板块漂移铸就自然界的多姿多彩
  • 来源:科普时报
  • 作者:冯伟民
  • 2021-11-19 09:51

它不仅影响着海陆变迁、大陆山川河湖的成长与消失,同时,也推动了生物多样性演化,无论是海洋生物的辉煌与沉沦、生物挺进陆地,还是生物在全球范围的分布,乃至人类的诞生,都留下了其带来的烙印——

图为白垩纪恐龙 (图片由作者提供)

    进化杂谈

    32亿年前,板块运动的启动是地球演化史上的里程碑事件。从此,地球面貌焕然一新,成为有别于太阳系其他行星的一颗耀眼的星球。

    袋鼠见证大陆离合演变

    据科学家的研究,在地球早期,地球地幔最深部和最上部之间就存在巨大的对流,以地下660千米附近为界限,上下分别有对流产生。大约27亿年前,随着地核的对流加强,上下两个对流合成了一个强大的对流,使得地壳板块运动变得频繁并推动大陆形成。

    在板块漂移过程中,大陆板块聚合使生物从一个大陆迁徙到另一个大陆上,而当大陆板块离散又将导致原来生活在同一块大陆上的生物隔洋而望,在分离的不同大陆上朝着不同的方向演化,演绎着生物的盛衰起伏。

    袋鼠是大陆离合演变的绝好见证。它目前主要分布繁殖在澳大利亚,但在袋鼠演化史上,袋鼠曾广泛分布于亚洲、北美和南美以及南极洲,说明那时的几个大陆曾一度相连。

    有袋类最早的化石记录为发现于北美1.1亿年前的三角齿兽,有袋类动物的迁移大致是从北美到南美,后经南极大陆抵达澳大利亚。大约在距今8000万年前,澳洲大陆开始了脱离南极洲向北漂移的旅程。而在这之前,澳洲有袋类的祖先已从南美洲大陆出发,途经南极洲抵达了澳洲。

    澳洲袋鼠的兴旺与澳洲丰富的食物资源和多样的地理面貌有关,也得益于澳洲大陆缺乏大型肉食性哺乳动物天敌。而其他一度盛产袋鼠的大陆,无一例外由于存在大型凶猛的肉食性哺乳动物而被消灭殆尽。

    恐龙类群竞相出现

    恐龙诞生于2.3亿年前,那时地球还处于统一的大陆板块状态,恐龙得以迅速扩散至世界各地。但从1.8亿年前的三叠纪末开始,由于地幔岩浆活动和大陆板块漂移,北美洲东部与非洲西北部开始分离,导致中大西洋形成。

    板块漂移对大陆生物的演化产生了极为深刻的影响,不断分裂的大陆板块演化出越来越多样化的自然地理环境,促使那个时代恐龙的快速演化和发展。恐龙从侏罗纪直至白垩纪,呈现了显著的物种多样性发展。从最初出现在南美洲和非洲,而后扩散到包括南极洲在内的所有大陆上。

    恐龙在各自的大陆上开始朝着独立的演化方向发展,至白垩纪大陆板块分布格局已呈现当代海陆分布的雏形,恐龙物种多样性发展也达到了顶峰。蜥臀类中除肉食性恐龙继续演化发展以外,恐龙中的另一大类鸟臀类恐龙则进入了大发展时期,呈现出异彩纷呈的局面。其中,除了白垩纪早期衰退绝灭的剑龙类以外,甲龙类、角龙类、肿头龙类等形态各异的全新的恐龙类群竞相出现,鸟脚类也演化出了新的类群——鸭嘴龙类。因此,白垩纪是鸟臀类恐龙的盛世。

    东非成原始人类起源与聚居之地

    东非大裂谷是一条南北向延伸的正在活动的构造带,始于上新世。它从一开始就对非洲原来的地貌和气候产生了深远影响,导致了裂谷东西两侧的气候和植被截然不同。

    其中,西边依然受到大西洋暖流的影响,仍旧湿润,保持着森林和林地;而东边则变得干旱,成为空旷的稀树草原。由于气候突变产生的环境压力,东边的人猿共同祖先也发生了分裂,古猿开始离开森林直立行走,走向草原,迈开了类人猿向人类发展中有决定意义的一步,成为人科成员。显然,大陆裂谷引起的气候突变压力,使东非成为原始人类起源与聚居之地。

    总之,伴随着大陆板块离合漂移,生物多样性演变的舞台剧也在不断上演,每一阶段的生物面貌总是与当时的板块分布息息相关,终于铸就了当今生物圈的形成和自然界的多姿多彩。

    (作者系中国科学院南京地质古生物研究所研究员、南京古生物博物馆名誉馆长)

责任编辑:胡利娟
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