近代科学家和考古学家在世界各地陆续发现了大量迷一般的人类化石、人造工具、人造建筑物等人类文明遗迹。这些文明遗迹遗留在地下、地面上、山上、山洞中、海底甚至天上,如2亿年前人类脚印、20亿年前的核反应堆、埃及的大金字塔、玛雅文明、希腊文明、巨石建筑、月球起源的发现等等。通过现代科学方测定了它们的年代,结果发现,这些文明古迹具有极其遥远的历史,从几万年,几十万年,几百万年,几千万年,直到数十亿年。不仅如此,这些文明还具有极高的科技、艺术、文化水平。
在世界上的许多民族的民间故事和神话故事中,也流传着关于人类远古时期文明的种种传说,来自不同民族的传说具有惊人的相似之处,如关于史前亚特兰蒂斯大陆文明的描述等等。
根据达尔文进化论假说,我们人类由猿经过千百万年而进化成人,可是科家学至今却无找到这千百万年的中间过程,找不到猿与人之间的人存在的任何证据;按照通常的认识,人类从最原始的状态到发展到现在的高度文明不超过一万年时间,有文字记载不过5000年时间。按照达尔文进化论假说,几亿年前不可能有人存在,更不可能创造出高度的人类文明。很显然,达尔文的进化论根本无解释这些远古时期的人类文明。
同时,所发现的许多文明古迹可以追溯到非常古远的不同的历史时期,从数万年到数十亿年前,如多个不同年代的石器。由此,可以推论,这些史前文明不一定属于同一个史前人类文明,很可能存在多次史前人类及文明,即地球人类的发展是周期性的,不同时期地球存在着不同的人类文明。
从已出土的或发现的许多史前文明看,它们曾具有高度发达的科技文明,如在非洲加蓬共和国发现的20亿年前的大型的链式核反应堆,印度发现含铁量达99.72%的铁棍等等都是我们本次人类科技所无达到的。史前人类在地理、天文、艺术、文化水平也有很高的认识和造诣。可以看出,每一个史前人类文明的发展进程并非都一样,而先前的文明水平甚至可能超过后来的文明。
从已发现的或史书记载的内容看,每一处的史前文明的消失似乎都很突然,如大陆在地震和水中突沉海底,在许多大洋底下发现的高大建筑物,以及从地底下挖掘出的多处史前文明遗迹等等可看出,每次史前人类文明在一定时候因遭受毁灭性打击后消失,地球又出现新的人类并逐渐发展出另一次文明,每一次人类文明都似乎经历了一个从出现、发展、进入高度文明到淘汰这样一个过程。
关于史前文明的存在和人类发展具有周期性的看。《转轮》 在“气功是史前文化”一节中指出:“所以认为人类多次文明遭到毁灭性的打击之后,只有少数人活下来了,过着原始生活,又逐渐地繁衍出新的人类,进入新的文明。然后又走向毁灭,再繁衍出新的人类,它就是经过不同的这样一个个周期变化的。”
本报告先列举了史前人类存在的直接发现,然后对史前人类文明作了较为详细的举例,接下来对史前人类的周期性发展,史前文明消失及原因,对我们本次人类的所应吸取的教训作了初步的分析。
2. 史前人类
考古学家在世界各地陆续发现了远古不同时期人类的直接证据,从几万年前至几亿年前的人类脚印到人体的骨骼化石。以下列出部分已证实的发现。
2.1 2.5亿至5.4亿年的人类脚印
三叶虫是2.5亿至5.4亿年前的生物,早已绝迹。美国科学家麦斯特(William J. Meister)在犹他州羚羊泉(Antelope Springs)的寒武纪沉积岩中竟然发现一只成人的穿着便鞋踩上去的的脚印和一个小孩的脚印,长约10.25英寸,宽约0.5英寸,嵌在岩层中,就在一只三叶虫的化石上面。经犹他(Utah)大学著名的化学家 Melvin A. Cook 鉴定这的确是人的脚印4 。
2.2 2.7亿年的人类脚印
1817年,考古学家Henry R. Schoolcraft和Thomas H. Benton在美国密西西比河西岸附近的一块石灰岩石板上,发现了两个人类的脚印,长约10.5英寸,脚趾较分散,脚掌平展,与长期习惯于不穿鞋走路的脚印相近。脚步强健有力,脚印自然,各种迹象均表明:其压痕是在岩石很软时踩上去的。据鉴定,这块石灰岩石板有2.7亿年的历史5 。
2.3 2.35亿年的人类脚印
在中国云南富源县三叠纪岩石面上发现有4个人的脚印。据考证,这些岩石已有2.35亿年的历史6。
2.4 白垩纪(6500万年前〕的人类脚印和手指化石
在美国得克萨斯州 Glen Rose 的拉克西河(Raluxy)河床中发现有生活在白垩纪的恐龙的脚印,考古学家们吃惊地在恐龙脚印化石旁十八英寸半的地方,同时发现有12具人的脚印化石,甚至有一个人的脚印迭盖在一个三指恐龙脚印上。把化石从中间切开,发现脚印下的截面有压缩的痕迹,这是仿制品无做到的,显然不是假冒的。另外在附近同一岩层还发现人的手指化石和一件人造铁锤,有一截手柄还紧紧留在铁锤的头上。这个铁锤的头部含有96.6%的铁,0.74%的硫和2.6%的氯。这是一种非常奇异的合金。现在都不可能造出这种氯和铁化合的金属来。一截残留的手柄已经变成煤。要想在短时间内变成煤,整个地层要有相当的压力,还要产生一定的热量才行。如果锤子是掉在石缝中的,由于压力和温度不够,就不存在使手柄煤化的过程。这说明岩层在变硬、固化的时候,锤子就在那儿了。发现人造工具的岩层和恐龙足迹所在岩层是一致的,而其它岩层都没有恐龙足印和人造工具。这说明人类和恐龙的确曾生活在同一时代1。
2.5 400万年前的人类上臂肱骨化石
1965年,考古学家 Bryan Patterson 和 W. W. Howells 在肯尼亚的 Kanapoi 发现一件经鉴定为400万年前的人类上臂肱骨化石。加州大学的 Henry M. McHenry 和 Robert S. Corruccini 教授称,此肱骨和现代人的肱骨几乎没有任何差别1。
2.6 200万年前的人类大腿骨化石
1972年在肯尼亚的 Turkana 湖发现的大腿骨化石几乎和现代人类形态十分相似,其年代是在200万年前。
2.7 340万年至 380万年的人类脚印
1976年,著名考古学家玛丽·D·利基(Mary. D. Leakey)领导的研究小组在非洲坦桑尼亚北部、东非大裂谷东线,一个叫利特里(Laetoli)的地方发现了一组和现代人特征十分类似的脚印,这些脚印印在火山灰沉积岩上,据放射性测定,那火山灰沉积岩有340~380万年的历史7 。脚印共两串,平行紧挨着分布,延伸了约27米。从这些足迹可以明显地看出,其软组织解剖特征明显不同于猿类。重力从脚后跟传导,通过脚的足弓外侧、拇指球,最后传导到大脚拇指,大脚拇指是向前伸直的,而猩猩及南方古猿(Australopithecus)直立行走时,重力从脚后跟传导,但通过脚的外侧传导到脚中指,且大脚拇指向侧面伸出。
