將今論古和將古論今思想在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用

1、將今論古和將古論今思想在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用將今論古和將古論今是地質(zhì)學(xué)中的兩種傳統(tǒng)思維方法，地質(zhì)學(xué)的現(xiàn)有成果的取得時(shí)間里在這一思想方法論之上的。1830年英國(guó)人萊伊爾(C.Lyen,17971875)地質(zhì)學(xué)原理一書的出版，標(biāo)志著地質(zhì)學(xué)的正式誕生，該書將當(dāng)時(shí)各種地質(zhì)知識(shí)和地質(zhì)思想加以系統(tǒng)化，同時(shí)深入地論證了古代地質(zhì)作用與現(xiàn)代地質(zhì)作用的相似性，確立了“將今論古”“現(xiàn)在是認(rèn)識(shí)過去的鑰匙”這一地質(zhì)學(xué)的基本原理，為進(jìn)行地質(zhì)學(xué)研究工作找到了一條普遍運(yùn)用的、也是最基本的方法因?yàn)榘l(fā)生在歷史時(shí)期的地質(zhì)作用過程已不復(fù)存在，可以用現(xiàn)在進(jìn)行著的地質(zhì)作用來加以解釋在地質(zhì)學(xué)研究的過程中，通過各種地質(zhì)事件遺留下來的地質(zhì)現(xiàn)象與結(jié)果

2、，利用現(xiàn)今地質(zhì)作用的規(guī)律，反推古代地質(zhì)事件發(fā)生的條件、過程及特點(diǎn)，這就是“歷史比較法”，或稱將今論古。反之，利用地質(zhì)歷史時(shí)期的歷史規(guī)律，來推斷預(yù)測(cè)今天地質(zhì)時(shí)間的發(fā)生的條件、過程和特點(diǎn)，成為“講古論今”的思想。在近200年來地質(zhì)學(xué)發(fā)展過程中，萊伊爾倡導(dǎo)的“將今論古”一直是其最根本的思維方式。因?yàn)樵诘刭|(zhì)學(xué)創(chuàng)立的初期，人們對(duì)其所生存的地球的演化歷史還很不了解，有許多現(xiàn)象需要去認(rèn)識(shí)，而人們對(duì)眼前所發(fā)生的各種地質(zhì)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)起來較為容易，爾后再根據(jù)“將今論古”的現(xiàn)實(shí)主義原則，去推斷歷史時(shí)期地球的演化規(guī)律，這無疑是正確的和唯一可行的方法。地球上現(xiàn)今仍有許多未知的現(xiàn)象，還需要依此原則去研究，這也正是地質(zhì)學(xué)家今后

3、重要的任務(wù)之一。隨著人們對(duì)客觀現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的深入，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不同地質(zhì)時(shí)期內(nèi)條件是不同的，地質(zhì)作用的規(guī)律也有相應(yīng)的變化，現(xiàn)在并不是簡(jiǎn)單地重復(fù)著過去。因而不能將過去的地質(zhì)作用規(guī)律和現(xiàn)代正在進(jìn)行的地質(zhì)作用規(guī)律不加分析地機(jī)械地等同起來。人類誕生的歷史只有幾百萬年，人類在漫長(zhǎng)的歲月中，還處于蒙昧狀態(tài)，人類產(chǎn)生科學(xué)認(rèn)識(shí)的歷史只有短短的一二千年。自然有著自己的歷史，生命有著自己的昨天。認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)古的歷史，是人類認(rèn)識(shí)的一個(gè)重要任務(wù)。認(rèn)識(shí)事物的歷史，才能更好地認(rèn)識(shí)它的今天。將今論古方法，是認(rèn)識(shí)歷史的一種重要方法，在人類產(chǎn)生以前的事件能夠認(rèn)識(shí)嗎？在人類早年發(fā)生的事件能夠認(rèn)識(shí)嗎？人類自身的童年和少年時(shí)代發(fā)生的故事，能夠認(rèn)識(shí)清

4、楚嗎？人類的認(rèn)識(shí)，總是要沖破空間的時(shí)間的種種障礙，它要認(rèn)識(shí)世界的今天，也要認(rèn)識(shí)世界的昨天和前天。今日的宇宙，不是古代的宇宙。今日的人類，不是古代的人類，今日的生物，不是古代的生物。今天是認(rèn)識(shí)昨天的鑰匙。今天發(fā)生著作用的因素，也可能同樣作用于昨天。還原這些因素，我們可以恢復(fù)古代的面貌。滾滾長(zhǎng)江東流水，浪花淘盡英雄。長(zhǎng)江夾帶著泥沙滾滾東來，在長(zhǎng)江口留下緩緩沉淀下來。可以想見，長(zhǎng)江的泥沙是一點(diǎn)一點(diǎn)沉積的，長(zhǎng)江三角洲是一點(diǎn)一點(diǎn)沖積而成的。從變化較少的某個(gè)參照物的今天，也可以認(rèn)識(shí)事物的昨天。今天的地球，到處是生命的綠洲，是繁華的都市。原始的地球又是什么模樣？它是完美的球體，還是滿目瘡痍？今天的月球是遠(yuǎn)古

