極簡地球史
原標題：極簡地球史
依照坐觀君之前說過的
在極簡宇宙史後
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接著來領略
極簡地球史
作者：Zenith
來源：「環球地理志」（ID：Earth-Sci）
老子《道德經》
道生一，一生二
二生三，三生萬物
詮釋了萬物生長演化過程
▼
注釋：宇宙生成論在2700多年前的《老子》中已有出現「有物混成，先天地生。寂兮寥兮！獨立不改，周行不殆，可以為天下母。」
而地球生成演化亦是如此
▼
46億年前
銀河系某個角落
發生了超新星爆炸
▼
震波在星際雲中傳播
由於萬有引力的作用
▼
星際雲中心
形成原始太陽
▼
星際雲外圍
形成八大行星和衛星
▼
注釋：星際雲中氣體凝聚形成的各類凝聚物(小塵粒和小冰粒)先降到星雲盤的赤道面附近，形成薄的「塵層」，當「塵層」的密度足夠大時，出現了引力的不穩定，塵層便瓦解成許多粒子團，粒子團聚集成星子，星子再聚集成行星。當太陽收縮並被加熱，核聚變開始，而因此形成的太陽風則清空了在圓碟內大部分沒有收縮並組成較大個體的物質，只剩下少量的元素。之後，較重的元素聚集於太陽附近，形成了體積小，密度高的星體（類地行星）；較輕的元素則聚集於離太陽較遠的地方，形成了體積大，密度低的星體（類木行星），而地球則是距離太陽第三近的行星。
地球
開啟了神奇的星際之旅
迄今走過46億年
▼
先後經曆數次氣候冷熱交替
5次生物大滅絕
▼
注釋：許多學者認為大滅絕事件的發生具有周期性，大約是每2600萬至3000萬年之間，或者大約每6200萬年就有一些波動變化。對於此種周期性有許多不同的解釋，例如太陽可能存在著一顆未知的伴星（涅墨西斯星），太陽系在垂直銀河系盤面方向的震蕩運行，或者穿越銀河系的旋臂。
陸地
開啟超大陸旋迴
▼
從「板塊裂解」
東非大裂谷
▼
至「海洋形成」
紅海
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到「大洋盆地」
大西洋
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開啟「板塊匯聚」
地中海
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最終「碰撞造山」
喜馬拉雅山脈
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生命
經歷了百度高溫
遭受了全球冰封
一直堅持了40多億年
孕育出現今多彩世界
▼
注釋：有關地球起源的學說有40余種，可以分為兩類：星雲說和災變說。星雲說（共同形成說/一元論）：太陽系是從一團瀰漫星雲物質在萬有引力作用下逐漸聚集形成的（20多種）。災變說（二元論）：起源歸於某種災變事件，如：巨大物體（如彗星）經過太陽，拉出一些物質形成行星（彗星為氣體，質量很小，可能性小）。
地球
形成之初
那是一番地獄模樣
「隕石雨」轟擊地球
▼
沒有海洋
沒有生命
沒有氧氣
只是一個大火球
岩漿覆蓋、蒼蒼涼涼
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45億年前
「新月初生」
一顆火星大小的行星
撞擊地球、形成月球
▼
大撞擊之後
地球自轉軸傾斜了23.5度
進而導致地球出現四季
▼
地球自轉較快
每年有1434天
每天時長僅有7小時
注釋：地球自月球誕生之後，月球穩定了地球自轉軸，由於潮汐摩擦力的作用，地球轉動慢慢降了下來，地球每年的天數慢慢降低，每天時長慢慢變長了。
火山持續噴發
▼
地表是一片岩漿
▼
岩漿冷凝結晶
含水礦物中的水分
開始慢慢析出
