地球的起源和演化过程 [复制链接]

第5版()
专栏：

地球的起源和演化过程
群力
（一）
只要打开任何一本世界地图，我们就可以看到在地球上存在各种各样的自然地理环境：一望无际波涛汹涌的海洋和白雪皑皑的崇山峻岭，炎热多雨的赤道森林和飞砂走石的戈壁沙漠，河网交错的千里沃野和千里冰封的冻土苔原等。同时，我们还知道地球上存在着能适应各种自然地理环境的千差万别的动、植物群落。现代地球上如此丰富多彩的自然地理现象和生物群落难道是自古以来就存在的吗？不是。根据地质学的研究，可以证明在过去的“地质时代”中，地球上的自然地理现象和生物群落与现在完全不同。并且证明现在地球上的自然地理现象和生物群落是地球上的无机界和有机界长期发展演变的结果，是在最近的地质时代中才最后形成的。只不过地球的发展演变速度很慢，不象社会现象那样迅速明显和令人注意罢了。
一般认为，地球自形成以来，已经有四十五亿年左右的年龄。但有较完整的地质历史记录的年龄仅有二十七亿年。在这以前的情况，目前还只能看作是地球的史前阶段。地质学中在研究地球的历史时，仿用了人类历史研究中划分朝代的方法，把全部地球历史分为五个“代”（从老到新为：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代）。有的代还可以进一步划分为“纪”（如古生代从老到新可分为：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二迭纪。中生代可分为：三迭纪、侏罗纪和白垩纪。新生代则分为第三纪和第四纪）。应当说明，各个代、纪的时间长短是不一样的，一般是越老的代、纪时间越长，越新的时间越短。
（二）
太古代和元古代是地球历史上已知的最古老的发展阶段。太古代长达九亿年，元古代长达十二亿年，两者合计为二十一亿年，占已知地球历史的四分之三以上。但由于时代上距离现在过于遥远，人们对地质研究的程度很不够，所以，我们对这两个阶段中地球历史的了解仍然是相当贫乏的，只能对当时的一般情况作轮廓性的说明。可以肯定地说，从太古代起地球的表面上已经形成了岩石圈、水圈和大气圈，但它们的性质和规模和现在有明显的不同。当时的岩石圈（地壳）厚度还不大，也远没有象现在那样复杂和坚固，当时海水中所含的盐类比现在要低，空气中的二氧化碳含量比现在要高。当时地壳上还没有广阔的大陆，到处都是深浅多变的海洋，只有若干规模不大的岛屿突出在海面之上。从太古代晚期起，海洋里已经有低等的生物类型出现。从元古代起，海洋中已经有低等的藻类植物大量繁盛。在元古代晚期，地球上的个别地区也发现有少量的海绵骨针、水母、原始的腕足类等低等动物。这说明，当时一般还没有出现具有坚硬外壳的动物，所以很难保存下明确的生物遗体（化石）。太古代和元古代时，地壳的稳固性还比较弱，当时地壳的升降比较频繁，到处都有强烈的海底火山喷发和地震，地球内部灼热的岩浆（即熔融的岩石）往往大量地喷出于海底之上或侵入于地壳之中。有时还伴随有强烈的挤压作用，把地壳挤得更为紧密。地质学上把这些现象都称为地壳运动。凡是地壳运动进行得剧烈的地区，一般认为是地壳不够稳固所导致。在漫长的太古代和元古代中，上述各种地壳运动反复地进行着，由于挤压作用和大量岩浆的侵入，逐渐使原有的地壳加厚加固起来。终于到元古代的晚期，地壳上出现若干大片相对稳固的地区，地球的发展历史也就进入了一个新的时期。
