼,相较常见的辐鳍鱼,它们与肺鱼、爬行动物甚至哺乳动物才是近亲。最近一次发现活体腔棘鱼是在1998年。
银杏
年龄:2.7亿岁
银杏是银杏目植物的唯一成员,属裸子植物门,最早能追溯到2亿7千万年前的二叠纪。由于地质灾害频发,只有三四个物种在第三纪(6500万年前)幸存下来。恐龙的灭绝作为银杏树种子传播的潜在媒介,有可能对这类植物的衰落产生了影响,这种推测与化石记录一致
鹦鹉螺
年龄:2.35亿岁
有“活化石”之称的鹦鹉螺起源于三叠纪末期,是一种海洋软体动物,在希腊语中意为“水手”。鹦鹉螺仅分布在印度太平洋区域,栖息于珊瑚礁的深坡中。
三眼恐龙虾
年龄:2亿岁
这个小家伙被列为地球上最古老的现存物种,生存了2亿年仍一成不变。也就是说,三眼恐龙虾存在的时间可能没有名单中前几名那么长,但和它2亿年前的化石比起来,如今它的模样几乎没什么变化。
鲟鱼
年龄:2亿岁
鲟鱼和近亲白鲟鱼在形态上发生了非常细微的变化,这说明它们进化缓慢,且“活化石”的殊荣它们当之无愧。这也在一定程度上表明,鲟鱼通过漫长的进化,对水的温度和盐度的耐受范围很广。受体型大小的影响,加上底栖生物环境中食物充足,以至于它们几乎没有天敌。
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