【视频】为什么要研究化石? | 徐洪河
徐洪河,中国科学院南京地质古生物研究所研究员,南京地质古生物研究所化石网主管,曾以访问学者的身份访问英国Cardiff大学地球与海洋学院。
研究领域为早期陆生植物多样性、演化及其古环境背景,志留纪—泥盆纪生物地层学,并致力于相关领域的科普工作。迄今共发表学术论文55篇,译著三部,包括《第6次大灭绝——人类能挺过去吗?》、《琥珀——大自然的时空飞梭》、《忘记达尔文:蝇马因何而异》等。
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恐龙在地球上存在了1亿年,人类会持续多久?
徐洪河:各位朋友大家下午好,我是第一次来墨子沙龙。我今天也是想要通过在下面大概35分钟到40分钟的时间里,给大家讲讲常见的化石。
我们看一下这张图片,这个是我们研究所的标志,我们看研究所的上面,有一个像蝙蝠的结构,很多人会把它当成是一种所谓的蝙蝠石。我们今天在院子外面大家都看到了,今天下午可能很多朋友已经体验过了,我们可以找到什么呢?
找到的是三叶虫,它有三个部分,头、胸节、尾节。我们再来看这个,其实它就是用了三叶虫的尾节。三叶虫是一种非常普遍的化石,这个它的局部,这个尾节,这个小的地方是它的刺,就是它尾上长的刺。
另外在我国的山东,很多地方也能看到保存非常松散的(三叶虫化石),并不是很完整,它大部分都是小的尾巴或者是一个比较狭长的刺。因为三叶虫这么常见,所以我们把它形象地画出来。标识的下半部分就是常见的植物化石,当然这里用的是一个羽状复叶。
这些都是属于非常常见的化石,我们去野外,甚至我们今天出门旅游,地质旅行的时候,偶尔也能看见。但是如果从科学的角度来讲,化石是什么呢?其实就是来自于地质历史时期生物的遗体或遗迹。所有的化石都是生物造成的,跟生物密切相关,没有生物就没有化石。有了生物,每一种化石都对应某一种生物。我们在院子摆的化石也是这个意思,让大家体验到挖化石的科研过程。
这张图给大家展示一些常见化石,我相信我们的很多朋友到过国内外一些大型的自然类博物馆,我们可能都会看到这样一些化石。
先从我们熟悉的化石开始,比如最左边的三叶虫,因为三叶虫种类非常丰富,大概两万多种,(数量)非常惊人的类群。这个三叶虫非常奇怪,外面有斑点状的结构,但是它身体也分三个,头、胸、尾。我相信大家经过我们两天在外面化石小猎人的活动,还有我的简单讲解,大家一定对三叶虫印象很深刻。
中间这个是菊石,如果我们到博物馆,或者到一些石类的市场、古玩市场,你们都会看到它。
另外一种最常见了,几乎所有的大型博物馆都会看到,就是各种各样的恐龙。因为现在博物馆有的时候,比如说有空间很大,依靠大型化石才能撑起这样的空间,最好的实例就是恐龙。我们周边的上海自然博物馆也有恐龙,我们南京的古生物博物馆也有这种恐龙。
这里列举的化石,基本上都成了化石的代名词,它们非常常见。但是下面我们要看一些稍微不那么常见的化石。我们南京古生物博物馆,专门研究很多无脊椎动物。(下图左)比如说这里面左边的这个,它的名字很好听,叫海百合。是一种植物的名字,但它其实一点都不是植物,它是一种无脊椎类棘皮动物。这些像触手一样的结构,它在生活状态下可以张开、闭合,专门把一些海水里的微生物,通过这些结构进行过滤取食。
所以说你们如果到了博物馆,看到的海百合像花蕾,花骨朵,还有像完全张开的花瓣,但是他们都是一种无脊椎动物。(上图右)右面这个也是我们中国贵州产的一种,叫做贵州龙。它是生活在海洋里面的一种海生爬行动物。大概有多大呢,大概我的巴掌这么大,小一点的大概十公分,大一点的二、三十公分,常见的就是巴掌大。所以说跟陆地上的恐龙、刚才看的霸王龙还不是一样的,它完全是水生的爬行动物。这些也都常见,我相信你们在博物馆里面都能看到。
