一个纪元等于多少年_吞噬星空一个纪元等于多少年

文章来源于“桔灯勘探”微信公众号,作者地学小桔

地球的历史

已经有40多亿年了,

而我们人类的演化

仅仅只是其中很小的一部分。

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地球演化

我们绞尽脑汁

也只能想象一下几百年的历史,

而数十亿年的时光

对我们来说的确是有些遥远!

因此,为了帮助我们理解时间的全貌,

地质学家将目光转向了地层。

三分钟,读懂地质时间简史

通过观察我们脚下的地层,

地质学家已经能够识别和

描述生命历史上的关键事件

——从进化多样性的爆发到

灾难性的灭绝事件。

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这些关键事件

“新生和消亡”

构成了地球生命故事的篇章。

而将这些篇章

联系到一起的纽带便是:

地质年代表。

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先从地质年代表的历史来说起吧!

地质年代表的历史

由于搞清楚如何读懂

地层中的历史并不容易。

因此人类在很长一段时间里,

并不知道地球有多古老,

也不知道在远古时代到底发生了什么,

更不知道以什么顺序发生。

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而在1669年,

丹麦科学家尼古拉斯·斯蒂诺

(Nicolas Steno)发表了

第一部地层学定律

——解释地球外层

地层或岩层的科学。

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尼古拉斯·斯蒂诺

斯蒂诺提出

靠近表面的层一定比

下面的层年轻。

因此他认为挖得越深,

所发现的化石就会越古老。

这个理论听起来似乎十分合理。

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根据斯蒂诺的想法,

意大利地质学家乔瓦尼·阿迪诺

(Giovanni Arduino)更进一步,

开始为岩层命名。

18世纪60年代,

阿迪诺研究了意大利阿尔卑斯山,

根据其深度和组成

来划分它们的层次。

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乔瓦尼·阿迪诺

他把变质岩和火山岩的

最底层称为Primary layer。

上面是坚硬的沉积岩,

他称之为Secondary,

并把较软的冲积层顶层命名为

Tertiary和Quaternary。

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阿迪诺阿尔卑斯山分层

但由于世界各地的岩层

并不是以同样的顺序出现的,

因此地质学家没有办法

比较不同地点的岩石。

如果没有比较地层的方法,

就不可能有统一的时间标度。

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终于,在1819年,

英国地质学家威廉·史密斯

(William Smith)

找到了解决这个问题的办法:

化石。

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威廉·史密斯

通过比较来自不同岩层的

古代生物遗骸,

史密斯可以匹配它们的年龄,

不管它们相距多远。

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三叶虫化石

例如,史密斯发现

许多早期三叶虫的化石

都在菊石化石的下面,

而菊石化石又在某些贝类的下面。

因此,在世界上

任何你发现三叶虫的地方,

你都知道你看到的岩石比

菊石生活的年代要早。

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三种化石

在斯蒂诺、阿迪诺和

史密斯等早期地质学家的

工作基础上,

现代科学家利用这些和

其他线索创造了

我们现在所说的地质时间尺度,

即地质年代表。

请横屏观看

三分钟,读懂地质时间简史

英文版

三分钟,读懂地质时间简史

中文版

直到今天,地质年代表

经过多次修改,

被分为五个亚组:

宙、代、纪、世、期。

以这样的增量来组织时间,

可以让我们在不同的尺度上

提出关于演化的问题。

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比如,当时地球上有生命吗?

如果有,是什么样子的?

在这几百万年的时间里,

气候是什么样的?

......

因此,接下来

就让我们通过了解

地质年代表的所有年代,

来看看地球历史上

最大的一幅全景图吧!

