一、 大饥荒

在地球生命演化历史上，无机物向有机物的跨越是一道坎，有机物向细胞的跨越是一道坎。在大约38亿年以前，这两道坎都被跨过了，地球上首次出现了生命。最早的生命，是一些原始的细菌，以地球上原始海洋中的大量有机物为食，这些有机物是最初地球上以化学形式产生的。

这些最早的细菌，现在在某些特殊的地方还能够见到它们的身影：高温热泉、海底火山口、缺氧的湖底、盐碱湖中、沼泽地中等，这些极端热、咸、缺氧的地方，基本上都是早期地球上最常见的环境。

古细菌：大多数生活在极端环境中，它们结构简单、遗传物质少

（关于地球上有机物的出现和生命的出现，请参照本文章： ）

但是问题在于，以化学形式产生的有机物是有限的，而原始的细菌是没有思想不会节食的，它们唯一的使命就是复制自己，大量进食有机物获得能量，获得能量后就复制自己复制自己复制自己！

如图，重要的事情是，生命的意义在于复制自己！

终于有一天，地球上原始生成的有机物小分子被消耗殆尽。这些细菌们不得不各显神通，寻找新的能量来源。

二、凶徒！

在饥荒的压力下，细胞们开始产生了改变。

有些细菌吃有机物吃习惯了，积习难改，还是要继续吃有机物。怎么办呢？吃不到“死的”有机物，那就吃活着的有机物：其他的细菌。

它们怎么吃呢？我们现在观察阿米巴原虫的进食或许能够获得一些思路：它们靠近有机物，变幻细胞膜，利用细胞膜吞吃掉有机物。这些细菌是最初的掠食者，它们靠其他细菌为食，是彻头彻尾的凶徒！。

靠近有机物 图源：http://leavingbio.net/

细胞膜变形 图源：http://leavingbio.net/

包围住有机物 图源：http://leavingbio.net/

吃掉有机物 图源：http://leavingbio.net/

这些凶徒带来了很大的生存压力，那些被捕食的细菌们不得不产生了更多的变化来躲避凶徒的追击：它们进化出了鞭毛！

细菌外的鞭毛

靠鞭毛运动的草履虫

鞭毛是细菌中常见的结构，作用是提高运动功能。我们印象最深刻的鞭毛结构应该是精子，拖着长长鞭毛的精子就像一颗小蝌蚪，摆动着鞭毛向前游动寻找卵子。

精子们和卵子 网络图源

在这种我追它就跑，它跑我就追的生存竞赛中，细菌们进化出来越来越多的结构，要么是加强运动能力、要么是加强攻击、要么是加强防御···

这些以吃“别人”为生的细菌，我们称之为“异养细菌”。

我们人类身上就都携带有大量的异养细菌，有些异养细菌甚至成为人类死亡的推手：破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱等等 ···

三、 良善之辈

并不是所有的细菌都走向了吃“肉”的方向，还有一些细菌开始自力更生。

最开始自力更生的可能是一些靠近火山生活的细菌，这些细菌生活在暗无天日的深海，海中寒冷黑暗，但是万幸，有火山！火山附近会有一些并未喷岩浆，而是因为岩浆加热和冒着黑烟的小裂缝，这些小裂缝我们如今在大洋的深处经常能够见到，在现代被称为“黑烟囱”。

海底黑烟囱

在这些黑烟囱附近，有温暖的海水，还有大量的二氧化碳、氢气等气体溶解在水中，细菌们利用这些气体做起了文章。有些细菌利用起了二氧化碳，它们将二氧化碳和氢气一起作用，合成甲烷。这种细菌叫做甲烷菌。在农村经常能够见到搭建沼气池，产沼气用于生活消耗，这些沼气就是甲烷菌们的呼吸产物。

农村中的沼气池，需要密封环境，这是因为甲烷菌厌氧

PS：曾听说过有熊孩子往沼气池中丟鞭炮，结果·······emmmmmm，惨不忍睹

不厚道的笑了，各位看官请自重

靠近海面生活的那些细菌则把目光盯上了阳光。这些细菌开始利用海洋和空气中丰富的二氧化碳，在阳光的作用下生成一些碳水化合物和氧气，然后它们通过消化碳水化合物获得能量——是的，它们驯化了阳光。这是地球生命演化史上最伟大的创举，没有之一。这些能够自己养活自己的细菌被称为

含有叶绿素的细菌模拟图

驯化阳光的先驱，在现代依然存在，它们就是蓝藻，最早的蓝藻生活的痕迹出现在36亿年以前。在现代，蓝藻广泛存在于各种池塘沼泽地，有时候泛滥成灾，但是如果我们把时间尺度放到整个地球历史上看的话，这种生物实在是了不起的生物。要不是它们几十亿年如一日进行光合作用制造氧气，我们人类根本不会出现。

蓝藻泛滥的城市水道

在有些地方，这些蓝藻会堆积在一起生活，我们现在能够在澳大利亚见到这些堆积在一起生活的蓝藻。

堆积在一起生活的蓝藻

这些蓝藻在死亡后，遗留下来的矿物质胶结在一起，成为了化石保存了下来，这些化石被称为叠层石。发现的年代最古老的叠层石化石是一些36亿年前的化石，这足以说明生命自从36亿年前就已经存在了。

我们有时候在路边就能见到这样的岩石，这就是叠层石

这些自力更生的细菌我们称之为自养细菌。它们源源不断地利用阳光，合成氧气，合成有机物，它们很小，但是在亿万年的时间中终究改变了整个地球。