寒武紀的開始,標志著地球進入了生物大繁榮的新階段。而在寒武紀之前,地球早已經(jīng)形成了,只是在幾十億年的漫長過程中一片死寂,那時地球上還沒有出現(xiàn)門類眾多的生物。這樣,科學家們便把寒武紀之前這一段漫長而缺少生命的時間稱作前寒武紀。前寒武紀約占全部地史時間的六分之五,由于沒有足夠的生物依據(jù),我們對地球的這段歷史知之甚少。 根據(jù)有關(guān)生命活動跡象的寶貴資料,也是為了研究上的便利,地質(zhì)學家把漫長的前寒武紀分為太古代、元古代兩部分。
太古代離我們久遠,其時限約從38億年至26億年前,長達12億年。太古代是具有明確地史記錄的最初階段。在這漫長的12億年間,是地球形成后的初始期,地表到處形成童山和荒漠,由于年代久遠,確實很難尋覓到化石,人們對這一時期的生命活動了解得很少。但20世紀后半期,科學家們陸續(xù)在南非和澳大利亞獲得了重大收獲,在變質(zhì)程度不太劇烈的沉積巖層中發(fā)現(xiàn)了疊層石,這是微生物和藻類活動的產(chǎn)物。此外,人們在這些古老的巖層中還分析出大量的有機化合物(如苯、烴基苯等)和環(huán)形化合物(如呋喃、甲醇、乙醛等)。在南非的一套古老沉積巖中,科學家們借助先進的精密觀測儀器,發(fā)現(xiàn)了200多個與原核藻類非常相似的古細胞化石,這些微體化石一般為橢圓形,具有平滑的有機質(zhì)膜,這是人們迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老、最原始的化石,也是在太古代地層中發(fā)現(xiàn)的最有說服力的生物證據(jù)。
元古代的時限自26億年前至5.7億年,在這段地史中,原核生物演化為真核細胞生物,形成地史時期的菌-藻類時代。人們在這一時期的古老地層中發(fā)現(xiàn)過微古植物化石、宏觀藻類化石及疊層石。僅在我們中國,古生物學家就已發(fā)現(xiàn)元古代不同時期的微古植物化石80余屬、近200個種,生命在元古代得到進一步繁榮,那時的地球已不再是滿目荒蕪了。
元古代末期,大約從8.5-5.7億年,被命名為震旦紀,這是因為這段時間在生命演化歷程中具有呈前啟后的意義,并且它的命名地是在中國。
震旦(Sinian)意指中國,古印度就稱華夏大地為震旦,德國地質(zhì)學家首先把它用于地層學,后來許多學者都仿效使用,但含義有所不同。后來地質(zhì)學家們重新定義了震旦紀,我國著名地質(zhì)學家李四光等在長江三峽建立起完整的震旦紀地質(zhì)剖面,這就是有名的峽東剖面,它向全世界提供了地層對比的依據(jù)。
震旦紀已有了明確的生物證據(jù),在動物界出現(xiàn)了低等的小型具硬殼的物種,以及大量裸露的高級動物,后者就是發(fā)現(xiàn)于澳大利亞的埃迪卡拉動物群。在植物方面表現(xiàn)為高級藻類(如紅藻、褐藻類等)的進一步繁盛,宏觀藻類也得到飛速的發(fā)展,這時的地球已徹底改變一片死寂、毫無生氣的面貌了。
埃迪卡拉動物群主要由類似水母類、蠕蟲類、海鰓綱的生物所組成,多保存為印痕化石,盡管它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)都很原始,但它們被認為是20 世紀古生物學最重大的發(fā)現(xiàn)之一。這一發(fā)現(xiàn)使科學界擯棄了長期以來認為在寒武紀之前不可能出現(xiàn)后生動物化石的傳統(tǒng)觀念。所謂后生動物即是指相對于原生動物的各種多細胞動物。
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★ 張其昀