為什麼地球只有46億年?
太陽系裡的天體幾乎是在同一時間形成的,包括源自各個小行星的隕石,所以地球與隕石的形成時間相同,即相同年齡。
而落在地球上的隕石絕大多數源自太陽系裡的小行星,通過對地球上的隕石進行年齡測定,就能得知地球的真實年齡。
1956年,克萊爾·帕特森通過隕石測量出地球年齡:45.5±0.7億年。
這也是至今最精確的數字,無人能及。
那麼46億年裡,地球都發生了什麼?
前寒武紀
(45~5.42億年前)
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約45.5億年前(前寒武紀)
伴隨太陽系的形成,原生地球誕生了。
地球沒有氧氣,沒有陸地,只有一片岩漿的海洋。
同時,各行星與太陽系形成後餘下的物質不斷撞擊。
約45.3億年前(前寒武紀)
地球質量逐增,吸引住了“忒伊亞”。
這是一顆大小與質量與火星相當的行星,
它不斷地向地球靠攏,發生大碰撞後,
“忒伊亞”的一部分質量熔入了地球,剩餘的物質與噴出物形成了月球。
約44.5億年前(前寒武紀)
在澳大利亞發現了目前最古老的礦物——鋯石,距今約44億年前。
古老鋯石的發現,宣示此刻的地球在慢慢冷凝,地殼開始形成。
約40億年前(前寒武紀)
在加拿大發現了最古老的岩石阿卡斯塔片麻岩,約40億年前。古老片麻岩宣示了地球上第一個大陸的誕生。
約40-38億年前(前寒武紀)
地球、月球以及其它行星遭遇了大大小小的隕石與彗星的轟炸期。
期間,地球形成了初始海洋,但沒有植物,沒有人,沒有生命,只有死寂。
約38億年前(前寒武紀)
最早的生命出現了。
關於生命的起源依舊是個迷,地球首先孕育出能自我複製的分子。
隨後分化出細菌以及古菌,已知最早且可信度較高的生物化石形成於35億年前,來自澳大利亞西部的疊層石。
約24.5億年前(前寒武紀)
藍藻慢慢產生氧氣,積少成多,使地球進入了第一次大氧化事件。
但氧氣是有毒的——對於厭氧生物而言,這是一場災難,大量生命死去。
約24億年前(前寒武紀)
大氧化事件期間,厭氧菌大量死亡,釋放的甲烷減少;光合作用生物繁榮,消耗大量二氧化碳;以及各種地質運動,導致地表碳含量降低。
地球進入了最嚴重且持續時間最長的一次大冰期——休倫冰河時期。
約13-9億年前(前寒武紀)
造山運動,陸塊合併形成超級大陸——羅迪尼亞大陸
約8.5億年前(前寒武紀)
你是否記得大氧化事件?距此刻已過去16億年了,海洋和陸地的氧氣達到飽和狀態(岩石、鐵以及各種礦物完全氧化)。
於是氧氣開始累積,氧含量飆升——迎來第二次大氧化事件。為真核生物的分化,扣上關鍵的一環,生命大爆發就要來了。
約7.5-6.3億年前(前寒武紀)
別急,生命大爆發再稍微等一等。
伴隨羅迪尼亞大陸的分裂,地球進入第二次冰河期——成冰紀大冰期(Cryogenian)
這是第二嚴重的冰河期,極地冰蓋覆蓋到赤道,海洋完全凍結,形成“雪球地球”。
白雪皚皚,一片冰冷,乾燥的大氣,抬頭只是灼眼的陽光,卻留不住一絲溫暖,再多的日照都會被反射。
約6.35億年前(前寒武紀)
億年冰封,破於火山運動。
停止光合作用的地球,二氧化碳快速累積,溫室效應驅散了“雪球地球”。冰雪消融,地球回暖,氧氣含量繼續飆升。
生命大爆發的前奏響起了,多細胞生物應運而生——埃迪卡拉生物群。