2.8 100万年前的人类骨骼
1913年德国科学家 Hans Reck 在坦桑尼亚 Olduvai 峡谷发现一具完整的现代人类骨骼,它处在约100万年前的地层中1。
2.9 30万年前的人类骨盆化石、股骨
西班牙古生物学家在该国北部布尔戈斯省阿塔普埃卡山区,发现了30万年前的史前人类骨盆化石、股骨及一些石制工具8 。
2.10 2.6万年前的135个人类骨骼
1998年5月年美国权威杂志《Science》报道,在澳大利亚New South Wales 的 Mungo湖、Willandra 湖附近发掘出2.6万年前的135个人类骨骼、壁炉等史前古器物。在Mungo三号坑出土了一具完整的3万年前的、男子骨架化石,涂抹着赭石染料,手臂叠放在胸前,是按照葬礼仪式埋葬的9 。
3. 史前人类工具和遗迹
在世界各地陆续发现了远古不同时期人类创造的劳动工具,如石器等,以及部分史前人类留下的遗迹,这些遗迹或已深埋在地下,或躺在大洋底,但也有直接暴露在地面上,它们具有相当遥远的历史。
直立人中国学者习惯上称为猿人,生存年代170(或150)万年前至30(或20)万年前,其化石在欧、亚、非三洲均有发现。其头骨扁平,骨壁厚,眶上脊粗壮;脑容量大约从800毫升到1200毫升,平均身高为160厘米;下肢结构与人类十分相似,大腿骨接近现代人,其直立人行走的姿势已很完善。
早期智人早期智人也称古人,生活于距今25万年至4万年前。其体质形态已和现代人接近,但仍带有一些原始特点,如眉脊发达,前额低斜、鼻部扁宽、颌部前突等,脑容量平均为1350毫升。其化石目前在亚、非、欧三洲有多处发现。
晚期智人晚期智人也称现代智人,过去称为新人,生活距今四五万年前至1万年前。其体质形态和现代人大致相同,眉脊减弱,颅高增大,颌部退缩,下额明显,脑容量平均为1400毫升以上。他们的化石不仅分布于欧、亚、非三大洲,而且在大洋州和澳洲也有发现。晚期智人出现的时候,现代人种也形成了。
200万年前的人类工具和遗迹
1998年4月6日中国的《人民日报》在第四版以“科学家对‘巫山人’遗址鉴定证实我国200万年前已出现古人类”为题报道:97年11月,中国科学院古脊椎动物和古人类研究所研究员黄万波、北京图书馆徐自强教授率领考察组,在重庆市巫山县庙宇镇龙骨坡“巫山人”遗址进行挖掘考察时,发现了大量旧石器。经过著名古人类学家贾兰坡院士等权威学者的鉴定,这些在与“巫山人”同一地层里发现的石器一样,都带有人工打击的痕迹,是古人类所使用的工具,这一结果,再次有力地证实了200万年前“巫山人”的存在。巫山人类化石首先是由黄万波于1985年在龙骨坡发现的。从1988年到1996年,美国Iowa学、北京大学考古系、中科院地质所等5单位先后运用古地磁、电子自旋共振、氨基酸测定等三种方法对这些化石进行鉴定,显示其地质年代距今约为200万年。1995年美国古人类学家石汉博士和黄万波合作在权威科学杂志《Nature》第6554期上发表了“亚洲的早期人类及其人工制品”一文,报道了他们的发现。由于当时只挖掘出2件石器,当时学术界对“巫山人”是古猿还是人存在争论,这次最新发现结束了这次争论。
200万~240万年前的人类工具和遗址
1999年6月2日中国中央电视台以“我国发现迄今最早人类遗迹”为题报道,中国古人类研究又获得重大突破。中国考古学家在对安徽繁昌人字洞进行发掘时,发现大量石制品和骨制品。经专家联合鉴定,确认这批石器是200万年至240万年前的早期人类遗迹,从而把人类在亚洲出现的历史又提前了至少30万年。新闻配发的评论指出,人类起源问题,多年来一直是考古专家和古人类学者关注的热点问题,各国科学家多年来一直在寻找最早的人类化石;随着大量化石的出现,人们对人类起源的认识也在不断修正。
9千年前的人类城市遗址
1998年美国权威杂志《Science》11月20日报道了考古学家Tim Appenzeller、Daniel Clery等人在亚洲西部半岛安纳托利亚(Anatolia)发现一个九千多年前的城市遗迹。
80万年前百色古人类石器和遗址
中、美等国专家最新联合测定出中国广西百色打制石器的年代在80万前。 人类起源计划署首席科学家理查德.波茨说,百色的旧石器是迄今为止在东亚地区发现数量最多、判断年代数据最精确的人类遗址。它的精巧程度和遍布整个盆地的情况,与同时期非洲的阿舍利文化发展的程度相近。它证明了80万年前生活在中国的古人类制作工具的技术与非洲的古人类一样成熟。
5500万年前石器工具
1880年,地质学家J.D.惠特尼对在美国加利福尼亚州太波山(Table Mountain)地下300英尺的地方挖出的各种石器工具作鉴定,发现有类似现代的杵一样的工具。据测定,发现这些工具的地层年代是在五千五百万年前[1]。
350万年前的人造工具
1887年考古学家Florentino Ameghino阿根廷的海滨、一个叫Monte Hermoso的地方,发现了350万年前的燧石、雕刻的骨头化石及古代壁炉等,证明那时就有人类生活。
恐龙怎么灭亡的
46亿年前,地球形成,在黯淡无光的环境中,生命经历了约40亿年的漫长演化 历史 ;直至5亿多年前的寒武纪时代,这颗蓝色星球上,包括脊椎动物在内的几乎所有动物,在短短几百万年间快速登场,一系列与现代动物形态基本相同的生物“集体亮相”,形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。这一快速的生命演化事件,被称为“寒武纪大爆发”。
寒武纪大爆发,因对达尔文的进化论产生了巨大挑战,成为百余年来困扰古生物学家的重大谜题。
近日,我国云南“澄江动物群”又添一项重大科学发现:一只来自5亿年前的“麒麟虾”。这在古生物界掀起波澜,它向世界再一次印证了生物进化论的预言。“麒麟虾”的发现背后,是科研人员十余年的潜心研究。
