地球形成了多少年,真的有恐龙吗

2023-04-23 15:15:03 79阅读

地球形成了多少年,真的有恐龙吗?

目前世界上肯定是没有恐龙了,但有恐龙演化而来的物种。

比如说鸟类可能就是,还有很多人类无法探知的世界,比如深海,可能也存在恐龙演化出来的各种生物,我们称之为“怪兽”。

地球形成了多少年,真的有恐龙吗

鸟类恐龙起源说逐渐成为有关鸟类起源研究的主流假说,但是,在世界范围内,却长期缺少侏罗纪时代的似鸟类恐龙化石证据。我国科学家的一个发现为这一假说提供了有力的证据。

2010年10月1日,英国《自然》杂志发表了沈阳师范大学古生物研究所课题组发现的带羽毛恐龙化石,该化石被命名为“赫氏近鸟龙”,是迄今为止发现的世界上最早最完整的带羽毛恐龙化石。日前,全程参与“赫氏近鸟龙”课题组研究的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星教授在“首都科学讲堂”举办了一场讲座。他认为,“赫氏近鸟龙”化石的发现极大地支持了界内一直存在的鸟类恐龙起源说。

一只火鸡引发的假说

据徐星介绍,鸟类恐龙起源假说的提出有着一个非常有趣的故事。1870年的一天,英国著名博物学家赫胥黎在吃晚餐时突然发现啃光了肉的火鸡骨架与恐龙的骨骼异常地相似,于是他提出了一个大胆的假说:“鸟是由恐龙演化而来的。”而上世纪70年代,美国耶鲁大学教授奥斯特隆通过分析鸟类与其它初龙类(一个包括恐龙、翼龙、鳄型动物以及一些灭绝支系的爬行动物类群)的关系,也进一步论证了鸟类可能起源于兽脚类恐龙中的一类小型恐龙。随后,古生物学家们在世界各地发现了许多像鸟的恐龙化石,为鸟类恐龙起源说提供了更多的证据。这一假说逐渐成为了有关鸟类起源研究的主流假说。

但是,这一假说显然有一些薄弱环节。世界上公认的最原始鸟类是始祖鸟。“始祖鸟”化石最早是于1861年在德国境内被发现。它们大约生活在1.45亿年前左右,长有翅膀、羽毛、爪子、牙齿和有骨尾巴。如果鸟类是由一类恐龙演化来的,似鸟的恐龙化石应该大量存在于1.45亿年之前,可是,在世界范围内,却长期缺少侏罗纪时代的似鸟类恐龙化石证据。“针对鸟类恐龙起源说的一些质疑,研究的关键是要找到一些确凿的化石证据,特别是在1.5亿年以前的化石证据。”徐星介绍说。

恐龙化石上出现羽毛印迹

羽毛是鸟类区别于其他生物的重要特征,因此带羽毛印痕恐龙化石的发现能够为鸟类起源于恐龙的论说提供更有力的证据。

“原始的恐龙身上是长着鳞片的,从长着鳞片的恐龙到长着羽毛的鸟类之间必定经过了一个漫长的阶段,因此寻找到能够说明这一演变过程的化石便有着极其重要的意义,而这一发现过程也是非常困难的。”徐星说。

据他介绍,1996年在辽宁发现了世界上第一个长羽毛的恐龙化石“中华龙鸟”,这种恐龙身上长着黑色如头发丝的原始羽毛,该发现在当时引起了全世界的关注。而随后分别于1997年、1999年同样在辽宁发现的“北票龙”及“中国鸟龙”等化石,都为说明恐龙从鳞片发展到羽毛提供了重要的信息,揭开了鸟类的羽毛是如何形成的这一谜题。此后陆续发现的小盗龙等化石更是为恐龙如何学会飞翔做出了解答。

