第15版:夜读

写给孩子的地球史诗,讲述板块运动故事,《生命之舟:漂移的板块》节选——

漂移的板块是生命之舟

  •   《生命之舟:漂移的板块》冯伟民著 译林出版社
      地球怎样从一颗毫无生机的行星演化成当今至少生存了800万个物种的美好家园?这背后最重要的推动力之一是板块的形成与漂移。本书将带您领略地球演化的壮丽史诗,揭示板块运动如何铸就了现今的海陆分布,又如何深刻地影响了生物的分布和多样性演变。了解地球的历史,我们便能深入探究万物起源的奥秘,更加深刻地理解地球与生命之间的紧密联系,从而更加珍惜我们共同的家园。
      自从地球板块开启漂移模式,地球生物便加快了演化的步伐,不仅生物自身走向了复杂化,而且与地表构造共同形成了纷繁复杂的自然环境。32亿年来,随着板块不断地聚合与离散,地球表面不断上演海陆变迁的精彩戏码,坐着板块去漂移的生物也不断演绎着辉煌与沉沦、更替与发展的史诗。
      蓝藻繁盛的助推手
      早在地球生命诞生不久,蓝藻以自养的特性和另一些异养的细菌构成了地球海洋生态系统中的两极。蓝藻属于地球上最古老、最原始的生物,也是对地球生态贡献最大的生物。蓝藻通过不断释放氧气,将地球从无氧环境改变成有氧环境,使自然界和生物界发生了根本的变化。它极大地改善了地球海洋和大气环境,使山川河流等地貌焕然一新,形成了一系列新型矿物品种和矿藏资源;它也有力地推动了生命演化,使真核生物登上了地球舞台,开启了生命演化从简单走向复杂的征程。
      那么,是什么成就了蓝藻的伟大?因素固然很多,但不能不提及板块运动对其繁盛的助推作用。蓝藻只能生活在浅水中,早期地球表面,海洋覆盖全球,只有一些由陨石碰撞形成的环形山口和海底火山活动形成的火山岛等露出海面。科学家研究发现,在27亿年前地幔发生了大规模对流,驱使所有的板块像是被吸引、吞噬一样集中到一起,板块不断发生碰撞和融合,逐渐形成早期大陆板块,最终露出了海面。又经历了漫长的岁月,它从岛屿发展成了颇具规模的大陆。新陆地的增加促使最适宜光合作用的浅滩面积不断增加,这才有了蓝藻的繁盛,才有了后来的大氧化事件,揭开了生物演化的崭新篇章。
      海洋盛世的缔造者
      在地球板块运动中,曾数次发生地球上所有大陆板块聚合在一起形成超级大陆的重大事件,其中至少有两次发生在前寒武纪时代。
      距今10-8亿年前,曾有一个罗迪尼亚超级大陆。后来,源自地幔深处的岩浆再次活跃起来,强大的岩浆上涌撕开坚硬的岩石圈,将它分裂成数个板块,向四面八方漂移。分崩离析的大陆大大增加了陆地周边的海岸线长度,形成了由海岸向大洋延伸的大片浅海海区。这些阳光能够照射进去的浅海区域,是海洋生物繁衍生息的乐园。另外,大陆四散漂移时经历了极端气候-雪球事件,坚冰覆盖了陆地。当冰盖消融,洋流重新活跃起来,来自大洋深处的上升流出现在世界大洋各处,为浅海带来大量的微量营养元素,极大地促进了浅海海区生物的发展,尤其是出现了动物。这拉开了生物界演化最为重要的一幕。
      地质时代进入了寒武纪,寒武纪生命大爆发就发生在浅海区域,在我国发现的云南澄江生物群和湖北清江生物群,分别代表了浅海较浅海区和较深海区的生物面貌。现代生物门类的祖先几乎都涌现了出来,如海绵动物、刺胞动物、软体动物、腕足动物、节肢动物等无脊椎动物,还有半脊索动物、古虫动物和脊椎动物等。海洋生物演化的盛世伟业就此形成,奠定了5亿多年来生物多样性演化的格局。
      从此,生物界掀起了一波又一波高潮迭起的演化浪潮,呈现出海陆空立体式的演化场景。无脊椎动物中的昆虫率先脱离地面的束缚飞向蓝天,爬行动物中的翼龙、由恐龙演化而成的鸟类和哺乳动物中的蝙蝠也开始冲向空中。这些都彰显了生命演化无处不在的精彩。
