中华学生百科全书-第526部分

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一定时期的连续作用之后，终于产生出了有机分子。后来，又有人多次重复
米勒的实验，并加入多种成分的物质，获得了在生命物质中常见的氨基酸，
甚至于某些蛋白质。近年来，在地球上某些早期沉积岩（年龄在　35　亿年左右）
中，以及在陨石中，也发现了有机分子的遗迹，跟实验室里所获得的有机物
质有些相似。经科学推测，它们应该是地球和太阳系早期的有机物。
　　　　简单有机物还不是有生命的物质，从简单的有机物转化为有生命的物质
需要一系列的条件和经过一系列的过程，其中原始的海洋是重要的一环。大
气和地表上的有机物会随着降水和地面径流汇集到海洋，并在海洋一定部位
浓集。这样，它们有更多的机会相互接触，并结合成更为复杂的有机分子，
甚至成为能自行与周围环境进行物质交换的独立体系。再通过不断进化，这
些独立体系开始进行最原始的新陈代谢和自我繁殖，这才发展成生命物质，
人们叫它非细胞生命。这个过程大概发生在距今　35　亿年以前。这是从无生命
到有生命的一次飞跃。不过，正是因为生命的形成是一个极为漫长的过程，

人们要想在实验室里获得有生命的分子，目前尚不可能实现。
　　　　原始生命之所以在水中形成，也在水中发展，是因为那时的大气中还缺
少游离氧，高空还没有形成可以抵御太阳紫外线的臭氧层，原始生命只有从
水中获得氧和靠水的保护才能生存和发展。在陆地还未具备生命生存条件之
前，原始生命一直生活在海洋里。它们在海洋里渡过了十分漫长的岁月，直
到距今　6　亿年前，绿色植物在海洋里大量繁殖，成为海洋生物的主要成员之
时，陆地仍然是一片荒漠，找不到任何生命的踪迹。
　　　　绿色植物的出现为其登陆创造了条件。因为绿色植物在光合作用中所产
生的游离氧不断积累，最终导致高空臭氧层的形成。它能有效地吸收紫外线，
保护地面上的生物免遭伤害。于是，在距今　4　亿年前，绿色植物开始从海洋
发展到陆地。首先登陆的是陆地孢子植物，此后，依次出现了裸子植物和被
子植物。动物也敢于开始登陆和发展，依次出现了两栖动物、爬行动物和哺
乳动物。
　　　　地球上的生命从无到有、从简单到复杂、从低级到高级，一步步进化发
展，至今已有数百万种动植物。它们占领了海洋、陆地、地壳的浅层和大气
的下层，构成地球上所特有的一个圈层——生物圈。地球上的生命依靠地壳、
大气圈和水圈的改造，促使其演化和发展。可以说，由于生命和生物圈的出
现，地球圈层之间的联系和接触越来越密切了。
　　　　至此，我们可以看到，地球岩石圈的顶层，大气圈的底层，以及水圈和
物质圈的全部，是地球外部各圈层密切接触和有机联系的纽带，各圈层在这
里相互作用、相互渗透，构成一个完整的物质体系。对于人类社会来说，它
就是我们周围的自然界，即自然地理环境。
　　　　还要特别指出的是，到了后来，地球在它自身演化的同时，还要受到人
类活动的影响，接受人类有意识的改造。所谓改造地球，就是合地理地利用
各个圈层的自然资源，有目的地改变各圈层的状况和它们之间的关系，使之
朝着有益于人类的方向发展。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　地球冰期成因的七大假说
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　大约在　9　亿多年前的震旦纪，整个地球几乎完全被冰雪覆盖，这就是地
球史上三大冰期之一的震旦大冰期。这个时期的冰川堆积物遍布世界各地。
　　　　2　亿多年前，地球进入了第二冰期：石炭二迭纪大冰期。主要发生在南
半球，非洲的扎伊尔和赞比亚当初都在冰川之下，北半球只有　1／3　的印度埋
于冰雪中。
　　　　大约　300　多万年前开始了第四纪大冰期。最盛时，冰川覆盖着地球总面
积的　32％，现在仅为　10％。我们正处在第四纪大冰期的末期，是个比较温暖
的时期。
　　　　但从整个地球气候史看，温暖时期占着绝对优势。近　2　亿　5　千万年以来，
冰期只有　200　万年，是什么原因造成原本温暖的地球几次陷入寒冷之中呢？
