化石多少年才能形成、化石要多少年才能形成

封面新聞?dòng)浾?田之路

近日，四川省地質(zhì)調(diào)查研究院與稀有稀土戰(zhàn)略資源評(píng)價(jià)與利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以“熱愛(ài)科學(xué)、崇尚科學(xué)”為主題舉辦了科技公眾開(kāi)放活動(dòng)。本次活動(dòng)計(jì)劃時(shí)間為5月24日至5月29日，活動(dòng)內(nèi)容包括參觀實(shí)驗(yàn)室、開(kāi)展校園科普講座、系列科普活動(dòng)入駐社區(qū)等環(huán)節(jié)。今天，我們就以化石為主題，來(lái)聊聊地球歷任生物的變遷。

地球誕生于距今46億年以前，而迄今發(fā)現(xiàn)的最古老化石是距今約42億年的微生物化石，形成化石的微生物僅僅是人類(lèi)頭發(fā)絲的十分之一粗，但無(wú)論它多么微小，化石記錄下了它，并在幾十億年以后展現(xiàn)在人類(lèi)面前，向我們述說(shuō)它曾經(jīng)存在過(guò)——是的，化石是地球生命的記錄者。

46億年來(lái)，地球從冥古宙到新生代，幾經(jīng)滄海，數(shù)輪桑田，地球上的生命繁衍更替、生生不息，最初是百花齊放，后來(lái)，每個(gè)地質(zhì)年代總有傲視萬(wàn)物的生物霸主橫空出世，又因?yàn)槟撤N原因悄然消失，但地球不愿意抹除他們的痕跡，于是安排化石將他們一一記錄。

寒武紀(jì)時(shí)期，地球的第一任生物霸主誕生

寒武紀(jì)是一個(gè)地質(zhì)年代名稱(chēng)，是古生代第一個(gè)紀(jì)，距今約5.42億年前—4.85億年前，這是現(xiàn)代生物的開(kāi)始階段，是地球上現(xiàn)代生命開(kāi)始出現(xiàn)、發(fā)展的時(shí)期，地球的第一任霸主奇蝦誕生于這個(gè)時(shí)代，它暢游在5億年前的海洋里，在世界多地的寒武紀(jì)層積巖里均發(fā)現(xiàn)它的化石，當(dāng)時(shí)的生物普遍只有幾毫米、幾厘米，但它擁有相對(duì)巨大的身軀，一般約60長(zhǎng)厘米，最大可達(dá)2米，它是一種扁平，具體節(jié)結(jié)構(gòu)的海洋動(dòng)物，可以使用身體兩側(cè)的柔軟附肢在水中做波浪狀移動(dòng)，它們有著較為復(fù)雜的大腦，配合巨大的軀體足以讓它藐視其他一切生物。

寒武紀(jì)時(shí)代常被稱(chēng)為“三葉蟲(chóng)的時(shí)代”，這是因?yàn)楹浼o(jì)巖石中保存有比其他類(lèi)群豐富的礦化的三葉蟲(chóng)硬殼，三葉蟲(chóng)也是那個(gè)時(shí)代廣為人知的生物霸主，它是節(jié)肢動(dòng)物的一種，全身明顯分為頭、胸、尾三部分，背甲上兩條背溝把背部分為大致相等的三部分，因此名為三葉蟲(chóng)。有的長(zhǎng)達(dá)70厘米，有的只有2毫米。三葉蟲(chóng)在地球上生存了3.2億多年，可見(jiàn)這是一類(lèi)生命力極強(qiáng)的生物。

石炭紀(jì)時(shí)期 巨型昆蟲(chóng)的天下

3億年前的石炭紀(jì)時(shí)期，被稱(chēng)為巨蟲(chóng)時(shí)代，該時(shí)期地球上的氧含量約為現(xiàn)在的兩倍，高大的喬木享受著上層空間的陽(yáng)光雨露，而以蕨類(lèi)植物為主的灌木則占據(jù)了森林的下層領(lǐng)地， 繁茂的植物為巨型昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)創(chuàng)造了天然的條件。率先登場(chǎng)的是翼展可以達(dá)一米的巨脈蜻蜓，它們的化石于1880年在法國(guó)發(fā)現(xiàn)，完模標(biāo)本現(xiàn)正存放在巴黎的法國(guó)國(guó)立自然史博物館，他們外型與現(xiàn)今的蜻蜓接近，兩者有親緣關(guān)系，巨脈蜻蜓飛行技術(shù)嫻熟，發(fā)現(xiàn)獵物以后揮動(dòng)有力的雙翅俯沖下去，然后用強(qiáng)有力的爪子牢牢抓住獵物，它的頜部能夠?qū)ㄐ⌒团佬袆?dòng)物在內(nèi)的獵物撕成碎片。