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◤歐泊寶石（蛋白石）
注釋：水的起源還有爭議，有幾種假說1水是從地球岩石礦物晶格中晶格水分離出來的；2捕捉太陽系星雲中的水；3含水（冰）隕石或彗星。蛋白石是天然的硬化的二氧化硅膠凝體，含5-10%的水分。
40-44億年前
原始地殼開始形成
原始大氣層開始出現
由H和He氣體組成
氧氣還要等十多億年後出現
▼
注釋：月球上已發現年齡約為41-42億年前的斜長岩質月殼，厚度約60km(歐陽自遠，1988)。雖然地球原始殼由於後期的演化已不保存，但地球的質量比月球大得多，因而地球有比月球大得多的吸積能和放射能，目前推測地球經歷了相同的演化階段，原始地殼厚度可能厚達270公里。
42億年前
「雨一直下」
地球開始冷卻
大氣層溫度下降
水蒸氣凝結開始下雨
▼
大雨持續上百萬年
於是在凹地形成原始海洋
▼
與此同時
地球磁場生成
為地球生命誕生開啟保護傘
▼
注釋：地球磁場一直以來都是生命守護者，抵擋著強勁的太陽風和從太陽滾滾而來的帶電粒子流，否則地球大氣和水分恐怕都會逸散無蹤。之前認為地球磁場形成於35億年前，最新研究認為，地磁場形成時間至少在42億年前。
40億年前
生命誕生
最早的生命
是有機生物大分子
如蛋白質和核酸等
▼
由於資源有限
生命深諳
物競天擇、適者生存
由簡單到複雜
由低級到高級
由卵生到胎生
由自我繁殖到雙性生殖
開啟神奇的進化之旅
地球因為生命的加入
給宇宙演化帶來獨有的進程
▼
◤地球歷史年代簡圖
注釋：地球最早的生命出現時間還有爭議。目前地球最早的生物化石發現於38億年前的燧石中。有學者基於鋯石晶體中發現了石墨等，認為地球上最早在41億年前開始出現生命跡象。亦有學者在加拿大魁北克發現42.8億年前的微體化石，認定可能是地球上最古老的生命證據
38-41億年前
「行星大轟炸」
宇宙行星和彗星
輪番轟擊地球和月球
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地球火山遍布
岩漿四處溢流
▼
月球形成較大的隕坑
▼
◤國際空間站經過月球環形坑@NASA
注釋：科學家將38億-46億年前的地球時代定義為冥古宙（Hadean），這是一段非常極端的時期，大量小行星和彗星轟擊著地球。
38億年前
「共同祖先」誕生
(Last universal ancestor)
地球開始形成穩定的陸塊
▼
注釋：瓦巴拉大陸（Vaalbara）是一個理論上曾經存在的超大陸，自38億年前開始形成，31億年前成形，28億年前分裂。該超大陸的名稱「Vaalbara」來自南非的卡普瓦克拉通（Kaapvaalcraton）和西澳大利亞的皮爾巴拉克拉通（Pilbaracraton）。瓦巴拉大陸形成期間這兩個克拉通是相連的。
海洋中的水是沸騰的
原始生命深知適者生存
開始出現極端嗜熱細菌
球狀和桿狀單細胞生物
形成所有生命的共同祖先
▼
注釋：「共同祖先」由進化論推導出來的假設，指地球生物最原始的共同祖先，是地球上所有生命的共同起源。學者一般相信，最後共同祖先在古太古代出現，距今38億年。最後共同祖先分化出球狀和桿狀細菌，演化成各種生命。球狀和桿狀細菌化石發現於南非東部Barberton鎮的無花果組的燧石中，燧石距今約38億年. 值得注意是「共同祖先」不能等同於最早的生命。
35億年前
生命開啟「光合作用」
藍藻攝取二氧化碳
開始產生少量氧氣
▼
◤波羅的海藍藻菌爆發@Daily overview
由於整個地球處於還原環境
此時氧氣並不能進入大氣
而是與海洋中鐵離子結合
生成氧化鐵、形成鐵礦石
這一過程持續了10億年
形成的鐵礦石造福於現代工業
▼
◤澳大利亞鯨背山鐵礦@Daily Overview