如果我们套用化石的定义,包括教科书里面,肯定大家也都知道这个始祖鸟(化石),我们学过自然课程的都知道这个。这个化石产自德国,数量非常少,你们今天在博物馆看到的大部分都是德国卖给其他国家的复制品,是为了展示它的特别意义的。因为这种鸟可能代表了爬行动物跟鸟类之间的过渡,所以它非常少,全球可能真品只有六块。(上图右)右边这两个都是一些矿化的植物化石,主要是裸子植物,这个是它的横切面。我们知道今天的松树或者水杉,把它切开抛光,就会看到这种结构。上面有很多这种年轮的结构。下面这个是它的球果,很多裸子植物都有这样的果实,矿化给它剖开,就是这个样子的。
这两种化石可能相对来讲不是那么常见。再回到我们刚才看的菊石,你们看到的菊石有可能很软,还有一些菊石它们看起来非常漂亮,这种菊石相对罕见一点,因为它是把我们把它从中间切开,切开之后再把它抛光磨平。我们可以看到这里有非常规则的一个一个的空间,这些叫气室。当然这些所有(菊石化石)的都是外壳,它头部应该在这里,它长大的时候增加一个气室,再长大再增加一个气室,整个是螺旋形状。它变成化石之后,我们可以看到在空间里面填充了泥沙。但是在生活状态它是空的,就像潜水艇一样,它可以控制这里面,比如说有的时候是气体,有的时候是水,控制它在水里面的上下沉浮。所以说菊石这种生物,或者说是头足类这种生物,被称为最早的潜水艇。早在三四亿年以前,就有这样的一种生物。
这种生物保存成化石的方式,我们用地质学上来看,就叫做重结晶。因为我们看到很多矿物的晶体,保存在生物化石的空腔里面,(因为)有空间,晶体可以生长。这是一个非常好的重结晶的实例。
矿化也是这样,我们今天在院子里看到的三叶虫并不是矿化的,矿化有常见的除了刚才那些以外,还有这些比如说黄铁矿化,还有褐铁矿化。黄铁矿我们知道,就是看起来这样,最右侧的是一个黄铁矿的晶石,看起来金灿灿,像金子一样,但其实一点都不值钱。这就是我们化学学过的,铁跟硫的化合物。这个晶体看起来很漂亮,但是它保存成化石的时候,也是这种金灿灿的,这是黄铁矿保存的菊石。如果把它剖开,也会看到刚才的结构。
这些矿化的化石最大的特点就是,它是一个完全立体的(化石),但是铸模化石不一样。铸模有点像我们拿一个东西印在一个比较软的泥制砂岩上,再把这个东西拿走。这个拿走的过程,就相当于生物体腐烂掉了,或者被完全降解了。留下的是什么呢?留下来的就是它表面的一些印痕,这个就是双壳类动物,双壳类动物,我们今天可能说双壳有点术语,但是我们吃的河蚌,就属于双壳类的动物,它就是两个等瓣的壳,但是壳上面有各种各样的纹饰。这样一些生物,它们体表的那些纹饰,会印在比较软的石头上面,保存成为化石,这也是一种化石的保存形式。
除此以外还有大量的化石,都是体现出一种压扁的状态。我们可以把它理解成什么?我们今天看到在外面有很多树,我们去野外、到山上采集植物标本的时候,会把树干压在报纸里或者把叶子压在书里。很多化石保存特点也是这样,这两张图分别展示了大概距今四亿年左右的两种常见的化石,这些看起来黑色的部分,就是它的碳质。
然后这有一点发黄的,可能揉杂了一些其它的矿物,或者有一些大半降解留下的痕迹。从图片上看它是平的,实际上也是平的,它已经把本来立体的结构完全压扁,这是典型的压型化石。这些化石也是压型化石,更加接近我们,更加现代了。花啊,还有一些相似的叶片,还有昆虫的咬痕。这些都是新生代的化石,距离我们比较接近。
(上图右)右上角是花的萼片,我们知道花瓣非常柔软,不太容易保存成化石。但每个花瓣后面,都有相对比较坚硬的萼片,这个就是萼片的结构,被完全压扁,保存在砂岩里面。植物一般都是压型化石,除此以外,海里的鱼、虾也以这种形式保存。
像这种也是,有些已经完全降解,保存了整体形状。因为时代跟我们相近,所以我们也都能看出来,甚至到了收藏化石的人或者商店那里,一看就知道这是鱼,这是虾。
这些(化石)相对比较罕见,我们到大型博物馆才能看到。化石除了生物以外,还有大量的生物遗迹,恐龙蛋就是典型的生命遗迹。两种,一种是长形的,一种是椭圆形的。这种成窝保存的,一般这种长形的,大部分是肉食性恐龙产的蛋。右边这种球形的,其实不是很大,大概就是我们两个手这样一抓就抓到。(上图右)这个长形蛋可能稍微大一点,这些可能是吃植物的恐龙留下的蛋。我们中国的江西、河南有大量的恐龙蛋。
还有就是遗迹,我们看电影《侏罗纪公园》,恐龙在地上跑会发出轰轰的声音,有的跑的快,有的跑的慢。他们怎么算出来的?
