说到地球的历史,可能会让人感到困惑又着迷。之所以感到困惑,是因为地球的历史太久远了(46亿年),人类文明与之相比较,只是瞬息之间。但地球在漫长的46亿年里,过得并不乏味,经历了大陆的聚合与分离、生物物种的大爆发与灭绝等一系列重大事件,去探寻这些事件的起因、过程及结果,又是令人着迷甚至回味无穷的。
今天我们就一起回望地球历史上发生过的那些重大自然事件。
一、合久必分,分久必合的大陆板块
给你一张撕碎的报纸,我相信你总能根据报纸边缘的文字、每一个碎片的轮廓把它复原拼接起来。
当你面对世界地图的时候,你可曾有过一刻的冲动,把无际的蓝色大洋上点缀的一片片陆地拼接成无缝衔接的整体呢?
在人类史上还真有这么一位,怀着天马行空的想法,乾坤大挪移般地把地图上的各个大陆“撕扯”下来拼接在一起,他就是大名鼎鼎的阿尔弗雷格·魏格纳,大陆漂移说的创始人。
经过魏格纳及后来的地质学家们一步步的论证研究,最终形成了现在的板块构造理论,即地球表面覆盖着不变形且坚固的板块(岩石圈),这些板块在以每年1厘米到10厘米的速度在移动。
随着板块的移动和演化,地球上的大陆在历史上分分合合,即联合古陆的旋回。
随着大陆的不断聚合就出现了超级大陆(联合古陆),在地质历史中曾经出现过5次联合古陆,分别在约2500Ma1、约1900Ma、约1400Ma、约850Ma、约250Ma形成。
注1:Ma为年代单位,表示100万年
岩石圈演化图(356 Ma-未来150 Ma,Scotese, 1997)
250Ma左右形成的联合古陆是距离我们最近的一次,空间分布上,联合古陆呈典型的经向半球形分布,今天我们所看到的海陆分布格局就是在此基础上裂解、漂移形成的。
大量的地球科学资料表明,与此次古陆形成相伴发生的其他重大历史事件有:陆地面积大量增加、浅海面积急剧减少、气候变冷、海平面下降、缺氧沉积、火山的大爆发、浅海生物大灭绝等等。
所以说,板块移动是地球上一系列重大事件发生的一个重要因素。
二、生物集群灭绝事件
在太阳系、乃至银河系,地球都因其拥有种类繁多的生命体而与众不同。
在地球漫长的历史中,生命始终存在吗?
法国科学家里夫通过形象的描述给予了我们答案。
把地球的46亿年的时间压缩成一天,那么:
一天的前6个小时,地球上一片死寂;
在凌晨6点的时候,最低级的藻类才开始在海洋中出现,他们持续了相当漫长的时间;
直到20时,软体动物才开始在海洋中、湖泊沼泽中开始活动;
23时30分,恐龙出现,但登场仅仅10分钟便匆匆下台;
在这一天最后20分钟,哺乳动物才出现,并开始分化;
23时50分,我们的祖先才缓缓登场;
最后2分钟里,它们的大脑扩张,成为了人类。在里夫的描绘里,地球如同一个舞台,有人登场,就有人下台。
科学家把不同时期生物的下台称之为“灭绝”。地史时期,若多门类生物近乎同时灭绝,这种灭绝称之为集群灭绝。其主要特征是:在较短的时间内或在同一时间内主要生物类别或大量生物突然消失,生物分异度和生物量骤然降低。
据统计,在地球历史上,生物集群灭绝事件有15次之多,重大集群灭绝事件有5次。
海生动物主要灭绝事件及分异度变化(据Raup and Seokoski,1982)
第一次大灭绝事件:4.50亿年前至4.40亿年前,约3千米厚的冰层覆盖了非洲北部和中部地球,以及南美洲的部分地区,这导致洋流和大气环流变冷,整个地球进入大冰期,85%的物种灭绝,约27%的科与57%的属灭绝。
从灭绝数量上看,在五次大灭绝事件中排名第三位。
第二次大灭绝事件:到3.75亿年前至3.6亿年前,气候再次冰冷,海洋生物再次面临巨创,而陆地生物收到影响较小。约82%的海洋物种灭绝,当时浅海的珊瑚几乎全部灭绝,深海珊瑚也部分灭绝,此次事件在五次大灭绝事件中排名第五位。
第三次大灭绝事件:2.51亿年(251Ma),海平面下降,生态系统遭到严重破坏,地球爆发了又一次物种大灭绝,这也是地球历史上最严重的大灭绝事件,总共约57%的科、83%的属,大约96%的海洋生物和70%的陆地生物灭绝。
此次彻底灭绝的动物包括:三叶虫、海蝎、重要珊瑚类群、陆栖单弓类群动物和许多爬行类群。