古代神话中,瑞兽麒麟,相传是一种集狮头、鹿角、虎眼、麋身、龙鳞、牛尾于一体的动物。从生物学的角度来看,这种组合了多种动物身体特征的动物,被称作“嵌合动物”。
麒麟虾复原图
11月4日,北京三里河路,中国科学院的一间会议室里,中国科学院南京地质古生物研究所的科研人员,向大家展示了一只来自寒武纪的“麒麟”——外形酷似虾,长着五只眼睛、掠食性的“前肢”,以及硬化的表皮、多节的躯干、分节的腿肢……它组合了节肢动物祖先类型和真节肢动物的多种身体特征,被命名为“章氏麒麟虾”。
寒武纪大爆发研究组(左起:赵方臣、朱茂炎、黄迪颖、曾晗)
中科院南古所研究员朱茂炎带领的寒武纪大爆发研究组,在澄江动物群中找到了这一打开节肢动物起源之谜的过渡型物种,它也因而成为解答“寒武纪大爆发之谜”的关键化石。北京时间11月5日零时,这项最新研究成果在英国《自然》杂志上发表。
澄江化石群挑战“达尔文困惑”
1859年,达尔文完成《物种起源》时恐怕想不到,自己费解了一辈子的困惑,居然被一只“虾”破题了。答题人则是中国的科学家们。中科院南古所研究员赵方臣提起这事儿很自豪:“这道题,从我导师的导师开始答,我现在还在继续答题。”
当初达尔文的困惑是“5.4亿年前至5.3亿年前,古生代之初的寒武纪生命大爆发现象——许多动物突然出现在化石记录中,在更早期的岩层中却没有明显的祖先”。
一百多年来,这道难题,困扰着一代又一代中外科学家。直到1984年,云南澄江帽天山附近,中科院南古所的科学家发现了距今约5.2亿年的澄江动物化石群。当时还是助理研究员的侯先光,一榔头下去,敲出了“一个绚烂的古生物世界”——这些生物小的仅有几毫米,大的有几十毫米甚至更大,有的像海绵,有的像蠕虫,还有像水母、像海虾,或者像帽子、像花朵、像圆盘……5亿多年的沧桑巨变,这些最原始的海洋动物软体构造保存完整,千姿百态,栩栩如生,是世界上发现最古老、保存最好的一个多门类动物化石群。而澄江动物化石群的发现,也被誉为“20世纪最惊人的发现之一”。
澄江动物群生态复原 (杨定华绘图)
相对枯燥的科普,被赵方臣讲出来生动有趣,因为一个个数字里凝结着前辈们的努力,一个个拗口名词幕后是前辈们一锤一凿的努力。“源自澄江动物群的重大发现不断涌现。在这儿,中外古生物学家发现了远古时代的近300种、20余个动物门类,包括植物界的藻类,无脊椎动物中的节肢动物、腕足动物、蠕形动物、海绵动物等,甚至还发现了脊索动物。其中,最著名的要数完整奇虾化石的发现。”他下意识地提高声调,隆重介绍,“上世纪90年代,我导师的导师,就是南古所研究员陈均远,他和同事发现了迄今为止保存最为完整的奇虾化石。”
这种虾被称为“最早的海怪”。它长着一对带柄的巨眼,一对分节的、用于快速捕捉猎物的巨型前肢,一张形如碗口的利牙大嘴和一个美丽的大尾扇,它的个体最大可达2米以上,而当时其他大多数动物平均只有几毫米到几厘米大小,是当时海洋食物链的顶端捕食者。
这只“虾”的发现引发了世界范围内的热议。火到什么份儿上?当时连瑞典省一级的报纸都在转载报道这个发现。
“不过,奇虾还不能算是解答‘达尔文困惑’的钥匙。”赵方臣掰着手指头,将千万年的事儿快速串讲:澄江动物群中的化石发现表明,包括脊椎动物在内,几乎所有现代动物门类在5.3亿年前都已经出现了。而寒武纪大爆发开始,节肢动物便是地球上最成功的动物之一。从被誉为“寒武纪明星”的三叶虫、奇虾,到如今生活在我们身边的蝴蝶、螃蟹、虾、蜘蛛等,都是节肢动物,它们具有分节的身体和附肢。当今地球个体数量最多的动物就是节肢动物,它们占据了动物界中大约80%的物种多样性,在海、陆、空各种环境下都有它们的身影。
那么,节肢动物是怎么演化而来的?它们的祖先又长什么样?丰富的节肢动物化石便成为了破解“达尔文困惑”的“解铃石”。赵方臣举例说,螃蟹、虾等就是节肢动物进化在现代的代表,它们都有着硬化的表皮、愈合的头壳、多节的躯干和分节的腿肢等,被称为“真节肢动物”。如果画一棵“演化树”,奇虾位于这棵树的底部,它具有节肢动物的特征,但身体并没有分节,也没有硬化的表皮等形态;树冠处是真节肢动物。“中间高耸的树干,代表两者之间存在着难以跨越的演化鸿沟。”赵方臣口中的这一鸿沟,也成为 探索 “节肢动物起源之谜”的关键缺失环节。而新发现的麒麟虾就是这一环节中的一部分。
30载“接棒式”勘探发现一个全新物种
找到了“缺口”,如何填补?达尔文在《物种起源》里的一段预言,点出了破解之道:“在现存和已灭绝的所有物种之间,中间和过渡环节的物种数量一定是难以想象的多。如果我的学说正确的话,它们一定在地球上生存过。”
依据达尔文进化论,想要解开“起源之谜”,科学家就需要找到动物门类起源中过渡型的祖先化石,填补缺失的空白。
1984年至今,一代代科学家从未放弃对澄江动物群的研究。30余年“接棒式”的勘探,将澄江化石研究推向了世界。
2004年初,当时还在读硕士的赵方臣,跟着导师朱茂炎去了云南澄江,那是他第一次科考。
“野外工作,是地质学科研的重中之重。”朱茂炎还是学生时,他的导师陈均远就一直将这句话挂在嘴边,当导师后,朱茂炎又讲给了赵方臣。
野外化石采集现场
“听是一回事儿,真正懂了是在荒山野岭中。”赵方臣回忆,即便野外环境再恶劣,朱老师总能满怀着热情,投入到野外工作中。动辄需要徒步十数公里,他仍会亲自将样品手提肩扛带出来,不假他人之手。身行一例,胜过千言,一辈又一辈科研人员就是这样练就了过硬的野外能力。
“每天,顶着烈日,徒步走几公里甚至十几公里的路,有时,要在悬崖峭壁上攀岩采样,一锤一锤敲出藏在岩石里的化石。”赵方臣笑道,“其实我们每天都在重复一个动作——‘敲’,每一锤敲下去,都不知道会发生什么事情,每敲一下,心里就多一丝期待,直到看见精美的化石从岩石里显露出来。”
赵方臣(右一)在野外科考现场
辛苦了一天,背着20公斤化石下山,赵方臣的腿开始打颤,“走到最后几公里,真是筋疲力尽,心里却像抹了蜜。”赵方臣满脸笑意。
付出终有收获。2005年,在进行化石定量采集时,赵方臣等人发掘了一个50多平方米、深度超过2米的采坑。“令人惊喜的是,坑中竟埋藏了上万个化石个体。”
