恐龍在自然界中的位置
地球物理學(xué)家對古老的巖石進(jìn)行研究后,得知地球的年齡至少46億年。漫長的歲月使地球表面幾經(jīng)滄桑變遷??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),這些變遷的主要動力來自地球內(nèi)部的地?!箨憵は碌囊粚右簯B(tài)的巖流,驅(qū)動著浮在其上的固體陸殼運(yùn)動。
20世紀(jì)60年代,地質(zhì)科學(xué)經(jīng)歷了一場觀念上的革命。傳統(tǒng)上,大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家主要根據(jù)垂直運(yùn)動的觀點分析地球的歷史,認(rèn)為山脈的出現(xiàn)是由于地殼沉降彎曲的結(jié)果。山脈被剝蝕,碎屑被搬運(yùn),堆砌成平原;海平面下降,使大陸地區(qū)抬高;巖漿受擠壓,改變地球的面貌。60年代以后,海洋地質(zhì)學(xué)和古地磁學(xué)的研究和進(jìn)展產(chǎn)生了新的地球概念,這一概念承認(rèn)地球除了垂直運(yùn)動的作用外,大規(guī)模的水平運(yùn)動在整個地球演化中起了重要的作用。這就是地質(zhì)科學(xué)認(rèn)為今日的大陸是由許多陸塊(12塊)拼接而成的,人們將其稱為“板塊學(xué)說”。板塊之間的碰撞活動,能引發(fā)地震;推移活動造成地層的堆疊,形成山脈。
假如你有興致,可以找來一個地球儀,仔細(xì)地瞧瞧各個大陸的形狀。某些大陸的邊緣可以相互拼接起來,例如南美洲的東北角與非洲的黃金海灣、北美東部邊緣與歐洲的西岸可拼接成一個整體。地球上的各個大陸在2億多年前原本就是一個整體,地質(zhì)學(xué)家稱它為盤古大陸,也稱泛大陸。
2.3億年前(三疊紀(jì)晚期),恐龍出現(xiàn)在泛大陸上,因為沒有浩瀚的大洋阻隔,三疊紀(jì)時期的恐龍有著世界性的分布,各大陸上發(fā)現(xiàn)的恐龍樣子都很相似。三疊紀(jì)末期,泛大陸開始分裂成兩塊陸地,南方一塊叫岡瓦納古大陸,北方一塊稱勞亞大陸。岡瓦納是印度中部的一個古老部族的名稱,奧地利地質(zhì)學(xué)家埃杜德·修斯借用它來稱呼南半球這個大陸。因此,這就可以較圓滿地解釋了澳洲、非洲、南極洲及印度半島在兩億多年前的沉積中,在古冰川、巖石和古生物等許多方面為什么有如此相似的原因。
在侏羅紀(jì)(距今大約1.6億年前后),北方大陸(勞亞大陸)逐漸漂離了岡瓦納大陸,但尚未完全漂離開,恐龍動物群中的某些分子尚有來往,如巨型的腕龍在東非和北美都有發(fā)現(xiàn)就是例證。到1.2億年前的白堊紀(jì)初期,各大陸之間的裂縫不斷變寬,大西洋已開始東西加寬,南極洲和澳洲漂離了南美洲和非洲。到了白堊紀(jì)末期,印度已由南向北漂移,碰撞到亞洲大陸的南端,巨大的碰撞擠壓使印度和古老的亞洲邊緣隆起,逐漸形成了今日世界屋脊——喜馬拉雅山脈??铸垥r代結(jié)束時,各大陸已經(jīng)移動到了它們現(xiàn)在的位置上。當(dāng)今地震、火山的帶狀分布和它們的時常發(fā)生,就是大陸仍在繼續(xù)移動擠壓的證明。
人們常提問:恐龍生存在什么時代?我們的人類祖先看見過恐龍嗎?當(dāng)然,也有個別的人認(rèn)為地球上出現(xiàn)了奇形怪狀的恐龍是很難理解的事情。其實恐龍是自然歷史的產(chǎn)物,在自然界的時間和空間上它們都有獨(dú)特的地位,因此,有必要弄清恐龍生存的時代。但要搞清這個問題,又必須從地球的歷史談起。我們生活在地球上,總希望知道地球的過去,為了利用地球上的資源和保護(hù)地球環(huán)境,也需要知道地球的年齡。
