如果地球发生意外，地球上的动植物全部灭亡。新的动植物种群生成需要多长时间？和目前的动植物还会相似吗？
设想一下，如果地球经历了一场突如其来的灾难，导致包括人类在内的所有动植物瞬间消失。这种场景虽然令人不寒而栗，但我们可以从科学的角度去推测，一个新的生命世界需要多长时间才能重新出现，以及这些新生代生物会与我们熟悉的物种有多少相似之处。
新生命的曙光：从零开始的漫长旅程
地球生命的起源本身就是一个极其漫长而复杂的过程。最初，生命是从非生命物质通过一系列化学反应，在特定的环境条件下逐渐演变而来的。这个过程，从简单的有机分子到第一个具有自我复制能力的原始生命体，就花了数亿年的时间。
如果地球上的所有动植物都消失了，那么，生命需要重新“启动”它的演化引擎。虽然地球本身这个平台还在，大气成分、水体、地质活动等基本物理化学条件可能在灾难后需要一段时间恢复稳定，但关键在于生命本身的种子是否还存在。
微生物的韧性： 令人欣慰的是，即使是最剧烈的灾难，也很少能完全消灭所有生命形式。在地球的深层地壳中、极端高温或低温的环境里、以及海洋深处的极端压力下，存在着大量我们尚未完全了解的微生物种群。这些微生物，特别是细菌和古菌，拥有极其顽强的生命力，它们可以忍受极端的条件，并且拥有极高的代谢多样性。它们很可能是灾难后地球上幸存下来的唯一生命形式。
演化的时间尺度： 一旦这些微生物开始繁衍，它们将是新一轮生命演化的起点。微生物的繁殖速度非常快，它们的基因变异率也相对较高。在数百万年的时间里，这些微生物会不断适应环境，分化出各种新的形态和功能。它们可能会发展出更复杂的细胞结构，甚至可能出现多细胞的个体。
从简单到复杂： 从简单的单细胞生物发展出多细胞生物，再到像植物和动物这样具有复杂器官和系统的生命形式，需要极其漫长的时间。根据我们对地球生命演化的认识，从最早的单细胞生物到最早的多细胞生物，就花费了约20亿年。而从早期多细胞生物到我们现在所见的复杂动植物，又经过了约5亿多年的时间。
因此，如果地球上的动植物全部灭亡，并依赖微生物重新演化出类似我们今天所见的复杂生命，那么这个过程可能需要数亿年甚至数十亿年。这取决于灾难的性质、地球环境的恢复速度，以及微生物本身的演化潜力和机遇。这是一个以地质年代为单位的计算，远远超出了人类的生命周期和历史认知。
新生的面孔：相似还是全然不同？
那么，如果生命真的能够重新演化出类似动植物的复杂生物，它们还会和我们现在熟知的动植物相似吗？答案是：非常可能不会相似，但也会有一些根本性的共通之处。
环境决定论： 生命的演化轨迹很大程度上是由其所处的环境决定的。地球在经历了一场导致现有动植物灭绝的灾难后，其环境因素（如大气成分、温度、湿度、光照强度、地质构造、海洋化学成分等）可能会发生显著变化。这些新的环境压力会塑造出全新的演化方向。
比如，如果灾难导致大气中二氧化碳浓度急剧升高，温度也随之大幅上升，那么植物可能演化出更耐高温、更适应高浓度二氧化碳的形态。动物也可能朝着更适应炎热环境的方向演化，例如发展出散热机制更强的身体结构，或者改变活动规律。
偶然性与趋同演化： 演化充满了偶然性。同样的生存压力，可能导向多种不同的解决方案。即使两个独立的生命谱系在相似的环境下，它们也未必会演化出完全相同的特征。例如，翅膀的出现在鸟类、蝙蝠和已灭绝的翼龙身上都是独立演化出来的，它们在结构和起源上都有差异，这被称为“趋同演化”。
然而，生命也存在一些普遍的“解决问题”的模式，这也是趋同演化的体现。例如，感知外界环境的光学器官（眼睛）、运动器官（肢体或尾巴）等，是应对生存挑战的有效工具，很可能在新的生命演化过程中再次出现。但它们的具体形态、功能以及与身体其他部分的连接方式，则会因具体的演化路径而异。
