转眼间2020年余额已经所剩无几,尤其是今年给人的感觉过得尤其之快,仿佛转眼间又从去年的冬天到了今年的冬天。然而,面对成堆的科研压力和满地的头发,总是在一年的最后这段时间希望时间过得慢一些,一年能多出几个月供我们挥霍。在早在5亿多年前的寒武纪时期,一年竟有424天!相对于今天多出了两个月的时间,相对应每天的时长也有缩短。这一惊人的发现竟然是通过对古生物学的观察得出的。
生长习性指的是生物长期与环境相互作用形成的生活习惯和生态习性。生态习性是生物的固有属性,生活习性是生物能良好生存的生活环境。所以,生物的习性变化很大程度可以反映环境的演化,当这一方法运用到古生物上将会起到巨大的作用。生物的生长离不开生活环境的制约,地球的自转、公转、气候变化、四季交替等变化都会在生物上产生周期性的影响。
树有轮,节有节。不同生物的习性可以记录复杂的环境变化,不同的环境变化也可以在生物身上留下深刻的记录。很多生物表面都有着类似于“树木年轮”的记录,清晰地记录着地质历史时期沧海桑田的变迁。早在90年前,马廷英(1933)就注意到珊瑚的生长线反映了海水水温的季节性变化,他发现远离赤道的珊瑚在结构上反映季节变化更明显,这为古生物学在研究环境演化上起到了先驱性的作用。化石对时间记录的研究,直到上世纪70年代被尹赞勋院士定义为“古生物钟”,用以探讨对地球环境的记录,这一名称也得到了学术界的一致认可。下面,就带大家了解一下人们是如何认识古生物钟,又是如何通过古生物钟破解地球演化的惊天大案的。
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古生物钟
植物的开花结果,动物的冬眠苏醒,自然界的生物如同完成自己的使命一样,总是按部就班的进行着生物活动。仿佛每个生物心中都有一个永动的钟表,随时提醒你到了什么季节该完成什么工作。当这些生长活动反映在生物身上可能会产生有周期性的痕迹,如同树木年轮一样,这样的痕迹就被叫做生物钟。
树木年轮
年轮与气候变化
现代深海单体珊瑚
而古生物化石身上也同样具有的生长周期的痕迹,这些生长痕迹随着生物体被石化成化石而被完整的保留下来,这些痕迹就被称为“古生物钟”。古生物钟记录了这些生物当时的生长信息,为我们解读地质历史时期环境的演化提供了重要的依据。而珊瑚化石往往保存完整,如同现代珊瑚一样,珊瑚对海水环境要求苛刻,而且生长极易受到环境变化的影响,因此常有人用珊瑚化石发育情况试图恢复古气候带。且珊瑚的生长纹层具有周期性规律,可以反映季节的变化,具有与树轮相似的特征,因此珊瑚也被称为“海上树轮”。且珊瑚早在奥陶纪就出现并快速发展壮大,且化石往往保存完整。因此,研究地球历史环境的变化,珊瑚常常是个有利的工具。而对珊瑚化石的研究甚至解决了连物理学家都没有说明白的地球自转问题。