地球的年齡怎樣測定呢?人們想出了許多推測地球年齡的方法?,F(xiàn)在比較常用的古生物學(xué)的方法是,利用化石的對比來測定地球的年齡。這個方法的原理很簡單,即按照生物進(jìn)化的原理。生物總是不斷地“一分為二”地向前發(fā)展,即由簡單向復(fù)雜、由低等向高等的方向發(fā)展。不同的地質(zhì)年代具有不同的生物類群。當(dāng)生物死后被埋藏起來變成化石以后,一般的都是低等的生物化石所處的時代較老,高等的生物化石所處的時代較新。這樣,依據(jù)不同地質(zhì)時期的化石,就能建立起地球發(fā)展歷史的相對順序。但是用這種方法建立起來的地球歷史只能是時間上的相對順序,不能說出距今多少年的定量數(shù)字。
而且化石在地球歷史上出現(xiàn)的時代較晚,有些由地殼深部巖漿活動形成的巖石(如花崗巖)不含化石,利用化石方法就無法測定它的地質(zhì)年代。近年來經(jīng)過許多科學(xué)家的努力,已經(jīng)找到了測定地質(zhì)年代的“時鐘”,那就是放射性同位素。構(gòu)成物質(zhì)的各種元素都有數(shù)目不等的同位素,同位素又包括穩(wěn)定同位素和放射性同位素。放射性同位素在變化時(衰變)不受外界溫度、壓力等影響,它們不斷地發(fā)生衰變,其減少到一半所需的時間就叫做“半衰期”。地殼里的礦物、巖石從形成之時起就含有放射性元素,而且按衰變的規(guī)律衰變,由母體同位素變成子體同位素。如果我們知道了它的半衰期,而且測定了母體同位素及子體同位素的數(shù)量,就可以計算出礦物或巖石的地質(zhì)年代。用這種方法測定的年代叫做“絕對年代”。
根據(jù)放射性同位素的測定,地球的年齡至少已有46億年了。另外,依據(jù)發(fā)現(xiàn)的化石及地殼運(yùn)動,科學(xué)家把地球的歷史分為太古宙、元古宙、顯生宙。在“宙”下可以分為若干“代”,太古宙分為始太古代、古太古代、中太古代、新太古代,元古宙分為古元古代、中元古代、新元古代,顯生宙分為古生代、中生代和新生代。在“代”下還可分為若干“紀(jì)”,“紀(jì)”下可分為若干“世”,“世”下還可再分“期”??铸埦蜕钤谥猩械娜齻€紀(jì)——三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)。
為了弄清恐龍的來龍去脈,讓我們簡略地回顧一下生物的進(jìn)化歷史。
生物進(jìn)化的開始是一個原始生命的孕育、萌芽階段。目前已知的世界上最早的生物化石是南非發(fā)現(xiàn)的距今32億年的桿菌化石。它是沒有細(xì)胞核的原核生物。到了距今18億~13億年,出現(xiàn)了具有細(xì)胞核的真核生物,即藍(lán)綠藻化石。新元古代距今10億~5.42億年,除了單細(xì)胞的藍(lán)綠藻以外,還出現(xiàn)了多細(xì)胞的藻絲,由單細(xì)胞到多細(xì)胞,是生物發(fā)展的飛躍。
