隱生宙

1930年，G.H.查德威克把地史時期劃分為兩個階段：寒武紀以前稱為隱生宙，寒武紀迄今稱為顯生宙，作為地質年代的最高級單位，其相當地層分別稱為隱生宇和顯生宇。由於在隱生宇亦即前寒武繫上部不斷發現軟軀體動物化石，使其部分地層的劃分具備了古生物的依據，而且所謂隱生，已逐漸不符合實際情況。1977年，國際地層委員會前寒武紀地層分會在開普敦第四次會議上，將前寒武紀分為太古宙和元古宙，其界線放在25億年前。因此，隱生宙及隱生宇這兩個地質年代單位和地層年代單位，已逐漸棄而不用。

隱生宇

在前古生代時期，也就是從地球誕生到6億年前的這段時間，被叫做地球歷史上的隱生宇

。儘管早在30多億年前生物就已經出現，但其進化卻長期停滯在很低級的階段，主要是是些低等的菌藻類植物，它們留下的化石說明的情況不多，而且保存這些化石的岩層又太多經過不同程度的變質，更使得地球的早期歷史不易被了解。這段時間延續了40多億年，一般分為太古代和元古代。當地球上的古生物從以低等植物為主，演變為以有殼的無脊椎動物佔優勢時，地球的歷史便從隱生宇進入到了顯生宇，也就是進入了至今6億年前的寒武紀，較高級的生物大量出現。

隱生宙(Cryptozoic Eon)佔有地球歷史的絕大部分時期，留下的化石卻非常稀少。這一時期的早期，生物尚未發生，其後是一段細菌，藍藻等原核生物佔據地球的時期，後期則有一些低等真核生物出現。隱生宙可劃分成太古代和元古代兩個時期。太古代(Archaeozoic Era)是最古老的一個地質年代，開始於地球形成以後，結束於大約24億年以前。雖然晚期有細菌，藍藻等原核生物出現，但那形成時的岩石在漫長的時期內經過了深度的變質，因此保留下來的可靠的化石非常少。有人把太古代早期岩石還沒有形成的時期單劃分成冥古代，時間大約是38億年以前。

元古代(Proterozoic Era)開始於大約24億年以前，結束於大約5.7億年以前的“生命大爆炸”，這時細菌和藍藻開始繁盛，後來又出現了紅藻，綠藻等真核藻類。藻類在生長過程中粘附海水中的沉積物顆粒形成層紋狀結構物，稱作疊層石，疊層石是地球上最早的生物礁，出現於太古代而在元古代達到全盛。元古代結束前出現了一些低等無脊椎動物。

元古代晚期在我國被稱為震旦紀(Sinian Period)，時間為大約從19億年以前到元古代結束，震旦是古代印度對我國的稱呼。這個時期的地層最先在我國調查研究。最著名的震旦紀地質剖面位於天津市的薊縣，如今已經建立了自然保護區。

隱生宙在如今，被分成了冥古宙、太古宙、元古宙，這三個時間段。

隱生宙在如今，包含有隱生代、原生代、酒神代、早雨海代（合為冥古宙）、太古宙包括了始太古代、古太古代、中太古代、新太古代、元古宙分為成鐵紀、層侵紀、造山紀、固結紀、蓋層紀、延展紀、狹帶紀、拉伸紀、成冰紀與埃迪卡拉紀。之後的下一個時期是寒武紀，則是顯生宙里的第一代（era）第一紀（period）。

冥古宙時期，也就是地球形成段時期。

時間表述單位為宙、代、紀、世、期、階；地層表述單位為宇、界、系、統、組、段。在形成過程中的時間（年齡）和順序。地質年代可分為相對年代和絕對年齡（或同位素年齡）兩種。

在地質學上，可以把恐龍中最早出現於侏羅紀的喙嘴龍作為代表，它是出在顯生宙——中生代——侏羅紀，生存在顯生宇——中生界——侏羅系地層，

相對地質年代是指岩石和地層之間的相對新老關係和它們的時代順序，把地球時期分為隱生宙和顯生宙，這兩個大的時期。地質學家和古生物學家根據地層自然形成的先後順序，將地層分為5代12紀。即早期的太古代和元古代（元古代在中國含有1個震旦紀），以後的古生代、中生代和新生代。古生代分為寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀，共7個紀；中生代分為三疊紀、侏羅紀和白堊紀，共3個紀；新生代只有第三紀、第四紀兩個紀。

