第56章 魚類時(shí)代：泥盆紀(jì)

　　波瀾不驚的志留紀(jì)倏然而逝，迎來(lái)了又一個(gè)在地質(zhì)史上舉足輕重的時(shí)代--泥盆紀(jì)，也標(biāo)志著古生代進(jìn)入第二階段--“晚古生代”。

　　“泥盆”來(lái)自日語(yǔ)，是英國(guó)英格蘭西南半島上的一個(gè)郡名的日語(yǔ)音譯（現(xiàn)稱德文郡）。泥盆紀(jì)是英國(guó)地質(zhì)學(xué)家塞奇威克和默奇森研究了該郡的“老紅砂巖”后，于1839年命名的。這個(gè)時(shí)期形成的地層稱為“泥盆系”。

　　泥盆紀(jì)是地質(zhì)時(shí)代古生代中的第四個(gè)紀(jì)，自419.2Ma(4億1千9百萬(wàn)年前)開(kāi)始，持續(xù)將近6000萬(wàn)年，結(jié)束于358.9Ma(3億5千8百萬(wàn)年前)，分為早、中、晚三個(gè)世。

　　泥盆紀(jì)時(shí)期，全球板塊活動(dòng)劇烈。泥盆紀(jì)早期，勞倫大陸與波羅地大陸碰撞、合并而成歐美大陸。

　　歐美超大陸與岡瓦納大陸逐漸靠近，到晚泥盆世時(shí)期，在當(dāng)時(shí)的赤道附近，兩個(gè)超大陸開(kāi)始逐漸拼貼，為日后盤古超大陸形成奠定了基礎(chǔ)。

　　地球的海西運(yùn)動(dòng)，造成地殼板塊活動(dòng)頻繁，高山峽谷開(kāi)始形成，早期裸子和蕨類植物大規(guī)模占領(lǐng)了陸地，帶來(lái)一片生機(jī)盎然之勢(shì)。伴隨著布龍度海蝎的上岸，動(dòng)物開(kāi)始統(tǒng)治陸地，它們逐漸適應(yīng)并定居，進(jìn)化為各種各樣的昆蟲。

　　同時(shí)，經(jīng)歷了志留紀(jì)的短暫復(fù)興，海洋生物在泥盆紀(jì)時(shí)代正式繁盛，節(jié)肢類、無(wú)頜類動(dòng)物逐漸淡出歷史，但腕足類、菊石類和魚類的發(fā)展迎來(lái)了黃金期。脊椎動(dòng)物進(jìn)入飛躍發(fā)展時(shí)期，魚形動(dòng)物數(shù)量和種類增多，現(xiàn)代魚類--硬骨魚開(kāi)始發(fā)展。

　　當(dāng)時(shí)魚類的多樣性使得泥盆紀(jì)又被命名為“魚的時(shí)代”，他們成功繁衍出各種類型，一類以魚的形態(tài)繼續(xù)發(fā)展，進(jìn)化出龐大的軀體，成為海洋霸主。另一類開(kāi)始長(zhǎng)出四肢，進(jìn)化為兩棲類，并向陸地進(jìn)軍，成為真正意義上的脊椎動(dòng)物先祖。早期軟骨魚和硬骨魚種類也顯著增多，在泥盆紀(jì)海洋中扮演著重要的角色。中泥盆世，出現(xiàn)了第一個(gè)廣泛存在的鯊魚屬--裂口鯊。在泥盆紀(jì)末期，節(jié)肢動(dòng)物在陸地上已經(jīng)占據(jù)重要地位。

　　在脊椎動(dòng)物中，無(wú)頜甲胄魚多樣性減少，而具下顎的魚在海水和淡水中的多樣性都有所增加。早泥盆世時(shí)期，甲胄盾皮魚種類繁多，晚泥盆世滅絕，被認(rèn)為可能與當(dāng)時(shí)多種魚類競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)。

　　現(xiàn)在的魚類只有三個(gè)分支：硬骨魚、軟骨魚、圓口魚。而泥盆紀(jì)時(shí)還有另外兩種：頭甲魚和盾皮魚，其中盾皮魚是海洋中的主宰者。

　　有一種盾皮魚叫做鄧氏魚，是海洋中的頂級(jí)掠食者，海洋中絕對(duì)的主宰者。其中最大種類長(zhǎng)約11米，重量可達(dá)6噸，咬合力可達(dá)5噸，足以將鋼筋咬得粉碎。被視為當(dāng)時(shí)最大的海洋獵食者，是人類已知體型最大的盾皮魚，主食硬殼保護(hù)的魚類及無(wú)脊椎動(dòng)物。