基本生理机制的共通： 尽管外形和具体特征可能大相径庭，但新生的动植物很可能仍然会基于一些基本的生命化学原理。例如，如果演化的起点仍然是碳基生命，那么蛋白质、核酸（DNA/RNA）、细胞膜等基本分子结构很可能会保留下来。新陈代谢的方式，如光合作用、呼吸作用等，也可能因为其高效性而再次被不同谱系的生物独立演化出来。
这意味着，虽然我们可能看不到长着四条腿、有毛皮的哺乳动物，或者有羽毛、会飞的鸟类，但我们可能会看到利用光能获取能量的“植物状”生物，以及会移动、捕食其他生物的“动物状”生物。它们的“运动方式”可能是通过鞭毛摆动、细胞收缩，或者演化出类似触手或管道的结构。它们的“感知方式”可能是通过对化学信号、光信号或震动信号的反应。
总结一下：
如果地球的动植物全部灭亡，生命需要从微生物的顽强基石上重新出发。这个过程是一个以亿年为单位的漫长马拉松，生命会经历从简单到复杂、从多样到再分化的漫长旅程。最终演化出的新生命，很可能不会与我们今天所见的动植物有直接的形态相似性，因为环境的改变和演化的偶然性会塑造出截然不同的生物。
然而，在解决基本生存问题的过程中，它们可能会在功能和结构上展现出一些“似曾相识”的模式，这是自然选择和趋同演化的必然结果。新的生命世界将是地球环境独特历史和微生物演化潜力的完美结合，它将是地球这个星球上生命不屈意志的全新展现，一个我们或许难以想象，却又充满奇迹的未来。
新生命的曙光：从零开始的漫长旅程
地球生命的起源本身就是一个极其漫长而复杂的过程。最初，生命是从非生命物质通过一系列化学反应，在特定的环境条件下逐渐演变而来的。这个过程，从简单的有机分子到第一个具有自我复制能力的原始生命体，就花了数亿年的时间。
如果地球上的所有动植物都消失了，那么，生命需要重新“启动”它的演化引擎。虽然地球本身这个平台还在，大气成分、水体、地质活动等基本物理化学条件可能在灾难后需要一段时间恢复稳定，但关键在于生命本身的种子是否还存在。
微生物的韧性： 令人欣慰的是，即使是最剧烈的灾难，也很少能完全消灭所有生命形式。在地球的深层地壳中、极端高温或低温的环境里、以及海洋深处的极端压力下，存在着大量我们尚未完全了解的微生物种群。这些微生物，特别是细菌和古菌，拥有极其顽强的生命力，它们可以忍受极端的条件，并且拥有极高的代谢多样性。它们很可能是灾难后地球上幸存下来的唯一生命形式。
演化的时间尺度： 一旦这些微生物开始繁衍，它们将是新一轮生命演化的起点。微生物的繁殖速度非常快，它们的基因变异率也相对较高。在数百万年的时间里，这些微生物会不断适应环境，分化出各种新的形态和功能。它们可能会发展出更复杂的细胞结构，甚至可能出现多细胞的个体。
从简单到复杂： 从简单的单细胞生物发展出多细胞生物，再到像植物和动物这样具有复杂器官和系统的生命形式，需要极其漫长的时间。根据我们对地球生命演化的认识，从最早的单细胞生物到最早的多细胞生物，就花费了约20亿年。而从早期多细胞生物到我们现在所见的复杂动植物，又经过了约5亿多年的时间。
因此，如果地球上的动植物全部灭亡，并依赖微生物重新演化出类似我们今天所见的复杂生命，那么这个过程可能需要数亿年甚至数十亿年。这取决于灾难的性质、地球环境的恢复速度，以及微生物本身的演化潜力和机遇。这是一个以地质年代为单位的计算，远远超出了人类的生命周期和历史认知。
新生的面孔：相似还是全然不同？
