地球历史(中生代

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(二)中生代(2.5亿年前——6500万年前)


(1)三叠纪(2.5——2.05亿年前)
三叠纪(Triassic)的名称是1834年弗里德里希?冯?阿尔伯提起的,他将在中欧普遍存在的位于白色的石灰岩和黑色的页岩之间的红色的三层岩石层统称为三叠纪。今天,三叠纪被分成更多亚层。


1.古地理
盘古大陆(Pangea)的形成是始于泥盆纪,经由大陆与大陆彼此之间持续的碰撞,一直持续到三叠纪晚期,才导致了这块超大陆的成形。


2.气候
三叠纪时的气候炎热干燥,这形成了现在可以看到的当时留下来的典型的红色沙石。当时季节分明,有强烈的雨季。在两极比较潮湿温和。


3.生物——最早的哺乳类和被子植物、恐龙开始出现
哺乳最早出现在三叠纪末,是属于原兽亚目(过去单列为始兽亚目)的卵生食虫动物。

在三叠纪翼龙和多类的恐龙始祖类群出现,包括了槽齿龙和板龙等等。世界上最早的乌龟——原颚龟也出现在三叠纪晚期。

在海洋中新的珊瑚种类诞生了,它们组成比较小的珊瑚群。软体动物中的鹦鹉螺从唯一幸存二叠纪-三叠纪灭绝事件的一支恢复起来,形成新的种类。一开始的鱼类种类比较少,说明只有少数种类幸存了不久前的那次灾难。第一批鱼龙出现了。

在大陆上幸存的植物有苏铁、石松和舌羊齿。在北半球,针叶树比较繁茂,在南半球舌羊齿在三叠纪早期是主要树木。


4.第4次物种大灭绝事件
三叠纪以一次灭绝事件结束,尤其对海洋生物来说它的摧毁惨重:牙形石灭绝,除鱼龙外所有的海生爬行动物消失。腕足动物、腹足动物和贝壳等无脊椎动物受到巨大冲击。在海洋中,22%的属,大约一半的种消失。

这次灭绝事件并非在所有地方的摧残程度都一样。在有些地方几乎没有任何影响。在其它一些地方实际上所有的迷龙和大多数合弓类动物都消失了。许多早期的恐龙也均灭绝,而那些发达一些的恐龙却幸存了。许多槽齿目动物也都灭绝了。幸存的植物包括针叶类和苏铁。

这次灭绝事件的原因还不清楚。在2.08至2.13亿年以前盘古大陆开始分裂,这导致了强烈的火山运动,这是地球大陆形成后最强烈的火山运动了。其它可能的原因有全球性的气候冷却或陨星。加拿大魁北克的一处陨石坑曾一度被认作是这次灭绝事件的起因,但后来的调查认为这个陨石坑是在2.14亿年前形成的,比三叠纪的结束早了120±20万年,因此不太可能是这次灭绝事件的直接原因。

甚至连灭绝的确切时间也不十分确定。一些研究认为实际上当时有两次灭绝事件,其相隔时间是120至170万年。

这次灭绝事件

为恐龙的发展提供了巨大的机会。恐
龙在此后的1500万年中是地球上最主要、种类最多和数量最大的动物群。


(2)侏罗纪(2.05——1.37亿年前)
侏罗纪(Jurassic)是由亚历桑德雷?布隆尼亚尔(Alexandre Brongniart)命名,名称取自于德国、法国、瑞士边界的侏罗山,侏罗山有很多大规模的海相石灰岩露头。中文名称源自旧时日本人使用日语汉字音读的音译名“侏罗纪”(音读:シュラキ 罗马字:syu ra ki)。


1.古地理
侏罗纪早期,盘古大陆分裂为两块:北方的劳亚大陆,与南方的冈瓦那大陆。墨西哥湾出现,位于北美洲与尤卡坦半岛之间。刚开始的北大西洋比较窄。而南大西洋要到白垩纪时,冈瓦那大陆分裂,才开始出现。特提斯洋开始闭合,地中海出现。

