一级一级女人18毛片_ 震驚，一年竟有424天！

轉眼間2020年余額已經(jīng)所剩無(wú)幾，尤其是今年給人的感覺(jué)過(guò)得尤其之快，仿佛轉眼間又從去年的冬天到了今年的冬天。

然而，面對成堆的科研壓力和滿(mǎn)地的頭發(fā)，總是在一年的最后這段時(shí)間希望時(shí)間過(guò)得慢一些，一年能多出幾個(gè)月供我們揮霍。

在早在5億多年前的寒武紀時(shí)期，一年竟有424天！相對于今天多出了兩個(gè)月的時(shí)間，相對應每天的時(shí)長(cháng)也有縮短。這一驚人的發(fā)現竟然是通過(guò)對古生物學(xué)的觀(guān)察得出的。

生長(cháng)習性指的是生物長(cháng)期與環(huán)境相互作用形成的生活習慣和生態(tài)習性。生態(tài)習性是生物的固有屬性，生活習性是生物能良好生存的生活環(huán)境。所以，生物的習性變化很大程度可以反映環(huán)境的演化，當這一方法運用到古生物上將會(huì )起到巨大的作用。

生物的生長(cháng)離不開(kāi)生活環(huán)境的制約，地球的自轉、公轉、氣候變化、四季交替等變化都會(huì )在生物上產(chǎn)生周期性的影響。

樹(shù)有輪，節有節。不同生物的習性可以記錄復雜的環(huán)境變化，不同的環(huán)境變化也可以在生物身上留下深刻的記錄。

很多生物表面都有著(zhù)類(lèi)似于“樹(shù)木年輪”的記錄，清晰地記錄著(zhù)地質(zhì)歷史時(shí)期滄海桑田的變遷。早在90年前，馬廷英(1933)就注意到珊瑚的生長(cháng)線(xiàn)反映了海水水溫的季節性變化，他發(fā)現遠離赤道的珊瑚在結構上反映季節變化更明顯，這為古生物學(xué)在研究環(huán)境演化上起到了先驅性的作用?；瘜r(shí)間記錄的研究，直到上世紀70年代被尹贊勛院士定義為“古生物鐘”，用以探討對地球環(huán)境的記錄，這一名稱(chēng)也得到了學(xué)術(shù)界的一致認可。

下面，就帶大家了解一下人們是如何認識古生物鐘，又是如何通過(guò)古生物鐘破解地球演化的驚天大案的。

Part. 1

古生物鐘

植物的開(kāi)花結果，動(dòng)物的冬眠蘇醒，自然界的生物如同完成自己的使命一樣，總是按部就班的進(jìn)行著(zhù)生物活動(dòng)。仿佛每個(gè)生物心中都有一個(gè)永動(dòng)的鐘表，隨時(shí)提醒你到了什么季節該完成什么工作。當這些生長(cháng)活動(dòng)反映在生物身上可能會(huì )產(chǎn)生有周期性的痕跡，如同樹(shù)木年輪一樣，這樣的痕跡就被叫做生物鐘。

樹(shù)木年輪

年輪與氣候變化

現代深海單體珊瑚

而古生物化石身上也同樣具有的生長(cháng)周期的痕跡，這些生長(cháng)痕跡隨著(zhù)生物體被石化成化石而被完整的保留下來(lái)，這些痕跡就被稱(chēng)為“古生物鐘”。古生物鐘記錄了這些生物當時(shí)的生長(cháng)信息，為我們解讀地質(zhì)歷史時(shí)期環(huán)境的演化提供了重要的依據。

而珊瑚化石往往保存完整，如同現代珊瑚一樣，珊瑚對海水環(huán)境要求苛刻，而且生長(cháng)極易受到環(huán)境變化的影響，因此常有人用珊瑚化石發(fā)育情況試圖恢復古氣候帶。且珊瑚的生長(cháng)紋層具有周期性規律，可以反映季節的變化，具有與樹(shù)輪相似的特征，因此珊瑚也被稱(chēng)為“海上樹(shù)輪”。且珊瑚早在奧陶紀就出現并快速發(fā)展壯大，且化石往往保存完整。因此，研究地球歷史環(huán)境的變化，珊瑚常常是個(gè)有利的工具。而對珊瑚化石的研究甚至解決了連物理學(xué)家都沒(méi)有說(shuō)明白的地球自轉問(wèn)題。