石炭紀(jì)時(shí)期另一種讓人毛骨悚然的生物叫巨型馬陸，由于化石保存得不是很完整，所以科學(xué)家對(duì)于這種生物的飲食存在很大的爭(zhēng)議。但是能夠總結(jié)出，巨型馬陸下顎非常有力氣，并且還有鋒利的牙齒。它們體長(zhǎng)可達(dá)3米，是有史以來(lái)最大的陸地節(jié)肢動(dòng)物之一，它們渾身布滿了堅(jiān)硬的盔甲，能?chē)姵鲇写碳ば詺馕兜囊后w，所以在石炭紀(jì)時(shí)期，巨型馬陸幾乎沒(méi)有天敵。

除此之外，石炭紀(jì)時(shí)期還有體長(zhǎng)20厘米的蜘蛛，體長(zhǎng)70厘米的蝎子，巨型引螈等等。但一場(chǎng)突如其來(lái)的災(zāi)難導(dǎo)致這一時(shí)期發(fā)生了生物大滅絕，這次災(zāi)難為后世帶來(lái)了大量的煤炭，一億年來(lái)，陸地都完全由森林覆蓋，它們的枯枝形成了一層厚達(dá)30米的煤炭，而且遍布全球，那時(shí)，地幔巖漿活動(dòng)劇烈，產(chǎn)生高溫，高溫穿過(guò)巖石，直達(dá)煤炭層，煤炭在高溫下開(kāi)始燃燒，當(dāng)時(shí)極高的含氧量，加快了大火的擴(kuò)散，這場(chǎng)大火持續(xù)燃燒了30年，大氣中的有毒氣體持續(xù)了上萬(wàn)年，地球上的動(dòng)植物遭到了重創(chuàng)，50%的陸地幾乎沒(méi)有生命跡象。

侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)時(shí)期，歡迎來(lái)到恐龍的世界

遍布世界的恐龍化石向我們講述了這樣一件史實(shí)：在很久很久以前，大約距離今天有2億到6千6百萬(wàn)年的中生代（三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)），地球上生活著一個(gè)龐大的家族，它們統(tǒng)治著海洋、陸地和天空，其他一切動(dòng)物都無(wú)法和它們對(duì)抗，它們是名副其實(shí)的霸主，這就是恐龍。恐龍可分為鳥(niǎo)類(lèi)和非鳥(niǎo)恐龍，我們現(xiàn)在常說(shuō)的恐龍就是指非鳥(niǎo)恐龍，非鳥(niǎo)恐龍只生活在中生代（三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)），已于6600萬(wàn)年前的白堊紀(jì)末期全部滅絕。

恐龍整體而言的體型很大，食草性恐龍的體型一般比較龐大，食肉性恐龍?bào)w型偏小。食草類(lèi)恐龍大部分生活在靠近水源的森林內(nèi)，其目的是為便于取水、取食。代表性的有腕龍、梁龍、雷龍等。它們的長(zhǎng)頸讓它們可以輕易取食林內(nèi)大樹(shù)上的嫩葉，一旁的河川又方便他們夏天時(shí)就近泡水消暑。

另外劍龍、三角龍等恐龍，則較喜生活在廣大遼闊的草原上，如果遇到肉食性恐龍侵犯它們的生活領(lǐng)域時(shí)，則會(huì)群集向侵略者發(fā)動(dòng)攻擊，以保障群體的安全。食肉類(lèi)恐龍大部份居無(wú)定所，一般都具有鋒利的爪子和強(qiáng)有力的牙齒，比如暴龍(霸王龍)，它們有時(shí)住在山林中的洞穴里、有時(shí)住在濃密的叢林中，它們是以突襲的方式獵捕食物。