在这个黄绿色泥页岩形成的“化石坑”中,他进行沉积岩石微相观察,发现这套保存精美化石的岩层,是由风暴引起絮状泥质物快速沉积形成。他推测,在寒武纪时期,这里的生物极有可能经历过一场大暴雨或者海啸,“从陆地上带来的泥沙,经过重力分选,形成细小泥,将一群小动物迅速埋藏……经过千万年的成岩作用和地质变化,化石形成,直到5.2亿年后,它们才重见天日。”
麒麟虾化石
大量的化石标本被带回实验室,进行修复和整理。一块被劈开一角的化石,引起了赵方臣的注意:裸露的化石一角,隐约露出一个小小的、像头盔一样的头部,一对弯弯的、长满小刺的“前爪”。“这是一对很特别的前附肢,让我们立刻联想到奇虾。”回忆起发现化石的情景,赵方臣的语气中透着兴奋,“与奇虾类似,这对‘爪子’也是分节的,并且每一节都带有小刺,然而,从它显现出的头部特征来看,又与当时已报道的奇虾不同。”
麒麟虾化石
赵方臣立刻开始对这块化石进行修理。随着修理的推进,黄绿色的岩石上,一只奇特“小虾”的身影逐渐呈现——除了和奇虾一样,长着一对带刺的“前爪”,还有多节的身体、分节的腿肢、硬化的表皮……“它什么都像,却又什么都不像,既有远古动物奇虾的特点,又和现在我们吃的虾有相似之处……”赵方臣半开玩笑道,“我们可能找到了寒武纪的‘四不像’。”但是,由于最终呈现的小虾身体并不完整,他还需要找到更多相同动物的化石。
这很有可能是一个全新的物种!为了证实自己的猜想,赵方臣开启了“寻虾之路”。此后的十余年间,他几乎踏遍了昆明周边所有的寒武纪地层化石产区,采集到另外4块形态相同的化石标本,他们还在一家自然博物馆里找到了一块保存完整的化石。“澄江动物群里,这种‘四不像’的动物化石实属罕见,能够找到6块非常难得。这其中最小的仅有1厘米左右,博物馆收集来的化石是最大的,有7厘米。但要说保存最完整、最精美的,还要数当年在‘化石坑’里整理出来的一块。”赵方臣轻轻捧起这块化石,手掌大小的黄绿色岩石上,“小虾”紫红色的身体清晰可见。
在用显微电镜对这只5厘米的“小虾”进行结构研究时,他和同事又有了新发现——“小虾”头盔似的脑袋上方,长着五只眼睛!赵方臣解释说,这五只眼睛成两排,前面是一双较大的眼睛,另外三只眼睛排列在后,“这一特征在寒武纪的节肢动物祖先类型身上可以找到,最典型的就是‘寒武纪怪物’——奥帕宾海蝎。”
但是,仅仅从化石上看到这些形态结构,是远远不够的。研究团队还需要证实“小虾”的这些结构是真实存在的。借助多种技术手段,研究团队对每一块化石展开了精细的解剖学研究。
麒麟虾给生物进化增添有力证据
随着研究的推进,“小虾”的复原图也在不断地完善,一幅又一幅图像被赵方臣带回家,引起女儿的好奇心,“爸爸,这是什么?”小女孩问。
麒麟虾素描图
“这是来自寒武纪的‘麒麟’,你看,它有五只眼睛,这是它的爪子,连接着神经组织……”赵方臣拿出电脑,屏幕上,红色的能谱分析图像,星星点点的亮光交汇出一条弯曲的“管道”,“这条长长的,就是它的肠道。”
在化石中,动物的眼睛、肠道、消化腺、神经组织等软躯体构造,通常是最难以保存的。“要论证这些软躯体结构的存在,就需要通过扫描电镜和能谱分析,看到化石身上的元素差异。”赵方臣说,化石精美的保存状态,为他们提供了丰富的信息,通过能谱分析,“小虾”全身的元素分布呈现在计算机上。消化系统主要以碳元素保存,在降解或矿化的过程中,由于降解速度等因素的不同,碳元素留在了“原位”,保留了消化系统原本的形态。
麒麟虾揭示的节肢动物起源和早期演化新模式 (曾晗制图).
得到了元素分布图像,还要和现代生物解剖学进行对比,结合已知的节肢动物的形态特征,判断“小虾”消化系统和神经系统的分布位置。“与脊椎动物相反,节肢动物的消化系统在背部,神经系统在腹部。”赵方臣指着一幅元素分布图,图像上,元素呈条状分布,延伸出不同的分支,连接着眼睛、腿肢、附肢等,比较解剖学研究表明:“小虾”的身体分为二十五节,每一节都有一对双肢型的腿肢,包括用于游泳的桨状外肢,以及用于行走的内肢;脑袋则像戴着一副头盔,五只眼睛正视前方,从头部的下方伸出一对像爪子一样长满小刺的附肢,表明它“捕食者”的身份。
身体具有明显的真节肢动物特征,头部却又嵌合了节肢动物祖先类型的形态构造,这只奇特的“小虾”,如同中国传统神话中的“四不像”瑞兽“麒麟”一般,身体嵌合了多种动物的形态特征。因此,赵方臣等人将它命名为“章氏麒麟虾”,“章氏”是为了致敬来自博物馆的那块化石的捐赠者。
麒麟虾的演化位置到底在哪?它是否就是达尔文所预言的“过渡型”化石?
为了揭示麒麟虾在演化长河中的意义,研究团队中的博士曾晗,在对中国澄江动物群和加拿大布尔吉斯页岩数万块节肢动物化石进行多年观察研究的基础上,整合了“节肢动物起源和早期演化”领域的二十多个形态数据集,编码了该领域最新的大型数据矩阵——包括81个分类群和283个性状,采用多种模型和参数进行了演化树重建。“谱系发生分析结果一致表明,麒麟虾的演化位置位于真节肢动物的最根部,处于奇虾类和其它真节肢动物之间。”
“麒麟虾代表了达尔文进化论预言的重要过渡型化石,给生物进化论增添了一个强有力的证据。”11月5日,凝结几代科学家心血的研究成果在国际知名期刊发表,全球瞩目。赵方臣却没有停下脚步——他又回到澄江的野外科考现场,试图探寻更多解答“达尔文困惑”的谜底。为了庆祝团队的最新发现,他将微信头像换成了女儿画的一幅“麒麟图”,他很高兴,上小学的女儿对自己的研究很感兴趣,“未来,希望这些‘小达尔文’们,能解开这棵庞大生命演化树的更多秘密……”
古生物化石的应用并举例说明
恐龙灭绝