在侏罗纪中期,北美洲的科迪勒拉山系形成(内华达造山运动),是已知最早的侏罗纪大型岩基。西欧则是一片热带的浅海地区。


2.气候
侏罗纪时期的大气层氧气含量是现今的130%,二氧化碳含量是工业时代前的7倍,气温则是高于今日约摄氏3°C。三叠纪的干旱、大陆型气候,在侏罗纪逐渐消失,尤其是在高纬度地区。


3.生物——最早的鸟类
恐龙之类的大型主龙类爬行动物成为优势物种。在空中,翼龙目成为常见的飞行动物,占据者各种生态位。在侏罗纪后期,第一种鸟类出现,它们演化自小型虚骨龙类恐龙。

侏罗纪的海洋里,鱼类和海生爬行动物繁荣,此时的海生爬行动物包含:鱼龙目、蛇颈龙目、海生鳄鱼(地蜥鳄科与真蜥鳄科)。

在无脊椎动物方面,出现了数种新动物,包含厚壳蛤类(一群可形成暗礁的多样化双壳纲动物)与箭石目。侏罗纪时期的有壳无脊椎动物相当多样,有壳无脊椎动物造成的生物侵蚀增加,尤其是生痕化石。

侏罗纪的气候温暖、潮湿,使地表布满大型森林。如同三叠纪,此时期的优势植物是裸子植物的松柏纲,它们十分多样化,是各地大型森林的主要成员。苏铁也相当常见,银杏与树蕨常出现在森林中。较小型蕨类,可能是优势低矮植物。

北半球的中高纬度地区,类似银杏的植物特别普遍。在南半球,罗汉松则是常见的植物,银杏与线银杏目较为少见。在海洋中,红藻开始出现。


(3)白垩纪(1.37——0.65亿年前)
白垩纪(Cretaceous)是地质年代中中生代的最后一个纪,长达8000万年,是显生宙的最长一个阶段。白垩纪因欧洲西部该年代的地层主要为白垩沉积而得名。白垩是由海生非脊椎动物身上甲壳的碳酸钙沉积而成,尤其是球石粒。这些白垩黏土层可在欧洲大陆与不列颠群岛(

尤其是著名的多佛白色峭壁)发现。


1.古地理
在白垩纪,盘古大陆完全
分裂成现在的各大陆,但是它们和现在的位置全不相同。大西洋还在变宽。北美洲自侏罗纪开始,形成多排平行的造山幕,例如内华达造山运动,与之后的塞维尔造山运动、拉拉米造山运动。

在白垩纪初期,冈瓦那大陆仍未分裂,而后南美洲、南极洲、澳洲相继脱离非洲,印度和马达加斯加还连在非洲上。南大西洋与印度洋开始出现。这些板块运动,造成大量的海底山脉,进而造成全球性的海平面上升。非洲北边的特提斯洋在变窄。西部内陆海道将北美洲分为东西两部,这个海道在白垩纪后期缩小,留下厚的海相沉积层,夹杂者煤矿床。在白垩纪的海平面最高时期,地表上有1/3的陆地沉浸于海洋之下。


2.气候
巴列姆阶时期的气候出现寒冷的趋势,这个变化自侏罗纪最后一期就已开始。高纬度地区的降雪增加,而热带地区比三叠纪、侏罗纪更为潮湿。但是,冰河仅出现高纬度地区的高山,而较低纬度仍可见季节性的降雪。

在巴列姆阶末期,气温开始上升,持续到白垩纪末期。气温上升的原因是密集的火山爆发,制造大量的二氧化碳进入大气层中。中洋脊沿线形成许多热柱,造成海平面的上升,大陆地壳的许多地区由浅海覆盖者。位在赤道地区的特提斯洋,有助于全球暖化。在阿拉斯加州与格陵兰发现的植物化石,以及自白垩纪南纬15度地区发现的恐龙化石,证明白垩纪的气温相当温暖。

热带地区与极区间的温度梯度平缓,原因可能是海洋的流动停滞,并造成行星风系的虚弱。分布广泛的油页岩层,以及缺氧事件,可证实海洋的流动停滞。根据沉积层的研究指出,热带的海水表面温度约为摄氏42°,高于现今约摄氏17°;而全球的海水平均表面温度为摄氏37°。而海洋底层温度高于目前的温度约摄氏15到20°C。