宙是最大的时间段,

从5亿年到近20亿年不等。

而最早的宙被称为冥古宙。

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冥古宙

冥古宙开始于

地球本身的形成,

大约46亿年前开始,

结束于40亿年前。

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冥古宙以希腊地狱的名字命名,

并且也确实没有辜负它的名字。

这是唯一一个没有化石的年代。

因为,那时候的世界

真的如同......地狱。

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冥古宙时期的地球

被火山活动、宇宙轰击、

肆虐的风暴和有时热到

足以融化岩石的温度所摧毁。

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但即使在这片灼热的荒原上,

生命也可能得以形成。

虽然这一时期没有发现化石,

但在冥古宙的岩石中

发现了少量的有机碳,

一些专家认为

这是早期生命存在的证据。

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包含冥古宙地壳的澳大利亚杰克山

这些最初的生物

是微小的单细胞生物,

但它们最终能够塑造

整个星球的未来,

所以它们的出现

是这一时期的一个主要基准。

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地壳的冷却结束了冥古宙,

为大陆最终形成奠定了基础。

而这种降温标志着

下一阶段的开始

——从40亿年前到

25亿年前的太古宙。

太古宙

太古宙是以

希腊单词“起源”命名的,

它曾被认为是

生命最初出现的迹象。

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但至少,可以说这是

生命第一次蓬勃发展,

在原始海洋中

形成了微生物群。

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这些微生物留下的化石

被称为叠层石,

其中最古老的——

比如在西澳大利亚发现的那些

——可以追溯到太古宙。

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化石

在此期间,大气中

大部分是二氧化碳,

但蓝藻的出现

即将改变这一切。

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蓝藻细菌

25亿年前,

太古宙让位给元古宙,

意为“更早的生命”。

元古宙

元古宙时期,

光合细菌和一些

多细胞形式的生命

一起向大气中

释放了大量的氧气。

这可能消灭了

地球上大部分的厌氧生物。

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但它为重要的新生物

开辟了道路,

包括原始的真核生物,

它们的细胞都有一个

包裹在细胞膜内的

细胞核和细胞器。

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真核生物发展成为

第一个真正的,大的,

复杂的生命形式,

比如盘状的狄更逊水母。

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狄更逊水母

这些新的、更大的生物

迅速地多样化,

到5.41亿年前,

下一个宙,也就是当前的宙

——显生宙,

开始到来。

显生宙

显生宙的名字意味着可见的生命,

是生命真正变得明显的时候。

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显生宙是树、恐龙、

蝾螈和人类等的家园,

也就是我们最熟知的时期。

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显生宙是从距今5.41亿年至今

的一段地质时期。

以大量动物出现为标志。

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我们已经走过了几十亿年,

那么这剩下的,生物最活跃的

5亿多年究竟是什么样的呢?

从这里开始,

就让我们通过探索

显生宙的各个时代,

来详细研究

“代”这个时间段吧!

显生宙分为古生代、中生代和新生代。

其中第一个时代是古生代,

它始于5.41亿年前。

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古生代

古生代意为远古的生物时代,

这个时代最大的特征便是

可见生命的多样化,

它以一场大爆发开始

——寒武纪生命大爆发。

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在世界海洋中,

这种生物多样性和

复杂性的融合

是生命史上极其重大的一件事,

因此所有在它之前出现的宙

——冥古宙、太古宙和元古宙

——被统称为前寒武纪。

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在古生代初期,

化石记录突然显示出

具有矿化遗骸的复杂生物,

比如具有坚硬的外壳、外骨骼等。

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这些新生物中第一个

真正广泛分布的是三叶虫。

它们在世界各地都很常见,

从威廉·史密斯

(William Smith)时代开始,

几个世纪以来,

它们一直被用作

古生代的指示化石。

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但是三叶虫很快就有了竞争。

鱼长出了牙齿和下颚,

主宰了海洋,包括第一批鲨鱼和

身披骨甲的盾皮鱼。

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盾皮鱼

与此同时,自太古宙大陆

形成以来一直贫瘠的土地,

终于开始有生物居住了

——先是植物,

然后是节肢动物。

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植物和节肢动物

不久之后,

最早的两栖动物进化

并从水中爬出,

在泥里留下了

第一个脊椎动物的脚印。

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足迹化石

2.99亿年前,盘古大陆形成,

其中心是一片巨大的沙漠。

这片沙漠很快就有了

爬行动物和哺乳动物的祖先,

它们可以在干燥的环境下

繁衍生息,不像两栖动物。

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这一令人难以置信的生命增长

会永远持续下去吗?