地球历史上的中生代曾经栖息过种类繁多的爬行动物,这其中最著名的也许就要属恐龙了。世界上已经发现的恐龙化石多达几百种,这样一个主宰地球l.6亿年之久的庞大动物类群在白垩纪末期却突然覆灭。写下了生物史上令人费解的一章。 今天人们看到的只是那时留下的大批恐龙化石。 来自中国的古生物学和物理家黎阳2009年在耶鲁大学发表的论文引起国际古生物学界的轰动,他和他的中国团队在6534.83万年前的希克苏鲁伯陨石坑K-T线地层中发现了高浓度的铱,其含量超过正常含量二百三十二倍。如此高浓度的铱只有在太空中的陨石中才可以找到,地球本身是不可能存在的。根据墨西哥湾周围铱元素含量的精确测定,当时是一颗相当于珠穆朗玛峰的小行星的物质不仅撞击了地球中美洲地区,还撞破了地壳,地球因此停转0.2毫秒,然后是地球上从来没有发生过的大地震。撞击使熔浆被抛到数千米的高空,继而是长达几十天的流火现象,高温也许不是最致命的。数以千万吨的灰尘、有毒物质在随后的一个月内遍及全球。在以后的四个多月里,太阳只是一个模糊的影子,植物停止了生长,食草动物大量减少,污浊的空气、短缺的食物、肆意的疾病等等无不摧残着幸存下来的恐龙。由于尘土的遮盖,地球上面临着寒冷的侵袭,寒冷似乎不是最严重的问题,但是,请记住一些动物的性别是由温度决定的,恐龙正是其中之一。造成此次生物的大灭绝。以前学术界都是把外来天体撞击说和火山喷发说分开讨论的,但这两个学术都有相当大的缺陷,外来天体说光是撞击不足以影响那么严重,时间那么久,范围那么远(全球性的),而火山说,地球上的火山活动本身就很多很巨烈,但都不足引起如此大的生物灭绝,包括黄石超级火山在内,而中国学者黎阳提供的论证方向和证据完美地解答了国际古生物界的长期疑问,两者的结合才可能造成如此重大的地球生物大灭绝。
近期理论
德国科学家最近提出,恐龙灭绝是由当时恶劣的“空间天气”造成的,也就是说,来自宇宙的强烈粒子流闯入地球大气并导致地球气候发生剧烈变化,从而致使恐龙灭绝。 据德国《科学画报》杂志报道,来自波恩天体物理学研究所的约尔格.法尔教授介绍说,地球在6千万年前曾陷入一次强烈的宇宙粒子流“风暴”中。在遭遇这样的风暴时,高速进入地球大气的各种粒子会达到平时的上百倍之多,将大气中的分子“撕裂”成为形成雨水所必要的凝结核,最终导致地球大气中云层增厚,降雨频繁,气温急剧下降。 科学家认为,正是宇宙粒子流的爆发导致了地球气候条件的剧烈变化,而不能适应此种气候变化的恐龙也因此在较短时间内灭绝。 迄今为止,各种有关恐龙灭绝原因的解释均不能自圆其说。近年来美国物理学家路易·阿尔瓦雷兹提出的小行星撞击地球的假说备受各方关注。他在研究意大利古比奥地区白垩纪末期地层中的黏上层时发现微量元素枣铱的含量比其他时期地层陡然增加了30-160多倍,之后人们从全球多处地点取样检测都得出同样结论,白垩纪末期地层中铱元素合量异常增高的确是普遍性的。于是阿尔瓦雷兹认为在白垩纪末期有一颗直径约10公里的小行星撞击了地球,产生的尘埃遮天蔽日。造成地表气候环境巨变,导致了恐龙的消亡。但是,用小行星撞击地球来解释岩层中铱含量增加和恐龙灭绝存在许多疑点。 1.小行星一般都是由硅、铁类元素构成,这样巨大的小行星落在地球表面即使经历漫长岁月也不可能踪迹全无,而在地球上从未发现有这样大型的陨石; 2.白垩纪末期的岩层大部分是熔岩冷却形成的火成岩,由尘埃堆积而成的沉积岩只占地表很小一部分。仅一颗小行星撞击扬起的尘埃能够把当时地球上绝大多数动植物埋入深达几千米的岩层中吗? 3.一颗小行星所含的铱元素就能均匀的散布以至覆盖整个地球表面吗?铱元素在地球深处也同样存在,为什么只推测铱元素来自地球以外而不是来国地球内部呢? 我们知道,地球内部的热核反应会不断积聚起巨大能量,一旦地壳承受不住时,内部压力便冲破地壳突然释放形成大爆发。铱枣这种主要存在于地核内的元素在大爆发时通过熔岩喷发从地球深处被带到地壳表层,而公认的标志白垩纪结束的黏土层正是由大量火山灰尘堆积形成。所以,白垩纪末期地层中铱含量普遍增多证明当时地壳曾发生了普遍性剧烈喷发。 化石档案告诉我们,绝大多数恐龙的死亡时间和绝大部分恐龙蛋化石的产出年代是在白垩纪末期,已发现的恐龙和恐龙蛋化石全部保存在富含铱的薄黏土层下的地层中,这与地质学界认定的白垩纪末期大规模造山运动等一系列全球性地壳构造剧烈变动的时间相吻合。 近年来在内蒙古巴音满都呼白垩纪末期的地层里出土的数百个原角龙和甲龙化石中,大量完整的恐龙骨架成群堆积在一起,从遗骸的埋葬姿势看,它们是在极度痛苦中死去,其中还有整群的恐龙幼仔骨架。这一情景显示它们是灾难性的集体死亡,而且死后尸体迅速在原地被埋葬(在世界其它地方的恐龙化石许多都有相似的死亡特征)。同时发现当地含化石的岩层是一种砖红色的粉沙岩层,这种由大量火山灰堆积而成的层积岩正是形成化石的最佳环境。可以推测那次环境剧变的过程相当突然和短暂。因为,如果地球的环境是在较长时间逐渐变化,恐龙种群是缓慢消亡的话,它们是不会留下这么大量埋没时间相对集中的恐龙蛋化石和整群恐龙幼仔化石的。所以,大多数恐龙应是在生存环境一直基本正常的情况下因突然降临的毁灭性灾难而大批死亡。 大量体现当时地球环境特征的动植物化右均显示,白垩纪末期以前,地球大气层的密度和厚度远远超过现在,地表较为平坦,全球都是非常温暖潮湿的气候环境。那时极地和赤道温差很小,20世纪80年代,加拿大地质学家曾在北极圈内的埃尔斯米尔岛发现了一片以水衫为主的化石树林,林中还有鳄等动物化石,说明极地曾具有热带的气候环境。自然环境是决定生命存在形态的主要因素,地球大爆发后,当那些身躯硕大的恐龙赖以生存的湿热环境不复存在时,即使有一些幸存下来,也无法适应相对寒冷干燥、有冷暖季节区分的气小行星撞击地球
候环境而继续生在。所以,大多数恐龙的绝迹便自然而然了。 还有一部分幸免于难的恐龙(大多体形较小)以及一些早在侏罗纪就已经进化为原始鸟类、哺乳类的动物、遵循自然界物竞天择、适者生存的法则,在相对恶劣的环境中,经过7000万年不断演变,大多数物种改变了原来的形态,由冷血动物进化为耐寒的能调节体温的热血动物(鸟类、哺乳类及人类)。当然,每次大规模物种进化后,总会有一些物种保留原状,像鱼类进化为两栖类后,鱼类还延续生存,爬行类中也有极少数(鳄、蜴蝎等)至今仍然保持了7000万年前恐龙的原始形态。 地球岩层中的生物遗迹揭示,在生物进化史上,每隔一定时期就会发生一次物种大灭绝,白垩纪末期的恐龙灭绝不是生物进化史上惟一的灾难,在更早的年代曾发生过绝大部分无脊椎动物在很短时间突然出现的“寒武纪生命大爆炸”现象。就像生物从单细胞向多细胞进化与爬行动物向哺乳动物进化一样,它们需要一个进化的过程(有1984年发现的我国云南澄江化石群为证)。 迄今没有明显的证据可以证明恐龙灭绝这种大规模生物灭绝是由小行星撞击引起的。但是,地球内部至今仍在继续的地质构造频繁变动的事实表明,周期性地壳构造变动引起的环境“灾变”在生物进化过程中始终起主导作用,当然,小规模的物种逐渐进化也是贯穿于整个生命演变过程。周期性天体爆发(如新星爆发)是包括地球在内的所有行星在演变过程中不可缺少的重要环节。那些山脉中的海洋生物化石和海底矿藏就是解释恐龙时代因地壳剧烈变动而终结的最好说明。