按世界上生命的進化時間分，如今，地球上已知的、最早時期，就被分為冥古宙（也有的人稱為冥古代）。

冥古宙，就是地球剛剛形成，生物（指數量比較多的生物，不特指最早出在數量較少的原核生物——細菌）還沒有出現的時期。冥古宙就是從距今約4570百萬年到3800百萬年，這一段長達近八億年的漫長時間。在這近八億年的時間中，人們又把它分成了隱生代、原生代、酒神代、早雨海代，四個時期。

隱生代，從地球誕生的初期，大約距今4570百萬年到4150百萬年前，這一段長達420百萬年的時間。隱生代，就是在地球上，還沒有生物（包括最早的原核生物和真核生物，細菌也沒有出現）出現的一段時間。

隱生代，也是地球剛剛形成的時期。

初生的地球，在圍繞太陽不斷地旋轉和凝聚物質的過程中，由於本身的凝聚、收縮和內部放射性物質如鈾、釷等元素的蛻變產生了熱，溫度不斷增高，其內部的溫度甚至於達到了熾熱的程度；於是，初生的地球上的重物質，就沉向了內部，形成了地核和地幔；而較輕的物質，則分佈到了表面，就形成了初生地球的地殼。

初生的地殼非常薄，而地核的溫度又很高。因此，初生地球上的火山就不斷爆發，從火山噴發出來的氣體，又構成了地球的大氣層。

當時的大氣層的主要成分是氨、氫、甲烷、水蒸氣。

水是原始大氣層的最主要成分，原始的地球的地表溫度高於水的沸點，所以，當時地球上的水，都是以水蒸氣的形態存在於原始大氣層中。當時，地球的地表在不斷地散熱，溫度下降，水蒸氣就又被冷卻，還原成了了常見的水的形態。又過了一段漫長的時間，地球內部的溫度逐漸降低，地面溫度終於降到了水的沸點以下，於是傾盆大雨從大氣層中回到了地表，從天而降的大雨，在當時的地球表面的低處不斷的彙集，就形成了當時地球上的江、河、湖和海洋。

向後的這一段時間，就是原生代、灑神代、早雨時代，這三個時代。

原生代，就是從距今約4150百萬年到3950百萬年前的，長達200百萬年的一段時。原生代，就是以出現了最早的生物——原核生物——細菌，為名的。

酒神代，指從距今約3950百萬年，到3850百萬年前，長達100百萬年的時間。在距今約3950百萬年的時候，就已經出現了古細菌（同為原核生物，是細菌的進化生命體）。在酒神代，地球地表不斷地降溫，原始大氣層中充滿了“水蒸氣”的常溫體——小水珠（也就是“水蒸汽”），有一點像酒不斷地揮發出酒精中含有的水一樣，就被稱為了“酒神代”。

早雨時代，指從距今約3850百萬年，到3800百萬年前，長達50百萬年的一段時間。在這個時候，大氣層中的水不斷地從天而降，地球上出現了海洋和其他的水，故名“早雨時代”。

科學家們稱冥古宙時期的海洋為“原始海洋”。原始海洋的鹽分較低，而有機物質卻異常豐富，就有了生命形成的一個初步條件。當時的地球，由於大氣層中無遊離氧元素，因而，就在大氣層之中，就沒有形成臭氧層阻擋一些對生命的形成不害的物質，也沒有吸收走太陽光帶來的紫外線，紫外線直射到地球表面，成為了合成有機物的合成機制之一。但是，當時的地球天空放電也可能是最重要的機制之一，因為“電”這種能源，能提供的能量比較多；電又是在靠近海洋表面的地方釋放，在那裡，它作用於還原性大氣層，合成后的有機物質，就很容易被雨水沖淋到原始的海洋中。