“‘赫氏近鸟龙’化石最初是2009年年底辽宁省建昌县玲珑塔地区的一个农民发现的,化石所处地层属于侏罗纪,距今大约1.6亿年。该化石较之中华龙鸟的时代要早3000万年左右,较之‘始祖鸟’生活的时代要早几百万年至1000万年。”他表示,与原来的标本相比,本次发现的‘赫氏近鸟龙’化石标本提供了更完整、更丰富的信息。新发现的化石在其近乎完整保存的骨架周围清晰地分布着羽毛印痕,特别是在前、后肢和尾部均分布着外形奇特的飞羽。“它的发现填补了恐龙向鸟类进化史上关键性的空白。”

鸟类源于恐龙的进化论说

那么,除了通过羽毛这一特征来判断恐龙与鸟类之间的物种进化关系外,还有哪些方面的证据可以用来证明鸟类恐龙起源说呢?

“判断一个物种是否由另一个物种进化而来,主要是从几个方面来考察其亲缘关系:首先是形态学方面,即物种间在骨骼形态及软体形态是否相似;其次是从微观方面,包括比较DNA和蛋白质序列等;另外就是从行为学上观察,比如哺乳动物一般出生后需要吃奶,而这种哺乳行为便能将所有的哺乳动物联系起来,形成一种亲缘关系。”徐星表示。

他说,具体到恐龙和鸟类的亲缘关系,通过对比恐龙骨骼及早期鸟类骨骼形态,科学家们发现一些恐龙骨骼与鸟类的骨骼非常地相似。另外一些学者还尝试着把一些恐龙的骨骼及恐龙蛋切开,观察其微观结构。同样发现恐龙骨骼和恐龙蛋的微观结构与鸟类骨骼和蛋的微观结构也极其相像。另外,在研究过程中,一些科学家甚至还发现有些恐龙跟鸟一样能孵卵,比如20世纪20年代发现的“窃蛋龙”化石,经研究,科学家们一致认为,窃蛋龙实际上具有孵蛋的功能,这在行为学上又与鸟类存在着共同点。

同时,徐星指出,来自中国的化石为复原恐龙如何演化为鸟类提供了最为直接的证据,比如,恐龙的前肢是如何演化为鸟类的翅膀的,恐龙身体上的鳞片是如何演化为鸟类的羽毛的,甚至陆地上的恐龙是如何演化出飞行能力的等等,这十几年来发现于中国辽宁和新疆等地的化石为解答这些问题提供了最重要的信息。

假说论证任重而道远

“恐龙是一个很庞大的家族,其中有很多不同的体系和分支,我们这里所说最终进化为鸟类的恐龙当然只是其中的一个支系。”徐星说。

鸟类恐龙起源说从19世纪发展到现在,其中经过了无数位科学家和古生物学家的努力研究和论证,已经得到了很大的发展,而这期间陆续出土和发现的相关恐龙和鸟类化石,都不断地给这一观点提供越来越丰富有力的证据和说明。虽然如此,现在是否已经有非常充足地论据可以断定,鸟类确实是由恐龙发展而来呢?

徐星表示,我们可以确信鸟类是由恐龙演化而来的,但要厘清这个转化过程还需要做更多的研究。尤其是需要发现和研究大量的侏罗纪时代似鸟类恐龙化石,才能展示出较完整的路线和进化树图,而能比较精确说明演化具体过程的化石并没有完全找到,因此还缺乏许多关键点的证据有待发现,而这个工作需要研究者们继续不懈的努力和热情。

地球一词的出处在哪里?

“地球”这个词是明朝万历年间,由利玛窦和李之藻共同翻译的。

(利玛窦)

(李之藻)

万历时期,利玛窦和李之藻,共同绘制了了《坤舆万国全图》。现在的南京博物院收藏藏有《坤舆万国全图》的彩绘本。在这幅图上,利玛窦使用了地球这个词汇来翻译Earth。

(http://www.ltfc.net/img/5be397068ed7f411e26a5189)

很明显,这幅图上的大地是一个球体,这幅图第一次给中国带来了地圆说的思想,冲击了中国传统的“天圆地方”的观念。到清末,仍有很多人不相信,后来随着魏源《海国图志》的刊行,地球是个球的观点才逐渐为人所认可。

参考资料:

[1]张景华.创榛劈莽,前驱先路——论《海国图志》中的地理术语译名[J].外国语言与文化,2018,2(04):70-78.