　　鄧氏魚的存在比陸上第一只恐龍的誕生還要早1.35億年。鄧氏魚處于食物鏈頂端，生活在泥盆紀(jì)的鯊魚可能是它的捕食對(duì)象。然而，巨大的身軀極大地影響了鄧氏魚的運(yùn)動(dòng)速度和靈敏度，使其在進(jìn)化中輸給了鯊魚等軟骨魚，最終滅絕。鄧氏魚及類似生物滅絕后，鯊魚的體型開(kāi)始變得更大，種類變得更多。

　　泥盆紀(jì)是地球生物界發(fā)生巨大變革的時(shí)期，由海洋向陸地大規(guī)模進(jìn)軍是這一時(shí)期最突出、最重要的生物演化事件。陸地和淡水生態(tài)系統(tǒng)在泥盆紀(jì)迅速發(fā)展，高大的維管植物森林出現(xiàn)。包含大量動(dòng)物的陸地生態(tài)系統(tǒng)的快速發(fā)展，為第一批脊椎動(dòng)物登陸鋪平了道路。

　　在泥盆紀(jì)晚期，由魚類進(jìn)化而來(lái)的兩棲類登上陸地，標(biāo)志著脊椎動(dòng)物開(kāi)始了脫離水體并最終征服陸地的演化歷程。其次，陸生植物裸蕨在陸地上完全站穩(wěn)了腳根，并且，它們的三支后代石松類、楔葉類和真蕨類開(kāi)始大發(fā)展，到泥盆紀(jì)晚期，出現(xiàn)了許多這類植物構(gòu)成的成片森林，大地真正披上綠裝。植物的成功登陸，使荒漠的大陸變成綠洲，標(biāo)志著植物的發(fā)展在泥盆紀(jì)進(jìn)入了新的階段。另外，泥盆紀(jì)中晚期的陸地上還出現(xiàn)了最早的裸子植物，但直到二疊紀(jì)晚期它們才成為陸地植物的主角。

　　泥盆紀(jì)晚期至早石炭紀(jì)之際發(fā)生了第二次物種大滅絕，或稱為晚泥盆紀(jì)大滅絕，呈現(xiàn)兩個(gè)高峰，中間間隔100萬(wàn)年，是地球史上第四大物種滅絕事件，海洋生物遭到重創(chuàng)。

　　這次災(zāi)難的罪魁禍?zhǔn)资菐r漿。3000億立方米的巖漿由于不明原因脫離了外核，從西伯利亞地區(qū)噴涌而出。

　　3.77億年前的一天，地球忽然開(kāi)始劇烈晃動(dòng)，同時(shí)，大量高溫氣體從西伯利亞地區(qū)的海床裂縫中噴出，這導(dǎo)致附近的海水開(kāi)始沸騰，殺死了大量生物。緊接著，3000億立方千米的巖漿噴涌而出。滾落的巖石很快就摧毀了附近所有的珊瑚礁和其他生物。

　　巖漿不僅使海水溫度大幅升高，燙死了成千上萬(wàn)的生物，還污染了海水。巖漿中的有毒物質(zhì)與海水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使海水酸化，大量動(dòng)物因無(wú)法呼吸而死亡。

　　災(zāi)難發(fā)生5000年后，海水中的污染物擴(kuò)散到了大氣中，其中大部分是溫室氣體--二氧化碳。這導(dǎo)致全球氣溫迅速升高，達(dá)到30攝氏度，洋流也停止了運(yùn)動(dòng)。在赤道地區(qū)，海水溫度由20攝氏度升到32攝氏度，這摧毀了更多的珊瑚，因?yàn)樗鼈儫o(wú)法在高溫中生存。

　　災(zāi)難發(fā)生十萬(wàn)年后，巖漿還在繼續(xù)噴發(fā)，而此時(shí)又出現(xiàn)了一個(gè)新的殺手：海藻。此前，陸地上并沒(méi)有土壤，但由于植物枯枝敗葉的腐化，土壤出現(xiàn)了。雨水將大量土壤沖進(jìn)海洋，成為海藻很好的養(yǎng)料。海藻的興盛消耗大量氧氣，使動(dòng)物窒息而死，因此，加快了動(dòng)物的滅絕。