5、地球的影子。它們?cè)谙嗨频哪甏锂a(chǎn)生，有著相似的歷史。但是，地球上有水，有風(fēng)，有生命，生命把原始地球上發(fā)生的種種故事侵蝕得形跡依稀。月球上沒有水份，沒有大氣，沒有生命，它保持著原始的面貌。地球和月球，都曾受到天外小行星的接二連三的撞擊，地球上曾經(jīng)布滿了一個(gè)個(gè)“星傷”。歲月掩蓋了地球上的這些星傷，但是，月球上卻完整地留下了天外小行星撞擊的痕跡，從月球之今，可以認(rèn)識(shí)地球之古。事物發(fā)展是不平衡的，有著相同歷史的某兩種事物，一種事物迅速地發(fā)展著，變化著，不斷地改變著自己的面貌；另一事物卻很少變化，保留著原始古老的面貌。那么，我們可以從變化較少的一種事物中認(rèn)識(shí)另一事物的歷史面貌。人類對(duì)自身起源的許多認(rèn)識(shí)，

6、就是用這種方法得來的。黑猩猩，是人類的近親，它與人類的親緣關(guān)系是最近的。黑猩猩是變化相對(duì)較少的人類近親，它可以看作是人類遠(yuǎn)古人類的祖先。它是古代人類的影子，從它身上，可以揭示古代人類的許多秘密。當(dāng)?shù)谒募o(jì)冰川來臨時(shí),地球上發(fā)生了滄桑巨變,喜瑪拉雅山橫空出世，地質(zhì)的變化引起了生態(tài)的變化，地球上的熱帶雨林變成稀樹林，植被的變化引起了靈長(zhǎng)類命運(yùn)的變化。森林古猿面臨著一場(chǎng)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。某些森林古猿下了地，它在與自然的斗爭(zhēng)中，逐步進(jìn)化成為人；從今天的黑猩猩身上，可以認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)古人類。從北京猿人洞時(shí)的燒裂了的石頭的水年骨，從厚達(dá)幾米的灰燼，可以認(rèn)識(shí)到北京猿人學(xué)會(huì)了用火，學(xué)會(huì)了熟食。從原始人類制造的種種石器工具可以

7、認(rèn)識(shí)當(dāng)時(shí)人類的效力水平，從原始人類留下的顱骨的形狀和腦量，可以認(rèn)識(shí)原始人類的思維能力和思維特征。萊斯大學(xué)(RiceUniversity)和路易斯安那大學(xué)(LouisianaStateUniversity)曾經(jīng)聯(lián)合發(fā)布了南極冰蓋的變化。科研成果指出1200萬年前，南極大陸北部的半島上是一片苔原，現(xiàn)在這里已是冰雪茫茫，而苔原也就成了圍繞南極大陸架的最后一點(diǎn)綠意。項(xiàng)研究對(duì)南極的歷史環(huán)境進(jìn)行了最為詳細(xì)的重建，最近幾十年來，南極半島正在迅速變暖。半島周邊冰川的消融讓我們不得不思考：面對(duì)全球變暖，南極大陸的冰蓋將怎樣變化？預(yù)知冰蓋未來變化的最好辦法便是了解過去。他們成功重建了過去全球變冷時(shí)，南極冰蓋的累積

8、情況。在過去5500萬年內(nèi)最溫暖的時(shí)段，南極沒有冰雪，處處被森林覆蓋。3800萬年前，全球變冷，南極才開始積累厚厚的冰雪這些冰占據(jù)了全球淡水儲(chǔ)量的2/3。南極半島在大陸北邊，因此比較溫暖，曾擁有南極最后一片綠色植被，當(dāng)然現(xiàn)在也早已被冰雪覆蓋了。同時(shí)，南極半島也最先受到全球變暖影響，它的年平均氣溫比全球其它地方的平均氣溫升高速度快了6倍。南極冰川化的速度到底有多快，目前還有爭(zhēng)議，從化石記錄來看，冰川的擴(kuò)張無疑是緩慢、漸進(jìn)的過程。它在擴(kuò)張時(shí)受到來自大氣、海洋和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響。Warny的同事R.Askin負(fù)責(zé)鑒定來自南極半島的數(shù)千枚花粉，它們的時(shí)間跨度長(zhǎng)達(dá)3600萬年?；ǚ郾４嬖诤０毒€周圍的海床沉

9、積里。海床沉積物中的花粉非常豐富，保存良好，依靠花粉，我們便能重建出始新世晚期，森林迅速萎縮的詳細(xì)圖景，還有中新世中期冰川迅速占據(jù)南極大陸的情景。”采集沉積物樣品可并非易事。含有花粉的沉積層藏在30多米深的沉積巖中，位于南極半島海岸附近。雖然大陸架附近水并不深，但那里常年結(jié)冰，還有巨大的冰山妨礙采集工作。Anderson和他的同事們花了十多年才研制了一個(gè)可行的方案，使采樣者能攜帶鉆孔器安全地在水下采樣。最初的幾年并不順利，他們總是一遍又一遍地在水下嘗試，還總是被漂浮的冰山擋住去路。后來他們的技術(shù)日趨成熟，有了技術(shù)更加精湛的鉆孔技術(shù)人員，還有海洋地質(zhì)學(xué)家J.Wellner負(fù)責(zé)后勤事宜，研究者們得