3.生物
动物界里,哺乳动物还是比较小,只是陆地动物的一小部分。陆地的优势动物仍是主龙类爬行动物,尤其是恐龙,它们较之前一个时期更为多样化。翼龙目繁盛于白垩纪中到晚期,但它们逐渐面对鸟类辐射适应的竞争。在白垩纪末期,翼龙目仅存两个科左右。

昆虫在这个时期开始多样化,并发现最古老的蚂蚁、白蚁、鳞翅目(蝴蝶与蛾)。芽虫、草蜢、瘿蜂也开始出现。

开花植物(被子植物)在白垩纪开始出现、散布,但直到坎潘阶才成为优势植物。蜜蜂的出现,有助于开花植物的演化;开花植物与昆虫是共同演化的实例。榕树、悬铃木、木兰花等大型植物开始出现。一些早期的裸子植物

仍继续存在,例如松柏目。南洋杉与其他松柏繁盛并分布广泛,而本内苏铁目在白垩纪末灭亡。


4.第5次生物大灭
绝事件
在白垩纪晚期的马斯特里赫特阶末期,曾发生大幅度的生物多样性衰退,时间相当于K-T界限。在灭绝事件过后,造成许多空缺的生态位,生态系统花了长时间才恢复原本的多样性。

虽然白垩纪-第三纪灭绝事件造成许多物种灭绝,但不同的演化支,或是各个演化支内部,呈现出明显差异的灭绝程度。由于大气层中的微粒遮辟了阳光,减少抵达地表的太阳能,依赖光合作用的生物衰退或灭绝。在白垩纪晚期,食物链底层是由依赖光合作用的生物构成,例如浮游植物与陆地植物,如同现今的状况。证据显示,草食性动物因所依赖的植物衰退,而数量减少;同样地,顶级掠食者(例如暴龙)也接连受到影响。

颗石藻(Coccolithophore)与软体动物(包含菊石亚纲、厚壳蛤、水生蜗牛、蚌),还有以上述硬壳动物维生的动物,在这次灭绝事件中灭亡,或遭受严重打击。例如,沧龙类被认为以菊石为食,这群海生爬行动物在白垩纪-第三纪灭绝事件中灭亡。

杂食性、食虫性、以及食腐动物在这次灭绝事件中存活,可能因为它们的食性较多变化。白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物。哺乳动物与鸟类在K-T事件中存活。科学家假设,这些生物以生物的有机碎屑为生,因此得以在这次植物群崩溃的灭绝事件存活。

在河流生物群落中,只有少数动物灭亡;因为河流生物群落多以自陆地冲刷下来的生物有机碎屑为生,较少直接以活的植物为生。 海洋也有类似的状况,但较为复杂。生存在浮游带的动物,所受到的影响远比生存在海床的动物还大。生存在浮游带的动物几乎完全以活的浮游植物为生,而生存在海床的动物,则以生物的有机碎屑为食,或者可转换成以生物的有机碎屑为食。

在这次灭绝事件存活下来的生物中,最大型的陆地动物是鳄鱼与离龙目,是半水生动物,并可以生物碎屑为生。现代鳄鱼可以食腐为生,并可长达数月未进食;幼年鳄鱼的体型小,成长速度慢,在头几年多以无脊椎动物、死亡的生物为食。这些特性可能是鳄鱼能够存活过白垩纪末灭绝事件的关键。


(三)新生代(6500万年前——现在)


(1)古近纪(6500——2330万年前)
古近纪(Paleogene,符号E),旧称早第三纪,“古近纪”一名中的“古”是paleo-的意译,“近”则是-gene的音译,并兼顾了字面意义。


1.古地理
始新世初始,澳大利亚和南极洲仍然相连,同时温暖的赤道洋流汇入寒冷

的南极水域,使得热量在全球范围内获得分配,从而保持全球的较高温度。但是在4500万年前,当澳大利亚从南方大陆中分裂出来时,温暖的赤道洋流开始
偏离南极地区,在两块大陆之间形成了一个孤立的寒冷水道。南极地区持续变冷,南极水域开始结冻,并向北方输送冷水和海冰,使寒冷局势进一步加剧。