遗迹化石就是一个重要的参照,中国山东郯城有大量这种遗迹化石,不同的遗迹可以识别出不同类型的恐龙。比如说这个遗迹,它每一步之间相隔多远,左右两个足之间的距离,(根据)这个可以判断它是哪个类型的(恐龙),甚至可以判断出恐龙当时的奔跑速度,所以很多媒体人员,根据这些信息也创造了大量电影、电视作品。
给大家看一些有些人特别感兴趣的化石,就是树脂(化石)。树脂(化石)其实就是琥珀,琥珀是树脂所变成的一类化石,它主要来自于裸子植物还有一些现在热带地区的一些豆科植物。它们在大概两千万年的时间里,把一些成分挥发掉,再埋在地层之中。大概经历至少900万年到1000万年这么长的时间,就会变成琥珀。琥珀里面因为树脂在(凝固)过程中经常会捕获到一些动物或植物的碎片,就变成了保存非常好的作为科研材料的琥珀。
我们今天到一些森林里,到热带雨林里或者热带地区,也能看到这样的景象。把雪松、水杉树剖开,有一些裂痕的时候,植物就会分泌树脂,这是植物在保护自己,因为植物上有裂痕虫子就会进去,所以植物会分泌树脂。分泌的树脂经常会从它裂缝里流下来,因为它分泌的量很大。(树脂)流到地上来,就会变成琥珀。这是一个很长时间的过程,先是变白,有的会变红,再把一些成分挥发掉,逐渐就变成了琥珀。
琥珀里即使什么都没有也是很漂亮。刚才给大家展示的琥珀里面,有的含有蜘蛛,含有植物碎片。有些琥珀是里面什么都没有,像这个展示的是不透明的,里面有些气泡。我们很多朋友爱好珠宝,有些人特别喜欢戴一种蜜蜡的首饰。蜜蜡是什么呢?其实就是不透明的琥珀,琥珀里面含有很多很多的气泡,或者含有一些杂质。
第一个图是非常典型的蜜蜡,从学术上来讲,就是含有杂质。这些(蜜蜡)都是含有不同的杂质,比如说含有一些土,或者当时树脂流下来的过程中,裹胁的其他物质。还有就是氧化程度不同,所以呈现的颜色也不同。如果你到珠宝市场上,有的人会说我这有血珀,我这有蓝珀,其实都一样,无非就是含有的杂质不一样,或者说氧化的程度不一样而已。
但是无论如何,琥珀还是非常丰富的。琥珀这两年有很多很多改变了科学界的重大发现,以前人们认为琥珀里面只能保存一些非常小的虫子,或者说一些植物碎片。但是近些年发现(琥珀里)有脊椎动物,有蜥蜴,甚至还有一些恐龙的羽毛。这两年随着我们在世界各国,尤其中国学者对缅甸琥珀的大量研究,从缅甸琥珀找到了这些非常罕见的琥珀标本。这是蜥蜴的长长的尾巴,这是整个后肢,这是长长的蜥蜴,除此以外(甚至)还有一些恐龙,这个琥珀保存了恐龙尾巴的一部分,它里面有很多的羽毛,这是在缅甸的琥珀中找到的。
在以前我们想都不敢想象,因为琥珀树脂非常粘稠,如果滴到蜘蛛上,可能蜘蛛一挣脱就跑掉了,更别说滴到大的脊椎动物身上(把他们包裹起来)了。这些可能都是脊椎动物死亡了,身体的局部,比如说尾巴上的一根羽毛,或者尾巴的一部分掉在这里面,非常巧的机会保存下来了,但它们确实是非常好的科研材料。
世界各国琥珀主要有四个产地,像我们如果喜欢蜜蜡的朋友,可能知道波罗的海,近两年中国学者多了很多工作。他们在缅甸,也做了大量的研究工作。我刚才给大家展示的蜥蜴、恐龙还有一些羽毛,都是从缅甸琥珀中挖掘出来的。这只是给大家展示一些琥珀的例子,这是琥珀里的水杉还有一些蚂蚁,这是有点像蚊子的东西。
刚才提到了几种化石的保存形式,我们再来回顾一下。最常见的化石,就是压型化石。最简单的例子,就像我们采植物叶片标本,把生物夹在书里,把它压扁。比如这个蜻蜓就是典型的压型标本(下图左)。它本来好好的,三维立体状态直接压扁了。和琥珀里面的对比一下,可以看出两者的差别。(下图右)在琥珀里它三维的结构都可以看到,这是眼睛,还有一些腹部,还有翅膀,是立体的。如果你在显微镜下看,也能看到这样的结构,这是完全不同的保存形式。
