要知道在託福的考試中,學好生物是關鍵。託福爸爸對生物類選題的真愛程度,還是很高的。
SO!今天我們就帶來了一篇名副其實的,貨真價實的託福必考學科生物的一些背景知識(ps:以後還會有更多學科等待大家解鎖漲姿勢)
生物的爆發與滅絕
在介紹生物的爆發與滅絕之前呢,有幾個生物分類的詞彙一定要知道!
好啦,我們現在來正式介紹生物的爆發與滅絕
大家知道,在我們的地球上肯定是要先生物大爆發,再之後才能大滅絕的
不然上來就大滅絕,也沒有東西可以滅絕的啊!
我們一共經歷了一次大爆發,和五次大滅絕。
但大家也要知道,我們現在正在經歷第六次物種大滅絕。
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寒武紀大爆發(Cambrian explosion)——5.4億年前奧陶紀大滅絕(Ordovician extinction)——4.4億年前泥盆紀大滅絕(Devonian extinction)——3.65億年前二疊紀大滅絕(Permian extinction)——2.5億年前三疊紀大滅絕(Triassic extinction)——2億年前白堊紀大滅絕(Cretaceous extinction)——6500萬年前
寒武紀大爆發
寒武紀大爆發(Cambrian extinction)被稱為古生物學和地質學上的一大懸案!自達爾文以來就一直困擾著進化論等學術界。
大約5億4200萬年前到5億3000萬年前,在地質學上稱作寒武紀的開始,絕大多數無脊椎動物(invertebrate)在這2000多萬年時間內出現。
這種幾乎是「同時地」、「突然地」在2000多萬年時間內出現在寒武紀地層中的無脊椎動物化石(節肢動物arthropod、軟體動物、環節動物等),而在寒武紀之前更為古老的地層中長期以來卻找不到動物化石的現象,被古生物學家稱作「寒武紀生命大爆發」,簡稱「寒武紀爆發」。
這也是顯生宙(Phanerozoic eon)的開始
100多年以來,有兩種基本觀點
一種觀點認為,寒武爆發是一種假象,這是某些達爾文或新達爾文主義(Darwinism)者所支持的觀點。
由於進化是漸進的,所謂「爆發」只是表明首次在生物化石記錄中發現了早在前寒武紀就已經廣泛存在並發展的生物,其他的生物化石群可能是由於地質記錄的不完全而「缺檔」。
造成這種「缺檔」的原因是前寒武紀地層(stratum)經歷著熱與壓力,其中的化石被銷毀了。
由於發現錢寒武紀化石沉積層(sedimentary formation)中存在大量細菌(bacteria)和藍藻(blue-algae)這樣的原核生物(prokaryoticorganism),因而這一解釋不再有說服力。
另一種觀點認為,寒武紀爆發代表了生物進化過程中的真實事件名科學家從物理環境和生態環境的變化兩個方面來解釋這一現象。
1965年,兩位美國物理學家提出了寒武紀爆發是由於地球大氣的氧水平(atmospheric)這個物理原因造成的。
他們認為,在早期地球的大氣中含有很少或根本沒有自由氧,氧是前寒武紀(Precambrianperiod)藻類植物光合作用(photosynthesis)的產物並逐漸積累(accumulation)形成的。
後生動物需要大量的氧,一方面用於呼吸作用(respiration),另一方面氧還以臭氧(ozonic)的形式在大氣中吸收大量有害的紫外線(ultraviolet ray),使後生動物免於有害輻射的損傷。
生物大滅絕
生物大滅絕(Biological extinction)是指大規模的集群滅絕,生物滅絕有叫生物絕種。
在集群滅絕(mass extinction)過程中,往往是整個分類單元中的所有物種,無論在生態系統中的地位高低,都逃不過劫難(catastrophe)
大規模的集群滅絕有一定的周期性(periodic),大約6200萬年就會發生一次,但集群滅絕對動物的影響最大,而陸生植物(terrestrialplant)的集群滅絕不像動物那樣顯著