[2]梅晓娟,周晓光.利玛窦传播西学的文化适应策略——以《坤舆万国全图》为中心[J].安徽师范大学学报(人文社会科学版),2007(06):716-721.

地球上的盐是怎么产生的?

盐成分的由来

虽然我们经常把食盐称之为盐,但实际上我们吃的食盐中,有95%以上的成分都是氯化钠。根据国家规定,食盐中的其他杂质如,碘、镁、铅、砷、锌、硫酸盐等含量不超过5%。

因此想要了解盐是怎么来的,只需要知道氯化钠是怎么来的就可以。

氯化钠是由氯元素和钠元素结合而来的,如果我们再追根溯源,地球上的氯元素和钠元素是怎么来的?

实际上,这和恒星有关。

现在宇宙中存在最多的两种元素为氢元素和氦元素,这两种元素占据了整个宇宙的99%以上。因此许多星球主要都是由这两种元素构成,恒星也不例外。

而恒星之所以被称之为恒星,是因为恒星内部会发生核聚变反应,以太阳为例,由于太阳的质量巨大,在引力作用下内部的温度和压强升高,星球内部呈现等离子态(区别于固态、液态、气态)。

而氢原子核会在弱力的作用下发生核聚变,产生氦原子核,具体的过程主要有两条路径。

一条是质子-质子反应链。

另一条是碳氮氧循环。

当恒星内的氢原子核消耗得差不多后,部分恒星还会在引力的作用下继续引发氦核聚变,生成元素周期表上更高顺位的碳原子核和氧原子核。

如果引力还足够引发碳原子核发生核聚变反应,那么这个星球还可以继续发生核聚变反应,直到生成铁。

简单来说就是引发铁发生核聚变的反应,输入的能量比输出的多,简直就是赔本买卖,因此大多数恒星就停留在这一步之前,如果是特大质量的恒星,比如:质量是太阳质量的8倍以上,那就有可能引发超新星爆炸。

据科学家考证是在45亿年前,在现在太阳位置附近曾经发生过超新星爆炸,而超新星爆炸可以产生比铁顺位更高的元素(据目前最新的研究,中子星合并也可以产生大量原子序数比铁元素高的元素),金、银等重金属就是这么来的。

我们通过元素周期表的排列顺序可以发现,钠元素和氯元素的顺位位于铁元素之前,因此这两种元素相对更容易产生,因此储量也更丰富。

在地球中,钠元素是丰度第六高的元素,占全部的2.6%。

而钠元素的化学性质非常活泼,一部分的钠元素与氯元素反应后会生成大量的氯化钠(当然,更准确的是钠离子和氯离子的结合),也就是食盐,存在于世界各地。

地球上盐的由来

早期地球上还没有液态水时,氯化钠保存在岩石之中或者陆地表面。又由于早期的地球是熔炉状的,因此地球表面并没有液态水,水以气体的方式存在于大气层周围,因为地球引力的存在,水才不至于逃逸到宇宙。

后来,随着地球逐渐地冷却,气体水又以雨的形式落在地面上,这场持续了上百万年的大雨冲刷过岩石或者地球表面时,岩石中的氯化钠随着雨水一起流入大海。所以,大海才有可能是咸的的。

后来,地球上的水分又被蒸发,参与地球的水循环过程,而氯化钠因为重量原因没有被蒸发,因此留在海水中,久而久之,海水中的氯化钠越积越多,最终形成了“咸”味的海水。除了海水之外,盐井、湖水中的盐也是这么来的。

为什么盐尝起来是咸的?

