这本书,带你认识一个新的地球

很幸运,我们生活在人类探知范围内唯一的一颗宜居星球上。
可是地球并非生来宜居。

在诞生之初,我们的星球曾经完全被炽热的岩浆覆盖,到处流淌着暗红色的岩浆洪流,岩浆浪花飞溅,地表温度达到恐怖的1200摄氏度。这就是“岩浆海时代”。


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《生命之舟:漂移的板块》内页插图


直到地核和地壳形成,并且地壳又像蛋壳一样碎裂成几块,地球才慢慢地变成了现在的模样。远古的大陆开始漂移,塑造着地球的外貌,也搭载着最初的DNA,布局了延续至今的生态圈。
但你知道吗,生物从单细胞变成多细胞、哺乳动物的祖先从海洋走上陆地、恐龙家族的兴与衰、古猿演化为直立人,这一切都与板块运动有关。
中国科协全国古生物学首席科技传播专家冯伟民为青少年读者写的这本《生命之舟:漂移的板块》堪称地球公民常识读物。它用科学严谨的语言、丰富生动的图片讲述了“板块构造说”和它的由来,还解答了板块运动和生态圈演化的关系、板块运动的未来趋势、人类发展和板块运动的关系等等你想得到或想不到,但非常重要的问题。
读这本书,你会认识一个新的地球。

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板块是随便漂来漂去的吗?

1912年,德国人魏格纳瞥了一眼世界地图,受大陆边缘形状的启发提出了“大陆漂移说”。这个新颖的理论由于无法证实,被搁置起来。
时间来到了20世纪40年代。在“二战”之前,赫斯船长还是美国普林斯顿大学的一位老师。随着“二战”的爆发,他成了海军军舰上的一名军官。出于对专业的爱好,无论军舰行驶到哪里,他都将海洋声呐系统开着,不停地勘测海底的地形变化。
经过多次在太平洋上的往返,他发现了一个非常有意思的现象:海底有一系列的山。这些山形态分布很有规律:靠近洋中脊的地方很高,随着远离中脊,它会变得越来越矮,而且山顶都变成了平顶。
依据观察和大量的后继研究,赫斯大胆地猜想,海底是扩张的。他认为岩浆可以从大洋中冒出来,然后在地表冷却形成洋壳;随着新的岩浆冒出,形成新的洋壳,挤走旧的洋壳,洋壳就像传送带一样,不停地向两侧传输,山就“坐”在这些洋壳上被运输走;山顶经过海浪剥蚀变成了平顶山,然后淹没到了海底下面。
赫斯船长的发现为科学家指引了方向,最终他们发现,岩石圈在不停息地循环,板块就是被循环的岩石圈推着,在软流层上漂移。这就是“板块漂移说”的升级版,也是目前对地壳运动最全面科学的解释:板块构造学说

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《生命之舟:漂移的板块》内页插图

 

板块运动,仅仅是让海滩变得更宽一些吗?

不,它对生物和人类有着极其重要的影响。
白垩纪为什么能成为恐龙最繁盛的时期?那时,四处漂移的板块已经呈现了当今地球海陆分布格局的雏形。由于大规模海底火山喷发,形成了大量海台高地,极大地抬升了海平面,使岛屿纷纷和大陆隔离开来,形成了彼此不同的进化环境,于是,恐龙家族衍生出越来越多的物种。特别是鸟臀类中的甲龙三角龙肿头龙鸭嘴龙等纷纷登上演化舞台,为恐龙家族增添了多样性的光彩。

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《生命之舟:漂移的板块》内页插图

古猿又是怎样演化为直立人的呢?古人类学家认为,由于东非大裂谷的存在,人类祖先无法向西横跨它前往刚果盆地的森林,所以他们被迫困在东非高原的草丛中,不得不进化出直立的方式来观察周围环境,进行围猎生存,在自然环境和气候突变产生的环境压力下,迈开了类人猿向人类发展中有决定意义的一步。如果没有东非大裂谷,可能至今我们人类还生活在树上呢!东非裂谷的开裂打开了生物进化的辉煌一幕,人类登上了地球历史的舞台。

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《生命之舟:漂移的板块》内页插图


是科学家,也是大侦探

大家肯定会问,那些发生在远古的事情,相隔千亿年,科学家是怎样发现,怎样证实的呢?
地球的历史就像是一本第一章被撕掉的书,因为早期的岩浆海抹去了所有痕迹,所以地球最初形成的岩石没有留存下来。但是,2017年,澳大利亚地质学家安东尼·伯纳姆的团队在澳大利亚西部杰克山脉的砂岩岩石中发现了有44亿年历史的微小锆石矿物颗粒。这些锆石矿物颗粒因为侵蚀作用而从最古老的岩层暴露出来,就像犯罪现场留下的皮肤细胞。它们是目前地球上发现的最古老的岩石碎片。伯纳姆研究团队发现,锆石并不是由沉积岩熔化形成的,而是形成于更古老的火成岩熔化。这一发现说明地球历史早期没有发生沉积岩熔化。因为沉积岩熔化只能由板块碰撞引起,所以科学家推测,地球早期没有发生大规模的板块碰撞,也意味着没有崇山峻岭。

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《生命之舟:漂移的板块》内页插图


除了陆地上的证据,各国科学家还发起“向海底要证明”的大洋钻探,钻透岩层看一看。我国加入国际大洋钻探计划是在1998年。1999年,我国科学家自主设计和主持了第一个南海大洋钻探航次,实现南海深海钻探零的突破。2014年到2018年,我国又相继完成3个钻探航次,探索南海成因,使南海成为大洋钻探研究程度最高的边缘海。
世界各国的一代代研究者像侦探一样,长期在山巅和海底的岩层中、在深谷和平原的尘埃中、在动物和植物的化石中搜寻哪怕最微小的证据,用智慧和科技揭开了这个谜团。

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《生命之舟:漂移的板块》内页插图
 

不只是乘客

发现了推动板块运动的那只“手”,我们才能推测它的未来:板块会一直漂移下去吗?假如有一天,板块静止了,地球会发生怎样的变化?生物还能继续演化发展吗?在巨大的板块上,人类只是乘客吗?
并非如此。人类建设大量水电站,改变河道,影响陆源物质对海洋的输送量,填海造陆,改变海岸线……这些活动都将不可避免地影响板块漂移的固有变化,使板块漂移的未来增添更多的不确定性。
随着对板块运动研究的日益深入,我们将进一步认知板块运动的机制和作用,推动板块运动与生物进化关系的研究,这会更好地促进人类对自身的发展和与自然协同发展的认识。

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 《生命之舟:漂移的板块》内页插图

一线科学家写给孩子的地球史诗

本书作者冯伟民是中国科学院南京地质古生物研究所二级研究员,南京古生物博物馆名誉馆长,国家古生物化石专家委员会委员,中国科协全国古生物学首席科技传播专家,有着丰富的科研经验、学术积累。
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作者:冯伟民

冯伟民之前大部分作品的主题是远古生物,然而在长期的科普创作中,他发现要讲清楚地球生态的奥秘,环境因素是绕不过去的环节,便着手撰写“蓝色星球”丛书,从板块构造、气候变化和大气成分三个方面为孩子讲述不一样的地球故事。《生命之舟:漂移的板块》是该丛书的第一本,不仅语言科学严谨,还用丰富的图片为读者呈现令人震撼的远古场景。



 

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