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植物知道地球的奥秘


植物知道地球的奥秘

作  者:[英] 戴维·比尔林(David Beerling) 著

译  者:韩宇

出 版 社:中信出版集团

出版时间:2020年01月

定  价:59.00

I S B N :9787521712292

所属分类: 大众新知(科普)  >  生命科学    

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TOP内容简介

这是一本讲述植物进化故事的经典博物学著作。

作者剖析了植物在地球历史中扮演的重要角色。在书中,植物被描述成一种鲜活的生命,和进化的积极参与者,而不是历史的“静默见证者”。

形成于5.4亿年前的植物化石,从博物馆地下室积满灰尘的陈列柜再次进入我们的视野,借助植物进化论、全球气候变化、板块构造论等新科学的力量,科学家解开了植物化石隐藏的秘密,帮助我们更深刻地理解地球的历史,并预测地球未来可能的变化。

但是,巨大的挑战在于,如何将七零八落的碎片拼成一幅完整的图画。

多年来,一代代杰出的化学家和物理学家在探索地球历史的道路上前赴后继。本书也将讲述这些科学家的故事:他们如何建立现代化学的基础,发现臭氧层,洞悉温室气体在环境中的存在,找到碳元素的放射性同位素,发明首*可分裂原子的机器。还有那些行踪神秘的化石狩猎者,他们发现了史前的巨型动物、怪异的早期植物遗骸。

这本书将对化石植物的揭秘、对气候的溯源、对科学家的敬仰融入地球的进化历史中,讲述地球不为人知的秘密。

 

TOP作者简介

戴维·比尔林(David Beerling)

英国谢菲尔德大学自然科学教授和利华休姆减缓气候变化中心主任。他在学术期刊上发表多篇论文,《植物知道地球的奥秘》是他的一部科普作品。2014年,他当选英国皇家学会会员。

TOP目录

序 / III

前 言 / V

第 1 章 从植物化石到地球历史 / 001

第 2 章 叶子、基因与温室气体 / 011

第 3 章 失落的秘境:氧气与巨型生物 / 039

第 4 章 一场远古的臭氧灾害? / 067

第 5 章 全球变暖开启恐龙时代 / 095

第 6 章 南极洲的繁茂森林 / 125

第 7 章 失乐园 / 155

第 8 章 大自然的绿色革命 / 183

第 9 章 犹在镜中 / 209

致 谢 / 231

注 释 / 235

 

TOP书摘

尽管有这么多奇闻逸事,但巴克兰最为人熟知的是他首开恐龙科学探究之先河。1818 年前后,他被请去鉴定在侏罗纪岩石中发现的巨型食肉爬行动物的骨骼化石。经过6 年的认真研究,并且冒着被年轻竞争对手抢先一步的风险,他依据该化石的巨大尺寸,将这种动物命名为斑龙(Megalosaurus)或 “大蜥蜴”。遗憾的是,斑龙根本不是一种蜥蜴,而是一种体长12 米的大型肉食性恐龙。尽管如此,巴克兰作为对恐龙这个物种进行科学命名的第一人而被载入史册,因为“斑龙”的名字仍用于他的恐龙标本。

虽然巴克兰毫无疑问是第一个给恐龙命名的人,但“恐龙”一词是维多利亚时代杰出的解剖学家和古生物学家理查德·欧文在1842 年首先提出的。欧文在研究斑龙和禽龙(Iguanadon)的化石标本——其中大多数都是他的竞争者吉迪恩·曼特尔收集的——时灵感闪现,意识到他正在研究一群独特的动物。这些脊椎动物的皮肤上附有鳞片,有的身披骨板盔甲,它们产卵,股骨的上端向内弯曲,像哺乳动物那样正好与髋臼吻合。欧文有理由相信,这种新的适应性允许它们的四肢在行走时保持笔直,而不像鳄鱼那样向外撇。为了区别于所有其他生物,他创造出“恐龙总目”(Dinosauria)这一学名,其英文词汇源自希腊语deino(意思是“恐怖的”或“极其巨大的”)和sauros(意思是“蜥蜴”)。欧文就像他描述的野兽一样令人不快和害怕,他一直试图诋毁他的竞争对手并窃占他们努力获得的科学成果。他于1892年离世,自始至始终抱持着他的反达尔文主张。他在与托马斯·赫胥黎及其他人的对抗中,名誉早已被撕扯得破烂不堪,这成为他职业生涯的主要写照。