但是从压型化石上,你只能看到它的轮廓,它由三维立体状态,变成了压扁的二维状态。在琥珀里面,似乎一切都逼真得多,但是它保存的往往只是它的外壳,就是昆虫身体最外面的壳,它的内脏大部分都腐烂掉了,外壳相对来说不太容易腐烂,所以大部分完整地保存在琥珀之中。
下面我们讲讲常见的假化石,如果我们到市场里买一些化石的话,可能会受到一些迷惑。有些看起来非常规则的,其实并不是化石。这个更常见了,你们如果到一些旧货或者石材市场,他们会告诉你这是什么海藻啊或者什么水草啊。其实不是,它就是一种锰的氧化物,形成的这种像树枝一样的结构。有一些人特别喜欢奇石,收藏各种各样奇怪的石头,他们把它称为树枝石,其实它跟化石没关系,跟生物没关系。
还有这些,这些造假手段可能迷惑一些初学者,这个虾跟刚才我给大家展示的压型化石不一样,这是画上去的,是用彩色的笔画在真正的石头上面。
这个(蝴蝶)是雕刻出来的(下图左),这个叫猪肉石(下图中),这个是真正的石头,但不是化石。如果我们有朋友去台北的故宫博物院,他有三件镇馆之宝之一,一块猪肉石,但它保存的比这个漂亮,有点像红烧肉,我们这个有点像生肉,大家有机会可以去台北博物馆看看。这是一种自然界形成的现象,它的确是有不同的层,因为含有不同的杂质,所以形成这样的结构,但这些全都是石头。这种猪肉石,你们看到的这个是红白相间的,也有红烧肉那种,有点发黄发紫的颜色。
最右边的这个,(上图右)明显是雕出来一条蛇,但它跟蛇没有关系,它用的材料实际上是小的珊瑚化石,他用真正的珊瑚雕刻出来像化石的东西,我们也只能把它当成是艺术品来看待。像这些很多玩石头的人可能都会收藏,其实这里面没有一个是化石,都是常见的石英,它保存的漂亮的比如这个玛瑙,很多人会戴各种各样的首饰项链,也有玛瑙做出来的。
其实玛瑙在地质学上看,带环状结构的石英,都可以叫做玛瑙,但由于它的分子结合了水(SiO2 · nH2O),根据水的(含量)不同,颜色和结构都有所不同。石英又和其他的(石头)不一样,大家知道,六方柱状的晶体会根据水(含量)的不同,表现出各种各样的颜色,如果里面含有各种各样的杂质,就会像珠宝一样(璀璨)(上图右中),很多藏石的人都会非常喜欢。
另外大家看到(这张图),这是跟PS娱乐相关,很多喜欢玩的人,会把这些东西摆到石头上,这些完全是做的,显然是假的。我觉得可能制作的人他想表达一种想法,很可能我们人类将来也会像刚才看到的各种生物一样,被埋到石头里面变成化石。我觉得从这个意义上来讲,做这些娱乐还是挺有意义,至少有教育意义。
讲到化石,我们不得不提到,有一些生物是活化石,我们从地层记录之中能够找到(它),但是今天它仍然活着,典型的例子就是银杏,另外还有大熊猫。大熊猫为什么珍贵?因为它本来应该灭绝了,但是它还活着。在地层之中几千万年前有的,它今天还在。银杏也是这样,本来认为没有了,结果中国的一些植物学家在山里面发现这个,灭绝没有影响到它,突然找到它的现生种了,所以说这是活化石。仿佛是化石生物仍然活着一样。
这是银杏的化石,这是古老一点的银杏,右面的是新生代银杏,我们可以看到它的叶片稍微有点变化。这个有四个裂片,更新一点的只有一个,今天的叶片可能中间有两个。所以说我们通过化石,可以追溯出植物的变化。
这些也是很多对化石感兴趣的人,可能稍微有一些疑惑的地方。这些都是化石吗,我们有朋友能回答这个问题吗?