科学家们提出了冰期成因的七种假说。
　　　　1．由太阳系在宇宙间所处的位置变化引起。当太阳系随同银河系的自转
通过宇宙间寒冷区域时，或转到宇宙尘微粒子稠密区域时，部分太阳辐射被
宇宙尘埃吸收，地球得到的太阳辐射减少，温暖降低，地球出现冰期。
　　　　2．地球公转轨道的偏心率每　93000　年就会发生一次变化，造成地日距离

加大；或地球受木星的吸引，地球公转轨道变圆（大约每　10　万年一次），地
日距离变远，地球温暖降低，形成冰期。
　　　　3．地球转速的变更，造成地壳运动，两极大气的变化。如地球转速加快
时，两极寒冷的大气涌向赤道，气候变冷。
　　　　4．强烈的地壳运动，使火山活动频繁，火山喷发出大量碎屑，遮天蔽日，
减弱了太阳辐射热。强烈的地壳运动还会造成大陆上升，大量新岩石暴露于
空气中，岩石风化使大气中保护地球热量不致散发的二氧化碳含量降低，造
成气温下降、冰川活动，产生冰期。
　　　　5．大陆飘移使各大陆相对两极的位置在不同时期发生不同的变化。在移
近两极时气候寒冷，出现冰期，如石炭——二迭纪冰期，非洲、澳洲、南美
洲、南极洲以及印度原是一个完整的古大陆。而非洲就是当时的南极。北极
在太平洋中。所以那时南半球的古大陆都有冰川行动。
　　　　6．地球南北磁极互相倒转的过渡时期，地磁场相当微弱，大气层中弥漫
着带电子粒子和宇宙尘，阳光被遮挡，气温下降，雨和雪断断续续，一下就
是数百年，冰期到来。
　　　　7．寒冷的北冰洋的海水通过海峡与温暖的太平洋、大西洋交流时，潮湿
的气候使北冰洋上空大雪弥漫，结成冰盖，将大部分的太阳辐射反射掉，致
使气候变寒，冰期出现。
　　　　到底哪种假说更切合实际？是否还有什么其他原因？下一次大冰期何时
将至？都有待人类继续探讨。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　造成四次全球性生物灭绝的杀手
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　发生在　6700　万年前的“恐龙灭绝”事件已是世人皆知的一大惨案。但在
漫长的地球历史演化过程中，地球上惨遭灭顶之灾的生物远不止恐龙家族。
据科学分析，整个显生届时期，有　4　次最明显的全球性生物群突然灭绝的现
象。
　　　　第　1　次发生在距今约　4．4　亿年的奥陶纪末期。这次遭到灭绝的生物门类
大约有　75　个科，其中重要的有达尔曼虫等三叶虫类、孔洞贝等腕足类以及某
些单列型的四射珊瑚和头足类等。
　　　　第　2　次发生在晚泥盆纪，距今约　3．4　亿年。大约有　80　余种海洋无脊椎动
物如腕足、三叶虫、珊瑚、苔藓等类遭了灾。
　　　　第　3　次距今约　2．4　亿年，在二迭纪末期。许多在古生代繁盛一时的极重
要的海洋无脊椎动物以及苔藓动物中的隐口目和变口目，总计　90　多个科几乎
彻底灭绝。
　　　　这三次“生物大灭绝”几乎隔　1　亿年发生一次。
　　　　第　4　次发生在使雄霸地球长达　1　亿多年的庞然大物——恐龙绝种的年
代，即距今　6700　万年的白垩纪末期。与恐龙同时绝迹的还有海蕾、海权、菊
石、箭石和某些固着蛤型瓣鳃类。
　　　　是什么造成如此大规模的全球性生物灭绝的呢？
　　　　像　1765　年将繁荣的大都市庞培在旦夕之间葬于火山爆发的熔岩流下的
灾难性突发事件，尽管也会使当时当地生物群遭遇不幸，但从整个地球看这
种灾难只是局部的。所以，像火山爆发、洪水、冰川、地震、海啸等自然灾
害，都不足以成为地球史上　4　次全球性生物大灭绝的元凶。

　　　　人们从月球上大大小小的陨石坑以及目前已发现的地球上的巨大陨石坑
得到启发：地球也像月球一样，曾无数次地遭过星体的撞击。这些天外来客
足以给地球生物带来毁灭性的灾难。目前被承认发生在出现了　4　次全球生物
灭绝的显生届、直径大于　10　公里的撞击物约有了　100　个左右。这些天外来客
以每秒数十公里的高速闯入地球大气层，因空气的阻力，它们会发生爆炸，
并放出大量碎块和粉尘，同时产生巨大的冲击波和光辐射。浓重的尘埃云遮
