科普中国-科普融合创作与传播 2019-04-22
出品：科普中国
制作：关西科健产业研究院 海纳百川
监制：中国科学院计算机网络信息中心
过年期间，一部流浪地球电影大热，唤起大众对科幻、天文学的兴趣的同时，也让人们把目光聚焦到地球的生态环境问题上。
世界地球日（Earth Day）即每年的4月22日，是一个专为世界环境保护而设立的节日，旨在提高民众对于现有环境问题的意识，并动员民众参与到环保运动中，通过绿色低碳生活，改善地球的整体环境。地球日由盖洛德·尼尔森和丹尼斯·海斯于1970年发起。现今，地球日的庆祝活动已发展至全球192个国家，每年有超过10亿人参与其中，使其成为世界上最大的民间环保节日。
说到地球的历史，可能会让人感到困惑又着迷。之所以感到困惑，是因为地球的历史太久远了（46亿年），人类文明与之相比较，只是瞬息之间。但地球在漫长的46亿年里，过得并不乏味，经历了大陆的聚合与分离、生物物种的大爆发与灭绝等一系列重大事件，去探寻这些事件的起因、过程及结果，又是令人着迷甚至回味无穷的。
在这个纪念地球母亲的日子里，让我们回顾一下这46亿年里，地球上发生的一切吧！
一、合久必分，分久必合的大陆板块
给你一张撕碎的报纸，我相信你总能根据报纸边缘的文字、每一个碎片的轮廓把它复原拼接起来。
当你面对世界地图的时候，你可曾有过一刻的冲动，把无际的蓝色大洋上点缀的一片片陆地拼接成无缝衔接的整体呢？
在人类史上还真有这么一位，怀着天马行空的想法，乾坤大挪移般地把地图上的各个大陆“撕扯”下来拼接在一起，他就是大名鼎鼎的阿尔弗雷格·魏格纳，大陆漂移说的创始人。
经过魏格纳及后来的地质学家们一步步的论证研究，最终形成了现在的板块构造理论，即地球表面覆盖着不变形且坚固的板块（岩石圈），这些板块在以每年1厘米到10厘米的速度在移动。
随着板块的移动和演化，地球上的大陆在历史上分分合合，即联合古陆的旋回。
随着大陆的不断聚合就出现了超级大陆（联合古陆），在地质历史中曾经出现过5次联合古陆，分别在约2500Ma1、约1900Ma、约1400Ma、约850Ma、约250Ma形成。
注1：Ma为年代单位，表示100万年
岩石圈演化图（356 Ma-未来150 Ma，Scotese, 1997）组图来自：http://www.imdaike.com/article-402-1.html
250Ma左右形成的联合古陆是距离我们最近的一次，空间分布上，联合古陆呈典型的经向半球形分布，今天我们所看到的海陆分布格局就是在此基础上裂解、漂移形成的。
大量的地球科学资料表明，与此次古陆形成相伴发生的其他重大历史事件有：陆地面积大量增加、浅海面积急剧减少、气候变冷、海平面下降、缺氧沉积、火山的大爆发、浅海生物大灭绝等等。
所以说，板块移动是地球上一系列重大事件发生的一个重要因素。
二、生物集群灭绝事件
在太阳系、乃至银河系，地球都因其拥有种类繁多的生命体而与众不同。
在地球漫长的历史中，生命始终存在吗？
法国科学家里夫通过形象的描述给予了我们答案。
把地球的46亿年的时间压缩成一天，那么：
一天的前6个小时，地球上一片死寂；
在凌晨6点的时候，最低级的藻类才开始在海洋中出现，他们持续了相当漫长的时间；
直到20时，软体动物才开始在海洋中、湖泊沼泽中开始活动；
23时30分，恐龙出现，但登场仅仅10分钟便匆匆下台；
在这一天最后20分钟，哺乳动物才出现，并开始分化；
23时50分，我们的祖先才缓缓登场；
最后2分钟里，它们的大脑扩张，成为了人类。在里夫的描绘里，地球如同一个舞台，有人登场，就有人下台。
科学家把不同时期生物的下台称之为“灭绝”。地史时期，若多门类生物近乎同时灭绝，这种灭绝称之为集群灭绝。其主要特征是：在较短的时间内或在同一时间内主要生物类别或大量生物突然消失，生物分异度和生物量骤然降低。
据统计，在地球历史上，生物集群灭绝事件有15次之多，重大集群灭绝事件有5次。
海生动物主要灭绝事件及分异度变化（据Raup and Seokoski,1982） （图片来自：http://www.imdaike.com/article-402-1.html）
（1）第一次大灭绝事件：4.50亿年前至4.40亿年前，约3千米厚的冰层覆盖了非洲北部和中部地球，以及南美洲的部分地区，这导致洋流和大气环流变冷，整个地球进入大冰期，85%的物种灭绝，约27%的科与57%的属灭绝。
从灭绝数量上看，在五次大灭绝事件中排名第三位。
（2）第二次大灭绝事件：到3.75亿年前至3.6亿年前，气候再次冰冷，海洋生物再次面临巨创，而陆地生物受到影响较小。约82%的海洋物种灭绝，当时浅海的珊瑚几乎全部灭绝，深海珊瑚也部分灭绝，此次事件在五次大灭绝事件中排名第五位。
图片来自：https://new.qq.com/omn/20190408/20190408A0DHJB00
（3）第三次大灭绝事件：2.51亿年（251Ma），海平面下降，生态系统遭到严重破坏，地球爆发了又一次物种大灭绝，这也是地球历史上最严重的大灭绝事件，总共约57%的科、83%的属，大约96%的海洋生物和70%的陆地生物灭绝。
此次彻底灭绝的动物包括：三叶虫、海蝎、重要珊瑚类群、陆栖单弓类群动物和许多爬行类群。
（图片来自：http://www.360doc.com/content/14/0619/09/1930525_387959629.shtml）
（4）第四次大灭绝事件：2.0亿年前，除鱼龙外所有的海生爬行动物灭绝，一半海洋物种消失。陆地所有迷龙和大多数合弓类动物消失。槽齿目动物灭绝了，幸存的植物有针叶类和苏铁。也正是这次灭绝事件，给恐龙提供了广阔的生存空间，使得恐龙成为接下来一段时间地球的霸主。
这次灭绝事件历史很短，不足一万年的时间，其灭绝原因至今未确定。火山喷发、流星撞击、极寒天气都有可能是凶手。
（5）第五次大灭绝事件：6500万年（65Ma），地球爆发了第五次大灭绝事件，恐龙灭绝就发生在这一段时间。大气层中微粒遮蔽了阳光，依赖光合作用的植物减少，草食性恐龙受到巨创，肉食恐龙也因缺乏食物而灭亡。颗石藻与软体动物遭受严重打击。杂食性、食虫性、以及食腐动物则幸存下来，如鳄鱼和哺乳动物，河流生物群落也得以保存。…