北方的超级大陆——劳亚古大陆也开始分裂,欧洲、格陵兰岛和北美洲相继从中分裂而出。
在北美洲西部,于始新世开始了造山运动,在平原的抬升过程中形成了诸多巨大的湖泊,并进而沉积形成了绿河岩层。

在欧洲,阿尔卑斯山脉的抬升将特提斯洋的最后残迹——地中海包围,从而使特提斯洋最终消失,并形成了另外一个浅海,这个浅海的北部区域分布着一系列的群岛。虽然北大西洋正在扩张,但是北美洲和欧洲之间可能仍有陆桥相连,因为两块大陆上的动物区系十分相似。

印度次大陆继续漂离非洲大陆,并开始撞击亚洲大陆,喜马拉雅山脉开始形成。

渐新世,各大洲继续飘移向它们目前所在的位置。南极洲越来越孤立,并最终成为一个永久性的冰封大陆。

北美洲西部的造山运动仍在继续;非洲板块持续向北挤压欧亚板块,阿尔卑斯山脉随之开始隆起,并将特提斯洋的残余部分与大洋隔离开。在渐新世早期,欧洲遭遇到了短期的海洋入侵,这种状况在北美洲则较少发生。渐新世早期在北美洲和欧洲之间似乎仍有陆桥相连,因为这段时期这两处的动物区系仍然十分相似。在渐新世的某段时间里,南美洲最终与南极洲分离,并漂向北美洲;这也使得南极洲环流得以畅通无阻,最终使南极大陆的温度急剧下降。


2.气候
由于被称为古新世-始新世极热事件(PETM或IETM)的、地球地质历史记录中出现的最快的、强度最大的一次全球变暖事件,地球温度迅速升高,这次迅速和剧烈的升温(在高纬度地区温度上升了7 °C 之多)持续的时间少于10万年,但是导致了大量物种急剧灭绝,从而形成了古新世和始新世生态系统的分野。

在始新世中期开始的气候变冷,致使到了始新世末期时大陆内部开始变得干燥,在某些地区,森林分布区域萎缩。此时新发展起来的草原也仅限于河岸和湖畔地区,还未扩展至平原地区和现今的热带或亚热带大草原地区。

气候变冷亦导致了季节变化的出现。落叶树种能够更好的适应剧烈的温度变化,于是比之常绿树种,开始占有优势。在始新世末期,落叶林覆盖了北方大陆的大片区域,包括北美洲、欧亚大陆和北极地区;雨林则只分布在了赤道和近赤道的南美

洲、非洲、印度次大陆和澳大利亚。

在始新世开始之时,南极大陆上还覆盖着大片的温带雨林,乃至是亚热带雨林,但是随着时间流逝,气候变得越来越寒冷;喜热的热带植被消失了,到渐新
世开始之时,这块大陆上的植被变成了落叶林和广袤的苔原。




3.生物
古近纪动物界的基本特点是哺乳动物的迅速辐射演化。除了适应陆地生活的多种方式外,还出现了天空飞翔的蝙蝠类和重新适应海中生活的鲸类。

海生无脊椎动物中以有孔虫类、软体动物、六射珊瑚等为主。淡水介形类等亦大量繁育。由于古地中海区海相古近系中常含有货币虫,所以在欧洲常称古近纪为货币虫纪。

植物界中,从晚白垩世开始开始占主要地位的被子植物,更趋繁盛,植物分区更接近现代。


(2)新近纪
新近纪(Neogene,符号N),旧称晚第三纪,“新近纪”一名中的“新”是neo-的意译,“近”则是-gene的音译,并兼顾了字面意义。


1.古地理
二千万年前,南极洲(Antarctica)整个被冰雪所覆盖,同时北方的大陆也开始迅速冷却。世界看起来已经和今天非常类似,不过佛罗里达(Florida)和亚洲(Asia)的一部份则还是在海洋的覆盖下。
















































































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