孕育生命的世界.doc

第一章 孕育生命的世界
1-1生命的起源
1.地球的誕生與生命的出現
在46億年前，太陽系中的物質相互碰撞、合併，形成包括地球在內的八大行星。
剛形成的星球溫度很高，加上形成之初仍有許多小星體會撞擊地球，所以地球是呈熔融狀態—岩漿海。

地球中較重的物質下沉到地球內部，較輕的物質則浮在地球表面，至於氣體則飄散在空中。此時地表主要的氣體為氫氣、氦氣、甲烷和氨氣。

有一段時間地球上的火山活動相當頻繁，火山噴出許多『水氣、二氧化碳和氮氣』等氣體。此時地球溫度仍在持續下降中。
地球隨著時間慢慢冷卻下來，浮在表面的物質開始形成固體外殼—陸地。

天空經常出現的閃電（極高的能量）使得空氣中的水氣、二氧化碳和氮氣等物質發生反應，而形成了簡單的『有機物質』。

地球降到一定溫度後，大氣層中的水氣開始凝結成水，並降落、填滿地表低窪地區，形成海洋、湖泊、河川等水域。

有機物質落入溫暖的海水中，又和其它的有機物質結合…大約在35億年前，地球上開始有生命出現。

最初的生命形態很簡單，他們再慢慢的演變成現在世界上可以見到的各式各樣的生物。

＊ 最初的生命是出現在海洋。
＊ 地球剛有生物出現時是沒有氧氣存在的！
＊ 最早出現的生命可比攝取岩石中的成分及環境中的其他物質維生。
2.何謂生物？
a.生物需要能量來維持生命與正常的運作。
b.生物可以展現代謝、生長、繁殖、感應等生命現象。
j代謝：指生物體內的分解與和成反應。
k生長：指生物體內的細胞長大、或者細胞變多，使生物體產生的變化。
l繁殖：生物體產生新個體的現象。
m感應：生物可以感覺到環境的改變、而做出適當的反應。
c.生物需要陽光、空氣、水和養分來維持生命。
3.地球上的能量來源
a.地球上使用的能量由太陽提供。
b.太陽能的貢獻：
j提供生物生存所需的能量
k使地球維持適合生物生存的溫度
l使地球能有液態水存在，讓生命有機會在地球上發展出來

1-2生命生存的環境
1.大氣層
a.大氣層的組成
j大氣層的組成並非一成不變的。
k大氣層的改變：
第一階段
46億年前地球剛形成時…
u原始大氣的主要成分為氫氣、氦氣、甲烷、氨氣等氣體。
v氫氣與氦氣因為質量太輕，無法被地心引力吸引，多半散逸到外太空。
第二階段
火山活動時期…
u劇烈的火山活動噴出了大量的水氣、二氧化碳、和氮氣。

第三階段
海洋出現時期…
u地球溫度慢慢冷卻後，水氣凝結成水降落到地面，並填滿凹陷處形成海洋等水域。空氣中的水氣因而大量減少。
v空氣中部分二氧化碳溶解到水中形成碳酸鈣（石灰岩），使空氣中的二氧化碳大量減少。

第四階段
生物出現時期…
u出現光合作用生物，開始利用空氣中的二氧化碳、並產生氧氣。
v二氧化碳減少、氧氣開始累積。
w氧氣出現一段時間後，氧氣之間發生作用而產生臭氧。
第五階段
目前的大氣組成…
u主要氣體為氮氣（78%）、氧氣（21%）。
v其他氣體只占百分之一，包括水氣、二氧化碳、甲烷、臭氧等。
b.大氣層的功能
j氮氣：是組成生物體的重要元素之一，可透過氮循環進入生物體內。
k氧氣：供應生物呼吸、維持生命。
l二氧化碳：植物行光合作用的重要原料。
m水氣：對調節地球氣候有重要影響。
n臭氧：能吸收大部分對生物有害的紫外線，使地球適合生物生存。
o大氣中的水氣、二氧化碳、甲烷等氣體還擔任了溫室氣體的角色，讓地球
能維持適合在平均溫15℃，適合生物生存的溫度。
p大氣層能阻擋來自外太空的隕石、碎屑等，讓地球表面不致於被直接撞擊。

2.水資源
a.地球上的水資源主要存在於海洋、河川、湖泊、地下水層、甚至是空氣中。
b.水循環：由太陽提供能量、引發水因為蒸發、凝結、降水而產生的循環
固態
融化
凝固

液態
蒸發
凝結

氣態
冰
水
水蒸氣
j透過水循環，水可以在海洋、陸地、大氣中旅行。水循環所花的時間短則
數小時、長則數萬年。
c.海洋的特性與功能：
j海洋涵蓋了整個地表面積的百分之七十。
k海水中的鹽類來自岩石中的礦物質。其中鹹味主要來自於氯化鈉、苦味則
來自於氯化鎂。
l世界主要的幾個大洋包括了太平洋、大西洋、印度洋、北極海等。
m海水可以吸收大量來自太陽的熱能，並慢慢的釋放出來，因此可以幫忙調
節地球的溫度。
n海洋的水可以透過水循環來補充陸地上的淡水。
o海洋孕育了許多生命，其中還提供了人類充足的食物。
d.水的功能：
j液態水是生物可以直接利用的水的型態。科學家認為地球上就是因為有液
態水的存在，所以可以孕育出獨特的生命。
k水可以維持生物體內機能的正常運作。
l水氣與大面積的海洋對於調節地球氣溫與氣候有相當大的貢獻。

3.陸地
a.占地表面積約百分之三十，主要是由岩石所構成。
b.土壤的形成：岩石經過風吹、日曬、雨淋等過程，慢慢由小石塊→碎屑→
沙粒→泥土，這個過程通常會花上幾千年或是幾十萬年的時間。土壤中含有
的水分、礦物質、空氣等物質，可以提供陸生生物生存所需。
c.陸地的功能：提供陸生生物生存所需養分以及棲息場所。
1-3生物圈
1.在地球上有生物生存、以及活動的範圍統稱為生物圈，包括地表、水域和大氣
層等地區。
2.範圍是海平面上下各一萬公尺（10公里）。
3.台灣的森林：
a.闊葉林：多在低海拔比較溫暖多雨的地區。
b.針葉林：位於較高海拔、寒冷且雨量較少的地區。
c.矮樹叢或高山草原：長在更高的山區、可以抵抗強風與低溫。
3.不同環境會存在不同生物：
環 境
物 種
適 應 方 式
熱帶雨林
蟒蛇、紅毛猩猩、巨嘴鳥、箭毒蛙

非洲草原
獅子、羚羊、斑馬、長頸鹿
這些大型的草原草食性動物通常都具有強健的肌肉、很好的視力，而且這些動物多半是群聚生活，以減少被捕食的機會。
南北極
北極熊、企鵝
這兩種動物的身體都具有很厚的脂肪層，除了可以保暖之外，還可以儲存養分。
河流
吳郭魚、水生昆蟲
具有特殊的構造可以讓自己固定在特定的地點。
河口
招潮蟹、彈塗魚
可以適應變化劇烈的環境。
海洋
珊瑚、鯨豚、石狗公、鯊魚
石狗公會偽裝成珊瑚礁的模樣，除了可以躲避敵害，還可以埋伏以突襲獵物。

沙漠
仙人掌、蜥蜴、蠍子
仙人掌具有很厚的角質層可以防止水分散失，其葉片特化成針狀以減少體內水分的蒸散。