小朋友:我觉得那里面有一些有可能不是。
徐洪河:从这个开始,右上面这个主要是一些石器(上图右上)。这是石器时代的古人类制造的一些石器,有一些非常锋利的是玛瑙打磨出来的。我们现在在一些墓葬或者石器的遗址里,比如马王堆遗址或者北京人遗址里找到这些东西。它们是古代人做出来的,只能说古代人曾经使用过它们,但是根据我们对化石的定义,它不算是化石。
第一个是什么呢?第一个是墓葬出来的玉雕(上图左上),它也不是化石,因为它是人雕刻出来的。左边这个是甲骨文(上图左下)我们知道甲骨文主要用的是龟类的背甲,或者牛的肩胛骨,然后在上面刻字。这些也不是化石,因为它是当时生活的生物骨骼,我们可以认为是现代骨骼,因为(它离我们的)时间跨度并不长。
最后一种其实也是假化石(上图右下),如果我们到广西,尤其是桂林,这种东西很常见,甚至有人忽悠外行,把它当成恐龙蛋卖,但它跟真正的恐龙蛋完全不一样。恐龙蛋怎么鉴别,我可以告诉大家一个小窍门。你拿一个小放大镜仔细看,它上面有一个个小的斑点,小的突起的纹饰。就像我们今天看鸡蛋的表面,仔细看它上面有一个个小孔一样,没有孔的话也是非常不平的,非常规则的不平。但这个(石头表面的不平)非常不规则,这一看就不是化石,只能说算奇石。
很多人说化石是科研人员做研究用的,其实很多喜欢珠宝的人,也会把化石加工成珠宝。最多最典型的例子就是琥珀,琥珀可以加工成吊坠。
像这个菊石,有一种菊石叫做斑彩菊石,这种菊石很难用相机拍出来,如果你看到它的话,你从不同角度看它的颜色是不一样的,所以叫斑彩菊石。这是加拿大的国宝,加拿大产这种菊石比较多。把它的一个表面撕下来,打磨出来就是这种效果。市面上有人称它为斑彩螺或者炫彩螺,我们习惯称它为斑彩菊石,它也可以加工成珠宝。
另外那右面这两个图,下面是它打磨出来的吊坠。
这是一块恐龙的脊椎骨,把恐龙的脊椎骨切开,我们知道大型动物,尤其是大型爬行动物,里面的骨骼不是空的,它有很多网格状的空腔,这些空腔在变成化石的过程中,会填充很多不同的矿物,所以把它切开、打磨就是这个效果,可以做成小吊坠,这个卖得蛮贵的,美国也产这个东西。
刚才给大家展示了各种各样的化石,是不是假的化石,也是希望大家有一个分辨。下面我们就来探讨一下你从哪里找化石,或者说为什么研究化石。我们在院子里给大家展示如何挖化石或者砸化石的时候,总是强调一点,就是你要顺着层面来。你不要用锤子大的头去砸,而是应该用尖头沿着层面劈。
为什么要沿着层面劈?因为我们的地层就是这个样子的,它有点像一页一页的书,一层一层的。化石产在哪?这一层一层(中间)。你只有沿着跟它平行的方向去砸、去劈的时候,才能把这个面揭开。如果说这些地层像书,那么化石有点像书里的文字。所以说我们发现化石、找化石,或者说研究化石其实是为了读懂地层。
这是我们在南京周边的找到有一个非常好的也是产有各样菊石的化石点,我们经常带学生做课间实习或者相关的一些实习。我们在那里也有保存非常好的地层结构,如果到野外观察,或者你们到一些旅游区的山上,可能也会看到这样的结构,你们可以试一试。(化石)肯定是在这些层之间,在层与层之间,你把这层揭开了,才会在表面上看到。
地层其实比较好看,也有很多角度不一样,有的比较平,有的比较陡。有了地层资料,再有了地层里的化石,我们就可以在不同的地区,把地层化石的情况做一个综合的对比,这些图就是表明了地层对比的方法。简单来讲,我们在南京发现了一种菊石,我们在昆明也发现了同样一种菊石,我们就可以把这两个地方的地层联系起来,就说明他们是一样的(地质时代和沉积环境一致)。