原始地球的原始海洋，因為含有非常多的有機合成物質，就成為了“生命的搖籃”。

在這一段時間中，生命進化的條件非常苛刻，有的條件缺一不可，像帶來巨大能量的閃電、太陽光的紫外線等等。

這一段時期的生命進化歷程，在現代，已經有美國科學家米勒做的一個廣為人知的實驗中可以得出：這些條件，就是生命體進化的初期，從無機小分子進化為有機小分子的階段中所需的條件。

在這個實驗中，一個盛有水溶液的燒瓶代表原始的海洋，其上部球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸汽等“還原性大氣”。米勒先給燒瓶加熱，使水蒸汽在管中循環，接著他通過兩個電極放電產生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發密封裝置中的不同氣體發生化學反應，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應后的產物和水蒸汽冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程。經過一周持續不斷的實驗和循環之後。米勒分析其化學成分時發現，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位。米勒的實驗試，向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球的條件下是完全可能實現的。

生命的進化，在化學進化論中，已經可以證明的東西，又可以分為三個階段。

第一個階段，生命從無機小分子，進化成為有機小分子，即生命起源的化學進化過程是在原始的地球條件下進行的，這一過程已經有過了米勒的實驗大致上，可以證實了，在這裡，就不在細說。

第二個階段，從有機小分子物質生成生物大分子物質。這一過程是在原始地球上的原始海洋中發生的，即氨基酸、核苷酸等有機小分子物質，經過長期積累，相互作用，在合適的條件下：比如，黏土的吸附作用、引力之下，通過了綜合作用和聚合作用，就形成了原始的蛋白質分子和核酸分子。

蛋白質分子和都核酸分子是生命形成的最重要基礎。

蛋白質是生命形成的必要物質之一，可以說沒有蛋白質，就可能沒有生命的形成，也就沒有了我們人類。因為，蛋白質是與生命及各種形式的生命活動緊密聯繫在一起的物質。人體中的每一個細胞和所有的重要組成部分都有蛋白質的參與，在人體的各種物質比重中，蛋白質大約佔人體重量的16。3%，就是一個體重100千克的人，在他的身體中，蛋白質就要佔有16。3公斤。人體中的蛋白質通過縮合作用或聚合作用，就形成了人體內的原始的蛋白質分子與核酸分子。人們還根據蛋白質的種種特性，開始了一個名叫《蛋白質組學》的學派，這個學派，是源於蛋白質與基因組學，這兩個詞的組合，意思就是：“一種基因基因組，所表達的全套蛋白質”，簡單來說，就是揚一種細胞乃至一種生物所表達的全部蛋白質。這個蛋白質組學的意義，就在研究蛋白與蛋折之間相互作用等等，由此獲得蛋白質水平上的，關於疾病發生、細胞新陳代謝等過程的，整體的、全面的認識，這個概念最早是在1995年提出的。

蛋白質是一種複雜的有機化合物，舊稱“朊”。組成蛋白質的基本單位是氨基酸，氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈。蛋白質是由一條或多條多肽鏈組成的生物大分子，每一條多肽鏈有二十——數百個氨基酸殘基不等；各種氨基酸殘基按一定的順序排列。蛋白質的氨基酸序列是由對應基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種“標準”氨基酸，在蛋白質中，某些氨基酸殘基還可以被翻譯后修飾而發生化學結構的變化，從而對蛋白質進行激活或調控。多個蛋白質可以一起，往往是通過結合在一起形成穩定的蛋白質複合物，摺疊或螺旋構成一定的空間結構，從而發揮某一特定功能。產生蛋白質的細胞器是核糖體。

被食入的蛋白質在體內經過消化分解成氨基酸，吸收后在體內主要用於重新按一定比例組合成人體蛋白質，同時新的蛋白質又在不斷代謝與分解，時刻處於動態平衡中。因此，食物蛋白質的質和量、各種氨基酸的比例，關係到人體蛋白質合成的量，尤其是青少年的生長發育、孕產婦的優生優育、老年人的健康長壽，都與膳食中蛋白質的量有著密切的關係。

