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生命的进行曲:化石记录揭示生命起源

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是这段时间终于过去,地球上奏起了生命的进行曲。人们在认识到化石是生命的历史记录以后,便一直在追寻这生命的起源。许多晚期的三叶虫化石的形态表明,它已不能无所畏惧地生存,而是需要蜷曲着身子来逃避敌人的袭击了。鱼类的出现和繁盛是生命发展的一次飞跃。这种鱼在古生物学家编的鱼类的谱系中,被命名为真掌鳍鱼,属于总鳍鱼一类。在古生物学家编的谱系中,这恐龙是在陆地上生存的爬行动物鸟龙类和蜥龙类的总称。

生命的进行曲:化石记录揭示生命起源

若有人问:地球上最美丽的是什么?

我将回答:是生命!

没有生命,就没有蜂蜜的甜蜜、花朵的艳丽、鸟儿的歌唱和昆虫的奏鸣,更不会有劳动的创造。没有生命,地球上将是一片死寂,看不见青山绿野,只有那光秃秃的山崖与荒漠。

我们的地球经历过漫长的没有生命的时期,那时也许由于温度过高,也许因为二氧化碳太多,不容生命存在。但是这段时间终于过去,地球上奏起了生命的进行曲

生命究竟起源于何时,又是怎样开始的呢?这一直是个诱人探索的问题。人们在认识到化石是生命的历史记录以后,便一直在追寻这生命的起源。早先,古生物学家在十几亿年前形成的地层中,发现了藻类和其他一些低级生物的化石,它们被认为是最古老的生命了。随着电子显微镜等新技术的应用,古生物学家看到了许多从前看不到的东西。在非洲南部德兰士瓦地区,人们找到了一种长仅0.5微米左右、连细胞核也没有的杆状菌化石,保存它的地层被测出是在距今32亿年前形成的;后来又发现了一些更为古老、极其微小的生物化石。1998年初,又传来了在格陵兰冰层下面,年龄高达38.5亿年的地层中,也找到了生命的遗迹,再次把生命在地球上出现的时间大大提前了。不过,这最早留下的生命遗迹,总还是不那么清楚,更谈不上丰富。生命在地球上种类众多地蓬勃发展起来,并日益显示出其重要作用,还是在地球诞生十几亿年之后。这时,地球表面大部分已为海水覆盖,在海洋里的生命主要是藻类,因为得到了适宜的生存场所,便大量繁殖起来。在距今十几亿年至六亿年前这样漫长的时间内,地球上简直可以说是一个藻类的时代,它们成为化石保存在这时形成的石灰岩层中。这些藻类化石常具有球状或半球状的同心构造,因此,保存它的石灰岩打磨出来外形很好看。

地球存在了约40亿年后,地球历史进入了古生代,生命经过漫长的演化,才出现了较高级的多样性的发展。在这时形成的岩层中,生命的遗迹大大丰富和鲜明起来,地层成了较易读懂的地球史册

清人王士禛写的《池北偶谈》中说,明代崇祯年间,有人在山东大汶口一带看见过一块奇石,上面有许多蝙蝠一样的形迹,“飞者伏者,羽肉如生。”他这记述是有根据的:在大汶口的山石中,确实能找到这种石头,被称为“蝙蝠石”。中国人喜欢有福,蝙蝠因为有个与“福”字同音的“蝠”,也受到了欢迎,蝙蝠石被装饰起来当摆设。

但是,这石头上的形迹,和现在人们看到的蝙蝠毫无关系。那时,地球上连脊椎动物都还未出现,哪里来的蝙蝠!这蝙蝠石其实是一种三叶虫的化石。这种三叶虫尾巴的形状很像蝙蝠。它们堆积得如此之多,相互枕藉挨挤在一起,形体保持完整的不多,但这尾巴保持得还好,所以人们在石头上看到了许多像蝙蝠的或飞或伏的形象。

说起这三叶虫,在地球的历史上,也称得起是一代霸主了。它是虾、蟹的远亲,属于节肢动物甲壳类。它的身体横看竖看都可分为三部分,因此得了三叶虫这个名字。在那个时期的海洋中,物种已在2500种以上,其中60%属于三叶虫这个大家族。三叶虫可以在水中游来游去,在海底的淤泥中觅食,吃那些比它更小的生物。在当时的海洋中,没有比它更凶猛的了。

三叶虫维持它的霸主地位有近1亿年之久。此后,海洋中出现了越来越多它的敌人和竞争者。我国民间作为摆设的另一种奇石“宝塔石”,这形如塔状的东西,就是三叶虫的对头之一。这是一种用长在脑袋旁的触手来走路的软体动物,学名叫作角石(因为它的外形如牛角)。角石的触手和尖喙是可致三叶虫死命的武器,三叶虫不是它的对手。

越往后去,三叶虫就越是走下坡路了。许多晚期的三叶虫化石的形态表明,它已不能无所畏惧地生存,而是需要蜷曲着身子来逃避敌人的袭击了。

在海洋中代替三叶虫兴起的是长有脊椎的鱼类。早在三叶虫称霸的时候,在海洋里就出现了一种鱼形动物,它还没长有脊椎骨,但已有了一条不分节并具有弹性的脊索,作为身体的中枢。它是地球上脊椎动物的祖先。开始时它在生命的舞台上无足轻重,但到4亿多年前,地球岩石圈层的运动引起的多次海陆变迁,使陆地的面积扩大了,原来在海洋中盛极一时的三叶虫越来越衰微,虽然另一种形如羽毛的无脊椎动物笔石(古代西方人用羽毛当笔)曾一度繁盛,但终未能改变无脊椎动物的颓势,鱼类成为海洋中的新主人,并在大约4亿年前,即地球的历史进入泥盆纪这个时期时,鱼类发展到鼎盛时期。这种局面持续了几千万年后,鱼类的位置被两栖动物所取代。(www.xing528.com)