      恐龙欢歌的演奏者
      恐龙在距今2.3亿年前的三叠纪中晚期诞生,那时全球大陆板块基本上还处于大联合状态,超级大陆板块几乎从南半球一直延伸到北半球。当恐龙从初龙类中的一支演化而来的时候,辽阔的大陆给恐龙演化提供了大舞台,让它们能与那时横行天下的似哺乳爬行类动物抗衡。
      纵观恐龙漫长的1.6亿年演化史,恰好是大陆板块从联合古陆到分崩离析的时期。在此过程中,恐龙坐着板块漂移到世界各地,成就了其辉煌而壮阔的演化史。三叠纪的南美洲和非洲大陆紧挨在一起,都是那个时代恐龙生活的家园,上面出现了各种各样的恐龙。科学家们在阿根廷的三叠纪地层发现了埃雷拉龙、始盗龙、曙奔龙和圣胡安龙,它们分别属于恐龙家族中的三大主要分支:肉食性的兽脚类、长脖子的植食性蜥脚类和长着喙部的植食性鸟臀类。科学家们也在非洲南部古老的三叠纪岩石中发现了大椎龙和安琪龙等原蜥脚恐龙遗骸。
      三叠纪的恐龙还在美国、英国、德国等国家发现过,我国则发现了三叠纪恐龙的脚印化石,说明三叠纪时代恐龙也曾涉足中华大地。但总体而言,这时恐龙还没有那么多种类,恐龙家族当时还在与其他古爬行类动物激烈竞争。它们是新一代肉食动物,后肢能行走,也能短距离地快跑,行动灵活而迅速。这些优势,先后将素食和肉食的似哺乳爬行动物赶下了生命演化的历史舞台。
      侏罗纪初期,超级大陆板块开始分崩离析,它裂开并形成了大西洋。全球气候温暖如春,两极没有冰盖,大陆植被茂盛,分布广泛。这样的气候环境十分适合恐龙大发展,恐龙家族得以迅速扩张,足迹遍及世界各地,并在不同的大陆板块演化出类型多样、形态差异巨大的恐龙新物种。中国、美国、英国、葡萄牙、法国、阿根廷、南非、德国和其他许多国家都发现了恐龙化石,恐龙物种多样性远远高于三叠纪时期。
      在侏罗纪恐龙家族中,中国发现的最多,尤其在四川、新疆、辽宁、内蒙古等地区,侏罗纪恐龙物种之丰富,多样性之高,地球上其他地区难以比拟。早侏罗世约1.9亿年前禄丰恐龙动物群、中侏罗世约1.7亿年前大山铺恐龙动物群和晚侏罗世约1.6亿年前石树沟恐龙动物群、约1.6亿年前燕辽恐龙动物群,几乎涵盖了侏罗纪时代主要的恐龙面貌。在侏罗纪恐龙家族中已形成了两支重要力量-身躯庞大、四足行走的植食性恐龙和二足行走的肉食性恐龙,它们构成了完整的食物链,在地球生物圈雄霸天下,没有其他动物力量可以撼动恐龙的霸主地位。
      白垩纪四处漂移的板块呈现了当今地球海陆分布格局的雏形。白垩纪早期由于大规模海底火山喷发,形成了大量海台高地,极大地抬升了海平面,使岛屿纷纷和大陆隔离开来。越来越多的大陆板块使得恐龙家族衍生出越来越多的物种。特别是鸟臀类中的甲龙、三角龙、肿头龙、鸭嘴龙等纷纷登上演化舞台,为恐龙家族增添了多样性的光彩。
      在我国发现了约1.3-1.2亿年前的热河恐龙动物群、约1.1亿年前的马山恐龙动物群、约7000-8000万年前的莱阳-诸城恐龙动物群和约7000-8000万年前的巴音满都呼恐龙动物群,这些都是极具中国特色又有世界影响的恐龙动物群。中国的恐龙物种超过320种,傲居世界首位,美国和蒙古分别位列第二和第三。
      与侏罗纪的恐龙化石相对集中在某几个地区不同,科学家在世界各地发现了更多的白垩纪恐龙化石。可以这么说,白垩纪展现了恐龙世界最为丰富多彩的演化场景。坐着板块去漂移,是恐龙家族演化发展的最形象比喻,也是恐龙史的最好注释。

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