《地球之美》走進地球的前世今生!

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迴歸寒冷(7.5 億年前)

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幾千萬年間,陸地和海洋一次又一次被冰蓋緊緊包裹。 我們的地球很有可能好幾次變成了"雪球",尤其是在距今7.2 億至7 億年之間,以及距今6.5 億至6.35 億年之間。 7.5 億年前,羅迪尼亞超大陸解體,新產生的小塊大陸在赤道周圍聚集。地球看起來十分平靜, 洋中脊還不活躍,全球氣溫緩慢下降。大面積的冰塊開始出現並且延伸至赤道。冰將更多的陽 光反射回去,海洋變得更暗,由此形成循環效應又加劇了寒冷。除了在赤道可能還有水流淌之外, 整個地球都被凍住了。地表氣溫降到了–50°C,海里的冰蓋達到了一千多米厚……地球變成了 雪球。誠然,地球上的生命受到了重創,但在海洋深處還是有生物存活了下來。 岩石中可以找到很多冰期留下的痕跡,以至於人們提議將這一地質階段(距今8.5 億- 6.35 億年)稱為"低溫期",但圍繞冰期的假設還存在爭議。 尤其是,什麼樣的機制足以結束這種冰封的情形,這仍然令人費解。我們猜想從火山噴出 的CO2 得以聚集,要麼在大氣中聚集起足量的CO2,要麼聚集在冰蓋之下,某次噴發時被釋放 出來引發溫室效應,使地球變暖並且將地球從冰蓋中解救出來。但這種說法還存在疑點,因為 通過6.35 億年前的碳酸鹽中CO2 含量測算出的大氣CO2 濃度,與今天的大氣CO2 濃度相差不大, 遠不至於結束如此不平凡的冰封期。

水下撒哈拉(3.7 億年前)

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摩洛哥南部的伊爾福德現存有非同一般的水下動物群落,保存完好。 在泥盆紀末期(距今3.7 億- 3.6 億年),非洲北部被一片高溫海域覆蓋,海洋中的生物剛 剛經歷一個危險的階段,許多物種都已經消亡。水中生長著一個生物群,它們中大多數只有手 掌或是盤子大小。它們中有頭足綱軟體動物:螺旋殼體的稜菊石,和菊石有親緣關係,還有角石, 它外殼的形狀像動物的角,一般是直的(其名稱也來源於此),還有節肢動物門動物(三葉蟲), 看起來像海里的鼠婦和海百合。它們死後,身體沉入海底淤泥中;它們的殼體被埋葬並被保存 下來。 在摩洛哥南部伊爾福德東南約30 公里的地方,有一個景點因為完好保存了豐富多樣的化石 而享譽世界。化石的顏色通常從深灰色到紅色再到白色不等,絢麗的色彩賦予石頭真正的審美 價值。這裡的石灰岩層被加工成盥洗盆、桌面、色拉盤,還有室內裝修的所有物品,銷往世界各地。 這裡的化石色彩豐富,美麗非凡,它們可能更值得被保護,而不是像聯合國教科文組織列 出的其他有化石的景點,以旅遊開發的名義被野蠻開發。

水的侵蝕(2.1 億年前)

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液態水是我們這個星球的特徵之一。水分為氣態、液態、固態。人們對水已習以為常,以至於 常常忽略它的存在,然而,每一種風景中都有其自然雕琢的痕跡。 儲存是水的功能之一,水的流動與對生命的供養是它的另一功能,或許較前者更為重要。 大氣中的水平均每六天更新一次,水循環是地球表面每年規模最大的化學物質活動。水循環在 全球各地之間轉移熱能,行使著熱調節器的功能。總而言之,水是形成岩石侵蝕的重要因素, 它滲入礦物的晶體點陣中,改變礦物結構,吸入二氧化碳,高處的礦物填補低窪處,古老的地 形結構就這樣趨於平坦。因此,水對氣候、生命與地形都至關重要。 我們的星球上有超過90 種化學元素,地殼中分佈最常見的15 種元素可以形成多種化合物。 宇宙僅有兩類原子,它們都是最輕的原子:約90% 的氫原子,9% 的氦原子。這兩種元素不能形 成化合物,也不能形成組成生命的任何一種分子。 氫與氧之間有一種很強的電化親和勢,二者結合形成水分子。在地球上的大多數化學反應中, 無論是對礦物界還是生物界,水分子扮演著反應劑和催化劑的雙重角色。 水,平淡無奇,它雕琢世界,詩人為之沉醉,孩童為之愉悅,乾渴的人因之得到浸潤。 水,取之不盡,必不可少,妙不可言!