◤鐵礦層@wikipedia
注釋：原始海洋中都是2價鐵離子，在氧氣中開始氧化為3價鐵離子，生成氧化鐵，進而形成鐵礦石。
與此同時
硫細菌吸收太陽光譜中黃綠光
個體表現為紫紅色
將大海渲染成紫色汪洋
▼
◤西班牙托雷維耶哈
30億年前
地球大概是這樣的
▼
◤烏爾超級大陸想像圖
25億年前
大氣層出現「氧氣」
此時地球每年714天
每天時長約12小時
地球大氣層密度極大
充滿二氧化碳和甲烷
太陽亮度被大氣層削弱
地表一片昏黃
氣溫高達數百度
▼
@wikipedia
大氣層開始出現氧氣
習慣缺氧環境下的生命
此時氧氣有毒的
一些「聰明」的細胞
為了擺脫氧氣毒害
開始「鑽」到其他細胞內
▼
這些「複合細胞」
開始漫漫適應有氧環境
把氧氣加入新陳代謝過程
漸漸地改變生命的進程
注釋：科學家將25億-38億年前的地球時代定義為太古宙（Archean）。這一時期地殼薄、岩漿活動頻繁而強烈，大氣圈與水圈均缺少氧氣。而氧氣的產生極大改變生命演化進程。從某種程度上來說，適應氧氣對生物而言是有利的，有氧反應比無氧反應能產生更大的能量。
21億-24億年前
「大氧化事件」
地球發生大氧化事件
大氣中遊離氧突然增加
溫室氣體甲烷被大量消耗
地球溫度開始慢慢降低
開始出現第一次大冰期
史稱休倫冰河時期
▼
◤地球冰封想像圖@wikipedia
注釋：由於主要冰蓋證據在休倫湖北岸被發現而命名。這可能是地球上最嚴重最漫長的寒冷期。
18億年前
「超級大陸」形成
地表只一個大陸存在
哥倫比亞大陸
一直持續了5億年
在13億年前左右
解體為一系列陸塊
▼
◤哥倫比亞超大陸復原圖
注釋：哥倫比亞超大陸預測從北到南跨越12900公里，從東到西最寬處4800公里。今日印度東岸與北美洲西岸相連，而澳洲大陸南部與今日加拿大西部相連。南美洲因為旋轉的關係，今日巴西的西緣和北美洲東部排在一起，形成了延伸至今日斯堪地納維亞的大陸邊緣
16億年前
「真核生物」
那些「複合細胞」
經過數年的演化
終於適應了有氧環境
進化為帶有細胞核的真核細胞
地球出現更複雜的生命
真核生物開始誕生
▼
注釋：有學者認為包括有細胞核的真核生物最早出現在21億年前。
12億年前
「有性生殖」
早期生命繁殖依靠細胞分裂
▼
一分為二產生新的生命個體
▼
這個時候
生命開始出現「他」和「她」
▼
引發生命向更高級的方向演化
▼
生命一直生活在海洋和湖泊中
▼
11.5億年前
地球板塊一直漂移
再次拼接為一體
「羅吉尼亞大陸」形成
在7億年前左右
再次解體為一系列板塊
▼
@wikipedia
9億年前
地球的自轉及公轉
因潮汐力逐漸變慢
每年共有481天、每天18小時
▼
6.3-8.5億年前
第二次大冰期
海洋全部被凍結
整個地球被冰雪包裹
發生雪球地球事件
史稱「震旦紀大冰期」
▼
◤雪球地球模型@NASA
7.5-8億年前
「淮南動物群」
隨著生存環境的變遷
單細胞生物意識到自己太單薄
不能很好適應當時的生存環境
一部分「強壯的」單細胞生物
開始發展為多細胞生物
▼
◤多細胞生物立體圖@wikipedia
形成地球早期的後生動物
爆發為「淮南動物群」
早期的後生動物是裸體的
生物普遍沒有硬殼
▼
◤ 淮南蟲遺迹化石
注釋：安徽淮南發現的一批動物化石，是最早的無殼後生動物的軟體印模及其活動遺迹化石。其特徵是動物體沒有硬殼，蠕形動物、帶藻和疑源類，化石是以軟軀體的印模和活動遺迹保存起來的。
原生動物：是最原始、最簡單、最低等的動物。它們的主要特徵是身體由單個細胞構成的，因此也稱為單細胞動物，具有維持生命和延續後代所必需的一切功能，如行動、營養、呼吸、排泄和生殖等。每個原生動物都是一個完整的有機體。
後生動物：是除原生動物外所有其他動物的總稱（後生動物亞界）。動物界除原生動物門以外的所有多細胞動物門類的總稱
