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各个时期

什么是隐生宙时期?

隐生宙时期是从地球最初形成到海洋物种大爆炸之间的一段时期,也就是大约45.4亿年至5.43亿年前。这段时期内,地球开始冷却,海洋开始衍化,大陆地壳开始形成;另外,科学家认为,生命是在隐生宙前期诞生的。下面列举了对隐生宙三个时期的解释、它们形成的大约时间和这些时期内主要进化的生物。

冥古宙——45亿至38亿年前,太阳系早期,地球正在形成。

太古宙——38亿至25亿年前,最早的细菌出现。

元古宙——25亿至5.43亿年前,多细胞真核(拥有成型的细胞核)生物,也就是动物出现。

为什么科学家相信隐生宙后期出现了冰河时期?

科学家对在非洲发现的化石进行化学和同位素分析后得出,在7.5亿至5.7亿年前,地球至少经历了四次冰河时期。这些冰河时期气温十分低,使地球变成“雪球行星”。从现有证据推断,一些科学家认为当时的海洋被将近91米的冰层覆盖,而陆地完全处于干旱状态,了无生机。

一些科学家相信,地球向太阳倾斜导致了隐生宙冰河时期。地球现在向太阳倾斜的角度为23.5度,而在冰河时期可能达到了55度。大的倾斜角度意味着极地地区能获得更多的阳光照射,不会冰冻。但是赤道地区较为寒冷,有冰川形成。如果上述属实,隐生宙时期赤道地区冰川的形成和融化,可能生成了足够的动力推动地球轴心到了今天的位置。一些科学家认为这一过程就像在推秋千,在恰当的时间给秋千提供能量使之荡得更高。冰川交替的前进和后撤导致地轴变动到今天的角度。

一些科学家认为,火山正是使雪球行星融化的“英雄”,并导致了后来的物种爆发。当这些地球表面的突起在隐生宙喷发,它们向大气中释放了大量的二氧化碳,当时地球大气的二氧化碳浓度约是现在的350倍。二氧化碳的增长阻碍了地球反射太阳能,使得地球变热,形成了温室效应。气温升高导致被冰覆盖的海洋开始融化,冰河时期结束。

为什么“寒武纪爆发”也叫作“物种进化大爆炸”?

在隐生宙结束之后,大约5.43亿年前(寒武纪期间),地球的海洋中发生了物种进化大爆发。根据寒武纪时期的化石记录,科学家估计在这段时期内,每1 200万年动物种类的数量都会翻一番。同样,在这一时期,现代动物种类开始出现在化石记录中。

出于某些原因,新的动物种类以惊人的速度出现,从地质学的角度来说,海洋里充满了生命。没人知道动物大量出现的原因,科学家提出了几种理论,从气候变化至达到自然阈值限定各不相同。例如,一些科学家相信当温度或氧气含量达到一定程度,生物会大量增长。

>>> 三叶虫是居住于地球的最成功的生物之一。大约有15 000 种三叶虫从寒武纪前期存活过了二叠纪。(iStock)

通过着眼于动物体内的共有基因,科学家试图找出可能答案。一项研究表明,一种蠕虫状的动物是全世界大多数动物的祖先,它的基因机制很特殊,使它成功生存到了现在。至少6亿年前,这些基因就开始运转,用来生长各种附件(手臂、腿、爪、鳍、触角)。通过这些附件,动物可以游得更快,抓得更紧,作战更有效。因此,它们最终可以统治地球。

三叶虫是什么?它们存在于何时?

三叶虫是地球上曾经最成功的几种生物之一。对于化石收集者来说,找到三叶虫的化石非常令人喜悦。这些有硬壳的分段动物在海洋中存活了数百万年,而之所以被称为“三叶”,是因为它们的身体包括头、胸、尾三部分。它们是最早的节肢动物,有超过15 000种,体积从大约3毫米到70厘米不等。

三叶虫最早出现于寒武纪早期(这一时期被称为“寒武纪爆发”);泥盆纪时期三叶虫的种类有所增加;志留纪时期它们的数量有所减少(可能因为鲨鱼和其他猎食者的出现)。二叠纪时期之后,它们大量消亡,最终灭绝。尽管它们没有活在恐龙出现的时期,但是科学家仍然惊叹这一物种的韧性和丰富程度。

什么理论可以解释寒武纪爆发的原因?

过去,古生物学者就寒武纪爆发的原因提出过很多种理论。一些人指出是因为埃迪卡拉动物群(Ediacara,已知最早的复杂多细胞有机体生物)的大量灭亡;另一种理论指出,动物视觉的发展改变了捕食者—被食者的动态平衡;还有另一种理论表明有机体体积的增长加快了多样化的进程。

也有一种研究将对进化爆发的责备与赞颂都归结于星球本身。虽然这个理论没有得到广泛认可,但它确实很有意思。5亿多年前,地球地幔内部大量流动的物质本质上使地球失去了平衡,换句话说,颠覆了地球,导致了整个地球表面不得不努力做出调整,重新变得平衡。在“真极漂移”的过程中,古北美洲从靠近南极的地方移动到了赤道区域;冈瓦纳大陆(由南美洲、南极洲、澳大利亚、南亚次大陆、非洲组成)漂移穿过南半球。这一漂移的速度是现在板块正常漂移速度的两倍多。

这一理论的证据来自地球本身。岩石形成时,内部的矿物质自然和星球已存在的磁场相匹配。通过研究矿物质中颗粒的方向,科学家可以判断出古大陆北磁极的相对位置,北磁极总是位于地球自转轴心附近。当科学家用数据确定出古大陆的位置后,他们发现在寒武纪前后相对较短的一段时期内,古大陆进行了大范围移动。数据表明,古北美洲在5.4亿至5.15亿年前移动到了赤道区域,冈瓦纳大陆也在5.35亿至5亿年前有所移动。

什么是古生代、中生代和新生代?

地质年代表上代际间的分界线,代表了地球上的重大变化。5.43亿年前隐生宙和古生代的分界线,代表了地球生命数量的大幅增加。2.5亿年前古生代和中生代的分界线,代表了动植物数量的大幅减少(被称作灭绝)。这一变化也被称作“二叠纪大灭绝”或“大灭绝”,灭绝物种超过了90%。6 500万年前,中生代和新生代的分界线,也代表了一次包括恐龙在内的动植物大灭绝。这次灭绝不像大灭绝那样严重,只有50%的物种完全灭绝。

中生代有哪些时期?

中生代通常被称为“爬行动物时代”或“恐龙时代”(虽然直到进入中生代之后,恐龙才开始出现),从大约2.5亿年前持续到了6 500万年前。它可以被分为三个纪:三叠纪、侏罗纪以及白垩纪。

地质年代表中有哪些较新的时间时期?

新生代被分为第三纪和第四纪(或人类纪)两个纪。第四纪又可以被分为更新世和全新世:更新世是一个巨型冰川形成、融化的时代;全新世(或称人类纪)开始于约10 000年前。 4+DCac6MIDzMSui93q2svfMFAxHJ7bNoHmKaEdPObu7QIvlF/Aqr7o4HChon9lAd

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