相信大部分人都看过《侏罗纪公园》这部经典电影,当那个已经消失了亿万年的庞然大物第一次出现在你眼前时,激动的心情难以言表。体积庞大的各类恐龙扑面而来,观众都是眼睛睁大,汗毛竖起,肾上腺急速上升,让你心跳加速的同时也大呼过瘾眼界大开。内心被作者丰富想象力和精彩炫目的特效所折服,数十年之后我们仍然能记住迅猛龙、霸王龙、三角龙、翼龙等等耳熟能详的名字,也对“侏罗纪”这个名词朗朗上口铭记于心,亦或还充满一丝丝的不解和疑惑。究竟什么是“侏罗纪”呢,由于他和公园一词联用,以至于我很长一段时间觉得侏罗纪俨然是国外的某个地名,就如北京北海公园、纽约中央公园,总之它就是一个地名而已,而事实并非如此。有此困惑的还有如《地心游记》所描述的白垩纪,《冰河时代》所描述的第四纪。
寻找侏罗纪、白垩纪、第四纪的答案,我们从地质年代开始。
从地球诞生那一刻开始到今天已有46亿年历史,在这漫长的岁月中,地球历经了一系列的演变,地质学上称地质事件,才形成今天的样子,如生物的大规模兴盛与灭绝、强烈的构造运动、岩浆活动、海陆变迁等等,而且每个阶段所经历的事情千差万别,特征也大相径庭,因此为了方便描述每一时间段内地球的成长历程,需要将地球年龄进行分期分段,如同我们将人生分为童年,少年、青年、中年和老年一样,童年天真无邪,少年朝气蓬勃、青年风华正茂、中年家成业就、老年老当益壮。地球成长阶段的每一时间跨度及其每一阶段特征就是地质年代。
由于46亿年的时间实在是太长,因此要给地球像人一样分几个阶段并非件容易的事,首先要解决的是依据的问题,就是给我一个分期分段的理由。
科学家们总是有办法的,他们找到的第一个分段标准:生物体。
这里说的生物体指的是较高级多细胞的宏观的动植物,或者说是用肉眼可以看得到的,科学家们以此为标志将拥有46年历史地球生命体分为两个大的单元,并分别取名叫“隐生宙”和“显生宙”,顾名思义,“隐生”即生物体隐去的意思,“显生”则是生物体开始显现,这就是划分标志,而且这个界限非常明显,也很直观,特别容易理解。为何采用“宙”作为单位呢?,在《淮南子·齐俗》有解释:往古来今谓之宙,四方上下谓之宇,我想宇宙是目前所能感知的最大时空范围吧,用“宙”足可显示其范围之大,时间之长,气魄也。
有没有一种在读中小学时,老师要求给课文分段,并总结段落大意的意味。对了,就是这个意思。地球是一本精彩绝伦的鸿篇巨著,每一章每一节都让人拍案叫绝。科学奖将它分为了上下册,上册的主角是岩石,没有生物体,全世界一片沉沉暮霭,下册生命开始出现,动植物装扮着地球,充满生机与活力。
隐生宙是从46亿年前地球诞生开始至距今约5.7亿年前,一共持续了约40亿年。显生宙则是隐生宙之后一直到今天的时间阶段,历经了约6亿年,在显生宙的最后时刻,现代人类出现了,为何说是最后时刻呢,因为现代人类的历史只有20万年,在约6亿年的显生宙时间河流里,就是最后一瞬间。
但是,地球的年龄实在是太长了,仅仅分为隐生宙和显生宙两段,显然不够。
“宙”只是把46亿年分成了两个大阶段,解决了第一层次的问题,就像我国以十八周岁作为标准划分未成年人和成年人,十八岁周岁之前为未成年人,大于十八周岁为成年人,这算是第一层分类,这点我相信各位都能理解。而后,我们又将未成年分为童年和少年,成年人划分为青年、中年和老年,而且还指定了明确的划分体系,如0-6岁为童年,6-17岁为少年,18岁至65岁为青年,66-79为中年,80-99为老年,100岁以上成为长寿老人,这是第二层次的分类,再往下分就是第三层,如将童年期又分为婴儿期和幼儿期,0-2.5岁为婴儿期,2.5-6岁为幼儿期。
因此,隐生宙和显生宙是两个最大的阶段时期,你可以跟未成年人和成年人进行类比。由于地球的年龄太长,仅仅用“宙”来划分两个阶段肯定远远不够。所以要进行细分,上述最大的时间单位是宙,宙下分代,代下分纪,纪下分世,世下分期,期下分时,因此,宙、代、纪、世、期、时就构成了描述地球年龄的五个时间单位。地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序,将其分为 5代12纪。具体的分类是:
地质年代从古至今依次为:隐生宙和显生宙
隐生宙又分为:前太古代、太古代、元古代
显生宙又分为:古生代、中生代、新生代
古生代又分为:寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪
中生代又分为:三叠纪、侏罗纪、白垩纪
新生代又分为:古近纪、新近纪、第四纪
具体的时间分段以及关于世、期、时这里就不一一赘述了。
这里有一点要清楚,上述所说的地质年代,是指的一个时间段,都是以百万年为单位的,目的是能一目了然的了解地层的新老关系,也就是了解地质事件发生时间的先后顺序,学术上称为相对地质年代。