6-6.8億年前
「埃迪卡拉物群」
▼
隨著生存環境向好
多細胞生物爆發巨大生命力
演化為軟體的無脊椎動物
▼
◤埃迪卡拉動物群想像圖
生活方式多種多樣
「埃迪卡拉物群」誕生了
▼
◤代表生物之一狄更遜水母化石
◤埃迪卡拉動物群復原圖@252MYA
注釋：埃迪卡拉動物群化石產於澳大利亞南部埃迪卡拉山前寒武紀末期的地層中，共計8科22屬31種，包括腔腸動物、環節動物、節肢動物等。其特點是動物體增大，門類增多，結構變得複雜，生活方式多種多樣。而且，該動物群化石在世界各地廣泛分布，表明當時該動物群是海洋中的真正統治者
6億年前
臭氧層誕生
大氣出現足夠多的氧氣後
臭氧才得以大量聚集
臭氧含量約為現在的90%
地球的保護傘臭氧層開始形成
直到4億年前
臭氧含量達到現在的水平
臭氧層的出現為生命登陸
帶來一層厚厚的保護傘
▼
◤37年來南極臭氧層監測變化@NASA
注釋：科學家將5.4億-25億前的地球時代定義為元古宙（Proterozoic），又被稱為「菌藻時代」。這一時期地球存在的生物就是藍藻和細菌，同時出現大規模造山運動，原核生物開始向真核生物進化。
5.4億年前
「澄江動物群」
▼
原始生命
再次展示地球霸主的威力
不同物種
展開了新一輪「軍備競賽」
三葉蟲為了更好地捕食
率先「裝備」屬於自己的眼睛
▼
而其獵物亦感覺到威脅加劇
紛紛進化出屬於自己的眼睛
終於在劇烈競爭的壓力下
繁衍出門類眾多的子孫後代
產生了現今大部分動物的門類
▼
寒武紀生物大爆發
開啟了生命演化的新紀元
▼
這時海洋里生活著
節肢動物的代表
三葉蟲
▼
兩米長的捕食者
奇蝦
▼
最古老的脊椎動物
豐嬌昆明魚
▼
◤昆明魚復原圖@spinops
注釋：「澄江動物群」以多門類動物軟碟機體化石的特殊保存為特徵，是一個舉世罕見的化石寶庫。我國雲南澄江帽天山所在的海洋里生活著澄江生物群，包括植物界的藻類，無脊椎動物中的海綿動物類、開腔骨類、腔腸動物類、櫛水母類、葉足類、纖毛環蟲類、水母狀生物、節肢動物、雲南蟲等。
與此同時
月球距地球36萬公里
潮汐現象頻繁且劇烈
類似於超級海嘯
▼
注釋：現今月球距離地球38.4萬公里，月球的運動也在漸漸放緩，目前正以每年3.8厘米的速度遠離地球。
4.4億年前
第一次生物大滅絕
大片陸地位於南半球及極地
地表分布大量冰川
全球氣溫迅速變冷
海平面迅速下降
沿海生態系統被破壞
生命遇到了第一次大挫折
導致大約85%的物種絕滅
史稱「奧陶紀-志留紀大滅絕」
▼
◤三葉蟲化石
◤牙形石復原圖@spinops
魚類躲過一劫
迅速發展壯大
▼
注釋：當時消滅了很多腕足動物門、牙形石及嚴重減少了三葉蟲的物種數目。生物大滅絕的次數是根據生命演化的化石遺迹進行推算的，嚴格來說奧陶紀-志留紀大滅絕不是第一次滅絕事件，但是第一次具有重要影響的物種集群滅絕事件。
4.2億年前
植物登陸
大滅絕之後
地球環境逐漸向好
生命在水中繁殖出各種門類
水中生活越來越擁擠
部分植物也過膩了水中生活
開始悄悄走向陸地
▼
通過2000萬年的擴張
終於在4億年前出現森林
茁壯成長在每天22小時的日子
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◤牙形石復原圖@Earth Pics
4億年前
動物登陸
隨著植物率先登陸
大地生機盎然、一片蒼翠
陸地展示出巨大的誘惑
動物們終於耐不住水中的寂寞
節肢動物開啟陸地探險之旅
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◤節肢動物廣翅鱟復原圖
◤魚類開始向兩棲動物進化
3.6-3.85億年前
第二次生物大滅絕
由於地表大片森林覆蓋
大量消耗二氧化碳氣體
導致地球氣溫驟降
