转眼间2020年余额已经所剩无几，然而，面对成堆的任务，我们总是希望时间过得慢一些，一年能多出几个月供我们挥霍。

其实，很久以前，一年是有四百多天的！这个秘密，还是古生物化石告诉我们的。

古生物钟

首先来了解一下什么叫“生物钟”。植物的开花结果，动物的冬眠苏醒，自然界的生物如同完成自己的使命一样，总是按部就班的进行着生物活动。

当这些生长活动反映在生物身上，可能会产生有周期性的痕迹，如同树木年轮一样，这样的痕迹就被叫做生物钟。

年轮与气候变化

而古生物化石身上也同样具有的生长周期的痕迹，这些生长痕迹随着生物体被石化成化石而被完整的保留下来，这些痕迹就被称为“古生物钟”。

古生物钟记录了这些生物当时的生长信息，为我们解读地质历史时期环境的演化提供了重要的依据。

珊瑚化石往往保存完整，如同现代珊瑚一样，珊瑚对海水环境要求苛刻，而且生长极易受到环境变化的影响，因此常有人用珊瑚化石发育情况试图恢复古气候带。

现代深海单体珊瑚

珊瑚的生长纹层具有周期性规律，可以反映季节的变化，具有与树轮相似的特征，因此珊瑚也被称为“海上树轮”。

且珊瑚早在奥陶纪就出现并快速发展壮大，化石往往保存完整。

单体珊瑚化石

因此，研究地球历史环境的变化，珊瑚常常是个有利的工具。而对珊瑚化石的研究甚至解决了连物理学家都没有说明白的地球自转问题。

地球自转谜题

地球每绕太阳公转一周，便经历了365个昼夜，准确来说一个恒星年是365日6时9分10秒，自从人类记录时间以来，每年以来一直如此，未曾更迭。

但是随着科学研究的不断深入，从18世纪开始，地球物理学家和天文史学家逐渐发现了问题。

通过长期对月球绕地球公转的长期观察发现，月球公转的速度越来越快，有一个缓慢的加速度。

最初人们认为，这种引起缓慢加速的原因有两种，一是因为月球自身的加速，或是因为地球自转变慢。拉普拉斯认为月球的加速是因为太阳对月球轨道偏心率的作用，使得月球在黄经上有个加速度，产生了长周期的摄动。

也有人认为地球自转的减慢是因为长期太阳潮汐的摩擦。

这一争论一直持续到了20世纪。人类通过300多年对日长的精确记录和分析发现，每一百年每天就会增加1.6毫秒。

照这个增长速率，12亿年前，一天仅有18.8个小时。这也说明了地球自转的速率正在逐渐降低。

地球转得越来越慢了。但是始终没有物理学家可以拿出准确证据来证明这一现象。

珊瑚告诉了我们一切

当天文学家和地球物理学家面对这一问题苦于无法证明之时，古生物学家拿着珊瑚化石站了出来，打破了这一困境。

1963年古生物学家Wells发表了一篇重要的文章，他发现现代珊瑚中一年生长了大约360条很细的生长线，并指出这些生长线实际上可能是每天生长周期的标志。

Wells又研究了产于泥盆纪和石炭纪保存良好的标本，他发现石炭纪珊瑚每年生长线为385-390圈，而泥盆纪珊瑚有每年400圈生长线左右（385-410条之间）。这与用天文学方法求得的各地质时期每年的天数大体相等。

对珊瑚生长纹的研究(Wells, 1963)

据计算，寒武纪每昼夜为20.8小时，泥盆纪21.6小时，石炭纪21.8小时，三叠纪22.4小时。白垩纪23.5小时。现在一天是24小时。如果我们知道了每年天数的变化，就可利用观察化石生长线得知的每年天数来确定其地质时代。

这篇文章一经问世，引起了天文学、地球物理学、地质学等多方面学者们的一致好评，从实际上证明了地球自转逐渐变慢、日长增加的事实。

Wells通过古生物估算结合同位素定年结果做出了如下的图，其结果正好与天文学推算出的每年的日数演化完全符合！

随后，科学家Scrutton在1965年又讨论了珊瑚化石生长脊的意义。一个朔望月指的一个月的周期，代表着一次潮汐的变化，反应于海水的环境，作用于珊瑚的生长结构。

每一个朔望月珊瑚便会生长出一个沟间带，每经历一个春秋便会生长出一个脊。

Scrutton在一个较好的中泥盆世珊瑚标本中发现，两个隆起的脊之间正好有13个沟间带，也就说明了一年有13个月，正好对应了所计算得到的结果：中泥盆世每年有13.04个月，一年399天。

叠层石延续传奇

在元古宙广泛分布的叠层石，也是极其有力的工具。

在中国北方前寒武的碳酸盐岩地层中经常出现具有层状构造的岩石，那便是原始藻类不断地胶结沉降形成的有纹层的一类化石。直至今日在澳大利亚鲨鱼湾等地还有着持续生长的叠层石，这些藻类生物最早在38亿年前就已经出现。

最早是由Pannella(1972)肯定了叠层石的古生物钟作用。他通过细致观察，将叠层石的生长纹分为了五级。

随后，曹瑞骥(1991)在天津蓟县雾迷山组发现了一种藻席叠层石交替生长的生物礁，发现了叠层石指示日、月、季的三级周期，并首次推算出12亿年前地球每月的天数为40~49天。

据此，天津地质矿产研究所通过对五台地区的沉积岩研究推论，五台山滹沱群沉积时期平均每年有460多天。

叠层石良好的生长纹

曹瑞骥对周口店地区铁岭组叠层石进行了研究，天津地矿所朱士兴和黄学光教授也对天津蓟县雾迷山组叠层石纹层的C、O同位素值进行测定得知，10亿年前地球的一年至少有516±20天、12.9±0.5个月，一个月有40多天，一天只有16.99±0.66小时。

由于叠层石年代古老，对每年日长的判断延伸到了前寒武时期，极大地推进了古生物钟的发展。

还有很多类似的古生物钟值得去探讨，不过受限于样品数量、年龄，不适用于研究地质历史时期每年天数的变化，但依然具有很重要的古环境意义。例如，生物牙齿的横切面、鲨鱼的脊椎骨切面、龟鳖的甲壳生长纹、带角生物的切面、腕足生物的壳饰等等，都可以看到一层层生长的痕迹。

这些生物钟在记录着生物的生命历程的同时，也见证了地球环境的变化。累积的记录，从量变再到质变，我们可以清楚地看到从前寒武纪有生命以来，地球想告诉我们的一切。