天蔽日，能长达数年之久。陆地上的动植物长期失去光照，不能正常生长和
活动，直至死亡。
　　　　如果陨物撞入海洋中，会使大量海水变成蒸气，升腾到空中，与大气中
的氧和氮迅速化合成含氮的酸，形成酸雨落入海中，破坏海洋生物的生态平
衡。此外陨落物还携带各种有毒元素和物质，随海流的移动迅速扩散到世界
各地，使大量微生物和超微物质死亡。人们从恐龙遗骸和蛋壳中发现有毒物
质，以及白垩纪与第三纪分界处的地层中铱等有毒元素异常（比地球上的正
常铱含量高出　25　倍之多）等现象，为星体撞击地球引起全球性生物灭绝的灾
变说找到了证据。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　对恐龙灭绝的种种猜想
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　大约在　2．3　亿年到　7000　万年前的中生代，主宰世界的是形形色色的恐龙
家族：身躯庞大的雷龙，矮小灵活的巨爪龙，一脸凶相的霸王龙，天上飞的
翼手龙，水里游的鱼龙。它们占领了地球的海陆空，在那个时代，简直找不
到可与恐龙相抗衡的其他动物。那知，在　6500　万年前，这些雄霸地球长达　1
亿多年之久的恐龙，却突然全部死亡。这桩震惊世界的“恐龙灭绝”案，成
为当代科学十大未解谜之一。
　　　　究竟使恐龙遭致灭族之灾的凶手是谁？原因何在？
　　　　科学家们多方探究，提出了种种解释。可归纳为三大类：地球灾变、天
外因素、生物进化。
　　　　认为恐龙灭绝于地球灾变的人也提出了几种不同的见解。一说是恐龙灭
绝与地球史上的一场大洪水有关。这场大洪水来自太阳系一个生存期为　100
万年的冰天体，它曾定期接近地球，引起大洪水，造成恐龙灭绝。二说是，
当时地球气温下降，而恐龙是温血动物，习惯温和的、变化不大的环境。一
旦气候变冷，这些恐龙既无皮毛保暖，又缺乏自我调剂体温的器官，无法适
应气候变化，只有死了。三说是当时出现大规模火山爆发，产生了大量二氧
化硫等有毒气体，还有大量火山灰，破坏了地球的植被，破坏了恐龙的生存
环境。四说是缘于地球磁场发生了变化，南极变北极，北极变南极。在转换
过程中，地磁场一度为零。结果严重干扰恐龙的内分泌系统，使恐龙无法繁
殖后代，或是后代有遗传疾病，最后断子绝孙。
　　　　有人认为恐龙灭绝是由天外因素造成。至于是什么天外因素，也是说法
各异，有的说是高能宇宙线所致。大约在　7000　万年前，太阳系附近爆发一颗
超新星。这颗超新星发出了极度强烈的高能宇宙线，穿透地球的大气层，使
恐龙受到致命的照射而灭亡。有人纠正说，致恐龙于死地的高能宇宙线，不
是来自超新星爆发，而是太阳上超级耀斑爆发的产物，还有人认为灭绝恐龙
的天外因素是天体撞击地球。究竟什么天体？有的说当时曾有一颗直径约　10
公里的彗星改变了自己原有的运行轨道，以每秒　30　公里的速度，撞击地球，

造成了一场空前的大灾难。彗星撞击后扬起遮天蔽日的尘埃，长期不散，地
球生态环境遭破坏，影响了植物生长，断绝了恐龙的食源，致使恐龙最终灭
绝。有的说，撞击地球的天体是颗小行星，太阳系中的无数小行星，在运行
中与地球偶然相擦而过，给地球带来了无数灾难。还有的说这天体可能是来
自太阳系的一块暗物质或是小黑洞。1982　年，诺贝尔物理学奖得主阿尔瓦雷
茨博士为天体撞击地球造成恐龙灭绝种得出了有力证据：“在葡萄牙的塔格
斯，有一处形成于　7000　万年前、直径达　300　公里的巨大陨石坑。这个陨石坑
形成的年代与恐龙灭绝时间非常相近。”因此，现在多数人认定恐龙灭绝的
真凶可能是撞击出这个巨大陨石坑的天外来客。
　　　　生物学家却认为恐龙之死是生物进化的必然，既非天灾，也非地祸。恐
龙体态越来越庞大，胃口也越来越大，活动能力反而越来越小，行动笨拙，
结果发展到无法适应环境的地步，被更先进的动物所取代了。有人认为，在
恐龙的进化过程中，出现了一场大规模的无法扼制的致命瘟疫，导致恐龙绝
种。也有的说，中生代时代，生物进化中出现了最初的哺乳动物，这些贪吃
的小家伙以恐龙蛋为美餐，致使恐龙绝了后。还有人说，中生代末期，被子
