(一)   地球環境的演變：

A、 地球的形成：

(1)地球是宇宙中目前所知唯一有生物存在的星球。

(2)地球於【46億年前】形成時，原始大氣和現今【不同】。

(3)歷經頻繁的【閃電】及強烈的太陽【輻射(紫外線)】作用，形成簡單的有機物(【胺基酸】及【核酸】)隨著雨水進入海洋，終於形成原始細胞(【原核】生物，如細菌、藍綠藻)。

(4)根據生命起源的許多證據顯示，最初的生物是由【無生物】演變而來的。

(5)目前所之最原始的生物，可能是構造非常簡單的【原核生物】。

(6)地球上目前存在的生物，都是由【親代】進行【生殖】作用(【有性】生殖或【無性】生殖)所產生的。

B、 地球上的氣體：

(1)原始的地球初形成時，缺少【氧氣】和【氮氣】，原始的氣體包含【氫氣】、【氦氣】、【甲烷】、【氨氣】等氣體。

(2)薄弱的地殼導致火山爆發，噴出【水蒸氣】、【氮氣】、【二氧化碳】。

(3)熔岩會釋放出【水蒸氣】、【二氧化碳】。

(4)高溫的地球逐漸冷卻，水蒸氣凝結成為【水】，於是匯集成為廣大的【海洋】。

(5)二氧化碳溶於水與鈣結合成【碳酸鈣】(【石灰岩】)；綠色植物出現後，行【光合】作用，吸收【二氧化碳】，產生【氧氣】氣，因此二氧化碳的含量【減少(降低)】。

C、  生命的誕生：

(1)由於大氣中的各種成分在【雷電】作用和強烈的【紫外線】照射，在海洋中逐漸產生簡單的有機物質(如【胺基酸】、【核酸】)。

(2)胺基酸及核酸逐漸合成複雜的有機物，於是海洋中有【生命】出現。

(3)構造複雜的蛋白質開始出現生命現象，於是簡單的生物出現，以攝取海洋中現成的有機物為食物，稱為【異營性】生物。

(4)地球逐漸冷卻，雷電作用減少，水中的有機物質日漸減少，生物開始缺乏食物來源，於是【自營性】的【綠色】植物出現，進行【光合】作用，自行製造養分。

(5)行【光合】作用的綠色植物出現後，大氣中的【氧氣】漸增，【二氧化碳】漸少，終於形成現今以【氮氣】(占78%)和【氧氣】(占21%)為主的大氣。

(6)原始生命來自於有機物混合入水中，這些生物依賴依賴岩石中的成分維生。
地球上最古老的生命大約距今【三十八億】年前。
人類的祖先出現距今大約【200萬年】前。
目前發現最早的生物是【藍綠藻(距今約35億年前)】。

