博物馆里的中国--破译化石密码

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【小知识】什么是化 石？ 化石是保存在地层中 的古代生命的遗体、遗迹 。化石通常保存了生物的 硬体形态，原来生物体内 的成分已经被外界的矿物 质所取代。古生物学家正 是通过对化石的研究了解 了丰富多彩的史前生命世 界。 【小知识】化石是怎 样形成的？ 生物死亡以后，如果 暴露在空气中，遗体很快 就会腐烂，只有那些在水 环境中保存的生物遗体才 有可能形成化石。这些生 物遗体需要被迅速掩埋， 之后随着地质环境变化， 保存生物遗体的地层被压 紧，然后在地下水的作用 下生物遗体与周围的矿物 质发生物质交换，使体内 的有机成分完全被置换成 无机成分，化石就形成了 。地层形成时是水平的， 地壳运动使它们倾斜了、 褶皱了、断裂了，化石才 能出露地表，被人们发现 （图1）。 这层层的岩石好像是 一本书，化石就是书中的 文字，记录着生命的历史 （图2）。 地层是地壳发展历史 的天然记录。一般情况下 ，下面的岩层先沉积，年 代比较古老，上面的岩层 后沉积，年代比较新。在 同一个地点，不同的岩层 代表不同时代的沉积。地 层中往往包含化石，不同 的岩层含有不同的化石。 科学家也可以根据岩层中 的化石来判断地层的年代 （图3）。 【小知识】什么是标 准化石？ 在化石地层中，那些 演化迅速、分布广泛、数 量大的化石叫作标准化石 。由于这些形成化石的古 生物演化速度快，不同的 地质时代会产生不同的类 型，所以，一个特定的形 态类型就代表一个时代。 比如莱德利基虫化石保存 在寒武纪地层中，王冠虫 化石保存在志留纪地层中 ，微小欣德牙形刺（图4 ）的出现标志着三叠纪的 开始。 【小知识】地球的生 物群更替 地球历史按生物的存 在情况分为隐生宙和显生 宙，5亿多年前的寒武纪 之前的地球仅留下了极少 的生物存活记录，被称为 隐生宙（包括元古宙、太 古宙和冥古宙）：寒武纪 至今有丰富的生物化石记 录的时期，被称为显生宙 。 显生宙包括古生代、 中生代和新生代三个重要 的时代，分别由不同种类 的动植物占据统治地位： 菌藻和无脊椎动物（图5 ），早期维管植物和鱼类 （图6），蕨类植物和两 栖动物（图7），裸子植 物和爬行动物（图8）， 被子植物和哺乳动物（图 9）。 【小知识】地球的历 史 为了更直观形象地向 人们展示地球的历史，现 在比较流行的方法是把地 球的历史比作一天，即24 小时，各个重要的时间段 按照相对整个历史的比例 来换算成一天中的时间（ 图10）。如果这样计算， 人类在这“一天”中出现的 时间只有短暂的“几秒”！ 【小知识】生物大灭 绝 生物大灭绝是指在一 个相对短暂的地质时段中 ，在一个及一个以上较大 的地理区域范围内，生物 数量和种类急剧下降的事 件。地球上曾发生过至少 20次明显的生物灭绝事件 ，其中有5次大的集群灭 绝事件，即发生在奥陶纪 末期、泥盆纪晚期、二叠 纪末期、三叠纪末期和白 垩纪末期的生物大规模灭 绝（图11）。由于人类的 破坏活动，现今物种灭绝 的速度估计是地球演化年 代平均灭绝速度的100倍 ，被称为第六次生物大灭 绝。 P2-13