植物迅速发展，植物体内含有对多数动物有害的有毒物质。而一只　5　吨重的
恐龙每天要吞食　200　公斤植物，渐渐地恐龙体内毒素积累成疾，导致生理变
化以致死绝，有恐龙遗骸和蛋壳中含有毒化学物质为证。
　　　　到底哪种说法正确，灭绝恐龙的元凶是一个还是几个？还待进一步研
究。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　妙趣横生的地球方向
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　东西南北是人给地球确定的方向。人们确定顺着地球自转的方向为东，
逆着地球自转的方向为西。地球绕一个假设的地轴自转，地轴的两端，人们
称它为两极，看到地球自转的方向为逆时针的端，就是北极；反之，另一端
便是南极，站在南极看地球自转是顺时针的。
　　　　由于地球是个球形，地球的方向也因此趣味横生。
　　　　没有尽头的东、西方：如果你从地球两极以外的任何一点出发，一直朝
东走，你的前方永远是东。即便绕地球一周回到原地，再继续朝前走，仍旧
是东，无休无止。向西走也是同理。也就是说，向东走，你找不到东的头；
向西行，你看不到西的边。所以东、西方向又称无限方向。
　　　　只有一头的南、北极：被称为有限方向的南、北极，它们的尽头就是它
们自身。从北极以外的任何一点向北走，都会到达北极；而站在北极四下望
去，又都是南方，而无东、无西、无北方。南极与之正相反。
　　　　永远到不了南、北极的方向：朝东、西、南、北以外的任何方向前进，
既不像东、西方向那样可以回到原地，也不会像南、北方向最后在南北极会
合，而是一条螺旋形路线，只能从南极或北极擦边而过，却永远到不了南、
北极。如果你要到南极或北极会朋友，可千万认准方向哟，否则就会永远擦
肩而过却不相见。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　地球公转
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　地球环绕太阳的运动，称为地球公转，同自转一样，地球公转的方向也

是自西向东。地球公转的轨道总长为　94000　万公里，是一个近似正圆的椭圆
形，太阳正好是这个椭圆的焦点之一。随着太阳自身的运动、变化，地球和
太阳之间的距离也有最远和最近的变化。每年　11　月初，地球位于“近日点”；
每年　7　月，地球位于“远日点”，在近日点时，地球公转速度比远日点快。
地球公转平均速度为每秒　29．79　公里，平均角速度为每日　59′8″，公转一
周所需要的时间为　365　日　48　分　46　秒。地球公转的轨道平面与赤道平面的交
角，称为黄赤交角，黄赤交角的度数　23°26′，由于它的存在，使各地正午
太阳高度和昼夜长短（赤道除外）发生季节变化，从而造成地球上的春夏秋
冬四季交替和五带的划分现象。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　地转偏向力
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　地球上水平运动的物体，无论朝着哪个方向运动，都会发生偏向：在北
半球向右偏，在南半球向左偏，这种现象称作地球自转偏向力。物体静止时，
不受地转偏向力的作用，地转偏向力是地球自转运动影响的结果，当物体运
动时，由于其本身的惯性作用，总是力图保持其原来的运动方向和运动速度，
地转偏向力的方向同物体运动的方向相垂直，并且对物体的运动方向产生一
定影响，使之向右或向左偏转。地球自转的线速度各地不同，在北半球，当
气流自北向南运动时，即从自转速度较小的纬度吹向自转线速度较大的纬
度，这时，气流会偏离始发时的经线，发生向右偏，即原来的北风逐渐转变
为东北风；其他情形也是同样的道理。在赤道上作水平运动的物体不会发生
偏向现象，因为赤道上的自转偏向力为零。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　地球自转创造的奇迹
