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编吉读经典丨地球的年龄究竟有多大?

大话科普 2020-04-16

  

  我们已经知道生物演化发生得特别慢,

  那作为载体的地球的年龄有多大呢?

  

  在达尔文的时代,

  还没有办法直接计算地球的年限。

  包括达尔文在内的地质学家们,

  大多通过观察地球上生物的进化史来做推测的。

  

  但生物进化过程中的过渡形态大多已经消失,

  只遗留下一些化石。

  化石就成了研究地球年龄的重要依据!

  化石的形成非常艰难。

  地球表面的固体外壳叫地壳,

  构成地壳的岩石有沉积岩、火成岩、变质岩三种,

  通常只有沉积岩中可以发现化石。

  动植物化石的形成需要几个特别条件:

  首先是生物死后必须很快被土或火山灰盖住,

  其次是生物尸体不被微生物分解

  并逐渐变化成坚硬的物质(石化),

  再就是生物体经过很长时间也能维持其形态。

  有时沉积岩变成了变质岩,

  里面的化石就很难保住了。

  由于形成过程艰难,

  地球上的生物形成化石的概率只有0.001%。

  

  即使细微的地质学变化也需要漫长的时间,

  《物种起源》初版中,

  达尔文推算出英国威尔德峡谷的形成需要时间是

  306662400年。

  这个数字看起来非常精确,

  甚至过于精确以至于引发质疑,

  反对达尔文理论的人以此抨击达尔文。

  

  《物种起源》出版之后,

  逐渐有人开始尝试统计地球的年龄。

  19世纪后半期,

  英国物理学家开尔文研究出地球的年龄约为2000万年,

  这是当时在英国影响最大的主张。

  然而对比进化论中物种演变所需的时间,

  这个年限实在太短了。

  

  虽然包括达尔文在内的大部分地质学家都相信

  地球形成在数十亿年前,

  这个主张还是让他们产生了困惑。

  一直到达尔文去世之后,

  开尔文的理论才被证明是错的。

  到现代,科学家们推测发现,

  地球已有约46亿年的历史。

  

  现代地质学通常把地球的历史分为四大阶段,

  从最早期开始,分别为:

  元古代、古生代、中生代、新生代。

  地质时代的划分依据是什么呢?

  科学家研究化石发现,

  生物的进化通常是特别缓慢而渐进的,

  但有时也会发生非常急剧的变化。

  在有些地层和下一地层之间,

  会有很多物种完全消失,

  或者是新的物种突然繁盛的情况。

  这种急剧变化的时期,被作为时代划分的界限。

  

  从后往前推算的话,

  最近的大变化是在新生代和中生代之间,

  在距今约6500万年前,

  这是包括恐龙在内的许多大型生物忽然消失,

  而哺乳类开始繁盛的转折点。

  第二次大变化发生在2.25亿年前,

  也就是中生代和古生代之间,

  海洋中繁盛的无脊椎动物灭绝了90%以上。

  再往前的第三次大变化发生在约5亿年前,

  元古代和古生代之间。

  与后面两次生物大灭绝不同,

  这次的意外是生物爆发式增长。

  这个时期也被称为寒武纪,

  因为出现了很多新的物种,

  又叫寒武纪物种大爆发。

  

  历史上的物种灭绝分为两种:

  小规模的缓慢连续的灭绝,

  和瞬间全部毁灭的大规模灭绝。

  需要说明的是,这里的“瞬间”,

  指的并不是某个早上,

  而是数百万年的时间,

  它是相对地球的几十亿年历史来说的。

  科学家已经确认,

  下一次物种大灭绝或许即将到来,

  而导致这一次灾难的罪魁祸首,

  正是气候变化、环境污染、过度捕捞等人为行为。

  

责任编辑:王超

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