黃艾禾
生命是從一個單細胞開始的,它從單個到多數,從簡單到復雜,從低級到高級,發(fā)展到了今天的大千世界。是什么力量在驅動著這個進程呢?又有什么力量能改變這個進程嗎?
達爾文的進化論認為:生物進化的主導力量是自然選擇。通過一代代的選擇,比較適合于當時外界環(huán)境的個體可以生存,并逐漸積累有利的變異發(fā)展成新種,比較不適合的就不能生存或不能傳種。比如,比較善跑的鹿就能逃脫狼的追捕,存活下來,這樣就發(fā)展了鹿的奔跑能力并遺傳下去;相對的,只有善于捕食的狼才能夠不餓肚子,狼的捕食能力也在這一過程中得到加強。這一原則,也可以總結為:物競天擇,優(yōu)勝劣汰,適者生存。
以上的進化論是我們今天連小學生都熟知的道理。即使我們沒有讀過生物學的書,從電視里播出的《動物世界》中,我們也看到過鹿怎樣在逃脫狼的追捕中發(fā)展了自己的奔跑能力,或者青蛙在長期的適應環(huán)境的過程中,怎樣使自己的皮膚變成黃色的或綠色。進化論是人類認識自然的一次巨大的飛躍,它現在已經成為人們的一種常識。但是人類對于自然的認識是不是到了進化選就停止了呢——云南澄江古動物化石群的發(fā)現,向達爾文的進化論提出了有力挑戰(zhàn)。
澄江,位于云南省會昆明以南50公里。在澄江縣的邊上,有一座不起眼的小山,遠遠看去像是扣在地上的一頂帽子,不知是不是這個原因,它被命名為帽天山。這座帽天山,今天已經在全世界聞名遐邇。從1984年起,在這里發(fā)現了大量極寶貴的距今5億多年前的寒武紀的動物化石。帽天山并非人跡罕到之處,這里緊挨著一座磷礦,每天都有轟叫的卡車機械和來來往往的人群從這里路過。帽天山上,長滿了一棵棵的松樹和其他的樹,這是林業(yè)部門的工人們一棵棵地栽下來的。所有在這里忙碌的人們,誰都沒有想到這里會埋藏著揭示生物變化滄桑的巨大秘密。
第一個在這里發(fā)現了寒武紀納羅蟲化石的是南京古生物所的侯先光。接著,在1987年,南京古生物所的陳均遠教授也開始投入并在后來主持了這項研究。經過十多年的研究,澄江的寶藏一點一點地開始向全世界吐露它的秘密。1991年4月23日,美國《紐約時報》上以“本世紀最撥動人心的發(fā)現之一”的評語,報道了澄江的發(fā)現。緊接著,西方國家各大報也競相報道這一消息。在自然科學領域最具權威的英國的《自然》和美國的《科學》在1991年、1994年和1995年數次刊登陳均遠的關于澄江化石群的論文,美麗的澄江微網蟲的身形,印在了《自然》的封面上。
世界上至今發(fā)現的動物化石已有千千萬萬,究竟為什么澄江的化石會有這么大的轟動?它的價值何在?在澄江的帽天山下,筆者采訪了陳均遠教授。
陳教授說:這還要從寒武紀這個地質年代談起?,F在人們大都知道有個“侏羅紀”,那是看了電影《侏羅紀公園》,知道那是產生恐龍的年代。而寒武紀要比侏羅紀早3億多年,也比侏羅紀要重要得多。在寒武紀之前,生命只有筒單的微生物形式,多是一些各種各樣的細菌,而到了寒武紀,各類的生命像是突然地爆發(fā)出來,可以說我們今天動物界的主要譜系,包括我們人類,都是從這一次產生出來的。這一次爆發(fā)可非同小可,因為按照達爾文的進化論,任何生物都是一點點地進化來的,不可能是突然地跳出來。但是在寒武紀,這些生物的出現,是