到了距今5.42億年的古生代早期寒武紀(jì),除了菌藻類植物、海綿、腕足類等低等的無脊椎動物外,還出現(xiàn)了較高等的無脊椎動物,三葉蟲就是這一時期最多的無脊椎動物。往昔生命的星火,此時已呈燎原之勢,生物發(fā)生了大爆發(fā)。到了距今5億多年前,最早的脊椎動物——無頜類出現(xiàn)了。無頜類是魚形動物。在距今4.4億年以前的志留紀(jì)早期,出現(xiàn)了最早的有頜類一盾皮魚類。一般認(rèn)為由原始的魚類演化出兩大支系,即軟骨魚類和硬骨魚類,在距今4億年前的泥盆紀(jì)形成全盛時期,泥盆紀(jì)被人們叫做“魚的時代”。與此同時,在湖岸、海邊的近水地帶已有原始的陸生植物——裸蕨大量出現(xiàn),使高山和荒漠第一次披上了綠裝,這是由水生到陸生的飛躍。
地球的歷史在發(fā)展,生物進(jìn)化的巨流在緩慢地前進(jìn)。在距今3.5億年的泥盆紀(jì)晚期,由原始的硬骨魚類分化出來的兩棲類動物出現(xiàn)了。它的出現(xiàn),為脊椎動物進(jìn)一步征服陸地開辟了一個廣闊的天地。
到了古生代的晚期——石炭紀(jì)和二疊紀(jì),整個地球氣候炎熱而潮濕,裸蕨的后代——節(jié)蕨、真蕨、石松類等得到了充分的發(fā)展,如石松類中的鱗木可高達(dá)40米,形成巨大的喬木。遼闊的大陸上到處是茂盛的原始森林。但是這時既沒有鳥語,也沒有花香,大地顯得單調(diào)而幽靜,只有一些行動遲緩的兩棲類動物在叢林的沼澤中游蕩,偶爾可看到體長1米左右的大蜻蜓在低空飛翔。在石炭紀(jì),脊椎動物進(jìn)化發(fā)生了一次大的質(zhì)變,爬行動物出現(xiàn)了。爬行動物直接把卵產(chǎn)在陸地上,完全擺脫了對水的依賴,使脊椎動物完成了由水生到陸生的飛躍。但爬行動物的大發(fā)展,占據(jù)陸、海、空的一切領(lǐng)域并成為地球上的主人,還是中生代的事情。
中生代的地球景觀與古生代相比有很大的不同。植物中最突出的變化是以蘇鐵、銀杏、松柏類型為代表的裸子植物(用種子繁殖的植物叫種子植物,種子沒有果皮包被的叫裸子植物,種子有果皮包被的叫被子植物)代替了晚古生代蕨類的地位。動物界中最突出的變化是:爬行動物達(dá)到極盛,成了統(tǒng)治者。陸地上有恐龍,水中有魚龍、蛇頸龍、幻龍、滄龍等,在空中還有翼龍。所以人們將中生代叫做“龍的時代”。在三疊紀(jì)晚期,出現(xiàn)了由原始的爬行動物進(jìn)化來的哺乳動物。侏羅紀(jì)晚期,由爬行動物進(jìn)化的鳥類的過渡類型--始祖鳥也出現(xiàn)了。在中生代末期,地球上曾經(jīng)發(fā)生過一次劇烈的環(huán)境改變,許多爬行動物不能適應(yīng)這種變化,包括恐龍在內(nèi)的許多爬行動物都滅絕了,但新生的哺乳動物卻經(jīng)得起這場巨變的嚴(yán)峻考驗,為新生代的大發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
新生代的自然環(huán)境和生物的總面貌與現(xiàn)代基本近似,被子植物大為發(fā)展,哺乳動物達(dá)到空前的繁盛,特別是在新生代末期出現(xiàn)了人類。人類的活動改變著地球,于是,地球的歷史又掀開了新的一頁。
通過以上的敘述可以看出,恐龍是經(jīng)過長期的孕育才發(fā)展起來的,它是地球發(fā)展和生物進(jìn)化的產(chǎn)物。我們?nèi)祟愒诘厍蛏铣霈F(xiàn)要比恐龍的滅絕晚6000多萬年,即使我們的祖先也不可能看見過恐龍。有人以為居住在北京周口店的“北京人”曾經(jīng)與恐龍搏斗過,這是不了解恐龍生存時代與地球的歷史而產(chǎn)生的誤解。
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