核酸，也是生物大分子化合物結構，為生命的最基礎物質之一。核酸可分為核糖核酸，簡稱RNA和脫氧核糖核酸，簡稱DNA。

RNA在蛋白質合成過程中起著重要作用，其中轉移核糖核酸，簡稱tRNA，起著攜帶和轉移活化氨基酸的作用；信使核糖核酸，簡稱mRNA，是合成蛋白質的模板；核糖體的核糖核酸，簡稱rRNA，是細胞合成蛋白質的主要場所。

DNA是儲存、複製和傳遞遺傳信息的主要物質基礎。DNA又稱脫氧核糖核酸，是染色體的主要化學成分，同時也是基因組成的，有時被稱為“遺傳微粒”。DNA是一種分子，可組成遺傳指令，以引導生物發育與生命機能運作。主要功能是長期性的資訊儲存，可比喻為“藍圖”或“食譜”。其中包含的指令，是建構細胞內其他的化合物，如蛋白質與RNA所需。帶有遺傳訊息的DNA片段稱為基因，其他的DNA序列，有些直接以自身構造發揮作用，有些則參與調控遺傳訊息的表現。

核酸不僅是基本的遺傳物質，而且在蛋白質的生物合成上也占重要位置，因而在生長、遺傳、變異等一系列重大生命現象中起決定性的作用。

核酸在實踐應用方面有極重要的作用，現已發現近2000種遺傳性疾病都和DNA結構有關。如人類鐮刀形紅血細胞貧血症是由於患者的血紅蛋白分子中一個氨基酸的遺傳密碼發生了改變，白化病患者則是DNA分子上缺乏產生促黑色素生成的酷氨酸酶的基因所致。腫瘤的發生、病毒的感染、射線對機體的作用等都與核酸有關。70年代以來興起的遺傳工程，使人們可用人工方法改組DNA，從而有可能創造出新型的生物品種。如應用遺傳工程方法已能使大腸桿菌產生胰島素、干擾素等珍貴的生化藥物。

第三個階段，從生物大分子物質組成多分子體系。

這一過程是怎樣形成的呢？前蘇聯學者奧巴林提出了團聚體假說。

他通過實驗表明，將蛋白質、多肽、核酸和多糖等放在合適的溶液中，它們能自動地濃縮聚集為分散的球狀小滴，這些小滴就是團聚體。奧巴林等人認為，團聚體可以表現出合成、分解、生長、生殖等生命現象。例如，團聚體具有類似於膜那樣的邊界，其內部的化學特徵顯著地區別於外部的溶液環境。團聚體能從外部溶液中吸入某些分子作為反應物，還能在酶的催化作用下發生特定的生化反應，反應的產物也能從團聚體中釋放出去。另外，有的學者還提出了微球體和脂球體等其他的一些假說，以解釋有機高分子物質形成多分子體系的過程。

第四個階段，就是有機多分子體系，演變為原始生命。這一階段是在原始的海洋中形成的，是生命起源過程中最複雜和最有決定意義的階段。如今，人們還不能在實驗室里驗證這一過程。

生命的進化是從最原始的無細胞的原核生物，進化為真核單細胞生物；然後，又按照不同的方向發展、進化，向著真菌界、植物界、動物界發展。

細菌，廣義的細菌，即為原核生物，是指一大類細胞核，無核膜包裹，只存在稱作擬核區(或擬核)的裸露DNA的原始單細胞生物，包括真細菌和古生菌兩大類群。

人們通常所說的即為狹義的細菌，狹義的細菌為原核微生物的一類，是一類形狀細短，結構簡單，多以二分裂方式進行繁殖的原核生物，是在自然界分佈最廣、個體數量最多的有機體，是大自然物質循環的主要參與者。

地球上最早的細菌，開始了生命的進化，又經過了幾億年的歲月，進化成了古細菌；古細菌，又經過幾億年進化成了原核生物——藻類生物。這就是太古宙時期。

備註：

冥古宙時期，也就是地球形成段時期。

太古宙就是距今約3800百萬年到2500百萬年，大約十三億年時間。這一段時間，又可以分為始太古代、古太古代、中太古代和新太古代，這四個時期。在太古宙時期，已經出現了數量比較多的原核生物。