按照目前最新的研究结果来看,我们之所以会感觉到海水是“咸”的,或者说我们吃盐会感到“咸”,其本质的原因在于我们舌头上的味觉细胞,其中感受到咸味的是类胶质细胞,它其实是通过特异性的蛋白质感受钠离子聚集,引起细胞的钙离子内流,从而使得神经递质得以释放,于是,就有了神经信号的传导,这时候人也就会感觉到了“咸味”,所以,食盐的咸其实是钠离子导致的。

最后,我们来总结一下,食盐的主要成分是氯化钠(NaCl),而钠元素和氯元素其实大部分是在恒星核聚变和大质量恒星爆炸时所产生的。而早期地球的形成过程中就有不少的钠元素,大概占到地球总量的2.6%,这部分钠元素中的一部分和氯元素结合生成氯化钠,也就是食盐的主要成分,后来,等到地球冷却下来后,地球开始有了雨水,形成了原始海洋,而雨水把原本地球表面的氯化钠带入到了海洋当中。这才使得海洋是咸的,而导致我们感觉到咸的主要是因为我们的味觉细胞可以感知到钠离子的聚集。

为什么地球形成了几十亿年?

为什么地球形成了几十亿年,地下还是熔岩,地心冷却过程要这么久吗?

十九世纪的科学被两个大难题给困住了,一个是太阳是为什么一直会发光发热,另一个就是地球的年龄,现代中学生都能回答的问题,实在把当年科学家给害惨了!

很多朋友可能很奇怪,这地下的熔岩和太阳的燃烧原理与地球的熔岩有啥关系?你别说,还真有关系,而且还是环环相扣!

太阳到底是怎么发光的?

各位耳熟能详的大科学家们对于太阳的结论,能让各位笑掉大牙,比如发现天王星、绘制银河系的赫歇尔认为太阳有一个发光的大气层,但在其下面凉爽宜居,可以住人!德国医生兼物理学家迈耶 认为太阳可能是烧煤的,苏格兰物理学家沃特斯顿认为太阳是坍缩带来的热量(地球的热量很大一部分来自引力坍缩),还有科学家认为是小行星不断撞击等等。

一直到1920年代的英国科学家爱丁顿才给出太阳能量来源的靠谱猜测,他认为可能是氢元素聚变获得能量,但后来发现太阳内核的温度不可能让氢聚变,结果尴尬了,太阳还在发光,科学家却不知道为什么,这个问题是伽莫夫解决的,他发现了量子隧穿效应,解决了太阳内核氢聚变的问题。

后来汉斯贝特搞定了质子链反应,太阳发光原理终于搞清楚,而从太阳光谱中发现的氦元素的丰度以及太阳内核温度以及氢元素聚变的速度,大概就能计算出太阳的年龄和寿命了!

科学家发现太阳的年龄可能高达四十多亿年,而未来也将有接近五十亿年的寿命!

那么地球的年龄又是多大呢?

关于地球年龄的故事其实要比太阳要多得多,因为《圣经》中大概就记载了地球的年龄,当然并没有直说,而是通过各种逻辑无法自洽的描述,最终被爱尔兰天主教会的大主教所计算出来,他认为地球是公元前4004年10月22日下午6时被创造的!

Oh,My God,这位大佬居然精确到了小时,看来还真花了一番心血,但很可惜这是个错误的答案,后来史前生物化石的发现,这又给了科学家们灵感,得到了大量化石的法国博物学家布丰根据化石历史,认为地球的年龄大约在7.5万年左右。

之后物理学家开始介入用科学的方法测定地球的年龄,英国物理学家开尔文勋爵根据地下岩浆冷却以及地表散热的速度计算地球的年龄,他假设岩浆温度为3870℃,然后提出了一个冷却模型,求得地球年龄大约为9800万年,经过各种误差修正后上限为4亿年,看起来确实很科学,但错误太多,比如岩浆温度才700-1200℃。

在二十世纪以前,科学家尽管脑洞无数,但没有一个正确答案,而1896年对于放射性元素的发现,则为地球年龄测定开启了一扇新的大门!