被困住的恐龍群(1.25 億年前)

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在比利時礦底發現的十多隻受困的生物,讓人歎為觀止,也是古生物學歷史中的一個重要標誌。 1878 年,比利時伯尼薩特的蒙斯盆地,礦工們在煤礦300 米深的地方發現了一個黏土坑。 他們的注意力被中間的物體吸引了,"說是石頭吧,太黑;說是木頭吧,又太硬",它們看起來 像樹枝,不能燃燒。事實上,這是恐龍的骨架。 發掘活動就這樣開始了,發掘開始持續了5 個月,為了趕在礦井被水淹沒之前完工,還採 用了抽水設備,發掘也因此中斷。後來又繼續發掘,持續了兩年時間。真實的情況是:為了這 次古生物學發掘活動,煤炭開採主動終止!在這裡人們發現了三十多頭同一種類的完整的恐龍 骨骼—人們頭一次見到這麼多的恐龍骨骼—還有一些不完整的恐龍骨骼,甚至還有鱷魚、 烏龜與植物的化石。 這種恐龍被稱作伯尼薩特禽龍(1825 年禽龍就曾被提及,但都不夠全面,那是人們所知道 的第二隻恐龍)。大部分復原的骨骼都陳列在布魯塞爾。 在一個地方聚集了數量如此龐大的完整標本,很可能是這群動物在逃跑中驚慌失措,從陡 峭的地方墜入喀斯特深坑,也可能是動物們慢慢地掉入泥濘的陷阱。包裹禽龍的黏土的年代從 中巴列姆階到初阿普第階(1.3 億至1.2 億年前)。 古生物學的歷史並未停留在此,它對現代社會關於進化論的爭論也有一定的影響。事實上, 在含煤炭的灰坑裡發現禽龍,使得一些學者認為禽龍始於3 億年前的石炭紀、侵蝕巖的時代, 而不是始於1.25 億年前的白堊紀,填充沉積的時代。他們不認為禽龍可以作為一個古生物學的 證據來支持達爾文的觀點,但聲稱既然禽龍至少自石炭紀就已存在,那麼它應該是一直都存在的。

大規模火山爆發對世界的影響(6600 萬年前)

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德干暗色巖顯示,在大規模的火山爆發中生命可能遭遇了重創。 在印度西部,大片的火山熔岩積聚成德干暗色巖時,印度大陸已與南非分開了1.8 億年, 此時正朝著西北方向移動。印度大陸途經一大片岩漿抬升形成的區域,也被稱為熱點。液態的 熔岩從這裡流出,鋪展開形成一薄層的岩層。接二連三的熔岩噴發不斷地加高岩層的厚度,最 厚處可達2400 米。 受侵蝕作用的影響,後來熔岩流上形成了一道道深深的峽谷。側面看起來像階梯,每一道 臺階就是一股熔岩流。 火山活動又持續了將近一百萬年,向大氣層(含平流層)中噴出大量的水蒸氣、含硫氣體 和二氧化碳……它們對環境和氣候都產生了重大的影響。以水蒸氣為例,它能變成小團的白雲(積 雲)或變成高空的雲霧(捲雲),起到有效的遮陽作用,或是變成一股強勁的溫室氣體,又或者 這二者交替出現。含硫氣體也是一種非同一般的溫室氣體,而且能迅速化成酸雨。二氧化碳則 是出了名的溫室氣體。在那個時候,印度大陸還位於赤道地區,其緯度位置最能體現火山爆發 對氣候產生的影響。間歇性的強烈氣候變化對生物的影響可能更大,雖然變化通常是有順序的, 產生的影響有時卻是逆向的。氣候變化得如此突然,以至於生物未能及時地去適應,因而付出 了慘重的代價。 在這重要的一幕中,由於德干火山的影響,再加上隕星墜落與海退,這也許可以解釋白堊紀- 第三紀的大量生物為何會如此快速地滅絕。

