地球已經(jīng)度過近46億年的漫長歲月,從最初太陽系的形成到現(xiàn)在繁榮的人類文明,在這期間地球上曾發(fā)生過太多值得我們探索的秘密。讓我們以地球紀(jì)元為線索,帶大家穿過地球的歷史長廊,來回顧這段既壯觀又神秘的地球往事。 冥古宙(Hadean) 距今45.6~40億年,地球形成之初,地球表面覆蓋著“巖漿海”,地球持續(xù)受到大量隕石撞擊,在地月大撞擊事件后,月球分離出去。早期海洋和大氣層也在這一期間形成,但沒有生物活動。 太陽系形成初期 冥古宙地球巖漿海 忒伊亞大撞擊——地月系統(tǒng)形成 太古宙(Archean) 距今40~25億年,太陽系后期重轟炸期在38億年結(jié)束,地球開始降溫,但仍處于高熱流值狀態(tài),大陸地殼開始形成,超高溫地質(zhì)作用形成現(xiàn)代地球無法形成的巖石類型組合。最早的地球生命原核生物在海底熱液噴口附近誕生。原核生物開始形成最古老的疊層石。 原核生物在海底火山熱液口形成 大陸地殼演化和大量疊層石 太古宙想象圖 疊層石復(fù)原圖和現(xiàn)代鯊魚灣疊層石 元古宙(Proterozoic) 距今25~5.41億年,“大氧化事件”使地球氧氣含量發(fā)生了兩次巨大飛躍,元古宙期間形成了兩次超大陸——Columbia和Rodinia超大陸,板塊運動活躍。新元古代的“雪球地球”事件使全球都進(jìn)入冰期,隨著Rodinia超大陸的裂解和雪球地球的結(jié)束,多細(xì)胞生命快速演化,埃迪卡拉生物群為生命大爆發(fā)拉開序章。 與大氧化事件有關(guān)的條帶狀鐵建造(BIF) Columbia超大陸和Rodinia超大陸 雪球地球使冰層延伸到赤道 埃迪卡拉生物群 寒武紀(jì)(Cambrian) 距今5.41~4.85億年,地球進(jìn)入寒武紀(jì)后,氣溫和氧氣含量到了新的高度,“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”事件在短時間內(nèi)產(chǎn)生了幾乎所有的“門”類,地球首次產(chǎn)生了帶有堅硬外殼的生物,捕食者靠著敏銳的復(fù)眼和矯健的游泳能力與善于躲藏的被捕食者構(gòu)建起最初的食物鏈,推動著生物進(jìn)化,其中身長1米多的奇蝦是當(dāng)時最強(qiáng)捕食者,歐巴賓海蝎、三葉蟲、怪誕蟲、古杯生物都是代表生物。 寒武紀(jì)海洋——奇蝦為最強(qiáng)捕食者 歐巴賓海蝎在捕食皮卡蟲 內(nèi)克蝦(左上)、昆明魚(左中)、怪誕蟲(左下)、Kerygmachela(中)、歐巴賓海蝎(右) 馬爾三葉形蟲 三葉蟲與三葉蟲化石 奧陶紀(jì)(Ordovician) 距今4.85~4.44億年,初期二氧化碳濃度是現(xiàn)今的十倍以上,生命演化因溫室效應(yīng)強(qiáng)烈而陷入停滯。中、晚奧陶世海水溫度適中穩(wěn)定,生命積極繁衍競爭,種類快速增長,即“奧陶紀(jì)生物大輻射”,頭足動物的角石占據(jù)主導(dǎo)地位。代表性生物包括棘皮動物、苔蘚動物、珊瑚蟲、腕足動物、三葉蟲、早期原始魚類“甲胄魚類”等。在“大輻射”之后發(fā)生了地球歷史上第一次大滅絕,85%的動植物消失。隨著海平面的下降,陸地面積增大,遺留在陸地的部分藻類適應(yīng)了陸地生活,成為了最早登陸的生命。 以角石為代表的奧陶紀(jì)海洋生物 晚奧陶世部分節(jié)肢動物可以短暫登陸尋找擱淺的動物 靠堅硬頭甲保護(hù)自己的甲胄魚 志留紀(jì)(Silurian) 距今4.44~4.19億年,筆石和板足鱟是這個時代的代表,氣候長期溫暖,冰川消融導(dǎo)致海平面升高,全球較高的氣溫導(dǎo)致大氣環(huán)流減弱,海洋深處氧含量不足,地球各地長期處于滯留的缺氧環(huán)境,發(fā)育大量黑色筆石頁巖層。