1898年居里夫妇发现了放射性元素钋和镭,并且同时发现镭元素在衰变时会释放大量的热,1904年卢瑟福发表了关于放射性对地球温度和年龄的影响报告,认为地球内部的放射性元素产生热量能平衡自身的冷却,并且由此开创出了一个新的领域,放射性地球年龄测定!

1907年,美国化学家博尔特伍德认为铅是铀放射衰变的最终产物,因而提出了“铀—铅测定方法”,原理很简单,铀元素会一路衰变到铅,那么根据其半衰期,然后再根据一路衰变下来的元素比例,然后再根据原始的比例,即可准确计算出地球的年龄!

铀元素的衰变链

美国地球化学家克莱尔·帕特森最终通过将陨铁中的铅铀比例设定为初始值,然后将地球岩石中的铅铀比例为终值,计算出地球年龄大约41-46亿年!帕特森仍然不太满意,反复寻找样品测定地球年龄,最终找到铅含量极低石质陨石(确定都是由铀衰变而来),测定的结果是45.5±0.7亿年。

各位发现没?这和太阳的年龄不谋而合!

地球内部的热量来源

上文中提到了镭元素衰变会释放热量,而地球内核中的铀元素衰变同样会产生热量,而且在内核中难以散发,所以这些热量会让整个地球内核出现熔融态,温度高达6000度,和太阳表面差不多,当然还有部分热量来自地球的引力坍缩能,不过据估计,地球内核热量有80%以上来自放射性衰变,而引力坍缩能则占不到20%。

这一点非常重要,一个熔融态的高温内核,其含有大量的铁镍质,这是导电体,而来自太阳风对地球的诱发磁场,则给了这个初始系统一个磁通量,导致了地球发电机的诞生,当然就是瞎猜而已,因为到现在科学家都还搞不清楚地球磁场到底是怎么诞生的的哈!

但有一点可以肯定,熔融态内核很重要,未来凉凉了磁场必定消失!而磁场几乎就是地球生命的保护伞,因为太阳的核聚变产生大量能量都从太阳表面辐射到宇宙空间,其大量离子状态的氢原子核(质子),氦原子核,电子等冲向四面八方,当然也包括地球!

如果没有磁场,这些高能粒子将直达地球表面,它会电离人体组织中的原子,造成DNA损伤,严重的可能会导致肿瘤甚至死亡!所以磁场可以说是人类的保护伞,它不仅保护了生命,还保护了大气不被太阳风“冲走”,因为磁场偏转了高能带电粒子,避免了它们冲击大气原子,让大气原子获得能量逃逸!

地球内核热量导致板块运动,火山喷发等等,它们都有可能是促成地球生命诞生的重要因素。

地球内核未来冷却

地球内核热量的主要来源是铀元素的衰变或者其衰变产物的继续衰变,而铀-238半衰期是44.7亿年,铀-235是7亿年,不是早已过半就是已经过半,下一个周期就是一半的一半,内核越来越冷,科学家预计再过23亿年,内核的热量将无法维持液态流动内核,磁场将会消失!

不过还有23亿年,Who怕Who啊!

都用亿年光年说事?

一亿年有多久,一光年有多远。现在只能用数学概念给予比较“抽象”的说明。

地球大约有46亿年的历史,那么一亿年就是地球年龄的四十六分之一。那么谁又能体验到它的确实时间长度呢?所以说一亿年,对于人来说确实非常模糊,根本体会不到它的确切含义。

但说到一光年的长度,还是能给人一个确切的概念。光年的定义是光走一年的长度。

光的速度是每秒大约30万公里。那么一光年的长度,则是30万公里乘上一天的时间再乘上360天,即30万公里X60(秒)x60(分)x24(小时)x360(天),确切数字用计算器算一下就行了!即93312000万公里。

当然这也不好体会 ,你可以理解太阳光照到地球大约八分多钟,那光照要走一年,它得有多远的距离呀!

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