10、以順利完成采樣任務(wù)。重建過去氣候的全部細(xì)節(jié)是又一個(gè)難題。分析花粉便耗時(shí)3年，還要為每段巖芯準(zhǔn)確定年，并辨別它們是否形成于冰蓋下，是在開放的海洋環(huán)境中形成，還是在冰川覆蓋的海洋里形成。研究小組的其他成員還要對(duì)花粉粒進(jìn)行計(jì)數(shù)、分類和仔細(xì)觀察。最后，研究小組才為我們展示3600萬年來南極半島是怎樣被冰川覆蓋的。這項(xiàng)研究首次為南極半島的冰川化進(jìn)程提供了可靠的時(shí)間表，多種地質(zhì)歷史材料和有機(jī)物材料讓我們對(duì)南極半島氣候變化的細(xì)節(jié)有了進(jìn)一步了解。這些珍貴的信息能幫助我們預(yù)測(cè)南極今后的變化。這就是將古論今思想在自然科學(xué)研究中的應(yīng)用。同樣，在地質(zhì)學(xué)中，將今論古的思想也會(huì)經(jīng)常被應(yīng)用到科學(xué)研究中去。在古爬行類的研究中

11、，我們就利用了對(duì)現(xiàn)在鳥類的觀察，來去推測(cè)恐龍的一些特征。鳥類可能是由獸腳亞目恐龍進(jìn)化而來。最早的鳥類表現(xiàn)出與恐龍中的馳龍科有明顯的相似性。鳥類新生代開始發(fā)展且于現(xiàn)代鳥類的結(jié)構(gòu)無明顯差別。在適應(yīng)于多變環(huán)境條件的同時(shí)，鳥類發(fā)生了對(duì)不同生活方式的適應(yīng)輻射。鳥類是由古爬行類進(jìn)化而來的一支適應(yīng)飛翔生活的高等脊椎動(dòng)物。它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)除許多同爬行類外，也有很多不同之處。這些不同之處一方面是在爬行類的基礎(chǔ)上有了較大的發(fā)展，具一系列比爬行類高級(jí)的進(jìn)步性特征。如有高而恒定的體溫,完善的雙循環(huán)體系，發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官以及與此聯(lián)系的各種復(fù)雜行為等;另一方面為適應(yīng)飛翔生活而又有較多的特化，如體呈流線型，體表被羽毛

12、，前肢特化成翼，骨骼堅(jiān)固、輕便而多有合，具氣囊和肺，氣囊是供應(yīng)鳥類在飛行時(shí)有足夠氧氣的構(gòu)造。氣囊的收縮和擴(kuò)張跟翼的動(dòng)作協(xié)調(diào)。兩翼舉起，氣囊擴(kuò)張，外界空氣一部分進(jìn)入肺里進(jìn)行氣體交換。另外大部分空氣迅速地經(jīng)過肺直接進(jìn)入氣囊，未進(jìn)行氣體交換，氣囊就把大量含氧多的空氣暫時(shí)貯存起來。兩翼下垂，氣囊收縮，氣囊里的空氣經(jīng)過肺再一次進(jìn)行氣體交換，最后排出體外。這樣，鳥類每呼吸一次，空氣在肺里進(jìn)行兩次氣體交換，可見，氣囊沒有氣體交換的作用，它的功能是貯存空氣，協(xié)助肺完成呼吸作用。氣囊還有減輕身體比重，散發(fā)熱量，調(diào)節(jié)體溫等作用。這一系列的特化，使鳥類具有很強(qiáng)的飛翔能力，能進(jìn)行特殊的飛行運(yùn)動(dòng)。根據(jù)化石研究，史前時(shí)代

13、的始祖鳥被認(rèn)為是最早的飛行鳥類，它在許多方面已顯現(xiàn)鳥的一些雛形，例如全身長(zhǎng)有羽毛和翅膀、具有明顯的叉骨等。這些證據(jù)表明，鳥類的飛行能力應(yīng)該是伴隨著一系列親緣動(dòng)物的進(jìn)化發(fā)展而逐漸形成的。同時(shí)對(duì)現(xiàn)代爬行類的研究，我們同樣可以去推測(cè)古爬行類的生活習(xí)性以及體態(tài)特征。此外,通過對(duì)現(xiàn)代生物的研究，我們可以對(duì)采集的化石進(jìn)行恢復(fù)，從而展現(xiàn)古生物的原始面貌?？偠灾?將今論古和將古論今這兩種思想方法是地質(zhì)學(xué)研究乃至整個(gè)自然科學(xué)研究中不可或缺的。參考文獻(xiàn)1 B.F.Windley；鄧清錄，將今論古新解一一板塊構(gòu)造是認(rèn)識(shí)過去的模式，地質(zhì)科學(xué)譯叢，1994-02-15。2 陳國(guó)能，大陸地質(zhì)學(xué)研究的若干問題思考，高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，1997-08-30。3 周尚哲;何興;