中生代末大灭绝
现在我们知道,恐龙灭绝的时间是在距今约6500万年前,地质年代为中生代白垩纪末或新生代第三纪初。而且在那个时候,不仅统治了地球达1亿多年的各种恐龙全部绝灭了,同样悲惨的命运还同时降临到了地球上的很多种其它的生物头上。在这次灾难中灭绝的还有鱼龙、蛇颈龙等海洋爬行动物,有翼龙等会飞的爬行动物,有彩蜥等恐龙的陆生爬行动物亲戚,有菊石、箭石等海洋无脊椎动物﹔海洋中的微型浮游动植物,钙质浮游有孔虫和钙质微型浮游植物等也几乎被一扫而光。经过这场大劫难,当时地球上大约50%的生物属和几乎75%的生物种从地球上永远地消失了。 这真是一场大灭绝、大灾难。大灭绝的结果使得在距今约6500万年这个时间的前后,地球上生物世界的面貌发生了根本性的巨变。这场大灭绝标志着中生代的结束,地球的地质历史从此进入了一个新的时代──新生代。 科学家们经过不懈的努力,分析研究了到目前为止可以发现的所有线索,提出了解释这一大灭绝现象的各种理论。但是至今,关于这场大灭绝的原因科学界仍然没有找到一个完全正确的答案。 也许,这样的答案等待着我们来寻找。 在此仅将一些较为人所知的说法分述如下:被饿死,被互相残杀等等,不过现在的说法越来越多,但中国科学家考证:陨石撞击后,恐龙还存活了200万年左右。
陨石碰撞说
1980年,美国科学家阿弗雷兹父子在6500万年前的地层中发现了高浓度的铱,其含量超过正常含量几十甚至数百倍.这样浓度的铱在陨石中可以找到,因此,科学家们就把它与恐龙灭绝联系起来。根据铱的含量还推算出撞击物体是直径大约10公里的一颗小行星,这么大的陨石撞击地球,绝对是一次无与伦比的打击,以地震的强度来计算,大约是里氏10级,而撞击产生的陨石坑直径将超过100公里。科学工作者用了10年的时间,终于有了初步结果,他们在中美洲墨西哥犹卡坦半岛的地层中找到了这个大坑。据推算,这个坑的直径在180公里到300公里之间.现在,科学工作者们还在对这个大坑做进一步的研究。 科学家们开始为我们描绘6500万年前那壮烈的一幕。有一天,恐龙们还在地球乐园中无忧无虑地尽情吃喝,突然天空中出现了一道剌眼的白光,一颗直径10公里相当于一座中等城市般大的巨石从天而降。那是一颗小行星,它以每秒40公里的速度一头撞进大海,在海底撞出一个巨大的深坑,海水被迅速气化,蒸气向高空喷射达数万米,随即掀起的海啸高达5公里,并以极快的速度扩散,冲天大水横扫着陆地上的一切,汹涌的巨浪席卷地球表面后会合于撞击点的背面一端,在那里巨大的海水力量引发了德干高原强烈的火山喷发,同时使地球板块的运动方向发生了改变。那是一场可怕的灾难。陨石撞击地球产生了铺天盖地的灰尘,极地雪融化,植物毁灭了,火山灰也充满天空。一时间暗无天日,气温骤降,大雨滂沱,山洪暴发,泥石流将恐龙卷走并埋葬起来。在以后的数月乃至数年里,天空依然尘烟翻滚,乌云密布,地球因终年不见阳光而进入低温中,苍茫大地一时间沉寂无声。生物史(恐龙)与地质史(中生代)上的一个时代就这样结束了。 由于这一陨石坑现已被找到,并且科学家也已经掌握了一些相关证据,所以,恐龙灭绝之谜似乎可以尘埃落定了,但是,如果真的是陨石造成的恐龙灭绝,那么为什么鸟能够度过劫难而一直生存的现在呢?这不能不促使人们再去寻找其它的思路来分析恐龙绝灭的原因。
气候变化说
由于板块移动,海流产生改变,更引起气候巨幅的改变。严寒而干燥的气候使植物死亡,恐龙缺乏食物而导致了灭亡。 也可能是气候变化直接导致了恐龙因饥渴而灭绝。
海洋退潮说
根据罗伯特-巴克的说法,海洋退潮,陆地之间相接壤时,生物彼此相接触,因而造成某种类的生物绝种。例如袋鼠,袋鼠能在大洋洲这种岛屿大陆上生存,但在南美大陆上遇见别种动物就宣告灭亡。除了这种吃与被吃的关系以外,还有疾病与寄生虫等的传染与传播问题。
火山爆发说
因为火山的爆发,二氧化碳大量喷出,造成地球急激的温室效应,使得植物死亡。而且,火山喷发使得盐素大量释出,臭氧层破裂,有害的紫外线照射地球表面,造成生物灭亡。但是这个学说有一个前提,那就是火山大规模的爆发。 意大利著名物理学家安东尼奥-齐基基最近提出,恐龙大绝灭的原因很可能是大规模的海底火山爆发。 齐基基教授认为,白垩纪末期,地球上在海洋底下发生了一系列大规模的火山爆发,从而影响了海水的热平衡,并进而引起了陆地气候的变化,因此影响了需要大量食物维持生存的恐龙等动物的生存。他的理由是,现代海底火山爆发对海洋和大气产生的影响是众所周知的,只是其影响程度比起6500万年前发生的海底火山爆发的程度小多了。 齐基基教授认为,过去,科学界对海底火山爆发的情况了解得很少,现在需要对这种严重影响地球环境的现象进行深入的研究。他举例说,格陵兰过去曾经生长着茂密的植被,但是当全球性的海洋水温平衡变化以后,寒冷的洋流改变流向后经过了格陵兰,从此把这个大大的岛屿变成了冰雪覆盖的大地。这是海洋水温平衡变化对气候产生巨大影响的一个典型实例。海底火山活动是影响海洋水温平衡变化的一个重要因素。因此,齐基基教授认为应该将海底火山的大规模爆发引起的海洋水温平衡变化作为研究恐龙绝灭问题的一个重要参考因素。
温血动物说
过去,所有的科学家都认为恐龙像其他爬行动物一样是冷血动物或变温动物,但是随着化石资料的不断增多,人们的认识也发生了变化,有人提出,有些恐龙可能是温血动物。首先,他们认为有些恐龙行动极为敏捷,也不是像蛇一样在地上爬行,而是靠两条后腿在地面上跑动,其速度可达每小时20至90多公里。这就需要有强壮的心脏并且维持较高的新陈代谢,这些显然冷血动物是做不到的。其次,恐龙的食量都相当大,据推测,一头30吨重的蜥脚类恐龙,每天可能要吃掉近2吨食物,只有温血动物才需要这么多的能量。从食肉恐龙远远少于食草恐龙来看,这一点也是合理的。另外,还有一些身体较小的恐龙,它们身上覆盖着一层羽毛或毛发,这也是为了防止体温散失。其它方面,如骨胳的研究,也初步表明一些恐龙是温血动物。温血恐龙的说法一提出,就受到强烈抨击,但到底结论如何,目前还难下定论。 有些人认为恐龙是温血性动物,因此可能禁不起白垩纪晚期的寒冷气候而导致无法存活。因为即使恐龙是温血性,体温仍然不高,可能和现生树懒的体温差不多,而要维持这样的体温,也只能生存在热带气候区。同时恐龙的呼吸器官并不完善,不能充分补给氧,而它们又没有厚毛避免体温丧失,却容易从其长尾和长脚上丧失大量热量。温血动物和冷血动物不一样的地方,就是如果体温降到一定的范围之下,就要消耗体能以提高体温,身体也就很快地变得虚弱。它们过于庞大的体驱,不能进入洞中避寒,所以如果寒冷的日子持续几天,可能就会因为耗尽体力而遭到冻死的命运。但是,这种学说有一个疑点,那就是恐龙不都是那么庞大的,也不一定都不能躲进洞里避难,所以这种学说也有不完善的地方,也需要修正。