單體珊瑚化石

日射脊板珊瑚化石

Part. 2

古地球自轉謎題

我們都知道，地球每繞太陽(yáng)公轉一周，便經(jīng)歷了365個(gè)晝夜，準確來(lái)說(shuō)一個(gè)恒星年是365日6時(shí)9分10秒，自從人類(lèi)記錄時(shí)間以來(lái)，每年以來(lái)一直如此，未曾更迭。但是隨著(zhù)科學(xué)研究的不斷深入，從18世紀開(kāi)始，地球物理學(xué)家和天文史學(xué)家逐漸發(fā)現了問(wèn)題。

通過(guò)長(cháng)期對月球繞地球公轉的長(cháng)期觀(guān)察發(fā)現，月球公轉的速度越來(lái)越快，有一個(gè)緩慢地加速度。最初人們認為，這種引起緩慢加速的原因有兩種，一是因為月球自身的加速，或是因為地球自轉變慢。拉普拉斯認為月球的加速是因為太陽(yáng)對月球軌道偏心率的作用，使得月球在黃經(jīng)上有個(gè)加速度，產(chǎn)生了長(cháng)周期的攝動(dòng)；也有人認為地球自轉的減慢是因為長(cháng)期太陽(yáng)潮汐的摩擦。

一時(shí)間眾說(shuō)紛紜，沒(méi)有定論，這一爭論一直持續到了20世紀。人類(lèi)通過(guò)300多年對日長(cháng)的精確記錄和分析發(fā)現，每一百年每天就會(huì )增加1.6毫秒。照這個(gè)增長(cháng)速率，12億年前，一天僅有18.8個(gè)小時(shí)。這也說(shuō)明了地球自轉的速率正在逐漸降低。

地球老了，她轉得越來(lái)越慢了。但是始終沒(méi)有物理學(xué)家可以拿出準確證據來(lái)證明這一現象。

Part. 3

珊瑚告訴了我們一切

當天文學(xué)家和地球物理學(xué)家面對這一問(wèn)題苦于無(wú)法證明之時(shí)，古生物學(xué)家拿著(zhù)珊瑚化石站了出來(lái)，打破了這一困境。

1963年Wells發(fā)表了一篇重要的Nature文章，他發(fā)現現代珊瑚中一年生長(cháng)了大約360條很細的生長(cháng)線(xiàn)，并指出這些生長(cháng)線(xiàn)實(shí)際上可能是每天生長(cháng)周期的標志。Wells又研究了產(chǎn)于泥盆紀和石炭紀保存良好的標本，他發(fā)現石炭紀珊瑚每年生長(cháng)線(xiàn)為385-390圈，而泥盆紀珊瑚有每年400圈生長(cháng)線(xiàn)左右（385-410條之間）。這與用天文學(xué)方法求得的各地質(zhì)時(shí)期每年的天數大體相等。

據計算，寒武紀每晝夜為20.8小時(shí)，泥盆紀21.6小時(shí)，石炭紀21.8小時(shí)，三疊紀22.4小時(shí)。白堊紀23.5小時(shí)?，F在一天是24小時(shí)。如果我們知道了每年天數的變化，就可利用觀(guān)察化石生長(cháng)線(xiàn)得知的每年天數來(lái)確定其地質(zhì)時(shí)代。

這篇文章一經(jīng)問(wèn)世，引起了天文學(xué)、地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多方面學(xué)者們的一致好評，從實(shí)際上證明了地球自轉逐漸變慢、日長(cháng)增加的事實(shí)。

對珊瑚生長(cháng)紋的研究(Wells, 1963)

Wells通過(guò)古生物估算結合同位素定年結果做出了如下的圖，其結果正好與天文學(xué)推算出的每年的日數演化完全符合！

隨后，Scrutton在1965年又討論了珊瑚化石生長(cháng)脊的意義。一個(gè)朔望月指的一個(gè)月的周期，代表著(zhù)一次潮汐的變化，反應于海水的環(huán)境，作用于珊瑚的生長(cháng)結構。每一個(gè)朔望月珊瑚便會(huì )生長(cháng)出一個(gè)溝間帶，每經(jīng)歷一個(gè)春秋便會(huì )生長(cháng)出一個(gè)脊。于是Scrutton在一個(gè)較好的中泥盆世珊瑚標本中發(fā)現，兩個(gè)隆起的脊之間正好有13個(gè)溝間帶，也就說(shuō)明了一年有13個(gè)月，正好對應了所計算得到的，中泥盆世每年有13.04個(gè)月，一年399天。

除了珊瑚之外，很多化石也存在著(zhù)明顯的生長(cháng)紋路。

例如，雙殼類(lèi)動(dòng)物，在雙殼的殼飾上有明顯的生長(cháng)紋。Bonham(1965)在研究太平洋中比基尼島附近的大硨磲(Tridacna gigas)時(shí)，在切面發(fā)現有兩處生長(cháng)層是由于50年代的兩次核爆炸的放射性條件下長(cháng)出的。在隨后的研究中，通過(guò)刻槽標記的方法發(fā)現了雙殼按節律生長(cháng)的規律。但可惜的是，雙殼在閉合的時(shí)候會(huì )阻礙殼的生長(cháng)，所以無(wú)法通過(guò)雙殼的生長(cháng)紋來(lái)準確判斷過(guò)去時(shí)長(cháng)的變化。

