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如何確定史前生物的棲息地?

發(fā)布時(shí)間:2018-12-28  作者:劉照兵  來源:百家號(hào)

    棲息地是指物理和生物的環(huán)境因素的總和,包括光線、濕度、筑巢地點(diǎn)等,所有這些因素一起構(gòu)成適宜于動(dòng)物居住的某一特殊場所。它能夠提供食物和防御捕食者等條件。各種動(dòng)物按照自己喜愛的環(huán)境條件來選擇棲息地。動(dòng)物所面臨的一個(gè)最迫切的任務(wù)就是選擇一個(gè)合適的棲息場所。由于各種各樣的原因,動(dòng)物必須離開原來的棲息場所去尋找一個(gè)新的棲息場所。幼年動(dòng)物長大后必須離開出生地,避免同雙親競爭。一個(gè)棲息場所可能非常適宜于覓食,但不一定適合于繁殖。棲息地是指物理和生物的環(huán)境因素的總和,包括光線、濕度、筑巢地點(diǎn)等,所有這些因素一起構(gòu)成適宜于動(dòng)物居住的某一特殊場所。它能夠提供食物和防御捕食者等條件。各種動(dòng)物按照自己喜愛的環(huán)境條件來選擇棲息地。棲息地的選擇必須滿足動(dòng)物的生活需要,通過對動(dòng)物選擇棲息地的研究發(fā)現(xiàn),至少有三個(gè)選擇標(biāo)準(zhǔn)。

    這事涉及到一個(gè)前提:雖然地層可能會(huì)因?yàn)槌练e時(shí)所處的環(huán)境不同而有不同的組分,但它們很有可能會(huì)包含有同樣一種生物的化石。假如該物種只存在于一相對短暫的時(shí)期(以地質(zhì)學(xué)的角度來說,可能歷時(shí)約幾十萬年),那么只要我們檢視的地層中含有相同的化石,就足以判斷出這些地層可能是在該特定時(shí)期間所沉積。被用來測定地質(zhì)年代的指準(zhǔn)化石物種存在時(shí)間越短,判定地質(zhì)年代的準(zhǔn)確度就越高換句話說,特定的地層中保存有特定的化石,特定的化石只出現(xiàn)在特定的地質(zhì)年代中。基于以上緣故,一些演化非??斓纳锘?,會(huì)更具有地質(zhì)學(xué)上的價(jià)值。

    在自然界中碳有兩種穩(wěn)定同位素12C,13C和放射性同位素14C.14C是由宇宙射線和大氣上層中的氣體原子發(fā)生核反應(yīng)而生成的,這些生成的14C不斷地?cái)U(kuò)散到整個(gè)大氣層、生物圈、沉積物和海洋等交換貯存庫中.由于14C也在不斷衰變,因此在各交換貯存庫中的14C含量將會(huì)達(dá)到平衡.處于這種交換狀態(tài)的含碳物質(zhì)一旦脫離交換且一直處于封閉狀態(tài),則其中的14C不再得到補(bǔ)充,只會(huì)按衰變規(guī)律逐漸減少.假定長期以來宇宙射線的強(qiáng)度沒有改變,即14C的產(chǎn)生率不變,則只要測出該含碳物質(zhì)中14C減少的程度,就可以按照基本的衰變公式推算出考古事件或地質(zhì)事件的年代.常規(guī)14C測年已有五十余年的歷史,其原理已為大家所熟知,即通過測量樣品的放射性活度來確定樣品年代,如常用液體閃爍計(jì)數(shù)器等核物理儀器探測并計(jì)數(shù)樣品中14C衰變發(fā)射出的β粒子. 用加速器質(zhì)譜方法(AMS)進(jìn)行14C測年是七十年代末發(fā)展起來的一項(xiàng)核分析技術(shù).這項(xiàng)技術(shù)將14C離子加速到百萬電子伏特以上的能量,通過各種手段分離干擾粒子后,用重離子探測器直接對14C原子進(jìn)行計(jì)數(shù).和常規(guī)14C測年方法相比,AMS具有樣品用量少和測量時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn),特別適合珍貴樣品的測量.常規(guī)14C衰變法測年所需樣品含碳量一般為1-5g ,而AMS僅需1-5mg左右,在某些特殊情況下甚至可測量含碳0.1mg以下的樣品.AMS測量現(xiàn)代炭樣品達(dá)到1%的精度只需10-20分鐘,常規(guī)衰變法需10個(gè)小時(shí)以上.當(dāng)然,和常規(guī)14C測年方法相比,AMS也有設(shè)備耗資大,測量過程復(fù)雜的問題. 應(yīng)該指出的是,以上無論常規(guī)法對放射性活度的測量和AMS對14C原子的計(jì)數(shù)都是相對測量,需要和兩個(gè)基準(zhǔn)樣品進(jìn)行比較.一是本底樣,即應(yīng)該不含任何14C的樣品.由于各種因素如樣品的沾污等,本底樣的14C測量結(jié)果并不是絕對為零,在進(jìn)行其他樣品的測量時(shí)要減去這一本底,以確保反映樣品中真實(shí)的14C水平.另一個(gè)是現(xiàn)代碳標(biāo)準(zhǔn),其14C含量應(yīng)相當(dāng)于處于交換狀態(tài)下含碳物質(zhì)的14C水平.現(xiàn)代碳標(biāo)準(zhǔn)的選取是一個(gè)復(fù)雜的問題,這里不作討論.北京大學(xué)14C實(shí)驗(yàn)室采用的是中國糖碳標(biāo)準(zhǔn)。

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