那么，如果生命真的能够重新演化出类似动植物的复杂生物，它们还会和我们现在熟知的动植物相似吗？答案是：非常可能不会相似，但也会有一些根本性的共通之处。
环境决定论： 生命的演化轨迹很大程度上是由其所处的环境决定的。地球在经历了一场导致现有动植物灭绝的灾难后，其环境因素（如大气成分、温度、湿度、光照强度、地质构造、海洋化学成分等）可能会发生显著变化。这些新的环境压力会塑造出全新的演化方向。
比如，如果灾难导致大气中二氧化碳浓度急剧升高，温度也随之大幅上升，那么植物可能演化出更耐高温、更适应高浓度二氧化碳的形态。动物也可能朝着更适应炎热环境的方向演化，例如发展出散热机制更强的身体结构，或者改变活动规律。
偶然性与趋同演化： 演化充满了偶然性。同样的生存压力，可能导向多种不同的解决方案。即使两个独立的生命谱系在相似的环境下，它们也未必会演化出完全相同的特征。例如，翅膀的出现在鸟类、蝙蝠和已灭绝的翼龙身上都是独立演化出来的，它们在结构和起源上都有差异，这被称为“趋同演化”。
然而，生命也存在一些普遍的“解决问题”的模式，这也是趋同演化的体现。例如，感知外界环境的光学器官（眼睛）、运动器官（肢体或尾巴）等，是应对生存挑战的有效工具，很可能在新的生命演化过程中再次出现。但它们的具体形态、功能以及与身体其他部分的连接方式，则会因具体的演化路径而异。
基本生理机制的共通： 尽管外形和具体特征可能大相径庭，但新生的动植物很可能仍然会基于一些基本的生命化学原理。例如，如果演化的起点仍然是碳基生命，那么蛋白质、核酸（DNA/RNA）、细胞膜等基本分子结构很可能会保留下来。新陈代谢的方式，如光合作用、呼吸作用等，也可能因为其高效性而再次被不同谱系的生物独立演化出来。
这意味着，虽然我们可能看不到长着四条腿、有毛皮的哺乳动物，或者有羽毛、会飞的鸟类，但我们可能会看到利用光能获取能量的“植物状”生物，以及会移动、捕食其他生物的“动物状”生物。它们的“运动方式”可能是通过鞭毛摆动、细胞收缩，或者演化出类似触手或管道的结构。它们的“感知方式”可能是通过对化学信号、光信号或震动信号的反应。
总结一下：
如果地球的动植物全部灭亡，生命需要从微生物的顽强基石上重新出发。这个过程是一个以亿年为单位的漫长马拉松，生命会经历从简单到复杂、从多样到再分化的漫长旅程。最终演化出的新生命，很可能不会与我们今天所见的动植物有直接的形态相似性，因为环境的改变和演化的偶然性会塑造出截然不同的生物。
然而，在解决基本生存问题的过程中，它们可能会在功能和结构上展现出一些“似曾相识”的模式，这是自然选择和趋同演化的必然结果。新的生命世界将是地球环境独特历史和微生物演化潜力的完美结合，它将是地球这个星球上生命不屈意志的全新展现，一个我们或许难以想象，却又充满奇迹的未来。
网友意见
不考虑地外力量或智能机械插手操作的话，在动植物全部灭亡后再产生演化上算是动植物的东西，需要庞加莱回归。那个时间非常漫长，你可以期待在那之前真空中随机涨落出一个带有你要的动植物的地球。
- 在支序分类学下，即使从非动植物的生物再演化出类似动植物形态的东西，那些东西也不会被分类到动物界和植物界。
- 当然，提问者可能不知道这回事。
题目要求的“意外”能震撼整个地表、深入海的最底部和大量的地下洞窟，对地球的巨大改变可能需要数千万乃至一亿年才能消退，那之后的环境和现在明显不同，你无法期待新形成的复杂多细胞生物像现在的大型动植物——小型的可以相似，单细胞绿藻那种结构本来就没比蓝菌特殊多少。那大概需要几亿年。
那之后，地球残存的能支持地表复杂多细胞生物的时间可能不允许再演化出类似今天的大型动植物的东西。
