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奧陶紀

4.854億到4.438億年前

4.854億年前,奧陶紀初,我們的世界與我們今天所知的大不相同。強烈的全球變暖繼續導致溫暖的海洋世界海平面上升,那裡的土地仍然死寂貧瘠。然而,到奧陶紀中期,複雜的生命終於開始在陸地上找到立足之地。

生命繼續多樣化,第一批動物開始探索勞倫提亞、西伯利亞、波羅的海和岡瓦納的荒涼海岸。海洋仍然溫暖,充滿了生命,包括越來越多的大大小小的動物,包括三葉蟲、魚、軟體動物、鸚鵡螺、水母和原始珊瑚。

奧陶紀是顯生宙的第二個時期,也是古生代六個時期中的第二個時期,也是恐龍出現之前的一個時期。這個時期是以大約兩千年前被羅馬人征服的一個古老的凱爾特部落——奧爾多維奇部落命名的,英國地質學家查爾斯·拉普沃斯於1879年首次將其分類。它持續了大約4200萬年,以有史以來最大的一次滅絕事件告終。

早期的鸚鵡螺類,是奧陶紀最具代表性的動物之一。

早奧陶世的風景仍然貧瘠而孤獨,除了微生物群落之外,沒有其他生命,大多數微生物群落生活在海岸線上。在之前的寒武紀,主要的陸地在地圖的南部聚集在一起,形成了岡瓦納的極地超大陸,這是一個巨大的岩石沙漠,而北半球幾乎完全被溫暖的熱帶海洋覆蓋。

在這一時期的前半段,海平面繼續上升,最終達到地球歷史上的最高水平,比今天的水平高出約220米。因此,岡瓦納的低海拔地區被洪水淹沒,形成了勞倫提亞、西伯利亞和巴爾蒂卡的獨立陸地,而更小的岡瓦納則留在東南部,包括現在的南極洲、南美洲和非洲的一部分。

在北半球占主導地位的廣闊的潘塔拉薩海洋(希臘語為“四海”)中,生命繼續茁壯成長和多樣化,海洋溫度可能比今天要高得多。三葉蟲仍然是當時占主導地位的動物,與早期的水母、珊瑚和原始的無顎魚並列。

阿斯特拉斯帕斯魚是在奧陶紀中期進化而來的,是第一種有甲無顎魚。

大約4.7億年前,在火星和木星之間的某個地方發生了一場災難性的事件,兩個大的小行星相互撞擊,向太陽系內部發射大量流星,並撞擊地球,這似乎是自大約34億年前的晚期猛烈轟擊以來最大的流星雨。緊隨其後的是奧陶紀的輻射,在此期間生命多樣化並進化到前所未有的水平。新的證據表明這場進化爆炸是由流星雨引發的,它可能清除了大型棲息地,從而為生命殖民創造了新的生態位。

雖然更著名的寒武紀大爆發通常被認為是將大多數祖先引入現代生物門的原因,但奧陶紀輻射導致海洋物種數量增加了三倍,包括那些最先開始探索陸地的物種。在此期間,一種被稱為正角蟾的海洋動物進化並多樣化。這一群包括標誌性的鸚鵡螺,烏賊狀的食肉動物,有著長長的錐形外殼,其中一些長到了一米以上,使它們成為當時最大的動物之一。許多其他物種,其中一些存活至今,如海百合、軟體動物、珊瑚和魚類繼續與它們一起進化。

植物在土地上定居,動物在探索

在奧陶紀後半期,許多沿海地區看起來會像這樣,被苔蘚覆蓋。

直到中奧陶世,除了微生物之外,沒有什麼能夠適應陸地上的生活。第一個陸基多細胞生命極其簡單,以微小的苔類植物的形式出現,最初生長在海岸和灘塗附近,最終定居在淡水湖泊和河流的海岸。這些原始植物繼續在這片土地上蔓延,形成了苔蘚般的綠色墊子,幾億年後,我們對這些墊子已經有些熟悉了。由於真菌孢子的發現,人們還認為第一種真菌是在大約4.6億年前的奧陶紀在陸地上進化的。

鱟屬動物

馬蹄蟹可能是最早開始探索陸地的生物之一。

儘管幾乎沒有證據表明動物在奧陶紀之後的志留紀之前就已經開始永久生活在陸地上,但毫無疑問,淺海棲息地導致了第一次陸地探索。事實上,證據指向最早發現的腳印是五億年前寒武紀,一些好奇的海洋節肢動物決定去內陸旅行。然而,第一批廣泛探索海洋家園以外的動物可能是馬蹄蟹,其最早的化石可以追溯到大約4.5億年前的奧陶紀中期。事實上,由於它們令人難以置信的古老起源以及從那以後幾乎沒有變化的事實,它們被認為是活化石。

某些三葉蟲物種也可能在奧陶紀開始探索這片土地。曾經被認為是深海生物,這些極其多樣和成功的動物,繁榮了大約2.7億年,現在已知在奧陶紀甚至更早的時候在灘塗上定居。三葉蟲在此期間也發生了巨大的變化,一些物種在背上長出刺來幫助保護自己免受鸚鵡螺等海洋捕食者的攻擊。

快速冰川預示著大規模滅絕

奧陶紀末期的大規模冰川作用會對許多生態系統產生深遠的影響,並可能抑制陸地物種的多樣性。

像它之前的寒武紀一樣,奧陶紀的大部分以溫暖的溫室氣候和高海平面為特徵。然而,這一切在大約4.5億年前隨著晚奧陶世冰川事件而改變,這是自大約3億年前低溫時期雪球地球事件以來最極端的冰川事件。現在人們普遍認為,大規模冰川作用給地球氣候帶來的巨大變化,是我們世界歷史上最大規模物種滅絕的原因之一。這一事件導致大約85%的海洋物種消失,這一大規模滅絕僅次於2億年後的晚二疊世。

在最高峰時,奧陶紀海平面比現在高220米,但是隨著冰川從南極向更高的緯度推進,它們驟降至140米。只有北半球基本上沒有冰,因為當時它幾乎完全沒有陸地,因此潘塔拉薩海洋有助於保持氣候相對溫和。古生物學家不太確定是什麼導致了奧陶紀冰川作用,但這可能是由多種原因造成的,包括CO2水平下降、海平面下降,甚至地球軌道偏心率的變化導致全球溫度在數百萬年的時間內顯著下降。

儘管奧陶紀冰川作用的證據非常豐富,但一些科學家聲稱這不是大滅絕的唯一原因。另一種理論是,伽馬射線爆發剝離了地球的大部分臭氧層,對海洋表面的生物造成了嚴重破壞。無論真正的原因是什麼,奧陶紀以一個與該時期開始時非常不同的世界結束,從而不可逆轉地改變了我們星球的自然歷史。

結論

到奧陶紀末,岡瓦納大陸部分被白雪覆蓋。儘管無數物種已經滅絕,但大多數主要目仍然存在,包括珊瑚、海百合、三葉蟲和原始無顎鎧魚,儘管每一類都遭受了重大損失。與此同時,風景仍然相當荒涼,可能類似於冰島,沿著海岸線長滿苔蘚的綠色墊子,最終演變成合適的維管植物,樹木。

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