奧陶紀大滅絕
第一次物種大滅絕發生在4億4千萬年前的奧陶紀末期(Ordovicianperiod),由於當時氣候變冷並且海平面下降,生活在水體的各種不同的無脊椎動物便蕩然無存
在大約4.4億年前,撒哈拉坐在的陸地曾經位於南極(the Antarctic Pole),當陸地匯集在極點附近時,容易造成厚的積冰。大片的冰川(glacier)使洋流(ocean current)和大氣環流(generalatmospheric circulation)變冷,整個地球的溫度下降,冰川鎖住水,海平面降低,原先豐富的沿海生態系統被破壞,導致85%的物種滅絕。
泥盆紀大滅絕
第二次物種大滅絕發生在泥盆紀晚期(Devonian),其原因也是地球氣候變冷河海洋退卻。
在距今3.65億年前的泥盆紀後期,經歷了兩個高峰,中間間隔100萬年,發生地球史上第二次物種滅絕事件,海洋生物遭到重創。
二疊紀大滅絕
第三次物種大滅絕發生在距今2.5億年前的二疊紀末期(Permian),發生了有史以來最嚴重的大滅絕事件,估計地球上有96%的物種滅絕,其中90%的海洋生物和70%的陸地脊椎動物滅絕。重要珊瑚(coral)群全部消失。
這次大滅絕使得生態系統獲得了一次最徹底的更新,為恐龍等爬行類動物(reptile)的進化鋪平了道路。
這一次大滅絕是地球歷史上從古生代(Paleozoic)向中生代(Mesozoic)轉折的裡程碑。
在二疊紀曾經發生海平面下降和大陸漂移(continental drift),造成了最嚴重的物種大滅絕。所有的大陸聚集成了一個聯合的盤古大陸(archicontinent),海岸線急劇減少,大陸架(continental shelf)也縮小了,很多生物失去了生存空間。
更嚴重的是,當淺層的大陸架暴露出來後,原先埋藏在海底的有機質(organic matter)被氧化(oxidization),這個過程消耗了氧氣,釋放出二氧化碳(carbon dioxide),大氣中氧含量減少對陸地生物的生存造成了巨大的傷害。
三疊紀大滅絕
第四次物種大滅絕發生在距今1.95億年前的三疊紀末期(Triassic period),有76%的物種滅絕,其中主要為海洋生物,這次大滅絕並無明顯的標誌,只發現海平面下降之後又上升,出現大面積缺氧的海水。
白堊紀大滅絕
科學家們推斷第五次物種大滅絕是由小行星撞擊而發生的,這次撞擊相當於人類歷史上發生過最強烈地震(seismic)的100萬倍,爆炸的能量相當於地球上核武器總量爆炸的1萬倍,導致了2.1萬立方公裡的物質進入大氣中。
由於大氣中大量高密度(high-density)的塵埃,太陽光不能照射到地球上,導致地球表面溫度迅速降低。
沒有陽光,植物逐漸枯萎(withered)死亡;沒有植物,植食性(phytophagous)的恐龍飢餓而死;沒有植食性動物,肉食性(sarcophagy)的恐龍失去食物來源,在絕望和相互殺戮中緩慢消亡。
幾乎所有的大型陸生動物都未能倖免於難。小型的陸生動物(terrestrial animal),像一些哺乳動物(mammal)依靠殘餘的食物勉強為生,終於熬過了最艱難的日子,等到了古近紀(Paleogene)陸生脊椎動物迎來了再次的大繁榮。
撞擊假說的支持者發現了許多有力的證據。最有力的證據來自在K/T(白堊紀和古近紀)地質界線上發現的銥元素(iridium)異常和衝擊石英。科學家推測,這種高含量的銥元素就是撞擊地球的小行星帶來的,衝擊石英是在撞擊過程中形成的。
正在發生的第六次大滅絕
第六次物種大滅絕,是現代人類真正經歷的第一次物種大滅絕。
現在,由於人類活動造成的影響,物種滅絕速度比自然滅絕速度快了1000倍,地球正在進入第六次大滅絕時期。
到21世紀末,預計全球變暖會導致1/2的植物面臨生存威脅,超過2/3的維管植物可能完全消失。