原核生物（英文名：Prokaryotes），是由原核細胞組成的生物，包括藍細菌、細菌、古細菌、放線菌、立克次氏體、螺旋體、支原體和衣原體等。

原核細胞：這類細胞主要特徵是沒有明顯可見的細胞核，同時也沒有核膜和核仁, 只有擬核，進化地位較低。

原核生物具有以下的特點：

①核質與細胞質之間無核膜因而無成形的細胞核

②遺傳物質是一條不與組蛋白結合的環狀雙螺旋脫氧核糖核酸（DNA）絲，不構成染色體（有的原核生物在其主基因組外還有更小的能進出細胞的質粒DNA）

③以簡單二分裂方式繁殖，無有絲分裂或減數分裂；

④沒有性行為，有的種類有時有通過接合、轉化或轉導，將部分基因組從一個細胞傳遞到另一個細胞的准性行為（見細菌接合）

⑤沒有由肌球、肌動蛋白構成的微纖維系統，故細胞質不能流動，也沒有形成偽足、吞噬作用等現象

⑥鞭毛並非由微管構成，更無“9+2”的結構，僅由幾條螺旋或平行的蛋白質絲構成

⑦細胞質內僅有核糖體而沒有線粒體、高爾基器、內質網、溶酶體、液泡和質體（植物）、中心粒(低等植物和動物)等細胞器

⑧細胞內的單位膜系統除藍細菌另有類囊體外一般都由細胞膜內褶而成，其中有氧化磷酸化的電子傳遞鏈（藍細菌在類囊體內進行光合作用，其他光合細菌在細胞膜內褶的膜系統上進行光合作用；化能營養細菌則在細胞膜系統上進行能量代謝）

⑨在蛋白質合成過程中起重要作用的核糖體散在於細胞質內，核糖體的沉降係數為70S;

⑩大部分原核生物有成分和結構獨特的細胞壁等等。總之原核生物的細胞結構要比真核生物的細胞結構簡單得多。

在距今約3800百萬年到3600百萬年，這一段時間，就是太古宙——始太古代。

開始於約3600百萬年前，結束於3200百萬年前，就是太古宙——古太古代時期了。在這一段時間中，就出現了最早的大型生物——藍綠藻。

在距今約3200百萬年到2800百萬年，就是太古宙——中太古代了。

在距今2800百萬年，到2500百萬年，就是太古宙——新太古代。在新太古代中出現了，地球上的“第一次冰河期”。

這次的冰河期，沒有為國際上公認，就是因為距今太過遙遠，不好判斷，關於這段時間的辨認也相差了幾億年。

一部分人認為，隱生宙分太古代（距今4500百萬到2400百萬年）和元古代（距今約2400百萬年到570百萬年），冰河期是在元古代（距今約2400百萬年到570百萬年）中的一段時間內發生的。這一段時間，就是隱生宙——元古代——震旦紀，時間也是在距今大約25億年。

冰河世紀對生命的影響非常大。

冰河期的成因，有各種不同說法，但許多研究者認為可能與太陽系在銀河系的運行周期有關。有的認為太陽運行到近銀心點區段時的光度最小，使行星變冷而形成地球上的大冰期；有的認為銀河系中物質分佈不均，太陽通過星際物質密度較大的地段時，降低了太陽的輻射能量而形成地球上的大冰期。

太陽系圍繞著銀河系的中心，作橢圓軌道運轉，繞著銀河系中心運行一圈的時間，大約是2。25億年到2。50億年這一段時間。

元古宙就是距今約2500百萬年，到542百萬年，大約十九億年時間。元古宙又分為了始元古代、古元古代、中元古代和新元古代。元古宙又分為成鐵紀、層侵紀、造山紀、固結紀、蓋層紀、延展紀、狹帶紀、拉伸紀、成冰紀和埃迪卡拉紀，這十個紀。

從距今約2500百萬年到1800百萬年，700百萬年（七億年）期間就是元古宙——始元古代，始元古代分為成鐵紀、層侵紀、造山紀三紀。在始元古代大量出現了藍藻、細菌。

元古宙——始元古代——成鐵紀就是，從距今大約2500百萬年到2300百萬年，。成鐵紀的名稱來自於希臘語sideros“鐵”，因這個時期是世界上形成特大型鐵礦田，出現硅鐵建造的主要時期，故名。（然而在中國大陸，此時卻並不發育硅鐵建造。）成鐵紀期間藍藻、細菌繁盛。