当然没有。

2.52亿年前,

70%的陆地脊椎动物和

96%的海洋物种

从化石记录中消失了,

这一事件被称为“大灭绝”,

是地球历史上最严重的物种灭绝。

但其确切原因仍不清楚。

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位于南美洲岛屿海岸的

一个可能的陨石撞击点,

也许是一个线索。

而在西伯利亚,

玄武岩层显示出

大规模的火山喷发熔岩

覆盖了大片的泛大陆。

这两起事件都发生在

古生代末期,

因此灭绝发生的原因

可能是多样而复杂的。

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两起事件

无论如何,古生代开始

也许是生命爆发的一个阶段,

但它几乎以绝对的死亡告终。

生命花了数百万年才恢复,

但当它恢复时,一个新的世界,

中生代,已经到来。

中生代

中生代的年代为

2.52亿年前至6600万年前,

由于这段时期的优势动物是

爬行动物,尤其是恐龙,

因此又称为爬行动物时代。

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事实上,所有的非鸟类恐龙

都只生活在中生代,

所以它们仍然是这个时代

最好的指示化石之一。

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许多现代生物群体

也在这个时期进化,

如哺乳动物、青蛙、

蜜蜂和开花植物。

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但是,6600万年前,

中生代结束了,

发生了另一次毁灭性的事件,

被称为白垩纪-古近纪或

K-Pg大灭绝事件。

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像所有的大规模死亡一样,

K-Pg大灭绝也有很多原因,

但其中最大的原因可能是

一颗巨大的小行星撞击地球,

向大气中释放出大量的火山灰,

挡住了阳光,

在地球上造成了一场恶性寒流。

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没有太阳的能量,

整个植物群落死亡,

依赖这些植物的动物

也随之死亡。

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铱层岩石

这种撞击的证据可以在

中生代末期的铱层岩石中找到。

铱是地球上稀有的元素,

但在小行星和彗星中很常见。

而在墨西哥湾有一个

巨大的陨石坑,

它的年龄与这次

灭绝的日期相吻合,

成为小行星假说的确凿证据。

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墨西哥湾陨石坑

K-Pg灭绝的受害者是一些陆地、

海洋和天空中最大的爬行动物,

包括我们现在所说的

所有非鸟类恐龙。

当然,鸟类在大灾难中幸存下来,

使它们成为恐龙最后幸存的世系。

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由于所有的大型爬行动物都消失了,

剩下的较小的动物

能够在下一个时代

——新生代

勉强维持生计。

这便是我们的时代了。

新生代

新生代是现代生物的时代,

它标志着哺乳动物的崛起。

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在K-Pg大灭绝后不久,

气候变暖,丛林遍布全球。

哺乳动物在这个温暖的世界里

很快就崛起了,

到4000万年前,

我们认识的大多数

哺乳动物群体都出现了,

比如鲸鱼、蝙蝠、

啮齿动物和灵长类动物。

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但是,从3400万年前开始,

气候又开始变化。

这一次,冰盖开始在两极生长,

占据了地球上大部分的水。

这些干燥的环境创造了

一个新的栖息地,草原。

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也就是在700万年前,

在这片草原上,

一种被称为Sahelanthropus的类人猿

成为了已知的第一个

直立行走的灵长类动物。

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260万年前,冰盖进一步扩大,

地球进入冰河时期。

这就是我们所熟知的冰河世纪时期。

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在过去的几百万年里,

我们所知道的大多数现代生命形式,

如猛犸象和剑齿虎等巨型动物

也都逐渐发展壮大。

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猛犸象

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剑齿虎

然而,这个物种丰富多样的时代

又一次走到了一个终点:

大约15000年前,

气候开始变暖。

在接下来的几千年里,

许多巨型动物群灭绝了。

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到11700年前,

最后一次大冰期结束,

现代人类几乎居住在

地球的每个角落。

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但是,人类在所谓的

冰河世纪巨型动物灭绝中

扮演了什么样的角色,

人们对此争论不休。

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而从那时起,

我们人类就按照

自己的意愿开始塑造地球。

像蓝藻菌和恐龙一样,

我们对栖息地、其他生物和

生物圈本身都产生了巨大的影响。

所以,尽管我们在这个星球上的

时间相当于之前生命故事的

最后一页,但我们同样成为了

下一章的作者。

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也许在多年后,

人类的时代会因为我们在

土地上留下的痕迹而被发现。

而我们的身体也将成为

这一时期的指示化石。

说了这么多,

不如给自己珍藏一份化石吧!

- END -

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