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历史地质学/动物群演替原理

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异形菊石。

在本文中,我们将介绍动物群演替原理,并讨论我们如何知道它是有效的以及为什么它应该是这样的。在随后的文章中,我们将进一步讨论它如何应用于地层学。读者会发现阅读之前关于 斯泰诺原理向上结构化石 的文章是有用的。

动物群演替原理

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通过使用 叠置原理 以及使用 向上结构 来确定沉积时的向上和向下方向,我们可以找到 地层 集合中的沉积顺序。这意味着我们当然也可以找到地层中化石的沉积顺序。

现在,观察某个特定的地层集合,我们可能会发现物种 A 的沉积在物种 B 的沉积开始之前就停止了。(我们可以用符号 A < B 来简短地写下这一点。)

那么,动物群演替原理表明,如果我们在另一个地方发现物种 A 和 B,我们也会发现 A < B。这并不意味着我们总是会在与 B 相同的 地层 集合中发现 A,反之亦然,但它表明如果我们确实如此,那么我们会发现 A 在 B 之前沉积;顺序在不同的位置是相同的。虽然,正如本文后面讨论的那样,这种原理肯定存在例外情况(这就是为什么我们不称其为定律),但该原理普遍适用,因此它确实应该被称为原理。

请注意,关系 < 是传递的:也就是说,如果 A < B 且 B < C,那么我们也会发现 A < C。(再次,这并不意味着我们总是会在同一个位置发现 A 和 C,它只是告诉我们如果我们确实找到了,它们将处于什么样的顺序。)这使我们能够在地质记录上建立线性顺序,正如我们将在关于地质柱的文章中进一步讨论的那样。

我们怎么知道,为什么是这样呢?

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我们怎么知道呢?因为我们观察了。该原理很简单,直接告诉我们如果观察的话应该看到什么,因此很容易验证它通常是有效的。

为什么它是这样的问题更有趣。从某种意义上说,它也是无关紧要的,因为在完全不知道它为什么应该是真的情况下,可以验证和应用该原理;事实上,地质学家在首次发现该原理时就是这样做的。

然而,我们现在理解了该原理成立的原因;它是进化论的基本推论。解释进化论并概述支持 进化 事实的证据需要一本与本文等长的教科书。然而,为了理解动物群演替原理,读者实际上只需要理解该理论的一个推论:任何特定的物种只会进化一次

因此,物种 A 不可能在北美进化在物种 B 之前,而物种 B 在南美进化在物种 A 之前;每个物种必须在一个时间在一个地方出现。

物种 A 也不可能出现并灭绝,物种 B 出现并灭绝,然后物种 A 第二次出现;同样,物种 A 只能进化一次,灭绝是最终的。

(如果有的话,那些否认 进化 的读者,将不得不将动物群演替原理的有效性视为生命中一个小小的奥秘,或者更准确地说,是生命中一个巨大的、巨大的、荒谬地巨大的奥秘;但该原理的实际有效性是毋庸置疑的。)

现在,该原理的潜在机制确实允许该原理在特定情况下被违反。例如,可能在一个位置 A < B,而在另一个位置 B < A,这可能是通过以下场景实现的。

  • 物种 A 出现在位置 X。
  • 物种 A 传播到位置 Y。
  • 物种 A 在位置 X 灭绝。
  • 物种 B 出现在位置 X。
  • 物种 B 传播到位置 Z。
  • 物种 B 在位置 Z 灭绝。
  • 物种 A 传播到位置 Z。

那么,在位置 X,我们有 A < B,但在位置 Z,我们有 B < A。这种精心策划的舞蹈不太可能发生,而且如果它确实发生过,它也不可能经常发生,因为动物群演替原理实际上通常是成立的。

总之,动物群演替原理在理论上应该起作用,在实践中确实起作用。

词汇注释

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动物群演替原理并不只适用于动物群(即动物),因此严格来说,该原理应该被称为:“动物群、植物群、真菌群和所有其他生物群演替原理”,但这将很不方便;而且,该原理的名称已经广为人知,现在已经太迟了,无法改变它。

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