雙殼生長(cháng)紋

頭足類(lèi)生物具有更為明顯的生物紋路。鸚鵡螺就是典型的頭足類(lèi)生物，其從4億年前的奧陶紀就已經(jīng)存在，到現代印度洋—西太平洋珊瑚礁水域中仍有存活個(gè)體，所以能較好地與過(guò)去樣品對比。

現代鸚鵡螺殼內的每?jì)善裟ぶg生長(cháng)線(xiàn)數量基本一致，平均有30條生長(cháng)線(xiàn)，與太陰月(29.53日)基本吻合。而對奧陶紀以來(lái)的鸚鵡螺殼內生長(cháng)線(xiàn)數目變化進(jìn)行對比，也發(fā)現每月的生長(cháng)線(xiàn)數量是呈不穩定的遞減過(guò)程，這也說(shuō)明了地球自轉速率減慢。

另外，菊石、角石、箭石等滅絕的頭足類(lèi)動(dòng)物也發(fā)育較好的生長(cháng)紋。通過(guò)對古生物鐘和生長(cháng)紋的研究，研究人員還總結出奧陶紀以來(lái)地月參數的變化，得出月球正在遠離地球的結論。

但是，最新的研究卻認為鸚鵡螺此類(lèi)的動(dòng)物的紋層并不能反映環(huán)境周期性的變化，通過(guò)現代實(shí)驗室培養條件下對鸚鵡螺培養觀(guān)察發(fā)現，鸚鵡螺的每個(gè)氣室并不是相同時(shí)間生長(cháng)出來(lái)的，隨著(zhù)氣室的增多所需要的生長(cháng)時(shí)間也會(huì )變長(cháng)。比如，在生長(cháng)初期，鸚鵡螺形成一個(gè)腔室大約只需2星期，而最后幾個(gè)腔室的形成則均需要耗時(shí)6個(gè)月。而鸚鵡螺殼上的條狀螺紋，也僅僅是裝飾作用，與周期性變化無(wú)關(guān)，所以頭足類(lèi)的生長(cháng)紋路用于判斷每年的天數上并沒(méi)有太大用處。

現代鸚鵡螺

鸚鵡螺殼切面

香花菊石化石切面

四川條狀角石切面

Part. 4

疊層石延續傳奇

雖然許多生物生長(cháng)紋路在研究每年天數上并沒(méi)有多少積極作用，但人們對古生物鐘的研究并未停滯，中國古生物學(xué)家隨后起到了關(guān)鍵作用。

在元古宙廣泛分布的疊層石是極其有力的工具，在中國北方前寒武的碳酸鹽巖地層中經(jīng)?？吹骄哂袑訝顦嬙斓膸r石，那便是原始藻類(lèi)不斷地膠結沉降形成的有紋層的一類(lèi)化石，一層層規律生長(cháng)的疊層石宛如書(shū)畫(huà)一樣記錄著(zhù)數十億年前前寒武紀環(huán)境的變化。直至今日在澳大利亞鯊魚(yú)灣等地還有著(zhù)持續生長(cháng)的疊層石，這些藻類(lèi)生物最早在38億年前就已經(jīng)出現。

最早是Pannella(1972)肯定了疊層石的古生物鐘作用，疊層石紋路復雜很難區分哪些是每天的變化層或是每月的變化層，只有疊層石具有日生長(cháng)紋才能夠判斷遠古時(shí)期的日平均長(cháng)度。通過(guò)將今論古的思想，對比了現生藻類(lèi)的生長(cháng)規律發(fā)現了疊層石生長(cháng)是有日節律的。于是Pannella通過(guò)細致觀(guān)察，將疊層石的生長(cháng)紋分為了五級。

澳大利亞鯊魚(yú)灣疊層石

疊層石生長(cháng)紋分級

隨后，曹瑞驥(1991)在天津薊縣霧迷山組發(fā)現了一種藻席Pseudogymnosolen疊層石交替生長(cháng)的生物礁，發(fā)現了疊層石指示日、月、季的三級周期，并首次推算出12億年前地球每月的天數為40~49天。據此，天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所通過(guò)對五臺地區的沉積巖研究推論，五臺山滹沱群沉積時(shí)期平均每年有460多天。