在很短的時間出來的,從地層地質的測定來看,前后只有2百萬年。2百萬年的時間,對于一個以億來計算的地質年代來說,只是一瞬間。一般認為,形成一個物種,一點點地進化而成,總要幾百萬年。而澄江的這些動物,全是門一級的。(這里需要作一點動物分類學上的解釋:在識別動物類別的時候,共分有六個等級:門、綱、目、秘、屬、種,越往下分得越細。比如,我們人類,是屬于哺乳綱的靈長目,與猴、猿等同屬一個目。與我們同屬哺乳綱的,有虎、象、鯨等各種動物,而我們這些哺乳類又與鳥類、魚類、爬行類等同屬一個門——脊索動物門。一個門所能包含的有如此之大。)這么多門一級的動物,形態(tài)之奇特,令我們今天的人類難以想像,或是長達兩米之巨的奇蝦,或是身上披著骨片、長著長長的骨針的爬蟲,居然就這樣熱鬧非凡千姿百態(tài)地恣意活在海底,給今天的人們留下了大量的骨骼、表皮,乃至眼睛、腸胃、口腔、神經等各種軟組織的化石,甚至還有它們在海底爬來爬去的痕跡,或是消化道里的食物和糞便。化石的保存之完好,也是世間罕見的。
這就很難用達爾文的進化論來解釋了:它們的出現沒有一點過渡,沒有發(fā)現一點中間類型的化石,好像大家都是跳出來的!當年達爾文在提出進化論的時候,就已經注重到了寒武紀的生物爆炸現象。他承認,這一現象令人費解。“如果有人對我的理論提出挑戰(zhàn),這很可能來自對寒武紀動物突然大量出現理論的解釋?!痹谶_爾文之后,人們一直想循著達爾文的理論找到從寒武紀前的單細胞生物到寒武紀的生命爆炸之間的過渡生命類型,但始終也找不到。相反,在加拿大的布爾吉斯和澳大利亞的埃迪卡拉都發(fā)現的是生物“突然繁盛”的證據。這次在澄江的發(fā)現,更是對達爾文的“漸變論”的大膽挑戰(zhàn),對新起的“突變論”的強有力支持,也就是說,并不是找不到那些過渡類型,而是根本就為有。這些物種是以一種突變的方式產生的。
我問陳均遠教授:按您的看法,生命進化的動力究竟是外部自然選擇的結果,還是來自生命體的內部?陳教授說:過去我們都按照達爾文的理論,強調外
部環(huán)境的作用。但是僅用自然選擇來解釋生命進化,有許多說不通的地方。如果說要適應環(huán)境,那單細胞最能適應環(huán)境。進化到我們人類,我們實際上是很脆弱的,比許多動物的適應力差遠了。那么生物為什么還要進化呢?動力何在?現在只能這么說,只強調外部環(huán)境是片面的,生命應該還有一種內在的驅力,驅動著它從簡單到復雜、從低級向高級發(fā)展。如果我們明白了達爾文的理論是可以質疑可以探討的,我們就突然發(fā)現我們的思路變得非常寬廣,生命進化之謎完全是可以從另一個方向去想的。
從澄江出土的動物世界完全是一個奇異的王國。那時在陸地上還沒有生命,海里卻是一片生機盎然。澄江還泡在海里,水里里經有了一些藻類,奇奇怪怪的水生動物游來爬去。其中,有一種叫作“云南蟲”的動物,后來成為了讓今天生物學家拍案叫絕的東西。因為這是迄今為止發(fā)現的最早的脊索動物。當時許許多多門類的動物后來都滅絕了,但是脊索動物卻后來大發(fā)展起來主宰了地球世界。可以這么說,今天我們各種生龍活虎的生命,包括人類、走獸、飛鳥、爬行動物等等,都可以從這個小小的云南蟲來追溯祖先。
當時的這一切的生命后來都被掩埋在一層層泥土里,隨著日月的流逝,變成了一層層的頁巖。這些頁巖又隨著地殼變動升出了水面,變成了不起眼的帽天山。我問陳教授:中國科學院已經決定要在帽天山建立古生物研究工作站,并在此基礎上建立“寒武紀公園”。帽天山的化石還有多少沒有挖掘出來呢?這里能夠后來的人研究多少年?陳教授說:這里的化石,足足夠我們幾代人研究下去!加拿大布爾吉斯化石群在世界上是非常有名的,發(fā)現于1909年,至今挖掘研究了半個多世紀,一直沒停。主持研究那里化石的科學家說:我們還需要很長時間,才能理解消化這里發(fā)現的一切。我們該說我們的運氣好,市布爾斯的化石群年代要比這里晚1500百年,而且都在高山上,挖掘非常艱難。而澄江的化石儲藏這樣豐富,保存這樣完好,挖掘這樣容易,年代又這樣久,這真是上天的造化!也許,在世界上這樣的地方也只有這么一塊。全世界都把眼睛看著這里,你說,我心里能不感到興奮嗎?