转眼间2020年余额已经所剩无几,尤其是今年给人的感觉过得尤其之快,仿佛转眼间又从去年的冬天到了今年的冬天。然而,面对成堆的科研压力和满地的头发,总是在一年的最后这段时间希望时间过得慢一些,一年能多出几个月供我们挥霍。在早在5亿多年前的寒武纪时期,一年竟有424天!相对于今天多出了两个月的时间,相对应每天的时长也有缩短。这一惊人的发现竟然是通过对古生物学的观察得出的。
生态习性是生物的固有属性,生活习性是生物能良好生存的生活环境。所以,生物的习性变化很大程度可以反映环境的演化,当这一方法运用到古生物上将会起到巨大的作用。生物的生长离不开生活环境的制约,地球的自转、公转、气候变化、四季交替等变化都会在生物上产生周期性的影响。树有轮,节有节。不同生物的习性可以记录复杂的环境变化,不同的环境变化也可以在生物身上留下深刻的记录。
很多生物表面都有着类似于“树木年轮”的记录,清晰地记录着地质历史时期沧海桑田的变迁。早在90年前,马廷英(1933)就注意到珊瑚的生长线反映了海水水温的季节性变化,他发现远离赤道的珊瑚在结构上反映季节变化更明显,这为古生物学在研究环境演化上起到了先驱性的作用。化石对时间记录的研究,直到上世纪70年代被尹赞勋院士定义为“古生物钟”,用以探讨对地球环境的记录,这一名称也得到了学术界的一致认可。
现代珊瑚中一年生长了大约360条很细的生长线,并指出这些生长线实际上可能是每天生长周期的标志。Wells又研究了产于泥盆纪和石炭纪保存良好的标本,他发现石炭纪珊瑚每年生长线为385-390圈,而泥盆纪珊瑚有每年400圈生长线左右(385-410条之间)。这与用天文学方法求得的各地质时期每年的天数大体相等。
据计算,寒武纪每昼夜为20.8小时,泥盆纪21.6小时,石炭纪21.8小时,三叠纪22.4小时。白垩纪23.5小时。现在一天是24小时。如果我们知道了每年天数的变化,就可利用观察化石生长线得知的每年天数来确定其地质时代。这篇文章一经问世,引起了天文学、地球物理学、地质学等多方面学者们的一致好评,从实际上证明了地球自转逐渐变慢、日长增加的事实。
地球每绕太阳公转一周,便经历了365个昼夜,准确来说一个恒星年是365日6时9分10秒,自从人类记录时间以来,每年以来一直如此,未曾更迭。但是随着科学研究的不断深入,从18世纪开始,地球物理学家和天文史学家逐渐发现了问题。通过长期对月球绕地球公转的观察发现,月球公转的速度越来越快,有一个缓慢的加速度。最初人们认为,引起这种缓慢加速的原因有两种,一是因为月球自身的加速,二是因为地球自转变慢。
拉普拉斯认为月球的加速是因为太阳对月球轨道偏心率的作用,使得月球在黄经上有一个加速度,产生了长周期的摄动;也有人认为是因为长期太阳潮汐的摩擦。一时间众说纷纭,没有定论,这一争论一直持续到了20世纪。人类通过300多年对日长的精确记录和分析发现,每一百年每天就会增加1.6毫秒。照这个增长速率,12亿年前,一天仅有18.8个小时。这也说明了地球自转的速率正在逐渐降低。
当天文学家和地球物理学家面对这一问题苦于无法证明之时,古生物学家拿着珊瑚化石站了出来,打破了这一困境。1963年Wells发表了一篇重要的Nature文章,他发现现代珊瑚中一年生长了大约360条很细的生长线,并指出这些生长线实际上可能是每天生长周期的标志。
Wells又研究了产于泥盆纪和石炭纪保存良好的标本,他发现石炭纪珊瑚每年生长线为385-390圈,而泥盆纪珊瑚有每年400圈生长线左右(385-410条之间)。这与用天文学方法求得的各地质时期每年的天数大体相等。据计算,寒武纪每昼夜为20.8小时,泥盆纪21.6小时,石炭纪21.8小时,三叠纪22.4小时。白垩纪23.5小时。现在一天是24小时。
如果我们知道了每年天数的变化,就可利用观察化石生长线得知的每年天数来确定其地质时代。这篇文章一经问世,引起了天文学、地球物理学、地质学等多方面学者们的一致好评,从实际上证明了地球自转逐渐变慢、日长增加的事实。