鱼类的出现和繁盛是生命发展的一次飞跃。可能是许多原来被水淹没的地区升起成为陆地这种环境的改变,促进了鱼类向两栖类的演化。在鱼类的兴盛达到顶峰之后,地球的岩石圈层又一次发生强烈的运动,大片原被海水淹没的地区隆起、抬升成为陆地,随后地球上就出现了一种不同寻常的鱼:它的胸鳍和腹鳍都有和陆上四足动物相同的骨骼,缺水的时候可以用鳍在岸上爬行,这样它就能爬到别的有水的地方去,适应这变化了的环境。它的身体中虽然还没有肺,但已有类似肺的组织构造,所以离开水也能在空气中活下去。这种鱼在古生物学家编的鱼类的谱系中,被命名为真掌鳍鱼,属于总鳍鱼一类。

最先在陆地上繁殖起来的是两栖类。陆地上的植物也很快生长起来,这时地球上气候暖和、雨水充沛、沼泽众多、丛林密布,树木长得又高又大,高至三四十米也不稀奇。有了茂盛的植物,昆虫也繁殖起来,有的昆虫比今天的鸟儿还大。

尽管后来地球又经历了许多沧桑变迁,陆地面积继续扩大,许多盛极一时的生物衰微乃至绝灭,但植物依然很繁茂,为煤炭的大量形成提供了原料,也为恐龙的勃兴提供了舞台。

在古生代末期,一种完全能脱离水的爬行类生物开始出现。进入中生代,它更是代替两栖类成为地球上的主人,它的著名代表就是恐龙。

恐龙其实是蜥蜴一族,它的拉丁文原意就是“可怕的蜥蜴”,在翻译成中文时借用了这个“龙”字,大概是中国传说中的龙与它的形象有相近之处,并且也是很可怕的吧。其实两者毫不相干。

在古生物学家编的谱系中,这恐龙是在陆地上生存的爬行动物鸟龙类和蜥龙类的总称。在海里生存的鱼龙和生活在水边(主要是在海洋附近)的翼龙都是恐龙的近亲,但其实并不是恐龙。现在人们常把它们都叫作恐龙,是不准确的,尤其是常与中国传说中的龙混为一谈,更是天大的误会。这些且不去说它,总之,整个中生代可以说是爬行动物的世界,而从距今约2亿年前开始,恐龙成为地球上的霸主,并持续了约1.3亿年。大多数恐龙形体很大,但也有些恐龙小如鸡犬。属于中生代中期的侏罗纪,是恐龙的极盛时代,特别是在侏罗纪晚期,出现了许多形体特别巨大的恐龙,像在四川合川马门溪找到的恐龙化石,将它复原后,我们看到了身长22米、体高3.5米的恐龙,它的脖子很长,如果抬起头来,有三层楼那样高,它的体重估计有40—50吨,而世界上还找到过更大的恐龙化石。

到距今约7000万年前的中生代和新生代交替的时期,盛极一时的恐龙突然在地球上消失了。消失的原因,有人说是地球本身岩石圈层的运动,使地面形态发生改变,出现许多高山,气候也变得寒冷;也有越来越多的人认为,是由于来自天外的撞击,造成了地球环境的剧变。总之是本来适于恐龙生存的环境变得不再适于它生存了,加上恐龙自身发展到如此形体笨重、食量巨大,且体温随外界而变化(即所谓的冷血动物),难以适应这新的环境,最终灭绝了。

恐龙究竟是怎样灭绝的,人们还在继续探索。有一种说法是:一种个子不大,但行动灵敏、爪牙锐利的四足动物,以恐龙蛋为食,妨碍了恐龙的繁殖,是造成恐龙灭绝的原因。而这种动物就是新出现的哺乳动物。不管恐龙灭绝的原因究竟是什么,之后是哺乳类动物取代了恐龙的地位,这是事实。

与恐龙同为爬行动物的蜥蜴和蛇等,并未绝灭,今天生活在湖沼中的盘足龙我们都能看见,只是今天的爬行动物,再也没有了侏罗纪时的风光。体温稳定、有羽毛或毛发遮盖、经得起寒冷等气候变化的哺乳类和鸟类,成为“物竞天择,适者生存”的胜利者。

生命就这样向前发展和演变,不能改善自身条件以适应环境变化的物种,一个一个地被淘汰了。同时新的物种也在出现,哺乳动物中古猿的一支,最终演化成为人类,就是生命进行曲奏出的一个最强音。古猿变到什么程度可以算是人?人类究竟是什么时候出现的?至今还是正在探索的问题。但是有一点是明确的:人类出现以前,任何动物都只能适应环境以求得生存,虽然它们也能以自身的存在改变着环境,但那是无意识的,因而它们的活动也可能是导致它们毁灭的自杀行为;而人与动物不同,他们不仅能为自身创造适应环境的条件,而且能在一定程度上改变环境,以利于自身的生存。由于人会使用工具和取用自然的能量,因此他们对环境所造成的影响是巨大的,而且这种影响正变得越来越大。值得注意的是,如果人对自然的规律不能认识,或虽有了解但急功近利、竭泽而渔,就会招致大自然的惩罚,甚至最终毁灭人类。

地球正处壮年,生命的发展更是远远没有终结,人类应该通过科学的探求,找到与自然和谐相处、共同发展的道路,奏出生命的更美好的乐章

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