地层对比结果是什么呢,科学家一直在做地层对比的研究工作,他们得到的表格就是国际年代地层表。
所有我们提到的地质学术语,都来自于这个表格。比如说我们院子外面放的石头,我说什么时代的?是奥陶纪。奥陶纪是什么样子?那就到这里来查,这个时代大概是4.77亿年,因为地层用的单位都是百万年。这是代表不同的地层,每一个地层用不同的颜色代表。这相当于全球所有地质学家的通用语言,你要想研究这个,那你就知道它的时代就在这里,相当于给地质学家树立了一个辞典一样。
研究古生物或者研究地层,它的现实意义在哪,它可以为我们的油气矿藏来服务。这是我个人参与的一个工作,我们跟青岛海洋所合作研究,在黄海打了很多钻。打钻的目的是什么呢?在大概一两千米深的地方,把岩芯取出来。我们通过岩芯一层一层对比识别,这里面到底有什么样的化石。有了化石第一步认识这个化石,第二步就是地层对比,跟地表的一些资料对比。我们就可以知道在黄海,比如在黄海两千米以下,地表是什么样的结构。这是为大洋钻探和油气矿藏提供一个指导性意见。
还有一点,所有生命演化的故事,基本上都是通过古生物和化石体现出来的。我列了一个表,这个表是从全球冰封的时候,从那时候开始,一些比较重要的事件,甚至我们很多朋友耳熟能详的事件,我都列在表上了。比如说最早的鱼类,寒武纪大爆发,最早的植物,最早的森林。所有的这些从哪来的,所有的故事都是来自化石记录,都来自于科学研究对于化石方面的贡献,他们从全世界采集化石,获得各种各样的资料,才总结出这样一个大致的表格。
通过这些,公众中不了解化石的人,想要认识化石,可以从了解这些故事开始。我们今天讲的三叶虫,大概是在4.8到4.5亿年之前。
另外还有一点,刚才说的这些可能更加形象化一点,我们都能看得见摸得到的化石。还有一些定量化的方法,近些年古生物学也在追求定量化方法,这就是很典型的例子。我们知道生物多样性的概念,对应不同的历史时期,我们可以数数到底有多少种多少颗的生物。如果我们从寒武纪数到今天,下面这条线就是地质时代的线。这个600就是600个百万年,那就是6亿,400就是4亿,这是寒武纪。
那我们看到最外面最高这个曲线,他是表明生物的多样性,简单来说就是生物的数量。总体来说是上升的,但是有那么几次断崖式的下跌,这个代表什么呢?从生物多样性的角度来识别出了曾经发生的大灭绝,这是古生物学更现代的一种分析方法,定量化研究的实例。有了这些数据之后,我们就可以进一步分析大灭绝是到底什么原因。
刚才这个表提到这里面至少五次大灭绝,这上面五个箭头,一二三四,这边还有一个。这一次就是我们大家所知道的恐龙灭绝。这些年还有一些人研究,很可能我们人类正在经历第六次大灭绝。他们的证据就是,我们知道有一个时间节点是(每)6500万年(发生一次大灭绝), 6500万年之前是第五次,恐龙灭绝。
自从上一次灭绝以来发生了什么?人们发现哺乳动物跟鸟类,看这个表,这个线就体现了哺乳动物跟鸟类灭绝的频率。这个紫色的曲线是人口的增长,(人们)发现他们之间是呈现一种相关的关系。也有一些地质学家说,很可能我们人类会经历新的一次大灭绝,或者我们正处在这样的过程当中,当然所有的这些都是根据古生物(研究)还有一些现代数据得来的。
