一、 大饑荒

在地球生命演化歷史上，無機物向有機物的跨越是一道坎，有機物向細胞的跨越是一道坎。在大約38億年以前，這兩道坎都被跨過了，地球上首次出現了生命。最早的生命，是一些原始的細菌，以地球上原始海洋中的大量有機物為食，這些有機物是最初地球上以化學形式產生的。

這些最早的細菌，現在在某些特殊的地方還能夠見到它們的身影：高溫熱泉、海底火山口、缺氧的湖底、鹽鹼湖中、沼澤地中等，這些極端熱、鹹、缺氧的地方，基本上都是早期地球上最常見的環境。

古細菌：大多數生活在極端環境中，它們結構簡單、遺傳物質少

（關於地球上有機物的出現和生命的出現，請參照本文章： ）

但是問題在於，以化學形式產生的有機物是有限的，而原始的細菌是沒有思想不會節食的，它們唯一的使命就是複製自己，大量進食有機物獲得能量，獲得能量後就複製自己複製自己複製自己！

如圖，重要的事情是，生命的意義在於複製自己！

終於有一天，地球上原始生成的有機物小分子被消耗殆盡。這些細菌們不得不各顯神通，尋找新的能量來源。

二、兇徒！

在饑荒的壓力下，細胞們開始產生了改變。

有些細菌吃有機物吃習慣了，積習難改，還是要繼續吃有機物。怎麼辦呢？吃不到“死的”有機物，那就吃活著的有機物：其他的細菌。

它們怎麼吃呢？我們現在觀察阿米巴原蟲的進食或許能夠獲得一些思路：它們靠近有機物，變幻細胞膜，利用細胞膜吞吃掉有機物。這些細菌是最初的掠食者，它們靠其他細菌為食，是徹頭徹尾的兇徒！。

靠近有機物 圖源：http://leavingbio.net/

細胞膜變形 圖源：http://leavingbio.net/

包圍住有機物 圖源：http://leavingbio.net/

吃掉有機物 圖源：http://leavingbio.net/

這些兇徒帶來了很大的生存壓力，那些被捕食的細菌們不得不產生了更多的變化來躲避兇徒的追擊：它們進化出了鞭毛！

細菌外的鞭毛

靠鞭毛運動的草履蟲

鞭毛是細菌中常見的結構，作用是提高運動功能。我們印象最深刻的鞭毛結構應該是精子，拖著長長鞭毛的精子就像一顆小蝌蚪，擺動著鞭毛向前遊動尋找卵子。

精子們和卵子 網絡圖源

在這種我追它就跑，它跑我就追的生存競賽中，細菌們進化出來越來越多的結構，要麼是加強運動能力、要麼是加強攻擊、要麼是加強防禦···

這些以吃“別人”為生的細菌，我們稱之為“異養細菌”。

我們人類身上就都攜帶有大量的異養細菌，有些異養細菌甚至成為人類死亡的推手：破傷風、傷寒、肺炎、梅毒、霍亂等等 ···

三、 良善之輩

並不是所有的細菌都走向了吃“肉”的方向，還有一些細菌開始自力更生。

最開始自力更生的可能是一些靠近火山生活的細菌，這些細菌生活在暗無天日的深海，海中寒冷黑暗，但是萬幸，有火山！火山附近會有一些並未噴岩漿，而是因為岩漿加熱和冒著黑煙的小裂縫，這些小裂縫我們如今在大洋的深處經常能夠見到，在現代被稱為“黑煙囪”。

海底黑煙囪

在這些黑煙囪附近，有溫暖的海水，還有大量的二氧化碳、氫氣等氣體溶解在水中，細菌們利用這些氣體做起了文章。有些細菌利用起了二氧化碳，它們將二氧化碳和氫氣一起作用，合成甲烷。這種細菌叫做甲烷菌。在農村經常能夠見到搭建沼氣池，產沼氣用於生活消耗，這些沼氣就是甲烷菌們的呼吸產物。

農村中的沼氣池，需要密封環境，這是因為甲烷菌厭氧

PS：曾聽說過有熊孩子往沼氣池中丟鞭炮，結果·······emmmmmm，慘不忍睹

不厚道的笑了，各位看官請自重

靠近海面生活的那些細菌則把目光盯上了陽光。這些細菌開始利用海洋和空氣中豐富的二氧化碳，在陽光的作用下生成一些碳水化合物和氧氣，然後它們通過消化碳水化合物獲得能量——是的，它們馴化了陽光。這是地球生命演化史上最偉大的創舉，沒有之一。這些能夠自己養活自己的細菌被稱為

含有葉綠素的細菌模擬圖

馴化陽光的先驅，在現代依然存在，它們就是藍藻，最早的藍藻生活的痕跡出現在36億年以前。在現代，藍藻廣泛存在於各種池塘沼澤地，有時候氾濫成災，但是如果我們把時間尺度放到整個地球歷史上看的話，這種生物實在是了不起的生物。要不是它們幾十億年如一日進行光合作用製造氧氣，我們人類根本不會出現。

藍藻氾濫的城市水道

在有些地方，這些藍藻會堆積在一起生活，我們現在能夠在澳大利亞見到這些堆積在一起生活的藍藻。

堆積在一起生活的藍藻

這些藍藻在死亡後，遺留下來的礦物質膠結在一起，成為了化石保存了下來，這些化石被稱為疊層石。發現的年代最古老的疊層石化石是一些36億年前的化石，這足以說明生命自從36億年前就已經存在了。

我們有時候在路邊就能見到這樣的岩石，這就是疊層石

這些自力更生的細菌我們稱之為自養細菌。它們源源不斷地利用陽光，合成氧氣，合成有機物，它們很小，但是在億萬年的時間中終究改變了整個地球。