（三）
古生代是地球发展历史中第二个重要的阶段。古生代本身长达四亿年，又可分为早古生代（寒武纪、奥陶纪和志留纪）和晚古生代（泥盆纪、石炭纪和二迭纪）两个阶段。早古生代地壳上（一般仅指现在的大陆部分）海洋仍占有主要的地位，当时已出现了比较稳定的广大的浅海环境。在这种有利的环境中，动物界的演化有了明显的进展。最突出的是出现了大量具有坚硬外壳的海生无脊椎动物。所以早古生代也可以称为海生无脊椎动物的时代。在地壳上的另外一些地区，地壳的稳固性仍然较弱，仍然继续有岩浆喷发、侵入和地壳的挤压作用发生，终于在早古生代末期，这些地区也转化为相对稳固的地区，并导致地壳上陆地面积的增广。
晚古生代最突出的特征是地壳上陆地面积的增大和生物界大规模向陆地进军。泥盆纪时随着陆地面积的增大，陆地上的河流中已经有大量原始鱼类繁盛。同时在湖、海边缘的近水地带，也已经有大量原始的陆生植物（裸蕨、原始的节蕨、石松、真蕨）繁盛，有时甚至能形成小规模的森林。所以泥盆纪也可以称为鱼类的时代或裸蕨类的时代。但当时的陆生植物或则生活在水中或则生活在水边，还不能真正适应广大的大陆环境。石炭纪和二迭纪时，随着地壳运动的发展，有更多地区逐渐脱离了海洋环境，转化为滨海和平原的沼泽环境，最后进一步转化为广阔的内陆河湖盆地。当时地球上许多地区都出现过温暖或炎热的潮湿气候环境，例如现在欧亚大陆上的中西欧地区、俄罗斯平原南部，向东到我国华北、华南一带，当时都处在炎热潮湿的气候环境中，只要出现适宜的滨海或平原沼泽环境，植物界中新兴的石松类和蕨类等就能得到最充分的发展，形成巨大的乔木（石松类中的鳞木高近三十米左右）和浓密的沼泽森林。这些巨大的森林由于地壳下降而被泥砂埋藏起来，但新的森林又继续成长，这样往复循环的结果，就形成了多层煤层，成为人类现代重要的动力资源。动物界中最突出的进展是在泥盆纪后期完成了由鱼类到两栖类的进化过程，在石炭纪和二迭纪时，两栖类有了迅速的发展。所以石炭纪和二迭纪也可以称为两栖类的时代和蕨类的时代。到二迭纪晚期，随着地壳上的陆地面积的继续增广和地势分异的加剧，地球上气候带的分布状况也发生了显著的改变。最突出的是干燥气候带的扩大和潮湿气候带的缩小。仍以欧亚大陆为例，过去生长有浓密沼泽森林的广大地区已经演变为干旱的内陆河湖盆地。在这种环境下，两栖类由于要适应离水较远的生活条件，已经完成了向原始爬行类的进化过程。在干旱气候条件下，无论是内陆湖盆或泻湖海湾中，水分都迅速蒸发，原来溶解在海水或湖水中的盐类物质就会沉淀下来，形成石膏（内陆湖盆中）、食盐甚至钾盐矿层（泻湖海湾中）。到晚古生代的末期，地壳的厚度和复杂程度有了进一步的提高，陆地面积大为扩大，现在北半球上的欧亚大陆和北美大陆的雏形已经基本形成。至于南半球上的巴西、非洲大部、印度半岛和澳洲中西部等地区，早在古生代之初就已经呈现大陆状态。在整个古生代中，除了在石炭纪和二迭纪时普遍出现过巨大的冰川现象以外，一般尚无突出的变化。
（四）