灭绝是一个基本上所有的古生物领域都会感兴趣、公众也都感兴趣的话题,甚至古生物研究会花很大的精力研究这个课题。提到灭绝,我们不得不再次提一下三叶虫。它这种节肢动物,身体像三个裂片一样,这个是我们画油画的朋友画的三叶虫。三叶虫这种生物它的生命历程持续了大概三亿年,它从寒武纪开始,是整个生命史以来所有的生物持续时间最长的。它的整个生命历程,人们根本不敢想象。
排行第二的是恐龙,我们看到的电影、书籍或者其他一些作品,会说恐龙灭绝于外星撞击等等,我们常常会感慨那么大的生物怎么就灭绝了。但是别忘了,恐龙基本上持续了一亿多年,它们有那么多种,但是有一亿年的时间里,它们曾经是地球上的霸主。所以说一想到这一点,还是非常不容易的。但是如果对比人类,人类的生命历程无论从什么时候开始算,从南方古猿算起的话,四百万年,连它们的零头都不算。
对灭绝感兴趣的人也会创作一些漫画,我只给大家讲一个例子。这个漫画就是说这个大恐龙,它面对火流星撞击地球,它对下面的小老鼠说的,(小老鼠是)哺乳动物的代表。它说逃命去吧哺乳动物,我们来挡住陨石。这个形象地表明了一个什么现象,基于几个科学事实。一个是说恐龙灭绝很可能是因为受到当时大规模的火流星撞击的影响,这个是有科学证据证实的。另外一点就是说恐龙当时霸占了地球,是陆地当时的霸主。它们灭绝了,哺乳动物兴起了。我们用一个小老鼠,用一个啮齿动物代表哺乳动物。我们可以想想,如果恐龙那时候没有灭绝,可能哺乳动物都没有发展起来的空间。所以说从这个意义上来讲,觉得恐龙还是挺好的。
实际上如果我们看化石记录,一个时代一个时代,会发现地球上超过99%的生物都被更替掉了,这很正常,我们只能说灭绝很正常。一类生物灭绝了,另一类来替代它,就是这样,不断循环。我们经常做一些科普活动,有许多小朋友,他们理解了化石,会创作各种各样的绘画,这两幅都是。
第一个主要是讲人类不断地在破坏生物的环境。比如把一些树砍掉,很多生活在森林的生物都灭绝了。第二个比较有意思了,第二个就是说化石说人类生存在不久的未来,这里面上面有蓝天,然后有树有草,下面是水流。各种各样的比如三叶虫、菊石还有这些爬行动物,都保存在这里面去了。人类有可能也是像这些一样保存在这里面。当然我们今天还是生活在地表层。
这是简单的总结,除了刚才所说的那些以外,其实所有的燃料也都是化石,都是生物形成的。比如说我们常见的煤、石油、天然气。研究化石主要是重建当时的古环境,另外最重要的一点,化石里面有故事。因为有故事可以听,我们人类作为一个自诩最高级的物种,最值得夸耀的地方就是可以讲各种各样的故事。
这基本上是我讲的内容,最后几张讲讲我们在院子外面那些你们敲的,或者你们将要敲的那些东西主要的成分。因为那边的化石,都是靠近寒武纪,奥陶跟寒武纪之间的那套地层里面的大湾组,你们会发现腕足动物,有看到很多像指甲盖一样凸出来的这种东西,都是腕足动物,其实是腕足动物的一个壳。还有看到这样一些,另外他们这些都是化石。
最后这张表,奥陶纪在这里,就是发绿色样子的地层代表奥陶纪。这里面提到,你看这个表格里,看不到寒武纪、奥陶纪,你看到的是系。这里面提一个差别,就是说这个系指的是地层,纪指的是时间。我们看不到奥陶纪,因为奥陶纪代表了特定的时间段,但是我们能看到这个时间段留下来的石头,石头就是我们称为学名就叫奥陶器,所以说这是一个学名的差别。这是给大家列了,你在我们的院子里可能会敲到的一些化石,头、胸、尾,三个裂片。谢谢大家,我就分享到这里。
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