它們沒有消化器官,呈葉狀、管狀、藻體狀,普遍無法移動,附著在海底,用液體支撐扁平的身軀,從流動的海水中獲取養分。
1億年後,埃迪卡拉生物群突然消失,標誌著地球進入新紀元。
古生代
(5.42~2.51億年前)
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約5.42億年前 (寒武紀)
生命大爆發奏起主歌,生物多樣性呈爆發式的發展。
動物紛紛披上裝甲,演化出大量硬體動物,軍備競賽開始。
大人小孩都聽過的三葉蟲出現了,此時的海洋霸主是奇蝦,體長可達1米,世界各地海洋中都可見到它們的身影。
但無論是奇蝦還是三葉蟲,它們都屬於海生無脊椎動物。
已知最早演化出原始脊椎骨、眼睛和大腦等重要頭部感官的是海口魚、昆明魚。
約4.8~4.4億年前(奧陶紀)
淺海廣佈、氣候適合,海生無脊椎動物進一步繁盛,分異更為顯著。
棲息著三葉蟲、腕足類、角石類、海百合以及板足鱟。
相比海洋,陸地生態系統確顯荒涼。
得益於光合作用產生的氧氣,積累後形成臭氧層,吸收了太陽的大部分紫外線。植物和真菌在水的邊緣生長已久,或許是時候跨越水線了。
部分植物先行登陸,形成了溼地、礁湖、三角洲等生態系統,逐漸複雜化的食物網也給我們的“祖先”打造了機會,正可謂“兵馬未動,糧草先行”。
約3.7億年前(泥盆紀)
來了,一群具有肺樣結構的“肉鰭魚類”嘗試登陸,它們把鰭當成腿,緩緩地離開水面,爬上陸地,抬起脖子,環顧四周,首個四足動物出現了。
此後,無數似魚非魚的“怪物”扭動身軀,揮動肉鰭,活躍於各個池塘沼澤。
所有的四足動物演化都源自於此,包括恐龍、翼龍、滄龍以及你和我。
約3.59~2.99億年前(石炭紀)
先行登陸的植物此時已可達40米高,目光所及,全是蕨類。
麻煩出現了,分解者無法分解植物的木質素,碳元素在植物殘骸的木質素中日積月累,這些植物殘骸便是今天豐富的化石能源。
碳元素深埋於地下,二氧化碳含量急劇下降,氧含量攀升,地球大氣的氧含量最高可能達到35%。(你是否記得第二次大氧化事件?圖中的最高峰就是石炭紀,忘了?往上翻翻)
氧含量飆升,最大受益者不是四足動物,而是昆蟲。
因為昆蟲的呼吸方式簡單,依靠氣孔將氧氣擴散至全身,更高的氧含量可以促使昆蟲體型突破極限。
以及比四足動物早登陸近一億年的節肢動物。
約2.99~2.51億年前(二疊紀)
森林的主導地位易主,裸子植物開始取代蕨類植物。
昆蟲開始多樣化,四足動物大量繁盛,明星生物三葉蟲趨於滅絕。
哺乳類的早期祖先獸孔類逐漸成為陸地優勢動物。
約2.51億年前(*二疊紀——三疊紀滅絕事件)
峨眉山暗色巖、西伯利亞暗色巖火山相繼爆發。
缺氧導致海洋一片死寂,高達96%的海中生物消失;動植物硫化氫中毒,臭氧層破壞。約70%的陸生脊椎動物消失,連昆蟲都遭受重創,約83%的屬消失。
哺乳類祖先短暫統治了陸地。
我們所熟悉的明星生物三葉蟲也就此謝幕。
一場浩劫結束了古生代,生命的演化進入新階段。
-中生代-
(2.51~0.66億年前)
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約2.4億年前(三疊紀)
大陸間彼此碰撞,解體的大陸又重新併攏——盤古大陸。由於大陸內部遠離海洋,所以多為沙漠地區,乾燥缺水以及滅絕事件帶來的全球低氧。
看來只有擺脫稀薄空氣帶來的限制,才有機會佔領大滅絕洗禮後的陸地。