曹瑞驥對周口店地區鐵嶺組疊層石的研究和天津地礦所朱士興和黃學(xué)光教授對天津薊縣霧迷山組疊層石紋層的C、O同位素值測定得知，10億年前地球的一年至少有516±20天、12.9±0.5個(gè)月，一個(gè)月有40多天，一天只有16.99±0.66小時(shí)。由于疊層石年代古老的原因，這使得對每年日長(cháng)的判斷延伸到了前寒武時(shí)期，極大地推進(jìn)了古生物鐘的發(fā)展。

疊層石良好的生長(cháng)紋

還有很多類(lèi)似的古生物鐘值得去探討，不過(guò)受限于樣品數量和年齡不適用研究地質(zhì)歷史時(shí)期每年天數的變化，但依然具有很重要的古環(huán)境意義。例如，生物牙齒的橫切面、鯊魚(yú)的脊椎骨切面、龜鱉的甲殼生長(cháng)紋、帶角生物的切面、腕足生物的殼飾等等都可以看到一層層生長(cháng)的痕跡。這些生物鐘在記錄著(zhù)這些生物的生命歷程的同時(shí)，也見(jiàn)證了地球環(huán)境的變化。

或許單個(gè)生命反應的這些變化是微小的，或許沒(méi)有規律可言，但是累積的記錄，從量變再到質(zhì)變，我們可以清楚地看到從前寒武紀有生命以來(lái)，地球想告訴我們的一切。

一些生物的生長(cháng)紋

Part. 5

一些猜想

對于古生物鐘是否能記錄地質(zhì)環(huán)境的變化，尚有一些爭論。

有人堅持內生論，指的是某些生物體從遺傳上就帶有一種像鐘一樣的而且能夠周而復始的循環(huán)周期，不受外界的影響（如生物周期說(shuō)）。而外生論則堅持生物所以能夠像上好了弦的鐘表，本要原因是受到了外來(lái)的有節律的刺激信號，溫度、水分、地球自轉等都是信號的來(lái)源。

盡管大量的事實(shí)和統計學(xué)數據都支持在了外生論這一方，但是古生物鐘的科學(xué)成因目前仍是古生物學(xué)家努力的方向。

基于對地球自轉速率變化的推導不難得出地球自轉越來(lái)越慢的事實(shí)，但是如果我們將時(shí)間再往前推，試著(zhù)討論12億年前地球的特征，會(huì )發(fā)現一件可怕的事情。由于每年天數的變化與時(shí)間竟有著(zhù)良好的線(xiàn)性關(guān)系，所以在地球形成初期地球的自轉速度可能是非常非?？斓?，甚至一天可能只有4個(gè)小時(shí)，一年將會(huì )有2190天！

另一件可怕的事情是，如果我們把推算的時(shí)間往未來(lái)延伸，會(huì )發(fā)現地球終有一天會(huì )進(jìn)入暮年，她不再能自由地自轉，變成了一個(gè)僅隨太陽(yáng)公轉而失去了自理能力。當地球被太陽(yáng)潮汐鎖定位置時(shí)，停止了自轉，將有一面永遠是極地，一面永遠是炎熱干旱！那時(shí)候一天可能要100多個(gè)小時(shí)，生物的作息也會(huì )發(fā)現劇變，每個(gè)人的工作時(shí)間被無(wú)情地延長(cháng)了好幾倍(當然那時(shí)候可能人類(lèi)已經(jīng)找到了新的棲息地……)。

當然，這一切的假設都比較玄幻，有很多的前提條件，比如我們常常會(huì )認為地球公轉的時(shí)長(cháng)是確定的，太陽(yáng)的性質(zhì)是始終沒(méi)有變動(dòng)的等等，這就會(huì )引起一些估算上的誤差。實(shí)際上，46億年是個(gè)極其漫長(cháng)的過(guò)程，這其中眾多的變數是目前很難猜想的。

究其原因，地球為什么會(huì )自轉地越來(lái)越慢呢？

這件事情始終沒(méi)有定論，很多人認為可能是由于長(cháng)時(shí)間太陽(yáng)潮汐對地球的摩擦力，使得地球不斷減速；也有人認為地球自身能量的消耗，地球正在老去；也有人認為由于地幔最深處后鈣鈦礦的導電性差異的原因導致地球的自轉速度是有周期性變化的，每十年會(huì )增加或者減少千分之三至千分之四秒。

但是終歸沒(méi)有定論，對于地球，甚至只是自然界，人類(lèi)還有著(zhù)很多的未知沒(méi)能解決，需要更多地球科學(xué)家不斷地努力，前仆后繼地去解決更多的秘密。

參考文獻：

文章來(lái)源：中科院地質(zhì)地球所

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