太阳的亮度每 1.1 亿年增强约 1%，这增速在慢慢加快。在约 10 亿年后，亮度增强 10% 的太阳可以让地表温度升至 47~70 摄氏度，大量蒸发海水，形成正反馈[1]。
早在那之前数亿年，地表温度上升引起的化学反应加快就可以导致大气二氧化碳浓度崩盘，杀死大量多细胞真核生物：
- 硅酸盐矿物的风化速率增加，大气中的二氧化碳转化为碳酸盐的速度加快。如果没有什么生物演化得能高效率分解碳酸盐，从现在起约 6 亿年后，大气二氧化碳浓度将低于维持 C3 光合作用所需的下限（约百万分之 50）。
- C4 光合作用需要的大气二氧化碳浓度下限约百万分之 10，允许 C4 光合作用从现在起继续进行 8 亿到 12 亿年。
- 你可以预期“光合生物演化得更擅长固定低浓度二氧化碳，会加速大气二氧化碳浓度的下降”，从而形成自我毁灭的趋势，让广义植物在 5 亿到 9 亿年后提前灭绝。
- 一些微生物能在二氧化碳浓度低至百万分之 1 的情况下进行光合作用。约 16 亿年后，这种光合作用也难以再进行下去，地球生命将进入“在深层地下靠化能自养·辐射自养·红外线光合作用等维持”的时代。预计这可以持续到 28 亿年后[2]。你可以预期“有一些多细胞真核生物可以和微生物共生到那个时候”。
有学者估计，在约 30 亿到 40 亿年后，地球上会发生金星现在展示的失控温室效应，而且那时太阳的光度会比现在强得多，地表温度可以达到 1330 摄氏度[3]。这可能足以歼灭地球上所有的多细胞生物，或是所有地球生物。
8 亿年对生物演化来说是一段很长的时间，“某些多细胞真核生物演化得能够生活在深层地下”并不是什么不可思议的事。在这种情况下，多细胞真核生物存在超过 8 亿年的主要障碍不是天空中灼热的太阳，而是“多细胞生物在削减复杂度、提高环境耐性时可能变为单细胞生物”：
- 一些单细胞绿藻，例如小球藻，有证据显示是从石莼纲演化过来的；
- 一些单细胞红藻，例如 Porphyridium cruentum，有证据显示是从多细胞变成单细胞的；
- 蓝菌至少 5 次从多细胞变成单细胞；
- 粘孢子虫可能是某种刺胞动物的癌细胞独立为单细胞生物物种然后再次多细胞化的产物；
- 袋獾传染性面部肿瘤、犬传染性生殖道肿瘤、双壳类传染性白血病的病原体是这些物种身上癌变的细胞，这些癌细胞可以在个体间传递。犬传染性生殖道肿瘤的癌细胞已经重新稳定了染色体组，一些学者认为这可以视为从哺乳纲演化成了单细胞生物（但仍然有人认为这些癌细胞没有严格的世系）。
在太阳变成红巨星后，其光度将足以烤得碳酸盐岩石将二氧化碳重新释放到地球大气中。
参考
- ^ Jérémy Leconte, Francois Forget, Benjamin Charnay, Robin Wordsworth, Alizée Pottier. Increased insolation threshold for runaway greenhouse processes on Earth-like planets. Nature, 2013; 504 (7479): 268 DOI: 10.1038/nature12827
- ^ https://doi.org/10.1017%2FS147355041200047X
- ^ https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2002ASPC..269...85G
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