自相残杀说
因为气候问题,使植物大量灭绝,从而使以植物为食的食草龙渐渐灭亡,而肉食者,也因为没有了食物,而变得地疯狂,自相残杀而灭绝。
哺乳类进化说
在中生代后半,已有哺乳类的祖先生存。根据化石的记录,当时的哺乳类体型甚小,数量也十分有限,直到白垩纪的后期,数量才开始急速增加。推测它们属于以昆虫等为主食的杂食性,这些小型哺乳类发现恐龙的卵之后,即不断取而食之,最终导致恐龙的生育危机,导致恐龙灭绝。
物种的老化说
认为恐龙由于繁荣期间长达1亿6千多万年,使得肉体过于巨体化。而且,角和其它骨骼也出现异常发达的现象,因此在生活上产生极大的不便,最终导致绝种。 恐龙中最具代表性的迷惑龙,体长二十五米,体重达三十吨,由于体型过于庞大,使动作迟钝而丧失了生活能力。另外,三角龙等则因不断巨大化的三只角以及保护头部的骨骼等部位异常发达,反而走向自灭之途。 (疑点:并非所有的恐龙体型都如此庞大,也有体长仅一米左右的小恐龙。另外,也有骨骼像鹿一般,能够轻快奔跑的恐龙。但为什么这种恐龙也同时绝种了呢?而且,异常发达的骨骼等部位,在冷血动物体内,推测能够吸收外界的温度,也能放出体内的热,以调节身体的温度,具有非常有利的功能。由此,我对于恐龙因种的老化而绝种的说法表示怀疑。)
繁殖受挫理论
目前已经在世界上许多地方陆续发现了古老爬行类的蛋化石,尤其是恐龙的蛋化石。按照形态结构,可以把恐龙蛋分为短圆蛋、椭圆蛋和长形蛋等种类。恐龙蛋的大小变化范围很大,蛋壳厚度及其内外部“纹饰”、蛋壳结构及其壳层中的椎状层和柱状层比例变化范围都存在不同的差异。为了深入开展恐龙蛋内部特征的研究,科学家已经采用了很新的技术和多种方法,如扫描隧道显微镜,x射线衍射仪,偏光显微镜,CT扫描仪等等。近年来,我国科学家首次采用CT技术对山东莱阳出土的恐龙蛋化石进行了无损伤内部结构特征的研究,发现了山东莱阳的一些恐龙蛋化石具有其它方法无法观察到的恐龙胚胎。一些科学工作者认为。恐龙胚胎的变形与错位,有可能导致恐龙蛋无法正常孵化,从而使恐龙走向衰弱最终灭绝。
气候骤变理论
根据深海地质钻探得到的资料,一些科学家认为在6500万年前的地球上的气候发生了异常的变化,温度忽然升高。这种变化使恐龙等散热能力较弱的变温动物无法很好地适应环境,引起其身体中的内分泌系统紊乱,尤其是造成雄性个体的生殖系统严重损坏。结果,恐龙无法繁殖后代,从而走向了最终的绝灭。 还有一种理论,虽然同样是认为气候骤变引起恐龙绝灭,但是推测的过程却不一样。这一派学者认为,在距今大约7000万年前,北冰洋与其它大洋之间被陆地完全隔开,并在最后的日子里,那咸咸的海水因各种因素的作用渐渐地变成了淡水。到了距今6500万年前,分隔北冰洋与其它大洋的“堤岸”突然发生了决口。大量因淡化而变轻的北冰洋的水流入其它大洋。由于北冰洋的水温度很低,这些“外溢”的冷水形成了一层冷流,使得地球大洋的海水温度迅速地下降了大约20度。海洋温度的下降又严重影响了大陆气候,使大陆上空的空气变冷。同时,空气中的水蒸气含量也迅速减少,引起了陆地上普遍的干旱。陆地上的这些气候变化产生的综合结构就是,恐龙灭绝了。 气候骤变造成恐龙绝灭的一条可能的途径是严重影响恐龙的卵。一些科学家发现,在恐龙灭绝之前的白垩纪末期,恐龙蛋的蛋壳有变薄的趋势,说明在恐龙大绝灭之前有气候急剧变化造成的作用。我国的一些古生物学家也发现,在一些化石地点产出的恐龙蛋中,临近绝灭时期的那些恐龙蛋蛋壳上的气孔比其它时期的恐龙蛋蛋壳中的气孔要少,这很可能与气候变得寒冷干燥有关。
大气成分变化理论
白垩纪末期的恐龙大绝灭是生物历史上的一个千古之谜,科学家提出了一个又一个的理论来试图解释其原因,但是至今没有一个让所有人都能够接受的定论。较为流行的的说法是小行星撞击地球引起的灾难导致了恐龙的灭绝,但是这一理论并不完善。因为恐龙是当时地球上最成功的动物,其丰富的多样性更是表现得大小不等、形态各异、生活方式也是多种多样。如果是小行星撞击造成的灾难引起了恐龙的灭绝,那么为什么鸟能够度过劫难而一直生存的现在呢?这不能不促使人们再去寻找其它的思路来分析恐龙绝灭的原因。 现代科学分析使我们了解到,在地球刚刚形成的遥远年代里,空气中基本上没有氧气,二氧化碳的含量却很高。后来,随着自养生物的出现,光合作用开始了消耗二氧化碳和制造氧气的过程,从而改变了地球上的大气环境。同时,二氧化碳一方面通过生物的固定以煤、石油沉积在地层里,另一方面也通过有机或无机的过程以各类碳酸盐的形式沉积下来。这种沉积是一直进行的。 有证据表明,恐龙生活的中生代二氧化碳的浓度很高,而其后的新生代二氧化碳的浓度却较低。这种大气成分的变化是否与恐龙灭绝有关呢? 众所周知,每种生物都需要在适当的环境里才能够正常地生活,环境的变化常常能够导致一个物种的兴衰。当环境有利于这一物种时,它就会兴旺发展﹔反之,则会衰落甚至绝灭。环境因素包括温度、水等因素,还包括大气的成份。那么,大气成份的变化会不会影响生物的生活呢?答案是肯定的。例如,人处在二氧化碳浓度较高的环境下会有生命危险,而有些动物甚至比人对二氧化碳的浓度变化更为敏感。 恐龙生活的中生代,大气中的二氧化碳的含量较高,说明恐龙很适应于高二氧化碳浓度的大气环境。也许只有在那种大气环境中,它们才能很好的生活。当时,尽管哺乳动物也已经出现,但是它们始终没有得到大发展,也许这正是由于大气成分以及其它环境对它们并不十分有利,因此它们在中生代一直处于弱小的地位,发展缓慢。随着时间推移,到了白垩纪之末,大气环境发生了巨大的变化,二氧化碳的含量降低,氧气的含量增加,这种对恐龙不利的环境可能体现在两个方面:1、恐龙的身体发生了不适,在新的环境下,很容易得病,而且疾病会象瘟疫一样蔓延。