如在描述全球范围内主要有三大成煤时有这样的描述:无烟煤主要是古生代石炭纪和二叠纪的孢子植物形成的,褐煤主要是中生代侏罗纪和白垩纪的裸子植物形成的。那么,可以判断无烟煤主要形成于(距今约3.6亿年至距今2.9亿年前)和二叠纪(距今约2.9亿年至距今2.5亿年前),而褐煤主要形成于侏罗纪(距今约1.9亿年至距今1.5亿年前)和白垩纪(距今约1.5亿至距今约6600万年前),很快就可以判断无烟煤的形成比褐煤的形成要早。就像我们说王老师是个青年小伙,而李老师是中年大叔,很快就能明白李老师比王老师年龄大,这是同一个道理。
有相对地质年代,那么就有绝对地质年代。
绝对地质年代指各地质事件距今的具体时间,这需要采用科技手段来完成,主要是运用同位素技术,所以又称为同位素地质年龄。就如同警察需要清楚犯罪嫌疑人那一年那一天那一时那一分那一秒在何地从事何种事情,才能有效的排除或得到犯罪证据一样。
将这两方面结合,就能对地球和生命演化进行完整描述。
比如我们可以说:在侏罗纪时期,地球温暖而潮湿,到处都是繁盛的森林植被,恐龙是这个星球的统治者。
再比如:我国广泛分布在华北一带煤矿主要形成于晚石炭纪至早二叠纪时期,广泛分布在南方各省煤矿主要形成于晚二叠纪,而分布在华北北部、东北南部和西北地区的煤主要形成于侏罗纪以及分布在东北地区、内蒙东部的煤主要形成于晚侏罗纪到早白垩纪时期。
划分阶段是一定要找划分依据和标准的。比如,历史学家将三家分晋这一历史事件作为为春秋和战国分界线,三家分晋之前为春秋,其后为战国,原因在于两个时期的社会状态有本质不同和差别,春秋时期是争霸,争霸就是倚强凌弱,欺负他人,目的在于使别国归顺或附庸,以成就霸业而非消灭其他,形象的说是积分排位赛,而到了战国时期,那就是淘汰赛了,不是你死就是我亡,最终以秦灭六国而一统天下。因此这两时期有非常明显的分界,可用其来区分春秋与战国这两个不同的时期。
前面说过“隐生宙”和“显生宙”的划分标志是生物体。接下来我们讲讲“代”的划分标志。
隐生宙分为前太古代、太古代和元古代。前太古代也叫原太古代,地质学家克劳德称其为“冥古代”。时间是从地球形成(约45-46亿年前)至太古代之初(38亿年前)。 关于这一段时间内可考的现实资料极其缺乏,人类对其研究也极少,一般的共识是此时生命物质尚未形成,地球表面还未完全冷却,仍覆盖着大量熔岩,段时间是缺乏现实资料可考的时代,由于实在是年代久远,很难寻觅到化石而没有足够的生物依据,我们对这段地球历史知之甚少,基本都源于宇宙大爆炸理论,这个持续了8亿年的黑暗时代。。太古代,是地质发展史中最古老的时期,指距今38亿年前开始,25亿年前结束。在太古代时期,地球的地壳大致成型,板块构造运动开始,这个时候已经开始出现最原始的生命体:细菌和藻类。元古代从距今25.0亿到8.0亿年的漫长时期内,生物界由原核生物演变为真核生物,占主导地位的是菌类、藻类,元古代时期岩浆作用减少,硅铝质陆壳的范围扩大,地壳的厚度增加,地球从起开始了一个新的时期。关于隐生宙,前面在第一章的地球诞生一回中叙述过,这里就不再赘述了。
再来说说显生宙的三个代,古生代、中生代、新生代,这个时期有我们熟悉的寒武纪、白垩纪、侏罗纪。
地球经历了混沌初分的前太古代,天地开辟的太古代,冰火交融的元古代,终于进入一个新纪元,生命开始出现、生殖和繁衍,这将彻底改变地球的面貌,赋予他新的意义和使命,奇迹即将上演,历史拉开了新的序幕,生命的洪流从远古奔向未来。
古生代,顾名思义,即为远古的生物时代,从5.5亿年前开始,到2.5亿年前结束,持续约3亿年。对动物界来说,这是一个重要时期,它以一场至今不能完全解释清楚的进化拉开了寒武纪的序幕,史称寒武纪生命大爆发,又以迄今所知最大的一次生物绝灭宣告完结。关于寒武纪生命大爆发和这次生物大灭绝,留到后面详细叙说。古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪石炭纪和二叠纪。
中生代,意为中间的生物时代,相对于上一个时代古生代和下一个时期新生代而言,他就叫中生代,从2.5亿年前开始,到6600万年前结束。由于这段时期的优势动物是爬行动物,尤其是恐龙,因此又称为爬行动物时代。中生代的结束以恐龙灭绝为标志。中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪。
新生代,即是新生命时代,即距今6500万年前至今的时期。随着恐龙的灭绝,中生代结束,新生代开始。新生代以哺乳动物和被子植物的高度繁盛为特征,由于生物界逐渐呈现了现代的面貌,故名新生代,即现代生物的时代,在新生代的末期,人类诞生了。新生代被分为三个纪:古近纪、新近纪、第四纪。
记住,地质年代只是将地球演化历史从时间上划分了几个段落。这样做的好处是能非常清晰的描述煤是在那个时期形成的。但是,又如何才能知道埋在地下的煤是属于那个时期呢?这就要涉及要另外一个知识,叫地层年代。什么又是地层年代呢?
预知后事如何,请听我慢慢道来。