主龍類做到了,它們用四肢將軀體撐起來了,肺部離開了地面,運動過程中可以保持呼吸,這意味著擁有更多活力,迅速成為了陸地上的優勢脊椎動物。
約2.31~2億年前(三疊紀)
主龍類持續適應輻射,其中一個分支演化成恐龍。
然而,此時的陸地統治者是鱷類——主龍類另一個演化分支。
天空的統治者是翼龍類——主龍類的又一個演化支。
至此,主龍類正式接管地球的陸地與天空。
面對異軍突起的陸空環境,一群陸棲爬行動物早已另尋出路,重返海洋。
從結果來看,這是明智的,海洋生態遭遇了大滅絕的嚴重打擊,造成大量空白生態位,重返海洋的它們迅速成為了新的統治者——魚龍。
約2億年前(*三疊紀——侏羅紀滅絕事件)
中大西洋岩漿省爆發,使至少50%的物種消失。
天空統治者翼龍類倖免,一家獨大局面不可動搖。
海洋統治者魚龍類倖免,與後來者蛇頸龍類平分秋色。
陸地統治者大型鱷類集體陣亡,地盤拱手相讓,誰來接管?蓄勢已久的恐龍迅速填補空缺的生態位,全面佔領陸地環境。
恐龍時代正式來臨。
約1.8億年前(侏羅紀)
盤古大陸開始分裂,北為勞亞大陸,南為岡瓦納大陸。
獨立板塊增多,海岸線增加,形成溫暖潮溼的侏羅紀世界。
恐龍開始擴散至各大陸,地理隔離促使生物多樣性增加。
海洋裡,魚龍類與蛇頸龍類互相搶佔生存空間。
天空中,翼龍類一枝獨秀,霸主地位依舊穩固。
地底下,細小的哺乳類在苟活,等待屬於它們機會。
約1.2億年前(白堊紀)
從侏羅紀開始,恐龍就開始對飛行做了各種不同的嘗試與演化。例如兩對翅膀、蝙蝠般的翼膜等等,但絕大部分都走進了演化的死衚衕,定格在白堊紀。
恐龍只有一個分支成功演化成鳥類,翼龍的天空霸主地位開始動搖。
與此同時,被子植物適應輻射,數量激增。
約6600萬年前(*白堊紀-古近紀大滅絕)
一個直徑長10公里的隕石撞向尤卡坦半島,引發全球火災風暴、火山爆發、地震、海嘯以及後續全球性寒冬,恐龍時代結束。
食物網崩潰,處於食物網頂端的生物受嚴重影響,一系列明星動物恐龍、翼龍、滄龍以及蛇頸龍等等陸續謝幕。只有隱匿於海洋、河流、洞穴、沼澤以及樹洞的小型動物才能獲得一線生機。
苟活了整個中生代的哺乳類和恐龍的後裔鳥類均留下了火種。大難不死,必有後福。輻射演化,攜手成為新生代的優勢動物。
天外的不速之客終結了中生代,地球進入新紀元。
新生代
(6600萬年前~今天)
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約6500萬年前
北方的勞亞大陸與南方的岡瓦納大陸已完全解體,七大洲初現雛形。
約258萬年前
第四紀大冰期開始,南極大陸與格陵蘭島形成了永久性的冰蓋,歐亞大陸北部與北美的北部也出現了面積廣大的大陸冰蓋,並在世界各處高緯度或高海拔地區廣泛出現了山嶽冰川,延續至今。
隨後,地球處於冰期與間冰期交替出現的旋迴。
約200~1.1萬年前
200萬年前人屬裡的首個動物出現。
直立人最晚在79萬年前掌握了控制火的能力。
隨後,人類一批又一批走出非洲,後來者淘汰前者,繼續往前走。
大約1.1萬年前,部分“智人”抵達了南美洲的南端,至此遍佈全世界。
約1.1萬年前-至今
末次冰期結束,地球進入間冰期,人類文明興起。
如果把地球的歷史轉換成24小時,“智人”大約是在最終的2秒出現,在0.1秒進入青銅時代,在0.012秒出現文藝復興......
那麼,你活在第幾秒?