鲟鮖科普录：8.珊瑚化石（1）---破译时间密码的古生物钟

鲟鮖

一年有多少天，一天有多少小时？

2020---2021年的跨年夜来讨论这个问题还真有点意思。

科学家的答案是：
5亿年前寒武纪：一年430d，一天20.8h
4亿年前泥盆纪：一年400d，一天21.6h
3亿年前石炭纪：一年395d，一天21.8h
0.65亿年白垩纪：一年376d，一天23.5h

2020年 一年365d，一天24h

时间变化的奥秘解锁于珊瑚化石。

1821年，古生物学家毕格斯比（Bigsby）发现古生代珊瑚的体壁上具有一些微细的层纹构造痕迹，他估计这些线纹也许可以指示出珊瑚的年代。
20世纪30年代，我国著名古生物学家马廷英通过对现生珊瑚和珊瑚化石进行系统比较，发现太平洋的珊瑚礁生活在温带地区的线纹要比生活在赤道附近的清晰得多，这是因为温带地区的季节水温变化大。基于此，他又对古生代床板珊瑚和皱壁珊瑚进行研究，从而重建了古赤道的位置。
1963年，著名古生物学家威尔斯（Wells）深入研究了古生代珊瑚线纹的生长规律与季节温度变化，营养物质供应的周期关系。同时他尝试着将珊瑚的生长线纹与地质年代中的时间概念联系起来观察。结果发现，现代珊瑚每年均有360圈生长线纹，这与现今一年的365天基本符合，而石炭纪珊瑚的生长线纹要多，有385-390圈，泥盆纪接近400圈左右。威尔斯据此认为，由古及今，一年的天数是在逐渐减少。

上图源自古生物学课件（中国地质大学地球生物学系 童金南）

上图为桃园村有明显横纹的单体珊瑚化石

天文学家早在十九世纪初就根据大量古月蚀记录发现了地球自转有渐慢的趋向，大约每十万年日长就增加两秒，所以向数亿年前的古生代推算，寒武纪开始时一天只有21小时，每年多达424天，奥陶纪是410天，志留纪是402天。5亿年来一天的时长从20.8小时增加到24小时，在地球公转周期相对变化不大的情况下，自转变慢，每天时长增加，每个回归年的天数自然就变少了。

天文学上的这一论断正确与否，地球物理学始终无法验证，古生物学家却从现代珊瑚及珊瑚化石暗藏的“时钟”上找到了印证秘密的指针。
珊瑚分泌的碳酸钙与日照有着密切关系，它白天分泌夜间停止，从而在珊瑚外壁形成生长纹，细的叫横纹，竖的的叫皱，也就是说生长纹是每昼夜生长一圈，因此，当珊瑚（化石）的体表保存完美时，可以通过计算每一个生长皱所包含的生长纹的数目，推算出当时每年的天数，这就是所谓的“古生物钟”的研究。
古生物钟的发现是现代自然科学的一大奇迹，古生物学和天文学在截然不同的领域中应用截然不同的方法，研究彼此似乎毫无关系的对象，却得到完全相同的科学结论，破译了时间演化的密码。

视频源自《学习强国 》守护南海珊瑚林 。

上图均为桃园村的四射珊瑚和床板珊瑚。