魔鬼峰(4050 萬年前)

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有些地質構造的形狀尤為獨特,以至於披上了神秘的面紗。 它叫"魔鬼峰"(Devil's Tower),也有人稱為"熊的避難所",或是"樹樁"。位於懷俄明州 東北部的這一奇觀,20 世紀初被美國列為國家名勝。魔鬼峰的出現源於火山運動,其海拔1558 米,俯視四周海拔較之低380 米的平原。它由熔岩柱(帶斑點的響巖)組成,底部柱長約2 米, 頂部柱長約1 米。 魔鬼峰是侵入岩,也就是說,它源自地表下的液態岩漿。如周圍的其他侵入岩一樣,魔鬼 峰是由造山運動(拉臘米造山運動)的一股反衝力量衝破三疊紀(距今2.25 億- 1.95 億年)的 紅色沉積岩而形成的。魔鬼峰的巖柱呈稜柱形,是熔岩冷凝的結果—在法國中央高原的火山 體系中,也能找到相似的情況。由於這種侵入岩不是完全暴露在空氣中形成的,我們無法確定 它是否誕生於一次有火山灰和岩漿噴出的火山爆發。我們今天看到的魔鬼峰是侵蝕作用的結果。 它周圍原有的沉積物,如砂岩和紅色黏土,質地比火山岩更加疏鬆,因而被剝離掉,留下了這 座凸起的火山"煙囪"。 通常情況下,壯觀或罕見的地形總是會引發充滿神話色彩的闡釋。有一則懷俄明州印第安 人的神話,說的是七個小女孩被可怕的熊抓去,正在這時,人們的祈禱使得這塊巨巖拔地而起, 救下了七個小女孩,熊試圖爬上巨巖,因此側壁留下了熊爪的痕跡。七個小女孩一直被送上了 天空,成為了七顆星星(昴星團)

人屬(240 萬年前)

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兩百多萬年前,在非洲出現了一種新的二足人科動物,這種動物將獲得巨大的成功,並佔領生 物各界。 據化石資料顯示,自240 萬年前的更新世以來,非洲出現了一些人科動物,其形態與同時 代的南方古猿具有顯著差異,可以自成為一個新的種類—人屬,而我們智人就屬於人屬。 能人,意思為靈巧能幹之人,出現於距今240 萬年,是所知的人屬中的最古老生物,即便 仍然還有一些古生物學者爭論說其不屬於人屬。另外還有十多種人屬動物被發現和認識,其中 有:魯道夫人(非洲,魯道夫湖)、匠人(也只在非洲)、直立人(非洲、亞洲和歐洲)、海德堡 人(非洲、中國和歐洲)、尼安德特人(分佈在整個亞歐大陸,智人與其在歐洲和近東相遇,他 們最後的遺骸被發現在伊比利亞半島南部)、弗洛里斯人(2003 年被發現於印尼的弗洛裡斯島上, 是一種小矮人,1.8 萬年前仍然存活著)以及丹尼索瓦人(2010 年3 月通過基因檢測而被確認, 尼安德特人和智人與其一同生活過,直到4 萬年前部分進行了混血交配)。 在已知的這些人中,只有一種存活了下來—智人。智人出現於距今20 萬年左右,其中有 克羅馬農人,名字來源於其發現地多爾多涅的克羅馬農山洞,是歐洲最早的現代智人(距今3.5 萬年)。 如果說描述人屬尚有一定難度,那麼至少可以藉助三個基本標準進行認定:長期僅用雙足 行走(表徵為枕骨大孔在頭顱底部而非後部,盆骨寬大以利於維持平衡,股骨傾斜使雙足在重 心的垂直方位)、腦容量大增(臉部同時也變得扁平了)以及出現了文化行為(如火的使用、葬 禮儀式、藝術創作)。


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