海洋極度缺氧
海洋生物遭到重創
導致大約70%的海洋物種絕滅
亦稱「泥盆紀大滅絕」
▼
◤現代珊瑚
注釋：該次滅絕事件似乎僅影響到海洋生物，其中遭受重創的種類包含腕足動物、三葉蟲與造礁生物。造礁生物實際上幾近消失，要等到現代珊瑚蟲在中生代的演化後，珊瑚礁才重新大量出現
3.1億年前
地球誕生了爬行動物「林蜥」
身長約20到30公分
生活在沼澤森林中
▼
同時排出帶有硬殼的蛋
硬殼蛋的出現
爬行動物進一步向內陸探險
▼
2.9億-3.6億年前
這是蕨類植物的時代
石松綱植物高達40米
植物遺體掩埋變質
經過沉積壓實和固結
在全球範圍形成煤炭
地質年代故名「石炭紀」
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◤德國漢巴赫煤礦@ Bernhard Lang
2.5億年前
第三次生物大滅絕
地球發生超級火山事件
四川峨眉山和俄羅斯西伯利亞
超級火山噴溢出大量岩漿
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火山噴發持續100萬年
如峨眉山的玄武岩
覆蓋33萬平方公里
厚度可達1000-2000米
火山噴發產生大量二氧化碳
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誘發溫度上升和海洋酸化
地球極度乾燥和炎熱
導致超過90%的物種滅絕
是已知最大的生物滅絕事件
又稱為「二疊紀-三疊紀大滅絕」
此後生命經歷2000萬年的恢復期
▼
◤印度尼西亞棘皮動物海百合化石
注釋：海生無脊椎動物的滅絕程度最大，陸地昆蟲發生大規模滅絕事件，三葉蟲在這次生物大滅絕中消失。
與此同時
恐龍的祖先祖龍誕生
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◤祖龍形類引鱷科格爾贊鱷
2.3億年前
祖龍分化為鱷魚、恐龍及翼龍目
最古老的恐龍始盜龍出現了
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◤始盜龍一家三口（左至右父、母、子）@Imgur
恐龍開始統治地球
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它們漫步於河邊
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◤隱面龍目睹似鄂龍叼起帝鄂-白堊紀期@Julius Csotonyi
穿梭於叢林
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◤厚頭龍與烏龜@Julius Csotonyi
行走在海灘
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◤兩隻血南龍探視角鱗鯊@Julius Csotonyi
暢遊於大海
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◤蛇頸龍正在覓食@Julius Csotonyi
甚至同類相食
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◤猶他盜龍捕食馬龍@Julius Csotonyi
2.08億年前
第四次生物大滅絕
板塊運動加劇
中大西洋開始打開
大規模的火山爆發了
▼
◤哥斯大黎加圖裡亞爾瓦火山噴發
形成700萬平方公里的玄武岩
全球升溫和大洋酸化
誘發了這次生物大滅絕事件
史稱「三疊紀-侏羅紀滅絕事件」
