叠层石良好的生长纹
还有很多类似的古生物钟值得去探讨,不过受限于样品数量和年龄不适用研究地质历史时期每年天数的变化,但依然具有很重要的古环境意义。例如,生物牙齿的横切面、鲨鱼的脊椎骨切面、龟鳖的甲壳生长纹、带角生物的切面、腕足生物的壳饰等等都可以看到一层层生长的痕迹。这些生物钟在记录着这些生物的生命历程的同时,也见证了地球环境的变化。或许单个生命反应的这些变化是微小的,或许没有规律可言,但是累积的记录,从量变再到质变,我们可以清楚地看到从前寒武纪有生命以来,地球想告诉我们的一切。
一些生物的生长纹
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一些猜想
对于古生物钟是否能记录地质环境的变化,尚有一些争论。有人坚持内生论,指的是某些生物体从遗传上就带有一种像钟一样的而且能够周而复始的循环周期,不受外界的影响(如生物周期说)。而外生论则坚持生物所以能够像上好了弦的钟表,本要原因是受到了外来的有节律的刺激信号,温度、水分、地球自转等都是信号的来源。尽管大量的事实和统计学数据都支持在了外生论这一方,但是古生物钟的科学成因目前仍是古生物学家努力的方向。
基于对地球自转速率变化的推导不难得出地球自转越来越慢的事实,但是如果我们将时间再往前推,试着讨论12亿年前地球的特征,会发现一件可怕的事情。由于每年天数的变化与时间竟有着良好的线性关系,所以在地球形成初期地球的自转速度可能是非常非常快的,甚至一天可能只有4个小时,一年将会有2190天!另一件可怕的事情是,如果我们把推算的时间往未来延伸,会发现地球终有一天会进入暮年,她不再能自由地自转,变成了一个仅随太阳公转而失去了自理能力。当地球被太阳潮汐锁定位置时,停止了自转,将有一面永远是极地,一面永远是炎热干旱!那时候一天可能要100多个小时,生物的作息也会发现剧变,每个人的工作时间被无情地延长了好几倍(当然那时候可能人类已经找到了新的栖息地……)。当然,这一切的假设都比较玄幻,有很多的前提条件,比如我们常常会认为地球公转的时长是确定的,太阳的性质是始终没有变动的等等,这就会引起一些估算上的误差。实际上,46亿年是个极其漫长的过程,这其中众多的变数是目前很难猜想的。
究其原因,地球为什么会自转地越来越慢呢?这件事情始终没有定论,很多人认为可能是由于长时间太阳潮汐对地球的摩擦力,使得地球不断减速;也有人认为地球自身能量的消耗,地球正在老去;也有人认为由于地幔最深处后钙钛矿的导电性差异的原因导致地球的自转速度是有周期性变化的,每十年会增加或者减少千分之三至千分之四秒。但是终归没有定论,对于地球,甚至只是自然界,人类还有着很多的未知没能解决,需要更多地球科学家不断地努力,前仆后继地去解决更多的秘密。
来源: 中科院高能所