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歷史地質學/動物群演替原理

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異形菊石。

在本文中,我們將介紹動物群演替原理,並討論我們如何知道它是有效的以及為什麼它應該是這樣的。在隨後的文章中,我們將進一步討論它如何應用於地層學。讀者會發現閱讀之前關於 斯泰諾原理向上結構化石 的文章是有用的。

動物群演替原理

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透過使用 疊置原理 以及使用 向上結構 來確定沉積時的向上和向下方向,我們可以找到 地層 集合中的沉積順序。這意味著我們當然也可以找到地層中化石的沉積順序。

現在,觀察某個特定的地層集合,我們可能會發現物種 A 的沉積在物種 B 的沉積開始之前就停止了。(我們可以用符號 A < B 來簡短地寫下這一點。)

那麼,動物群演替原理表明,如果我們在另一個地方發現物種 A 和 B,我們也會發現 A < B。這並不意味著我們總是會在與 B 相同的 地層 集合中發現 A,反之亦然,但它表明如果我們確實如此,那麼我們會發現 A 在 B 之前沉積;順序在不同的位置是相同的。雖然,正如本文後面討論的那樣,這種原理肯定存在例外情況(這就是為什麼我們不稱其為定律),但該原理普遍適用,因此它確實應該被稱為原理。

請注意,關係 < 是傳遞的:也就是說,如果 A < B 且 B < C,那麼我們也會發現 A < C。(再次,這並不意味著我們總是會在同一個位置發現 A 和 C,它只是告訴我們如果我們確實找到了,它們將處於什麼樣的順序。)這使我們能夠在地質記錄上建立線性順序,正如我們將在關於地質柱的文章中進一步討論的那樣。

我們怎麼知道,為什麼是這樣呢?

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我們怎麼知道呢?因為我們觀察了。該原理很簡單,直接告訴我們如果觀察的話應該看到什麼,因此很容易驗證它通常是有效的。

為什麼它是這樣的問題更有趣。從某種意義上說,它也是無關緊要的,因為在完全不知道它為什麼應該是真的情況下,可以驗證和應用該原理;事實上,地質學家在首次發現該原理時就是這樣做的。

然而,我們現在理解了該原理成立的原因;它是進化論的基本推論。解釋進化論並概述支援 進化 事實的證據需要一本與本文等長的教科書。然而,為了理解動物群演替原理,讀者實際上只需要理解該理論的一個推論:任何特定的物種只會進化一次

因此,物種 A 不可能在北美進化在物種 B 之前,而物種 B 在南美進化在物種 A 之前;每個物種必須在一個時間在一個地方出現。

物種 A 也不可能出現並滅絕,物種 B 出現並滅絕,然後物種 A 第二次出現;同樣,物種 A 只能進化一次,滅絕是最終的。

(如果有的話,那些否認 進化 的讀者,將不得不將動物群演替原理的有效性視為生命中一個小小的奧秘,或者更準確地說,是生命中一個巨大的、巨大的、荒謬地巨大的奧秘;但該原理的實際有效性是毋庸置疑的。)

現在,該原理的潛在機制確實允許該原理在特定情況下被違反。例如,可能在一個位置 A < B,而在另一個位置 B < A,這可能是透過以下場景實現的。

  • 物種 A 出現在位置 X。
  • 物種 A 傳播到位置 Y。
  • 物種 A 在位置 X 滅絕。
  • 物種 B 出現在位置 X。
  • 物種 B 傳播到位置 Z。
  • 物種 B 在位置 Z 滅絕。
  • 物種 A 傳播到位置 Z。

那麼,在位置 X,我們有 A < B,但在位置 Z,我們有 B < A。這種精心策劃的舞蹈不太可能發生,而且如果它確實發生過,它也不可能經常發生,因為動物群演替原理實際上通常是成立的。

總之,動物群演替原理在理論上應該起作用,在實踐中確實起作用。

詞彙註釋

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動物群演替原理並不只適用於動物群(即動物),因此嚴格來說,該原理應該被稱為:“動物群、植物群、真菌群和所有其他生物群演替原理”,但這將很不方便;而且,該原理的名稱已經廣為人知,現在已經太遲了,無法改變它。

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