如果生物起源于海洋，那陆生的原核生物怎么来的？
让我们一步步来捋清楚。
海洋才是生命的摇篮，但原核生物的“早期行动”比我们想象的要早得多。
首先，我们要明确一点，当科学界说“生物起源于海洋”时，并不是说所有我们今天看到的复杂海洋生物，比如鲸鱼、海豚、珊瑚等等，是第一批登陆的。而是说，生命的最初形式，那些最最简单的细胞，是在早期海洋环境中诞生的。
而生命最初的形式，就是原核生物。是的，你没听错，最早的生命就是原核生物！它们是最古老的生命形式，比我们熟悉的细菌和古菌都要古老得多，是地球生命演化的基石。
想象一下，那时的地球，环境跟现在完全不一样。没有氧气，大气成分也不同，陆地可能因为剧烈的火山活动和紫外线辐射而非常荒凉，缺乏生命存在的基础。而海洋，尤其是海底热泉附近，被认为是提供能量和化学物质的理想场所。在那里，简单的有机分子通过一系列化学反应，最终形成了能够自我复制的生命体——原始的原核细胞。
这些最早的生命，就是海洋中的原核生物。它们在这个充满活力的环境里，度过了漫长的、亿万年的演化。它们适应了海洋中的各种环境，包括不同的盐度、温度和营养条件。
那么，陆生原核生物是怎么来的？它们其实是从海洋中的原核生物“分化”出来的，而且这个“分化”过程，要比我们通常理解的“登陆”早得多。
这里面有几个关键点：
1. “登陆”的概念对于早期原核生物来说，和我们想象中的“动物爬上岸”是完全不同的。 那些早期原核生物，比如细菌和古菌，体型微小，结构简单，它们没有腿，也没有复杂的器官去“爬行”。它们的传播和适应方式更像是“随波逐流”和“就地取材”。
2. 陆地并非一开始就完全“干燥”和“荒芜”。 在地球早期，陆地虽然不如海洋那样充满液体，但仍然存在一些潮湿的环境，比如湖泊、河流、湿地，甚至一些富含水分的土壤和岩石表面。
潮间带和沿海地区： 最早可能从海洋的边缘地带开始。比如，一些原核生物可能就生活在被潮水冲刷的岩石表面、浅水区、甚至海边的泥沼里。这些地方既与海洋相连，又时不时暴露在空气中。
水体的转移： 随着地质活动，一些海洋中的水体可能会被孤立下来，形成内陆湖泊或盐湖。这些水体中的原核生物就此与广阔的海洋分开了。
风力传播： 许多原核生物，尤其是那些能够形成孢子或休眠体的，可以通过风力传播到陆地上。一个微小的孢子，被一阵风吹起，飘过陆地，最终落在某个有水分的角落，然后重新开始生长和繁殖。这就像今天的细菌无处不在一样，只是在早期，这是一种全新的探索。
3. 适应性的进化是关键。 当一部分原核生物被“带”到陆地或者陆地边缘的潮湿环境中时，它们就面临着新的挑战：更强的紫外线辐射，更剧烈的温度变化，更有限的水分，以及新的营养来源。
抗紫外线能力： 一些原核生物可能进化出了产生色素的能力，以抵抗强烈的紫外线。
耐旱能力： 它们可能发展出形成休眠体（如内生孢子）或能够在新陈代谢降低的情况下存活的能力。
利用新营养： 陆地上的岩石、土壤中的矿物质，以及早期植物（如果有的话，但也非常原始）可能为它们提供了新的能量和营养来源。
所以，陆地上的原核生物，并不是从海洋中的“鱼”或者“海星”进化来的，而是从海洋中最古老、最基础的生命形式——海洋中的原核生物，通过漫长的、伴随着地球环境变化（包括潮汐、风力、地质作用）而发生的适应性进化，逐渐分散到陆地上的各种潮湿、有生命支持条件的环境中，并在此基础上进一步演化的结果。
它们在海洋中就已经存在了，然后就像播撒种子一样，慢慢地、一点一点地“占领”了陆地上的适宜生存区域。这个过程可能发生在比我们想象的要早得多的时期，甚至可能在地球上还没有复杂植物出现之前。
简单来说，这个过程是：
海洋中的原始单细胞原核生物 → 在海洋边缘或潮湿陆地环境中生存 → 通过风力、水流等方式传播到陆地 → 适应陆地环境的挑战（紫外线、干燥、新营养）→ 进化出多样化的陆生原核生物（细菌、古菌等）。
所以，陆生原核生物的出现，是生命从海洋向陆地拓展的最早也是最基础的一步，而这一步，就是从海洋中已经存在的那些最简单的生命体开始的。它们不是从“海洋生物”的特定分支（比如后来演化出脊椎的那些）发展来的，而是从生命的最初形态就已经开始朝陆地进发的。
网友意见
生命（也许）起源于海洋。早在38亿年前，地球正处于火山不断喷发，空气中充满着高浓度二氧化碳、二氧化硫的艰难时代，而从那时开始，原始的生命就在热汤般的海洋中出现了萌芽。
蓝藻便是这一锅热汤的早期成员之一。11个类群的丝状蓝藻化石被发现于太古代早期的瓦拉沃纳生物群，距今已有33-35亿年，比当时已知的任何一组类似的原核生物化石都要古老得多。这表明在地球生命进化的非常早期阶段，由蓝藻开创的光合自养就已经成为了生物链的基础。光合作用不仅制造有机物，还制造了氧气；在约26亿年前，大气中的游离氧含量开始增加，促进了多细胞生物的发展，也成为了日后动物出现的契机。
而在约十亿年前，蓝藻开始登上陆地。它们被认为是最早移居到陆地的生物。据推测，在前寒武纪，海洋潮间带的蓝藻因潮涨、潮枯，不时暴露在海水蒸发后剩余的高盐度的盐水液滴中，甚至完全裸露在空气里，促使它演化出许多适应高渗透压和干燥的特征，并获得了向干燥的陆地环境迁移的能力。它们沉淀微小水珠中的碳酸盐，与碎屑颗粒粘结成小颗粒，改造陆地岩石形成前寒武纪的土壤，为其他植物和动物的登陆做好铺垫。在那之后，越来越多的生命在经意或不经意间来到陆地，将原本的荒凉地面变的生机勃勃。