D、  地球的變化：

(1)地球環境常因外力的改變，而產生巨大的變化，
例如：【火山】或大隕石撞擊地球。

(2)【冰河】時期使地球溫度巨大改變，造成許多生物的大滅絕。

E、 生命起源的探討：

(1)1953年，科學家米勒和尤里經由電極放電，模擬地球最初形成時期，太陽輻射線和閃電，在強大能量作用下，將原始大氣成功地合成一些能構成生命的基本物質。

(2)科學家推論：這些簡單的有機物質溶於高溫的海水中，經由聚積作用，合成較複雜的聚合物。

(3)地球上第一個生命，應該是在『海洋』中形成的。 

(一)   課堂補充：

A、 知識：

(1)大致上分為自然科學與人文科學兩大類。

(2)自然科學分為：

甲、   物質科學：物理、化學(二、三年級的主要內容)。

乙、   環境科學：地球科學(三年級的主要內容)。

丙、   生命科學：生物(一年級的主要內容)。

B、 常見物質的化學式：

(1)氧氣：O₂
生物呼吸需要；約佔空氣體積的1/5；
綠色植物行光合作用時產生。

(2)氮氣：N₂
空氣中含量最多的氣體，約佔空氣體積的4/5；
地球形成過程中，火山噴發的氣體。

(3)水蒸氣(水)：H₂O
地球表面約佔70％的海洋。
生物體內進行消化、排泄、綠色植物行光合作用必需的物質。

(4)氨氣：NH₃
易溶於水，有臭味的氣體；
為地球最初形成原始大氣的主要成分之ㄧ。
由於雷電及紫外線的作用，甲烷和氨氣可能是合成蛋白質的主要物質。

(5)甲烷：CH₄
天然氣的主要成分；
為地球最初形成原始大氣的主要成分之ㄧ。
由於雷電及紫外線的作用，甲烷和氨氣可能是合成蛋白質的主要物質。

(6)碳酸鈣：CaCO₃
俗稱灰石，為一般大理石、貝殼、蛋殼的主要成分。
澄清的石灰水遇到二氧化碳會產生白色沉澱，即為此物質。

非生物組元，即是四周的物理環境，包括空氣、水體及生命所需的各種養分。

養分方面，主要為各種化學元素及其化合物，較重要的元素為碳、鐵、鉀、鈉、鎂、鈣、硫、磷等，數量雖然不多，卻都是維持生命所必需的。

為求生存，每一種生命都會不斷吸取能量和養分，然後排出熱能和廢物；因此，生命的維持，端賴能量流動和養份循環。

生態系統內的各組元是互相依賴的，任何一部分受到影響，其他部分必然受到牽連；若其中某種關係被破壞，整個系統將失去平衡，以至毀滅。

海星、海百合、海膽和海參雖然長相差異很大，但都是棘皮動物，皮膚中具有很多針狀小骨。海百合有海中之花的美名，牠們利用羽狀手臂上的纖毛把食物送入口中。肉食性的海星什麼都吃，且具有高強的再生能力。身體較柔軟的海參靠肌肉和管足移動，行動十分緩慢，牠們多半是夜行性動物。海膽則利用硬棘運動，大多以藻類和動物的有機碎屑為食。　　1.海星　　 　　海星是棘皮動物中的重要成員。五條腕的海星，形狀很像五角星，它的口位於口面(腹面)，肛門在反口面(背面).口面為淺黃色或橙色，反口面為淺色底子上襯著紫色或深褐色的斑紋。海星腹部著地，五條腕伸開在淺海的沙地或岩石上不慌不忙地用數目眾多的管足(海星的運動器官)爬行。海星捕食的方法十分奇特，且特別喜歡吃貝類。當海星用腕和管足把食物抓牢後，並不是送到嘴裏”吃”，而是把胃從嘴裏翻出來，包住食物進行消化，待食物消化後，再把胃縮回體內。海星吃貝類，還要加一道工續，先用腕和管足把貝類包起來使之窒息而死，把雙殼拉開，然後再翻出胃來吞噬。那些消化不了的貝殼，在海星飽餐之後就被拋棄掉了。 　 　海星的絕招是它分身有術。若把海星撕成幾塊拋入海中，每一碎塊會很快重新長出失去的部分，從而長成幾個完整的新海星來。例如，沙海星保留l釐米長的腕就能生長出一個完整的新海星，而有的海星本領更大，只要有一截殘臂就可以長出一個完整的新海星。由於海星有如此驚人的再生本領，所以斷臂缺肢對它來說是件無所謂的小事。目前，科學家們正在探索海星再生能力的奧秘，以便從中得到啟示，為人類尋求一種新的醫療方法。 圖4.23海星(王國昌 攝)   　　 2.海百合 圖4.25巨翅美羽枝屬海百合綱 取材自台灣海洋生態資訊學習網 　　 在很深的海底生長著一種類似”植物”看起來挺拔的”莖稈”節節生枝，頂端是一枚含苞欲放的”花朵”。由於它的形狀像百合，所以人們就稱它為”海百合”。科學家們早已剝去了海百合的偽裝，原來它和海葵一樣也是十分凶殘的動物。海百合屬于棘皮動物，它和海參是近親。 　 　美麗的有柄海百合，固著於較深的海域，伸出的腕好像風車一樣，迎著水流捕捉食物，好像陸生的葵花。無柄海百合又名”海羊齒”，它既可固著又可靠其腕劃動，色彩綺麗，在海中的游泳動作像蝴蝶在糊糊起舞。還有那體大肉厚、紅色的梅花參，身上的棘狀突起像朵朵盛開的梅花，鮮艷奪目。 　 　3.海膽 圖4.26海膽 (圖摘自 自由的百科全書，維基百科) 　　 海膽屬於棘皮動物門，可分為正型海膽及歪形海膽兩亞綱。正型海膽為一般常見外形近似球形之海膽; 歪型海膽則包括了外形扁平的「海錢」、盾形的「海餅」以及心臟形的「心形海膽」。 　　正型海膽棲息於礁岩及珊瑚礁等硬質棲底以及沙、泥等軟質棲底 ;牠們以棘刺及管足來移動，攝食各種底藻、小型動物及死屍等為食。歪型海膽則大多埋藏在沙中生活，以吞食泥、沙底質的方式，攝取其中的有機顆粒為食全世界各海域皆有海膽分佈；本省的正型海膽多出現於岩礁海岸，各離島及東北角、懇丁海域等地皆常見；歪型海膽則多出現於泥、沙地形，如新竹、通霄等地的潮間帶沙灘皆常見。 　　藍環冠海膽，肛乳突 反口面有「肛乳突」為排泄器官，其開口為白色環或為全黑，肛乳突週圍有藍色圈，並有五對藍線從此圈連至步帶處，體　殼上有五個清楚的白點。棘刺細長尖銳有黑有白也有黑白相間者，體表為黑色。生態習性晝伏夜出，以藻類為主食。棲息地在台灣及各離島沿岸海域也有其蹤跡。白天躲藏於珊瑚礁下的陰暗岩穴中，晚上則爬出礁石上刮食藻類。 　　4.海參 圖4.27海參 (圖摘自 自由的百科全書，維基百科) 　　 海參管足本綱，生物外形呈長筒狀，口在前端，肛門則開口在另一端。身體通常橫臥於海底，有背腹面之差異，故呈兩側對稱之體型。口部周圍的變形為觸手以協助攝食；背方管足退化為疣突，司呼吸及感覺的功能；腹面的管足則大多仍具有吸盤，有爬行及吸附的功能。 　　海參的體壁柔軟，骨板退化為細小的骨針埋藏於體壁中，我們一般即食用其體壁的肌肉部份。其觸手可分泌黏液，使其像捕蠅紙般地黏取附近的食物顆粒或底質，然後將觸手伸入口中舔食其附著物。牠們可攝食底藻、有機碎屑或直接吞入底質泥、沙以攝取其中的養份。生殖行為海參一般為雌雄異體，生殖腺位於體前端，生殖孔開口於體前端背面。海參綱有的種類半埋在泥沙底質中棲息，有的吸附在礁岩表面，有的則縮藏在岩縫或洞穴中。棲息地由潮間帶到水深10000公尺的海底。全世界各地海域，皆有分布。 　　 5.陽遂足 圖4.28蛇尾綱 (圖摘自 自由的百科全書，維基百科)

資料來源:國立海大~海洋教育網

http://sea.ntou.edu.tw/02collective/collective03_06.php