海洋中大量分布著漂浮或固著的筆石動物,板足鱟是這時的海洋霸主,有頜魚類開始出現(xiàn),珊瑚和層孔蟲也在此時繁盛起來。最早的維管植物——頂囊蕨登陸,也代表著生物征服陸地的開始。 陸地頂囊蕨繁盛,海洋是板足鱟的天下 志留紀(jì)代表生物 筆石是一類群居性的半索動物 漂浮于海洋或固著在洋底 泥盆紀(jì)(Devonian) 距今約4.19~3.59億年,首次出現(xiàn)了陸地生物輻射,生物遍布陸地和淡水,植物逐漸演化出根、葉,甚至晚期出現(xiàn)靠種子繁殖的種子蕨,在茂密的叢林中有大量昆蟲穿行。泥盆紀(jì)的海洋,被稱為“魚類時代”,盾皮魚類、棘魚類、軟骨魚類和硬骨魚類為主要魚類,重達(dá)1.5噸、長約6米的鄧氏魚是海洋中的霸主。晚泥盆世,脊椎動物的代表魚石螈開始登陸,動物開始征服陸地。晚泥盆世發(fā)生了地球史上第二次大滅絕,持續(xù)時間長達(dá)1500~2500萬年,地球上50%的屬消失。 泥盆紀(jì)——“魚類時代” 正在捕食的鄧氏魚 最早登陸的脊椎動物——魚石螈 石炭紀(jì)(Carboniferous) 距今3.59~2.99億年,植物繁盛使得氧氣含量達(dá)到35%,鱗木、科達(dá)木可以長到30~50米高,昆蟲可以長到2米以上,如節(jié)胸馬陸、普莫諾蝎等,石炭系地層因此成了現(xiàn)在煤炭的主要來源。海洋始終是魚類的天下,軟骨魚類和輻鰭魚類成為了主導(dǎo)。石炭紀(jì)晚期,可能由于冰期引起了氣候劇變,逐漸從溫暖潮濕變得干冷,森林彼此隔離,變成了大樹稀少的小片叢林,即“石炭紀(jì)雨林崩潰事件”,發(fā)生了小規(guī)模的動植物滅絕。 節(jié)胸馬陸等大型昆蟲在石炭紀(jì)雨林中穿行 兩棲動物在石炭紀(jì)繁盛 翅展近1米時速60公里的巨脈蜻蜓 正在捕食爬行動物的中突蛛 石炭紀(jì)雨林正在走向崩潰 二疊紀(jì)(Permian) 距今2.99~2.52億年,“泛大陸”逐漸形成,陸殼抬升,氣候更加干燥,裸子植物憑借著有外殼保護(hù)的種子適應(yīng)了干旱的環(huán)境。爬行動物身披細(xì)密的鱗片,產(chǎn)下的卵覆有硬殼、羊膜包裹胚胎,陸地進(jìn)入了“巨獸時代”。二疊紀(jì)末期發(fā)生了地球史上最慘烈的大滅絕事件,地球上95%的物種消失,曾經(jīng)繁榮一時的三葉蟲、板足鱟等徹底退出歷史舞臺。 二疊紀(jì)——“巨獸時代” 異齒龍的高大背帆有助于控制溫度調(diào)節(jié) 慘烈的二疊紀(jì)末大滅絕抹除了地球95%的生物 “泛大陸”Pangea在二疊-早三疊期間形成 三疊紀(jì)(Triassic) 距今2.52~2.01億年,全球各個陸塊拼合形成“泛大陸”,大滅絕之后生物開始復(fù)蘇,裸子植物達(dá)到鼎盛,在許多地區(qū)形成了大片茂密的森林,被子植物出現(xiàn)。動物產(chǎn)生了許多新的種類,陸生脊椎動物迅速演化以適應(yīng)各種各樣的生態(tài)環(huán)境,魚龍等返回海洋成為海生爬行動物。在三疊紀(jì)晚期出現(xiàn)了恐龍和卵生原始哺乳動物,“卡尼期洪積事件”發(fā)生,“泛大陸”裂解,發(fā)生了地球生命史上的第四次大滅絕。 爬行動物和裸子植物占領(lǐng)著三疊紀(jì)大陸 原始鱷魚類和早期恐龍出現(xiàn) 重返海洋的魚龍 海百合化石與現(xiàn)生海百合 “卡尼期洪積事件”期間全球變暖 第四次大滅絕使80%爬行動物消失 侏羅紀(jì)(Jurassic) 距今2.01~~1.45億年,泛大陸開始裂解,海洋面積擴(kuò)大,溫度升高,氧含量和二氧化碳含量升高。以恐龍為代表的爬行動物達(dá)到鼎盛,裸子植物和進(jìn)步的蕨類植物組成茂密的原始森林。