2、新的大气环境更适于哺乳动物的生存,哺乳动物成为更先进、适应性更强的竞争者。在这两种因素的作用下,恐龙最终灭绝了。而那些孑遗的爬行动物则是少数既能适应旧环境,又能适应新环境的少数爬行动物物种。 大气成分变化造成恐龙灭绝这一理论有两个出发点,一个是中生代的大气成份与现代不同,另一个是每种生物需要合适的大气环境才能生存。远古时代的大气中几乎没有氧气,而二氧化碳的含量很高。后来由于生物的出现,在光合作用下大气中二氧化碳的含量逐渐减少、氧气的含量逐渐增加的这一过程也许可以解释生物进化史中的很多现象。例如寒武纪的生命大爆发,这也是进化史中的一个难解之谜。大气成份变化也可以对此作出解释,因为动物不能直接利用无机物进行光合作用,它的起源落后于植物的起源,必须发生于大气中的氧气含量达到相当的程度时。因此,寒武纪的生命大爆发必须以大气中的氧气含量已经达到了一定程度做保障,而这一点已经被科学所证明。 因此,对于恐龙灭绝来说,小行星撞击也许起了一定作用,但看来并非是最关键的因素。除了上述的22种比较著名之说外,还有许多较鲜为人知的说法(如太阳黑子爆发、电磁扰动、地球磁场方向及强弱发生变化),至于哪一个才是最好的说法,全凭各人的想法,并没有一定的对与错,毕竟恐龙灭亡之谜还没有真正解开。 但无论发生了什么,有一点是不容质疑的,那就是恐龙无法适应所发生的事件所造成的影响或改变。
中国新理论
据国人自创理论学说《地球热核演变说》记载,恐龙的诞生就已经注定了它的灭亡,决定恐龙灭绝的主要因素是其自身内因,而非外因。恐龙的肌肉属于一种有机硅胶,恐龙体内硅含量高于现在动物的祖先,现在动物的祖先体内硅含量高于现在动物。我们把恐龙叫做橡胶型动物,把现在动物叫做塑料型动物。恐龙对硅烷的依赖性极强。恐龙以高分子有机硅或硅结构的动物、植物为食,由于大量的有机硅被氧化成为二氧化硅,又因为在自然条件下硅元素的氧化是单向的,不能像碳元素那样可以在动物、植物,非生物之间循环转化,所以地球上的有机硅越来越少,恐龙随着其赖以生存的食物的减少而逐渐灭绝。
综合原因说
因为恐龙的灭绝是在各种内外界因素共同作用下才会发生,所以这种理论认为恐龙灭绝是一个复杂的过程,单一的原因很难导致恐龙灭绝,恐龙的灭绝是由诸多方面原因共同造成的结果。
分类: 教育/科学 >> 科学技术
问题描述:
古生物化石的应用并举例说明
哪位高人能帮我回答一下这个作业题
解析:
古生物化石是指人类史前地质历史时期形成并赋存于地层中的生物遗体和活动遗迹,包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。它是地球历史的见证,是研究生物起源和进化等的科学依据。古生物化石不同于文物,它是重要的地质遗迹,是我国宝贵的、不可再生的自然遗产。
古生物化石的综合价值
化石为国内乃至国际研究动植物生活习性、繁殖方式及当时的生态环境,提供十分珍贵的实物证据;化石对研究地质时期古地理、古气候、地球的演变、生物的进化等具有不可估量的价值;化石为探索地球上生物的大批死亡、灭绝事件研究,提供罕见的实体;有些特殊、特形化石其本身或经加工具有极高的美学欣赏价值和收藏价值,因此,在一定意义上,它也是一种重要的地质旅游资源和旅游商品资源。
在云南橙江县帽天山,发现了轰动了世界的橙江动物群化石.这是目前世界上发现最古老,保存最完整的软体动物化石群.自1984年发现"纳罗虫"以后的10年间,近10个国家的50多位科学家在这一带采集化石约5万块,它们分别属于海绵,腔肠,蠕形,节肢,腕足等动物门或超门,有的动物因未曾见过而无法分属.科学家在橙江化石中已发现40多个门类的80多种动物.橙江化石群中的云南虫被证实是地球上最古老的半索动物,从而解决了生物进化论上一个最棘手的难题之一,即脊椎动物与无脊椎动物两大类别的演化关系.这一发现在进化生命科学上具有极为重要的意义.橙江动物化石群的发现被国际学术界列为"20世纪重大科学发现之一".
(三)恐龙化石
恐龙是爬行动物中的一个庞大家族,生活在距今2.25亿-0.65亿年前的大陆上,曾经统治地球达1.6亿年之久.专家认为,地球生活过的恐龙有900-1200个属.人类发现恐龙化石已有180多年的历史.100多年来,恐龙一直是古生物学界和全人类最有兴趣的话题之一.
我国发现的恐龙化石产地很多,并很有特色,主要分布在黑龙江嘉阴一带,四川自贡及四川盆地其他地区,山东诸城,内蒙古二连浩特盐池和查干诺尔,广东南雄,山西天镇,河南西峡,内乡,新疆准噶尔盆地,以及广西抚绥,浙江永康,贵州等地.
(四)鸟类化石
我国鸟类化石的发现已有几十年的历史.鸟化石种类很多,仅周口店鸟类群就有鸟化石122种.近年来,辽宁西部北票中华龙鸟化石的发现,一举打破了德国在早期鸟类化石方面的垄断地位.初步认为鸟类是由小型恐龙演化而来,其科学价值无法估量.中华龙鸟是鸟类真正始祖,其发现,有力地支持了鸟类系由小型兽脚类恐龙演化而来的学说,并将原始鸟类演化历史分为四个阶段:中华龙鸟期-始祖鸟期-孔子鸟期-真鸟期.四个阶段的代表在辽宁西部都有发现.这些发现引起世界轰动.
(五)古象化石
在我国有多处发现,除具有科研价值外,还有重要的观赏价值.主要化石产地有:内蒙古扎赉诺尔松花江猛玛象,它是我国最大的古象化石,化石全长9米,身高4.7米.甘肃合水县板桥"黄河剑齿象",它是世界上个体最大,保存最完整的剑齿象化石.同时出土的还有鸵鸟,三趾马,羚羊
古生物化石还具有重要的美学观赏价值。有些特殊、特形化石其本身或经加工具有极高的美学欣赏价值和收藏价值,因此,在一定意义上,它也是一种重要的旅游资源和旅游商品资源。
此外,某些古生物化石具有重要的药学价值。在特定地质环境保存的古生物化石如某些特殊脊椎化石及其混合物具有重要的医用价值。(完)
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我是奥特号的签约作者“乐荷”
本文概览:近代科学家和考古学家在世界各地陆续发现了大量迷一般的人类化石、人造工具、人造建筑物等人类文明遗迹。这些文明遗迹遗留在地下、地面上、山上、山洞中、海底甚至天上,如2亿年前人类脚印...
文章不错《史前时期的人类》内容很有帮助