与草木等通常的陆生植物不同，蓝藻适应陆地的方式不是通过根系吸水和叶片保水来防止自身被晒干，而是使自身在脱水后仍能保持生命活性，以等待下一次水分的降临。
水是生命所必需的。失水对于大多数生物都是致命的，因为它会在细胞组织的各个层次上引发毁坏。例如，从细胞膜的双层磷脂中去除水会导致细胞膜凝胶化，失水会导致活性氧（ROS）的产生，诱导蛋白质、脂质和核酸的氧化损伤，并进一步损害蛋白质和核酸。
然而，包括某些蓝藻在内的一小群生物可以通过进入一种称为“脱水休眠”的无代谢状态来抵御失水的影响。能够在极端环境中生存的约250个沙漠微生物品系主要由蓝藻“拟甲色球藻(Chroococcidiopsis Geitler 1933)”和一些相关的属，如鞘丝藻属、微鞘藻属、单歧藻属、眉藻属和念珠藻属组成。这些陆生蓝藻如何应对干燥仍然是个未知数，但研究表明，它们抵御干旱的结构，生理和分子机制是高度多样化的。
在炎热或寒冷的沙漠中，陆生蓝藻每年仅湿润几个小时，并在大部分时间内保持干燥或冰冻状态。它们适应脱水作用的第一个关键机制便是产生大量富含多糖的包膜。胞外多糖可以像海绵般结合水分，稳定酶和其他分子，显著促进蓝藻的脱水耐受性。
同时，含有多糖的包膜在吸水时构成了一层黏液，使蓝藻能够附着在岩石表面，并从断断续续的雨雪和融化的冰中保留稀少的水资源。很多陆生蓝藻粘结土壤，形成一层结壳，或附着在岩石表面凹凸不平的地方，以及半透明的多孔岩石和石缝里，为自身提供了一些保护。在这些生境下，水分流失可能会受到土壤硬壳或表面半透明石头的阻碍，以保持水分足够长的时间来维持生存。
它们通常能够承受夏季平均57°C的高地表温度，峰值超过60°C；在另一个被用作火星模拟物的沙漠：莫哈韦沙漠，更是进一步证明了蓝藻对极端环境的适应性。在那里，从不同岩石类型，如滑石、大理石、石英、白色碳酸盐中分离的蓝藻被发现具有不同的光合色素比例，可能是为了适应岩石不同的透光特性；拥有叶绿素-f的蓝藻更可利用其它植物无法利用的近红外光，使蓝藻可以在可深达岩表下数毫米的黑暗环境中进行光合作用。
胞外多糖的产生还可能与蓝藻细胞质中积累的海藻糖起协同作用：通过代替水分子的位置，海藻糖可以阻止细胞膜的相变并稳定干燥的蛋白质，同时增大胞内液的渗透压来抵消由冰冻和高盐度引起的渗透压力。蓝藻Crinalium episammum可以在饱和氯化钙溶液中生存，而色球藻和拟甲色球藻也都能在极低的水势(-3MPa以下)下进行光合作用。在阿塔卡马沙漠，以拟甲色球藻为主的蓝藻生存在贫瘠沙漠中孤立的小岛上。它们在岩石矿床中定居，利用岩石潮解：当相对湿度足够高时，岩石晶体与吸收的大气中水蒸汽形成饱和盐水滴，使细胞恢复代谢活动。
时至今日，在犹他州沙漠的微植物结皮中，以及更为干燥的莫哈韦沙漠和阿塔卡马沙漠，它们仍然在利用短暂的降雨溶解岩石，繁殖菌落，以自身超乎寻常的生存能力改变着地球上的不毛之地，就像它们在其他复杂生命诞生之前改造地球一样。
将来，它们还可能是登陆火星的先锋。
参考文献：
[1] 尚金龙. 陆生蓝藻发菜环境适应机制研究[D].华中师范大学,2017.
[2] Reitner, Joachim; Thiel, Volker (2011). [Encyclopedia of Earth Sciences Series] Encyclopedia of Geobiology || Chroococcidiopsis. , 10.1007/978-1-4020-9212-1(Chapter 56), 273–274.
[3] The ecology of cyanobacteria: their diversity in time and space[M]. Springer Science & Business Media, 2007.
[4] Wynn-Williams, D. David. "Cyanobacteria in deserts—life at the limit?." The ecology of cyanobacteria. Springer, Dordrecht, 2000. 341-366.
[5] Schirrmeister B E, Sanchez-Baracaldo P, Wacey D. Cyanobacterial evolution during the Precambrian[J]. International Journal of Astrobiology, 2016, 15(3): 187-204.
[6] Billi D, Baqué M, Verseux C, et al. Desert cyanobacteria: potential for space and Earth applications[M]//Adaption of microbial life to environmental extremes. Springer, Cham, 2017: 133-146.
[7] Shestakov S V, Karbysheva E A. The origin and evolution of cyanobacteria[J]. Biology Bulletin Reviews, 2017, 7(4): 259-272.
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