陸地上的異龍、空中的翼龍以及水中的魚龍成為了地球的主宰,真哺乳動物出現(xiàn)。侏羅紀(jì)晚期,一些長著羽毛的恐龍飛向了天空,成了鳥類的鼻祖,而哺乳動物緩慢發(fā)展。 恐龍成為地球的主導(dǎo),數(shù)量種類逐漸繁盛 高大的裸子植物進(jìn)入鼎盛期,被子植物也開始繁盛 恐龍長出了羽毛開始飛向天空 白堊紀(jì)(Cretaceous) 距今1.45~0.66億年,被子植物全面開花。恐龍的多樣性達(dá)到了頂峰。鳥類得到了很大的發(fā)展,哺乳動物進(jìn)化出胎盤。白堊紀(jì)末期,環(huán)境劇變以及小行星撞擊地球事件,發(fā)生了地球生命史上的第五次大滅絕,75%的屬種消失。陸上、水中許多生物滅絕,恐龍時代終結(jié)。 白堊紀(jì)恐龍演化到頂峰,種類繁多 霸王龍正在與三角龍對峙 滄龍接任蛇頸龍成為海洋中的霸主 白堊紀(jì)末期火山活動劇烈 6600萬年前的小行星撞擊地球帶來了第五次大滅絕 古近紀(jì)(Paleogene) 距今6600~2300萬年,可細(xì)分為古新世、始新世、漸新世,非洲、南北美洲、亞洲大陸逐漸漂到今天的位置,喜馬拉雅山、阿爾卑斯山、安第斯山開始崛起。全球氣候較為多變,南北極先后發(fā)育大冰蓋。森林不再一統(tǒng)天下,草本植物開始廣布,地球上有了真正的草原。被子植物更趨繁盛,植物分區(qū)更接近現(xiàn)代。被恐龍壓制已久的哺乳動物在古近紀(jì)開始爆發(fā)式發(fā)展,哺乳動物牙齒分工明細(xì),聽覺和嗅覺靈敏,擅長維持體溫,后代成活率高。 古近紀(jì)森林復(fù)原圖 古新世12米長的泰坦巨蟒是歷史上最大的蛇 旁邊為1.5米的圓殼龜 古近紀(jì)始新世生物面貌——恐鶴 在追逐小型哺乳動物 漸新世的體長8米高9米的巨犀 是有史以來最大的陸生哺乳動物 新近紀(jì)(Neogene) 距今2300~258萬年,各大洲板塊逐漸形成現(xiàn)今的位置,喜馬拉雅山進(jìn)一步抬升,阿爾卑斯山脈形成,高山改變了空氣流通和天氣模式。隨著氣候變化,從海岸線到高緯度地區(qū)的森林,逐漸讓位于草原,擅長奔跑和啃草的馬科、鹿科、??泼摲f而出,象類成為最大的陸地動物,而海洋中的霸主則是巨齒鯊。新近紀(jì)末期,東非草原上的一小部分靈長類開始直立行走,人類的祖先出現(xiàn)。 新近紀(jì)復(fù)原圖 下頜長有一對下門牙的鏟齒象 生存在中新世的非洲大草原 南美洲的劍齒虎開始爭奪恐鶴的霸主地位 巨齒鯊成為新近紀(jì)海洋中的霸主 新近紀(jì)的南方古猿 第四紀(jì)(Quaternary) 從距今約258萬年前一直持續(xù)到今天,寒冷的冰期和氣候回暖、冰川退縮的間冰期不斷交替,可劃分出幾十次冰期-間冰期旋回。在距今不過幾萬年的末次冰期,今天地球上的所有動植物物種幾乎都出現(xiàn)了,而猛犸象、披毛犀、劍齒虎、劍齒象等巨獸在末次冰期結(jié)束后幾乎全部消失,大熊貓、麋鹿等動物則和人類一樣熬過了冰期-間冰期旋回,生存至今。早在250萬年前,非洲的能人就學(xué)會了打制石器,180萬年前,直立人開始走出非洲,之后不斷發(fā)展進(jìn)化到智人。 劍齒虎依然是更新世的強(qiáng)力捕食者 披毛犀正在適應(yīng)冰期的寒冷氣候 第四紀(jì)猛犸象 猛犸象家族正在穿越危險的火山熱泉 人類開始建立部落——人類文明正在出現(xiàn) 現(xiàn)代文明的人類充滿對地球過往的好奇心 圖片來源:DeviantArt, Pinterest, Wikipedia 美編:王皖豫 校對:張騰飛、姜雪蛟 |
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