物理补充习题答案|贵州瓮安:动物世界的黎明,

 百变彩妆     |      2020-02-26 01:59

贵州瓮安:动物世界的黎明,6亿年前生命演化证据被挖做磷肥?

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一、 瓮安生物群

上个世纪中期,随着新中国的建设,工业上的需求推动了地质事业的蓬勃发展,随着地质事业的发展,各大矿山不断地被发现。在这个过程中,贵州瓮安进入了地质专家们的视野,这里有丰富的磷矿资源,后期的勘探表明,这里的磷矿储量达36.5亿吨,占全国的三分之一。


瓮安县地理位置


在开采磷矿的过程中,1975年地质矿产部和化工部的专家对贵州瓮安瓮福磷矿和开阳磷矿中开采的岩石样品进行了分析,发现了一些叠层石和菌藻类化石,而进一步的研究发现这里化石的年龄在6.1亿年左右,种类非常丰富,科学家们把这些生物命名为“瓮安生物群”。


在浅海海底,底栖生活着大量的多细胞藻类:


现生红藻与红藻化石对比


在这些藻类之间,生活有一些疑似动物的生物存在,它们到底是什么,它们长什么样子,科学家们至今依然有争论,但是我们可以从化石中管中窥豹:


疑似海绵化石,这是最早的动物证据了


疑似珊瑚化石,但有较大争议


在海洋中还可能浮游生活着一些其他的动植物生命体,但是它们到底是什么,科学家们无法搞清楚,这些生物只有它们的化石存留了下来,科学家们把这些搞不清是什么的化石统统称为“疑源类”:


各种疑源类化石


当然,在整个瓮安生物群的化石中,最具有震撼性的化石要属动物胚胎化石了,这些化石保存了完好的个体形态,甚至连它们的发育生长流程都完美地保留了下来:


处于不同分裂阶段的动物胚胎


除了这些之外,还可能发现了现今所有动物最原始的祖先:贵州小春虫。这可能是迄今为止最为古老的两侧对称动物了(所有哺乳动物都是两侧对称动物),当然,对于小春虫的化石,科学家们也还有争议,争议的主要原因就是化石证据太少。


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贵州小春虫


这些生物们长什么样子,我们无从得知了,瓮安生物群的复原图目前也未找到,暂时先用一张蓝田生物群的复原图代替吧,可能有差别,但是不会太大。


从蓝田生物群中应该能够一窥瓮安生物群的模样


二、 成也磷矿

贵州瓮安生物群化石的年龄已经超过了6亿年,但是在经过处理后,科学家们甚至能够看到细胞层次的精细结构,这对于整个世界的古生物研究来讲都是极为重要的,毕竟其他地方挖到的化石,大部分都只是一个印子而已:


相比于这种化石,保留了细胞结构的瓮安生物群无疑更有研究意义


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为什么瓮安能够保存有这么精美的化石呢?原因就在磷矿!相较于其他的岩石类型,磷酸盐是一种更容易保存化石精细结构的物质。


6.1亿年前,如今多山的贵州还并没有山,而是一片广袤的海洋,瓮安可能位于这片海洋的一个海湾中,在这种海湾内,海浪的作用被严重削弱了,因此这里的风浪小,对于生命的生长繁衍非常适合。


这时候的贵州是海洋


可能由于海底火山的原因,所以在这一段时间内海水中磷元素的含量非常高,这就导致了这片海湾尤为适合生命的大量繁衍。当这些生物死亡以后,迅速沉淀到海洋底部——风浪的作用小,所以这些尸体几乎是原样在腐烂,而不是会被海浪打碎。磷酸在生物死后进入细胞内沉淀下来,这些磷酸盐替代了原有的细胞液支撑起细胞的结构,这样,这些细胞就不会被后续沉淀下来的沉积物压碎。


在这种天时地利之下,瓮安的化石呈现出非常景美的三维立体结构,当这些化石埋藏数亿年之后再次被发掘,依然保持着它的原先的样子。


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细胞精细结构


三、 败也磷矿

由于磷是一种非常重要的化工元素(尤其是农业领域用作化肥),因此磷矿具备较高的经济价值,自从这里的磷矿被发现以后,这里就一直处于矿山的开发区域,随着经济的快速发展,这里的矿山也进入快速扩张期,这就给科研工作造成了困扰。


大规模生产的磷矿 图/网络


因为快速扩张的矿山会不断挖掘矿石,这就导致了很多研究比较深入的科研点被不断挖掉,这给科研工作带来了很大的不稳定性,所以有科学家们呼吁建立一个保护区,让他们能够稳定地进行科研工作。在这个呼吁之下,有些媒体做了一些误导性的工作,比如以下:


这个标题无疑是耸人听闻的


这个事情在当年造成了比较大的舆论风波,媒体一定程度上下载牛牛游戏诱导了群众的思想,其实科学家的诉求很简单:开辟一产出化石的小块区域作为稳定的研究区域!因为这片矿山是一个非常大的区域,但是化石的产地并不是整个区域都有,因此只要在产化石的核心区域停止开采就行了!媒体们渲染得太过了!


2017年4月,科学家、政府、矿山三方一起开了会议,在这片区域建立了一个核心保护区,保护化石资源的安全,在保护区外的矿石可以继续开采。


瓮安古生物化石保护会议 图/中科院南京地质古生物研究所


在这整个事件中,其实核心的矛盾就是经济价值和科研价值,哪一个重要?对于当地来讲,磷矿几乎是县域的经济支柱,这是吃饭的命根子;对于科学家来讲,研究生命演化历程能够回答我们怎么来的问题,从而对我们未来会怎样提供参考。


这两个的价值哪一个更重要?现在要吃饭,未来要往前走,两个都重要,平衡就好。这是我的观点,各位如何看?