化石多少年才能形成、化石要多少年才能形成

封面新聞記者 田之路

近日，四川省地質調查研究院與稀有稀土戰略資源評價與利用四川省重點實驗室以“熱愛科學、崇尚科學”為主題舉辦了科技公眾開放活動。本次活動計劃時間為5月24日至5月29日，活動內容包括參觀實驗室、開展校園科普講座、系列科普活動入駐社區等環節。今天，我們就以化石為主題，來聊聊地球歷任生物的變遷。

地球誕生于距今46億年以前，而迄今發現的最古老化石是距今約42億年的微生物化石，形成化石的微生物僅僅是人類頭發絲的十分之一粗，但無論它多么微小，化石記錄下了它，并在幾十億年以后展現在人類面前，向我們述說它曾經存在過——是的，化石是地球生命的記錄者。

46億年來，地球從冥古宙到新生代，幾經滄海，數輪桑田，地球上的生命繁衍更替、生生不息，最初是百花齊放，后來，每個地質年代總有傲視萬物的生物霸主橫空出世，又因為某種原因悄然消失，但地球不愿意抹除他們的痕跡，于是安排化石將他們一一記錄。

寒武紀時期，地球的第一任生物霸主誕生

寒武紀是一個地質年代名稱，是古生代第一個紀，距今約5.42億年前—4.85億年前，這是現代生物的開始階段，是地球上現代生命開始出現、發展的時期，地球的第一任霸主奇蝦誕生于這個時代，它暢游在5億年前的海洋里，在世界多地的寒武紀層積巖里均發現它的化石，當時的生物普遍只有幾毫米、幾厘米，但它擁有相對巨大的身軀，一般約60長厘米，最大可達2米，它是一種扁平，具體節結構的海洋動物，可以使用身體兩側的柔軟附肢在水中做波浪狀移動，它們有著較為復雜的大腦，配合巨大的軀體足以讓它藐視其他一切生物。

寒武紀時代常被稱為“三葉蟲的時代”，這是因為寒武紀巖石中保存有比其他類群豐富的礦化的三葉蟲硬殼，三葉蟲也是那個時代廣為人知的生物霸主，它是節肢動物的一種，全身明顯分為頭、胸、尾三部分，背甲上兩條背溝把背部分為大致相等的三部分，因此名為三葉蟲。有的長達70厘米，有的只有2毫米。三葉蟲在地球上生存了3.2億多年，可見這是一類生命力極強的生物。

石炭紀時期 巨型昆蟲的天下

3億年前的石炭紀時期，被稱為巨蟲時代，該時期地球上的氧含量約為現在的兩倍，高大的喬木享受著上層空間的陽光雨露，而以蕨類植物為主的灌木則占據了森林的下層領地， 繁茂的植物為巨型昆蟲的生長創造了天然的條件。率先登場的是翼展可以達一米的巨脈蜻蜓，它們的化石于1880年在法國發現，完模標本現正存放在巴黎的法國國立自然史博物館，他們外型與現今的蜻蜓接近，兩者有親緣關系，巨脈蜻蜓飛行技術嫻熟，發現獵物以后揮動有力的雙翅俯沖下去，然后用強有力的爪子牢牢抓住獵物，它的頜部能夠將包括小型爬行動物在內的獵物撕成碎片。

石炭紀時期另一種讓人毛骨悚然的生物叫巨型馬陸，由于化石保存得不是很完整，所以科學家對于這種生物的飲食存在很大的爭議。但是能夠總結出，巨型馬陸下顎非常有力氣，并且還有鋒利的牙齒。它們體長可達3米，是有史以來最大的陸地節肢動物之一，它們渾身布滿了堅硬的盔甲，能噴出有刺激性氣味的液體，所以在石炭紀時期，巨型馬陸幾乎沒有天敵。

除此之外，石炭紀時期還有體長20厘米的蜘蛛，體長70厘米的蝎子，巨型引螈等等。但一場突如其來的災難導致這一時期發生了生物大滅絕，這次災難為后世帶來了大量的煤炭，一億年來，陸地都完全由森林覆蓋，它們的枯枝形成了一層厚達30米的煤炭，而且遍布全球，那時，地幔巖漿活動劇烈，產生高溫，高溫穿過巖石，直達煤炭層，煤炭在高溫下開始燃燒，當時極高的含氧量，加快了大火的擴散，這場大火持續燃燒了30年，大氣中的有毒氣體持續了上萬年，地球上的動植物遭到了重創，50%的陸地幾乎沒有生命跡象。

