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生环国重乔迁难题恐龙骨架算哪种垃圾 [复制链接]

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守“生环”待“化石”?

当初,垃圾分类在上海如火如荼地展开,我们吃瓜聊天看热闹;眨眼间,武汉也被列入垃圾分类执行城市名单。这一下大家都慌了,面对环卫阿姨友好热情的:“你是什么垃圾?”的灵*拷问,正在搬家的生环国重小伙伴们看了看手里的恐龙化石,陷入沉思。

听说生环国重有人要扔化石?捡垃圾的我们早就准备好了图片来源:pixabay

生物-环境-地质三位一体

曾经坐落在中国地质大学(武汉)西区的生环国重全称为生物地质与环境地质国家重点实验室(StateKeyLaboratoryofBiogeologyandEnvironmentalGeology),建成于年。为了和研究地质过程与矿产资源的“国重一”相区分开,被简称为“国重二”。随着新校区的建成,生环国重已经开始动身搬迁至未来城校区。

谈到生环国重,很多朋友们就会联想到好玩好看的化石。但是生环国重的人到底都研究些什么?为(凭)什么他们需(可)要(以)研(拥)究(有)化石?

其实化石只是生环国重日常众多兴趣爱好中的一小部分。顾名思义,生环国重实验室里的研究工作都是围绕地球、生物和环境展开的。地球上的生物什么时候出现?万千生物是如何“你方唱罢我登场的”?地球上的环境气候是如何变化的?又如何对众多生命造成影响?生物又是如何反过来对生存环境进行适应和改造的?我们人类处在什么样的历史时期中?应该如何面对哪些生存和环境方面的难题?这些统统都是生环国重里的小伙伴需要进行思考和研究的问题。

看logo猜生环国重研究内容

为了面对看似简单,实则千丝万缕的研究课题,实验室内采取多种学科交叉手段,开展地层学与古生物学、环境地质学、第四纪地质学、海洋地质学、沉积地质学、地球化学、微生物学等多种学科。根据不同内容和时间分辨率又划分了三个紧密相连且各有特色的研究方向:

1、关键地质时期生命与环境的协同演化

(时间尺度:十万年–万年)

2、新生代以来气候环境事件的生态响应

(时间尺度:万年–百年)

3、与人类活动相关的生物-环境地质过程

(时间尺度:百年–年)

这三个课题方向从不同地质时期、不同时间尺度入手,由古到今、由宏观到微观对生物-环境-地质三者之间的关系进行了充分详细的探索研究。

什么是生命与环境的协同演化?生物为了适应生存,在特定的环境下会演化出相似的身体结构和生活方式。海洋中的鱼类大多呈流线型身材,具有腮。然而同样生活在水中的鲸却因为用肺呼吸、胎生并且用奶水哺育自己的子女而被划分到哺乳动物的行列。为什么鲸和其他鱼儿形貌酷似但本质不同呢?理解了鲸曾经登陆,演化出肺器官;之后由于环境变化又重新回到水中,演化出了鱼类外形特点的缘由,就能体会这种看似矛盾实则合理的自然演化结果。

虎鲸图片来源:pixabay

而生物对环境造成影响的例子,则更加容易举例。现今隔三差五就登上新闻头条的各种环境气候会议,就是人类开始认识到自己对环境的影响,肩负起环保责任的表现。

新生代以来的气候环境事件指的是恐龙灭绝以后的环境事件。这段时期内地球上的环境面貌与现代环境逐渐接近,地球被哺乳动物、鸟类、真骨鱼、昆虫和植被统治。因为和现代环境面貌具有高度相似性,便能够直接为当今地球上环境恶化、生物灭绝等重大事件提供参考。

图:感谢恐龙灭绝间接为我们提供了生存空间,不然的话……图片来源:pixabay

与人类活动相关的生物-环境地质过程则能够从十分短暂的周期里对环境变化和生物多样性进行研究。通过对湖泊沉积物、土壤和地下水等环境介质进行分析测试,为环境监测、合理利用和保护资源提供理论和技术支持。所以如果你经常看到一些小伙伴隔几天就去某些湖中心泛舟,或者是爬到洞穴里去,他们很可能不是出于欣赏美景或者探险的消遣心态,而是在进行严(苦)肃(逼)认(兮)真(兮)的例行采样工作。毕竟这种研究的时间分辨率高、采样工作周期短,需要严格控制时间、规律采样。

盛夏时期外出采样的同学,都有一颗热爱科研的心

总而言之,生环国重的主要课题就是通过研究地球上各个时期生物和环境如何变化,并结合环境现状,通过一系列理论技术,搞清楚人类应该如何看待和扮演好我们自己在大自然环境中的角色,同时合理利用和保护资源环境,实现持续生存和发展。

硬核平台:人才广、设备全

生环国重作为教育部重点实验室、科技部国家重点实验室,有着坚实的人才基础和硬件支持。在中科院院士、长江学者和国家杰出青年科学基金获得者们的带领下,生环国重获教育部创新团队发展计划和国家自然科学基金委创新研究群体科学基金资助、入选国家教学团队、被列为创新引智基地,产出大量优秀科研成果的同时,还为社会输送了大量地学人才。

此外,生环国重内各类测试仪器设备一应俱全。从古生物形貌观察、各种地球化学测试到系列生物实验,都可以完成。这对热爱动手、主动探索的同学来说,是一个绝佳的施展才华的场所。

生环国重内部仪器一隅,依次为:多接受杯电感耦合等离子比值质谱仪;液态水稳定同位素分析仪;电感耦合等离子体飞行时间质谱仪;气相色谱-三重四级杆串联质谱仪;稳定同位素比值质谱仪;碳硫分析仪;高效液相色谱-质谱联用仪;X射线荧光光谱仪;场发射扫描电镜

生环研究奥义:将今论古

如果地质历史是一本厚重的书籍,那么化石和各种沉积证据就是书中的文字了。但是由于地质历史时期的破坏和不连续沉积,这本书缺码少页、字迹模糊。即使有幸恢复了其中几行,又要参照什么进行破译呢?此时“将今论古”思想就显得格外重要。

地球也是一本需要解读的书(左图)被称为“地质百科全书”的科罗拉多大峡谷,地层如书页层层叠覆(右图)

“将今论古”就是“用今天正在发生的现象解释地质历史中的现象”。比如现代珊瑚生活在浅海里,那么地质历史时期的珊瑚,就同样被认为反映浅海生活环境。不过这种方法的使用还需要一系列复杂的配套分析加以辅助——所谓大胆猜想、小心求证——不然很容易就张冠李戴了。反例如现在生活在深海中的鹦鹉螺,曾经就生活在浅海里。

鹦鹉螺图片来源:pixabay

此外,很多生物化学指标也是探究古环境的关键工具。多种理论和学科工具联用能够帮助我们从多角度出发,恢复完整立体的地质历史。有兴趣的同学可以登陆生环国重网站,进行深入了解和个人爱好发掘,传送门:

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