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　地球以一条假想直线为轴的旋转运动，叫地球自转。地球自转的方向是
自西向东。地球自转的平均角速度为每小时　15°，即每　4　分钟　1°，地球自
转速度由于纬线的长短不同而有所变化，在地球赤道上自转线速度为每秒
465　米，自赤道向南北两极降低，两极处的线速度为零。在地球上我们看到
各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映，地球昼夜更替、各地时间差
异也是由地球自转而产生。地球自转一周为一日，本世纪发现地球自转不是
均匀的，由于地球表面潮汐的影响，使地球自转的速度逐渐变慢；另外，地
球自转速度还有季节性的周期变化和时快时慢的不规则变化。
　　　　大自然中还有许多怪现象，都是地球自转创造的。比如日月星辰从东方
升起，再比如：
　　　　赤道与两极的重量差　由于地球不停地自转，产生了一种惯性离心力作
用。使地面上的重力加速度因纬度高低不同而不同，赤道处的重量加速度最
小，两极处最大。同一物体在不同纬度上的重量也不同，在两极重　1　公斤的
东西，到了赤道就会少　5．3　克。
　　　　地球成了椭圆形　由于惯性离心力由两极向赤道逐渐增大，其水平分力指
向赤道。在这巨大的水平分力的作用下，海水从两极流向赤道，地球内部除
地轴之外的所有质点也都向赤道挤压，形成了一系列与赤道平行的海岭和山
脉。久而久之，原始地球的赤道直径就比两极半径大了，地球渐渐变成了椭
圆形。

　　　　物体运行发生偏向　在北半球，北风会逐渐变成东北风，东风逐渐变成东
南风；而在南半球，北风渐渐变成西北风，东风变成东北风。从北极向赤道
某点发射火箭，所需的时间假定是　1　小时，那么，当火箭到达赤道时，准会
落在预定目标以西约　1670　公里处，原预定目标竟向东转了　15　度。这是怎么
回事呢？这又与地球自转有关，地球自西向东自转，而地球上的物体倾向于
保持原来的运动状态，物体的运动就会产生偏向，结果就出现了风转向、火
箭没有击中目标的事。
　　　　高处下落物总是落在偏东处　有人在垂直的深井中做过试验：自井口中心
下落的物体，总是一定深度撞在矿井的东壁上。这也是由于地球自西向东自
转，使自高处降落的物体在下落时具有向东的自转速度，结果必然要撞东壁
了。
　　　　飞机向西比向东飞得远　在排除风力影响因素的情况下，两架飞机用同一
速度从同一地点出发，分别向东、西各飞行一小时，结果发现向西飞行的飞
机比向东的飞机飞得远，谁帮了西行飞机的忙？是地球向东自转玩的把戏。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　日界线魔方
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　麦哲伦的船队在　1522　年　9　月一天回到西班牙的时候，被一个奇怪的现象
弄糊涂了：他们的航行日志上明明记着这一天是　5　日，而当地的这天却是　6
日。他们过“丢了”一天！
　　　　这个谜终于被后人揭开了，原来地球存在着一天“日差”。地球自西向
东自转一周，时间便过去一天。由于地球是个球体，各地见着太阳的时刻不
一样，东边总比西边见到得早；地球上的经度分为　360°，因此经度每差　15
°，时刻就差　1　小时。也就是从东向西行走，每越过　15°就要晚　1　小时；当
环绕地球一周跨越　360°再回到原来的地方的时候，便晚了　24　小时，也就是
整整晚了一天。麦哲伦船队的一天就是这样在不知不觉中“丢掉”了。
　　　　地球存在着一天日差的道理被认识了以后，又发生了问题。
　　　　当英国移民向西经过大西洋到达美洲大陆的时候，俄国人也越过白令海
峡向东到达了阿拉斯加（美洲北部的一个地区）。在他们遇到一起的时候，
常为时间问题发生争吵：俄国人说是星期日的时候，英国人却说是星期六；
而英国人说是星期日的时候，俄国人又说是星期一。
　　　　为了不把日子搞糊涂，地球上需要规定一个一天开始的地点。在　1884
年，国际上规定了把　180°经线