侏羅紀-白堊紀時期，歡迎來到恐龍的世界

遍布世界的恐龍化石向我們講述了這樣一件史實：在很久很久以前，大約距離今天有2億到6千6百萬年的中生代（三疊紀、侏羅紀和白堊紀），地球上生活著一個龐大的家族，它們統治著海洋、陸地和天空，其他一切動物都無法和它們對抗，它們是名副其實的霸主，這就是恐龍。恐龍可分為鳥類和非鳥恐龍，我們現在常說的恐龍就是指非鳥恐龍，非鳥恐龍只生活在中生代（三疊紀、侏羅紀和白堊紀），已于6600萬年前的白堊紀末期全部滅絕。

恐龍整體而言的體型很大，食草性恐龍的體型一般比較龐大，食肉性恐龍體型偏小。食草類恐龍大部分生活在靠近水源的森林內，其目的是為便于取水、取食。代表性的有腕龍、梁龍、雷龍等。它們的長頸讓它們可以輕易取食林內大樹上的嫩葉，一旁的河川又方便他們夏天時就近泡水消暑。

另外劍龍、三角龍等恐龍，則較喜生活在廣大遼闊的草原上，如果遇到肉食性恐龍侵犯它們的生活領域時，則會群集向侵略者發動攻擊，以保障群體的安全。食肉類恐龍大部份居無定所，一般都具有鋒利的爪子和強有力的牙齒，比如暴龍(霸王龍)，它們有時住在山林中的洞穴里、有時住在濃密的叢林中，它們是以突襲的方式獵捕食物。

恐龍滅絕的原因學術界一直爭論不休，除眾所周知的隕石撞擊說，這里列舉另外兩項學說：火山爆發說，意大利著名物理學家安東尼奧-齊基基提出，恐龍大絕滅的原因很可能是大規模的海山爆發，齊基基教授認為，白堊紀末期，地球上在海洋底下發生了一系列大規模的火山爆發，從而影響了海水的熱平衡，并進而引起了陸地氣候的變化，因此影響了需要大量食物維持生存的恐龍等動物的生存。另一項學說是酸雨說，該學說認為白堊紀末期可能下過強烈的酸雨，使土壤中包括鍶在內的微量元素被溶解，恐龍通過飲水和食物直接或間接地攝入鍶，出現急性或慢性中毒，最后一批批死掉了。

新生代，哺乳動物崛起

恐龍滅絕以后，地球迎來了新生代，這一時期猛犸象、劍齒虎、乳齒象和雕齒獸等等哺乳動物占據了主導地位，我國科學家就曾在甘肅臨夏盆地發現了隱匿劍齒虎帶有頰齒的下頜骨化石。然而伴隨著冰期來臨，地球上的許多植被變成了針葉林和草地，大量巨型哺乳動物因此滅絕。再然后，到了新近紀時期，地球上的生物界總體面貌與現代更加接近了，哺乳動物和鳥類仍然占據主導地位，靈長類動物于此時逐步發展壯大，并在新近紀末期進化出人類的祖先，雖然人類沒有像前幾任地球霸主那樣擁有龐大的體型優勢，但我們進化發展了大腦，學會了制造和使用工具，能創造出任何我們想象出來的物件。

從進化論的角度來看，物種滅絕本是自然規律，從寒武紀時期生物大輻射至今，6億年以來，地球經歷了五次生物大滅絕，第一次，85%的物種絕滅；第二次，海洋生物遭受了滅頂之災；第三次，96%的地球生物滅絕；第四次，爬行類動物遭遇重創；第五次，恐龍整體滅絕。但每一次生命經歷生物多樣性波谷后，地球都會迎來更加蓬勃的生物多樣性高峰，在一輪又一輪的湮滅新生中，地球上的生物種類越來越多。

但自從人類出現以后，特別是工業革命以來，地球上的人口不斷增加，需要的生活資料越來越多，人類的活動范圍越來越大，大批的森林、草原、河流消失了，城市拔地而起，道路肆意蔓延，水庫切斷水脈，生物的自然棲息地被割裂得支離破碎．物種在不斷的滅絕，而新物種的產生需要很長時間和大量空間，如今，地球上的生物種類每天都在減少，讓人不由的擔心，長此以往，新一輪的生物大滅絕會不會由人類親手締造？

46億歲的地球仍然年輕，生活在其上的生物霸主幾經交替，生生不息，沒有了人類，地球也許還會繁衍出新的生物霸主，但沒有了今天種類繁多的物種，人類也許將走向窮途末路……保護地球環境，保護生物多樣性，就是保護人類自己。

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