恐龍滅絕的原因?qū)W術(shù)界一直爭(zhēng)論不休，除眾所周知的隕石撞擊說(shuō)，這里列舉另外兩項(xiàng)學(xué)說(shuō)：火山爆發(fā)說(shuō)，意大利著名物理學(xué)家安東尼奧-齊基基提出，恐龍大絕滅的原因很可能是大規(guī)模的海山爆發(fā)，齊基基教授認(rèn)為，白堊紀(jì)末期，地球上在海洋底下發(fā)生了一系列大規(guī)模的火山爆發(fā)，從而影響了海水的熱平衡，并進(jìn)而引起了陸地氣候的變化，因此影響了需要大量食物維持生存的恐龍等動(dòng)物的生存。另一項(xiàng)學(xué)說(shuō)是酸雨說(shuō)，該學(xué)說(shuō)認(rèn)為白堊紀(jì)末期可能下過(guò)強(qiáng)烈的酸雨，使土壤中包括鍶在內(nèi)的微量元素被溶解，恐龍通過(guò)飲水和食物直接或間接地?cái)z入鍶，出現(xiàn)急性或慢性中毒，最后一批批死掉了。

新生代，哺乳動(dòng)物崛起

恐龍滅絕以后，地球迎來(lái)了新生代，這一時(shí)期猛犸象、劍齒虎、乳齒象和雕齒獸等等哺乳動(dòng)物占據(jù)了主導(dǎo)地位，我國(guó)科學(xué)家就曾在甘肅臨夏盆地發(fā)現(xiàn)了隱匿劍齒虎帶有頰齒的下頜骨化石。然而伴隨著冰期來(lái)臨，地球上的許多植被變成了針葉林和草地，大量巨型哺乳動(dòng)物因此滅絕。再然后，到了新近紀(jì)時(shí)期，地球上的生物界總體面貌與現(xiàn)代更加接近了，哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物于此時(shí)逐步發(fā)展壯大，并在新近紀(jì)末期進(jìn)化出人類(lèi)的祖先，雖然人類(lèi)沒(méi)有像前幾任地球霸主那樣擁有龐大的體型優(yōu)勢(shì)，但我們進(jìn)化發(fā)展了大腦，學(xué)會(huì)了制造和使用工具，能創(chuàng)造出任何我們想象出來(lái)的物件。

從進(jìn)化論的角度來(lái)看，物種滅絕本是自然規(guī)律，從寒武紀(jì)時(shí)期生物大輻射至今，6億年以來(lái)，地球經(jīng)歷了五次生物大滅絕，第一次，85%的物種絕滅；第二次，海洋生物遭受了滅頂之災(zāi)；第三次，96%的地球生物滅絕；第四次，爬行類(lèi)動(dòng)物遭遇重創(chuàng)；第五次，恐龍整體滅絕。但每一次生命經(jīng)歷生物多樣性波谷后，地球都會(huì)迎來(lái)更加蓬勃的生物多樣性高峰，在一輪又一輪的湮滅新生中，地球上的生物種類(lèi)越來(lái)越多。

但自從人類(lèi)出現(xiàn)以后，特別是工業(yè)革命以來(lái)，地球上的人口不斷增加，需要的生活資料越來(lái)越多，人類(lèi)的活動(dòng)范圍越來(lái)越大，大批的森林、草原、河流消失了，城市拔地而起，道路肆意蔓延，水庫(kù)切斷水脈，生物的自然棲息地被割裂得支離破碎．物種在不斷的滅絕，而新物種的產(chǎn)生需要很長(zhǎng)時(shí)間和大量空間，如今，地球上的生物種類(lèi)每天都在減少，讓人不由的擔(dān)心，長(zhǎng)此以往，新一輪的生物大滅絕會(huì)不會(huì)由人類(lèi)親手締造？

46億歲的地球仍然年輕，生活在其上的生物霸主幾經(jīng)交替，生生不息，沒(méi)有了人類(lèi)，地球也許還會(huì)繁衍出新的生物霸主，但沒(méi)有了今天種類(lèi)繁多的物種，人類(lèi)也許將走向窮途末路……保護(hù)地球環(huán)境，保護(hù)生物多樣性，就是保護(hù)人類(lèi)自己。

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