中生代和新生代是地球发展的第三个重要阶段。中生代长约一亿五千万年，新生代的时间更短，只有七千万年。由于古生代末期地壳上的古地理、古气候环境发生过显著的变化，古生代中曾经兴盛一时的各种生物门类都遭到了严峻的考验，有的门类由于不能适应迅速变化的环境，终于遭到绝灭。有的门类却表现出对新的环境的高度适应能力，在中生代中得到了空前的繁盛。植物界中最突出的变化是以苏铁、银杏和松柏类为代表的裸子植物代替了晚古生代中蕨类的地位。动物界中最突出的变化是爬行动物中恐龙类的极度发展。所以中生代也可以称为恐龙的时代或裸子植物的时代。恐龙类是一种已经绝灭了的巨大的爬行动物，根据在岩石里找到的骨胳化石研究结果，已知最大的恐龙身长可达二十六米，体重估计可达五十吨，可以想象出中生代的恐龙类是何等样的庞然大物了。恐龙类不仅能适应陆地上的生活，而且能重新回到海洋中适应水生生活（如鱼龙），或则能适应空中滑翔生活（如飞龙）。同时在侏罗纪时已出现爬行类和鸟类之间的过渡类型——始祖鸟。应当指出，中生代时原始的哺乳类也已经出现，但个体很小，数量也很少，比起当时占统治地位的爬行类来说只占无足轻重的地位。中生代时陆地面积大为增加，地势高差也有明显的增大，欧亚大陆上除西欧、东欧和西西伯利亚等地区尚有较大规模的海洋环境以外，其余均呈大陆状态。中亚及我国西北地区当时存在一系列巨大的山间盆地。亚洲大陆东岸及美洲西岸地区，当时的海陆环境变化比较复杂，但一般仍以大陆环境为主；这个地带就是地质上有名的“环太平洋带”。环太平洋带在中生代时有强烈的地壳运动发生，有大规模的陆上火山喷发和地震，大量灼热的岩浆侵入地壳，也有大规模的地壳断裂和挤压现象。我国东部地区许多重要的有色金属和稀有金属矿床都与当时的地壳运动有关。伴随上述地壳运动发生的过程中我国东部地区先后形成一系列东北西南向的内陆山间盆地。无论是西北还是东部地区的内陆河湖盆地，在中生代中由于有过大量动植物的繁盛，所以往往是石油和煤的良好形成场所。到中生代末期，地球上又经历了一次地理和气候环境的大变革，这次大变革促使身躯庞大的冷血动物——恐龙类全部绝灭，而哺乳类却经得起这场严峻的考验，就为它在新生代中的大发展奠定了基础。
新生代时地球上的自然地理环境和生物界总面貌已经和现代基本相似。植物界以被子植物的大发展为特征，动物界以哺乳类的空前繁盛为标志。所以新生代也可称为哺乳类的时代或被子植物的时代。至于人类的出现，一般认为是在第四纪，即仅有一百万年左右的历史。新生代时从欧洲阿尔卑斯山往东到亚洲喜马拉雅山一带，是当时地球上地壳运动最为强烈的地带。应当说明，这一地带从古生代以来一直是处于海洋状态（地质学上称为古地中海），但在第三纪中期由于地壳运动而升出海面，至今仍在不断上升，所以形成了现代地壳上最为雄伟高峻的山脉。伴随古地中海转化为高峻山脉的同时，中亚广大地区的地势也进一步发生了分异，许多从中生代起已经形成的内陆盆地在新生代中得到了进一步发展，盆地周围的山脉也变得更为高峻，形成了现代巨大山系与巨大内陆山间盆地相间列的自然地理环境。我国东部地区从中生代晚期以来形成的一系列东北西南向的巨大盆地，在新生代中也得到进一步的发展，形成了现代沃野千里的富饶平原。
我们概略地回顾了地球的发展历史以后，可以认识到，地球和其它事物一样，也始终处在不断发展和阶段发展的过程中。毛主席教导我们要用辩证唯物主义的观点去看待一切事物，并指出“整个地球及地球各部分的地理和气候也是变化着的，但以它们的变化和社会的变化相比较，则显得很微小，前者是以若干万年为单位而显现其变化的，后者则在几千年、几百年、几十年、甚至几年或几个月（在革命时期）内就显现其变化了”（《矛盾论》）。如果我们能对地球的发展历史有些概括的了解，必然有助于更深入地理解毛主席这段话的意思，从而能更深刻地领会毛主席的辩证法的宇宙观。