　　災(zāi)難發(fā)生75萬(wàn)年后，天空中的水蒸氣與二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成酸雨。連續(xù)數(shù)萬(wàn)年的酸雨的泛濫使植物的數(shù)量進(jìn)一步減少，土壤發(fā)生酸化。

　　超級(jí)地幔柱沖破海床130萬(wàn)年后，又發(fā)生了新的災(zāi)難。從前的火山噴發(fā)都發(fā)生在海洋中，而這次發(fā)生在陸地上。3.76億年前，中國(guó)的西部地區(qū)，大地開(kāi)始劇烈顫動(dòng)，一個(gè)直徑8千米的火山口中，20萬(wàn)立方千米巖漿噴涌而出。巖漿淹沒(méi)了方圓50千米所有的地方，殺死了這范圍內(nèi)所有的生物?；鹕竭€噴發(fā)出了許多火山灰和有毒氣體，它們遮天蔽日，完全遮住了陽(yáng)光，地球陷入了200萬(wàn)年的長(zhǎng)夜之中。

　　過(guò)去100多萬(wàn)年中，地球的溫度不斷升高，但這時(shí)，火山灰使陽(yáng)光發(fā)生折射，地球無(wú)法獲得太陽(yáng)能，氣溫開(kāi)始迅速下降。海水從32攝氏度跌到16攝氏度，淺海中的魚卵立刻全部死亡。地球陷入了嚴(yán)重的冰期事件。

　　災(zāi)難發(fā)生150萬(wàn)年后，地球開(kāi)始了100多萬(wàn)年間的首場(chǎng)降雪。大雪持續(xù)了數(shù)年，覆蓋了緯度大于45的所有地區(qū)。冰冷海水中的生物大量死亡，它們無(wú)法適應(yīng)這種從高溫到低溫的快速變化。

　　災(zāi)難發(fā)生200萬(wàn)年后，冰期結(jié)束，巖漿不再噴發(fā)。但地球的生命跡象幾乎全部消失。

　　海洋中的動(dòng)物幾乎全部消失，而微生物開(kāi)始大量繁衍，這很像寒武紀(jì)生命大爆發(fā)之前。

　　曾經(jīng)加速動(dòng)物滅絕的植物成為了“救星”，海藻制造大量氧氣，逐漸使地球恢復(fù)生機(jī)。地球上空的有毒氣體逐漸消散，氣溫逐漸穩(wěn)定，并重現(xiàn)了明顯的四季變化。

　　此次滅絕事件使得75%的生物滅絕。包括頂級(jí)掠食者鄧氏魚在內(nèi)的所有盾皮魚，首種胎生脊椎動(dòng)物艾登堡母魚、陸地脊椎動(dòng)物的祖先真掌鰭魚和提塔利克魚以及所有頭甲魚都在這場(chǎng)浩劫中滅絕了。在這場(chǎng)災(zāi)難中，出現(xiàn)了首次能在陸地行走的脊椎動(dòng)物。提塔利克魚雖滅絕了，但它們的一支進(jìn)化成更先進(jìn)的物種：魚石螈。魚石螈是包括人類在內(nèi)的所有四足脊椎動(dòng)物的祖先，他們迅速代替節(jié)肢動(dòng)物成為陸地霸主。

　　在泥盆紀(jì)時(shí)期，陸上植物經(jīng)歷了劇烈的演化。它們的最大高度從泥盆紀(jì)初期的30公分演化至后期的30米，整整高出了100倍。植物對(duì)地球環(huán)境的影響力大增，尤其是古蕨屬植物所形成的森林分布在泥盆紀(jì)后期大幅擴(kuò)展。森林的存在形成較深的土壤。同時(shí)風(fēng)化作用的加劇也釋放出大量藻類需要的營(yíng)養(yǎng)成分，流入水中造成藻類的大量孳生，也就是優(yōu)養(yǎng)化作用，使水底嚴(yán)重缺氧，可能與當(dāng)時(shí)的生物大滅絕有較大的關(guān)聯(lián)。

　　地球的演化繼續(xù)向前，泥盆紀(jì)的結(jié)束，也拉開(kāi)了下一個(gè)地質(zhì)時(shí)代演化的帷幕。