斑龙骨骼和之后的其他巨型史前生物化石的发现,引发了人们对维多利亚时代英国的无限遐想,并拉开了英国古生物学的英雄时代的帷幕。查尔斯·狄更斯觉得有必要把这个话题纳入《荒凉山庄》,“11月的天气很是无情。满街泥泞,好像洪水刚从大地上退去。如果此时遇到一条40多英尺长的斑龙,它像一只巨大的蜥蜴摇摇摆摆地爬上荷尔蓬山,那也不足为奇”。约瑟夫·帕克斯顿设计的伦敦水晶宫——有史以来最大的钢铁框架玻璃建筑——于1854 年从海德公园被搬至伦敦南部郊区,200 英亩的景观公园为先锋化石收藏家令人兴奋的新发现提供了展出机会。这个展览受到了热烈欢迎,特别是人工岛屿上的几个按真实尺寸制作的恐龙模型,包括斑龙和禽龙,它们的创作者是雕塑家沃特豪斯·霍金斯。在欧文的指导下,他根据已知骨骼来估算恐龙的实际大小和可能的外观。但他们的想象是错误的,其中几个模型被制作成像犀牛一样靠4 条腿走路的笨拙野兽的模样。霍金斯的史前动物雕塑今天仍可在伦敦的锡德纳姆公园找到,它们饱受风雨蹂躏,在时间中搁浅,成了维多利亚时代错误的恐龙概念的证明。人们相信这些动物早在大洪水时代就已被摧毁,为它们的骨骼化石注入生命是一种崇高的尝试。

我们对恐龙历史的早期理解,已经被世界范围内持续进行的古生物学探索工作发现的化石改变。这些令人惊叹的化石,细致地展现了恐龙的卵、胚胎和刚孵化出的幼体,以及它们的体态、行为和种群的蛛丝马迹。事实上,在过去的20 年里,古生物学家的收获可能比过去两个世纪的收获加起来还要多。我们现在知道的恐龙占地球生命数量的一半,在6 500 万年前的白垩纪– 第三纪发生的集群灭绝事件中彻底消失。灭绝事件的细节证据来自北美西部的内陆地区,那里有极其丰富的白垩纪恐龙化石沉积物。这些沉积物中包含引人注目的暴龙(Tyrannosaurus)骨架,陈列于世界多地的博物馆中。恐龙是在地质年代的某个瞬间灭绝的,还是经历了漫长的灭亡过程,关于这个问题的激烈争论延续至今。化石证据的反复无常已是臭名昭著,相对而言,虽然恐龙化石在北美西部的内陆地区很罕见,但也会让一群人支持“逐渐消亡论”,而另一群人则拥护“突然灭绝论”。目前,学界据此划分为少数派的“逐渐消亡论者”和多数派的“突然灭绝论者”。

是什么导致了恐龙灭绝?这个大问题依旧魅力四射,争论不断,也很难摆脱“逐渐消亡论”和“突然灭绝论”之间的分歧。加州大学伯克利分校的路易斯·阿尔瓦雷茨及其同事提出的一个大胆假设——一块巨大陨石的撞击导致恐龙灭绝——将争论推至高潮。其证据来自一个惊人的发现,他们检测出稀有元素铱的浓度骤增为原来的60 倍。铱的大量增加暗示了小行星或陨石撞击事件的可能性,因为这些天体可以将高浓度的元素运送到地球。随后在全球的100 多个地点也有这样的发现,而且它们的化学特征证实了其地外来源。透过阿尔瓦雷茨的末日观,我们可以“看见”撞击造成的大量灰尘和碎屑飘浮在大气中,阻挡了入射的太阳光,造成了极寒天气状况,光合作用因此停滞。在这样的“核冬天”条件下,食物链崩解,恐龙和其他动物因饥饿而灭绝。喷射出的物质再次返回到地球大气层中,点燃了熊熊野火,将大气加热到白炽状态,再加上酸雨,加剧了小行星撞击造成的混乱和破坏。虽然这种假设起初遭到了猛烈批评,但10年之后,人们在墨西哥湾尤卡坦半岛的岩石下发现了一个巨大的陨石坑,其年代恰好与集群灭绝事件的发生时间相吻合,戏剧性地证实了撞击假说。据测量,该陨石坑宽180千米,估计是由一个大型地外物体与地球发生猛烈撞击造成的;该物体的直径为10千米左右,与珠穆朗玛峰的高度相当。尽管人们正在重新考虑小行星撞击如何导致集群灭绝,但相关证据也在不断积累。偶然性事件确实会发生,并影响地球生命的进化。


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