元古宙——始元古代——層侵紀，從距今約2300百萬年到2050百萬年。層侵紀期間藍藻、細菌繁盛。

元古宙——始元古代——造山紀，從距今約2050百萬年到1800百萬年。造山紀期間藍藻、細菌繁盛

從距今約1800百萬年到1200百萬年，600百萬年（六億年）期間就是元古宙——古元古代，古元古紀分成了固結紀、蓋層紀、延展紀三紀。在古元古紀期間，藍藻、細菌經過了幾億年的進化，終於進化出了大型宏觀藻類。

元古宙——古元古代——固結紀，從距今約1800百萬年到1600百萬年。固結紀期間藍藻、細菌繁盛

元古宙——古元古代——蓋層紀，從距今約1600百萬年到1400百萬年。蓋層紀期間藍藻、褐藻經過了近十億年的進化，終於，出現大型的宏觀藻類。

元古宙——古元古代——延展紀，距今約1400百萬年到1200百萬年。延展紀期間藍藻、褐藻發育，出現大型宏觀藻類。

從距今約1200百萬年到630百萬年，570百萬年（五億七千萬年）期間，就是元古宙——中元古代，分為狹帶紀、拉伸紀和成冰紀三紀。在中元古代，就已經出現大型的具刺源類和大陸板塊。

元古宙——中元古代——狹帶紀，時間為距今約1200百萬年到1000百萬年。狹帶紀期間藍藻、褐藻發育，出現大型宏觀藻類。

元古宙——中元古代——拉伸紀，時間為距今約1000百萬年到850百萬年。拉伸紀期間首次出現大型具刺凝源類，形成了古大陸（羅迪尼亞古大陸）。

元古宙——中元古代——成冰紀（復冰紀），時間為距今約850百萬年到630百萬年。成冰紀期間出現全球雪球事件，為生物低潮。

從距今約630百萬年到542百萬年，88百萬年（八千八百萬年）期間，就是元古宙——新元古代。在新元古代中，只有一個埃迪卡拉紀。

元古宙——新元古代——埃迪卡拉紀，是冥古宙、太古宙、元古宙（合稱，隱生宙），這三宙時期的最後階段，它有著特殊的意義。

埃迪卡拉紀的名稱來源：埃迪卡拉的名字來自南澳大利亞得里亞的埃迪卡拉山。1946年，Reg Sprigg曾在這裡發現顯生宙以前的化石。研究這些化石的Martin Glaessner認為這是珊瑚和海蟲的先驅。以下幾十年，南澳大利亞還找到很多的隱生宙化石，其他各大洲也找到一些。這些化石一起叫做埃迪卡拉動物。

這個時期的開始與其他地質時代不同，不按照化石變化。在這個時期的出現的軟體生物很少留下化石。埃迪卡拉紀是從一個有不同化學成份的岩石層開始。這個岩石層13C非常少，說明當時全球性的冰河時期結束。

埃迪卡拉動物：埃迪卡拉動物化石出土越多，反而越沒有規律。有幾種化石比較象後來動物的先驅。埃迪卡拉後期，有一些蟲子爬行的痕迹，也找到一些小的硬殼動物。可是大部分的埃迪卡拉動物是一些不能動的球，盤，葉狀體，和以後的動物沒有什麼關係。學者之間，這些化石到底是什麼也有很多爭論。

由這些，可以證明，在埃迪卡拉紀時期，已經出現了多細胞生物了。

冥古宙 + 太古宙 + 元古宙持續約40億年，也就是另一說的隱生宙時期。

在這近四十億年的時間中，現代生物（主要指真核生物）一直沒有出現，所以人們稱呼這一段時間為隱隱生宙也不過。

隱生宙時期，主要是指地球上的現代生物中的高等生物的最初生命進化的一段時間，經過了近四十億年的進化，一直生存在隱生宙中的原核生物，才在5.7億年前的顯生宙＿寒武紀時期進化成了真核生物，這就是地球生物進化的歷史。

隱生宙，下面為顯生宙時期。