注釋：這次滅絕事件的影響程度遍及陸地與海洋。在海洋生物中，有20%的科消失，包含著名的牙形石；許多大型鑲嵌踝類主龍、大部分獸孔目、以及許多大型兩棲動物也滅亡。三疊紀-侏羅紀滅絕事件使當時至少76%的物種消失。
1.55億年前
「始祖鳥」
恐龍統治地球
不同種類的恐龍
展開殘酷的弱肉強食競爭
一部分弱小的翼龍
開始仰望天空
思考它這一生
出於對天空的嚮往
長出了羽毛狀翅膀
終身一躍
地球誕生能飛行的始祖鳥
▼
1.3億年前
地球板塊運動持續加劇
南美洲和非洲開始分離
▼
大規模的火山
沿著中間裂谷開始噴發
裂谷進一步加劇
形成南大西洋
與此同時
地球終於開出了第一朵花
被子植物開始出現
▼
注釋：開花的植物稱為被子植物。
6500萬年前
第五次生物大滅絕
一顆直徑10公里的隕石
撞擊墨西哥尤卡坦半島
▼
釋放了巨大的能量
相當於100萬億噸黃色炸藥
大量高熱灰塵進入大氣層
造成全球性的火風暴
引發了大規模海嘯事件
地表形成了希克蘇魯伯隕石坑
▼
造成了昔日霸主恐龍滅絕
與此同時
印度板塊開始向北漂移
岡底斯板塊初始碰撞
青藏高原開始隆起
▼
印度板塊的德干高原
發生大規模火山噴發
▼
釋放大量含硫氣體
進一步加快大滅絕事件
6300萬年前
地球誕生胎生哺乳動物
由於沒有恐龍的威脅
哺乳動物開始多樣性
體型迅速增長
5600萬年前
「極熱事件」
海洋溫度上升
海底可燃冰釋放大量甲烷
導致地表進一步升溫
地球兩極普遍高於20度
對冷血類爬行動物極為有利
誕生了重達一噸的泰坦巨蟒
▼
5000萬年前
巨人之路
▼
愛爾蘭和蘇格蘭開始分離
火山熔岩溢流
形成規模巨大柱狀玄武岩
▼
與此同時
始祖馬開始出現
▼
4300萬年前
始祖象「踏入」地球
▼
@deviatart
注釋：始祖象與象科有親緣關係，生活於始新世。始祖象是種類似豬與貘的生物，體型比現代象小很多，肩高只有約70公分，身長約3米。一般認為始祖象生活在沼澤與河畔，佔據的生態位現在是由河馬所取代，牙齒化石顯示它們是以柔軟的水生植物為主食。
3100萬年前
由於超級地幔柱的作用
非洲大裂谷開始裂開
造就地表最壯觀的裂谷帶
▼
1500萬年前
地球開始形成現今格局
南極大部分被冰雪覆蓋
中國形成現今的地貌格局
喜馬拉雅山脈君臨天下
太行山俯瞰華北平原
▼
1400萬年前
猩猩屬從人猿總科分化出來
猩猩屬與猴子最大不同
就是沒有尾巴
能用手或腳拿東西
與人類基因相似度達96.4％。
平均壽命40年
平均身高170-180厘米
▼
◤從共同祖先到人類@NTamura
1000萬年前
氣候開始變得乾燥
大草原及草原代替了森林
人族和黑猩猩亞族
從猩猩屬的祖先中分化出來。
700萬年前
人類祖先從黑猩猩亞族中分離
逐漸進化為人類
非洲查德沙赫人誕生
人類開始接掌地球
▼
500萬年前
由於海平面上升
海水從北部入侵
死海地區葬身海底
直至100萬年前
海平面下降
死海開始變成一個湖泊
1.5萬年前
開始分為南、北兩個部分
▼
◤死海衛星影像@NASA
1-7萬年前
地球末次冰期來臨
▼
人類從非洲遷徙至世界各地
▼
2.5萬年前
由於地球仍處於冰期
台灣海峽是一片陸地
英吉利海峽還是一條河流
▼
◤玻利維亞北部的貝尼河@NASA
5000年前
撒哈拉沙漠還是一片草原
氣候變化導致沙漠形成
▼
地球
宇宙的奇蹟
生命的搖籃
人類的家園
遨遊太空46億年
38萬公里遙望
▼
◤地生@NASA,2015/10/12
160萬公里遙望
▼
◤地球和月球背面@NASA,2015/07/16
500萬公里遙望
▼
◤OSIRIS衛星拍攝地球和月球@NASA
主要參考文獻：
1. Wikipedia. History of Earth.
2. 地史學簡明教程.
關於地球
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