寒武紀生命大爆炸

徐　剛

兩千四百多年前的古希臘，蘇格拉底提出了一個根本性的問題：“我是誰?”這個讓哲學(xué)家、詩人和生物學(xué)家著迷而又頭疼的話題，到距今一百多年前始祖鳥化石被發(fā)現(xiàn)，達爾文的進化論提出時似乎有了答案了：“我是猴。”

我們都曾相信并接受過進化論的觀點，部分的原因是我們別無選擇。但，實際上不少人目睹動物園里的猴子，始終心存疑慮：“我是它嗎?它是我嗎?我是它變的嗎?它能變出我來嗎?”為了支持進化論的觀點，“幾代古生物學(xué)者付出大量精力在世界各地尋找類人猿化石，證明類人猿骨骼與人類的相似之處。這種研究方法合乎邏輯嗎?讓我們設(shè)想，如果有一天地球上的驢都死絕了。后人找出驢的骨骼化石和馬對照，并因此作出判斷：馬是由驢變來的!(馬和驢比人和猴更接近。馬和驢同屬奇蹄目馬科，人和猴雖同為靈長目但不同科)。這種設(shè)想和判斷有理由使我們對達爾文以來的古生物學(xué)者的思維路線提出疑義。面對寒武紀生命大爆炸的事實，生物學(xué)界出現(xiàn)了100年來從未有過的混亂”(裴雪重：《對進化論是堅持還是否定——關(guān)于寒武紀生命大爆炸的思考》，《百科知識》1997年第4期)。

寒武紀是地球生命史上最早有化石記錄的時代。

最早將寒武紀這個現(xiàn)在看來絕對不同凡響的詞語引進地質(zhì)文獻的，是英國地質(zhì)學(xué)家A.塞奇威克，時在1835年。在距今約5.3億年的寒武紀早期，地球生命的存在形式突然出現(xiàn)了多樣性的飛躍，被稱為寒武紀海洋奇觀，亦即“寒武紀生命大爆炸”概念。這個概念的出現(xiàn)以及它所依據(jù)的寒武紀的大量海洋化石實證，已經(jīng)成為一股強大到足以懷疑進化論甚至否定它的思辨力。

1909年，加拿大不列顛哥倫比亞省發(fā)現(xiàn)寒武紀中期的布爾吉斯頁巖動物化石群；1947年，在澳大利亞弗林德斯山脈。發(fā)現(xiàn)前寒武紀末期埃迪卡拉動物化石群，凡此種種均被稱為國際奇跡，受到世界的關(guān)注。20世紀60年代以來，世界各地的寒武紀地層均有大小為數(shù)毫米的骨片化石發(fā)現(xiàn)，而在寒武紀以前的地層中，則迄今毫無所獲。從古化石凝固的信息中可以得知，寒武紀的海洋，生物大量涌現(xiàn)，一派生機盎然?；嬖V人們，頻繁的生物活動，包括在海床表面的行走、覓食，以至起保護作用的菌藻都受到了明顯的破壞。

生命活躍的寒武紀啊!

那些古化石給了我們雖然微小卻是石破天驚的信號。

寒武紀似乎是注定要給后來的人類一個又一個驚喜的，或者也可以這樣認為：造物主在不經(jīng)意間留下了造物的明證。

1984年7月，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所在云南澄江帽天山，發(fā)掘出距今5.3億年、為早寒武紀中期的澄江動物化石群，比加拿大布爾吉斯頁巖化石群早1500萬年。這一寒武紀生命大爆炸事件，專家們都認為發(fā)生于梅樹村期。完成于玉案山期，其間少于300萬年。澄江化石群門類繁多，包括海綿動物、腔腸動物、腕足動物、節(jié)肢動物、脊索動物等在內(nèi)的40多個類群的100多種動物，涉及當(dāng)今動物界大多數(shù)門類，還有許多是無法歸人現(xiàn)有門類的絕滅類群。

親愛的讀者，但愿寒武紀生命大爆炸能激活我們業(yè)已平庸的想象力，因為澄江化石群完整地記錄了在如此之短的地質(zhì)時間內(nèi)，突然產(chǎn)生的比當(dāng)今門類還要多的動物群的實證。

寒武紀生命大爆炸的判斷，由于澄江化石群的發(fā)掘而成為不可辯駁的事實。1992年，《紐約時報》認為中國科學(xué)家在澄江的發(fā)掘“是20世紀最驚人的發(fā)現(xiàn)之一”，澄江化石群的研究成果并陸續(xù)登載于英國《自然》雜志、美國《科學(xué)》雜志。

筆者還應(yīng)該記下如下的事實：就在澄江化石群發(fā)掘前后，達爾文的進化論受到了迄今為止最強烈的沖擊。當(dāng)前，國內(nèi)外生物學(xué)界的觀點主要表現(xiàn)為三種：

1達爾文的基本觀點仍然是正確的。

2進化論已經(jīng)不能解釋寒武紀生命大爆炸，但進化論的原則是對的，需要修正、補充，使之完善。

3達爾文的基本觀點是錯誤的，懷疑進化論的階段已經(jīng)結(jié)束，否定進化論的日子已經(jīng)到來。

美國加利福尼亞大學(xué)的B.蘭內(nèi)加爾說：生命大爆炸并不是晴空霹靂那樣產(chǎn)生的，它不過是很久以前開始的生命進程的延續(xù)，依然是進化的產(chǎn)物。

寒武紀使達爾文的進化論陷入困境之后，美國的古生物學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家C.D.沃爾科特以地層缺失為由來辯解。他認為，寒武紀動物群的祖先存在時代為理帕聯(lián)期，但理帕聯(lián)期的存積物在現(xiàn)大陸地區(qū)已不復(fù)存在，只有大洋深處才有發(fā)現(xiàn)的可能。且不說地層學(xué)研究已經(jīng)證明：寒武紀之前并不存在地層缺失，僅從研究方法來說，寒武紀生命大爆炸是以大量化石群的實證證實的，而蘭內(nèi)加爾與沃爾科特仍然在進化論的理論框架之內(nèi)，尋找線性漸變的可能，并且指路給人們說是在大洋深處或許能找到——軟弱與蒼白畢現(xiàn)。

霍克斯(Hox)基因假設(shè)是當(dāng)前持第二種觀點者的主要理論。這種假設(shè)認為，霍克斯基因負責(zé)控制胚胎的形成，而且它們的數(shù)量及組成網(wǎng)狀的形式?jīng)Q定生命體的形成。這個理論假設(shè)在前寒武紀生命體中，霍克斯基因的數(shù)量達致極限，由此而使寒武紀生命形態(tài)以極高的速度形成，并發(fā)生“大爆炸”。以霍克斯基因假設(shè)試圖彌補進化論之不足，卻被P.菲利普的反證輕輕地推翻了。

“首先，在寒武紀之后，生命系統(tǒng)中的霍克斯基因的數(shù)量增加了。以此假設(shè)，它賦予以后生命體產(chǎn)生多樣化的能力較先輩強，但為何動物門的數(shù)量反而減少了?也就是說，為何寒武紀之后生命的多樣性非但沒有擴大反而縮小了?其次，化石的記錄與大批量的物種滅絕是緊密相關(guān)的。當(dāng)生態(tài)平衡系統(tǒng)在極短時間內(nèi)被自然災(zāi)難破壞時，當(dāng)時的情況將被記錄下來。距今6500萬年發(fā)生了一次大災(zāi)難，恐龍滅絕了。在此之前，距今2.45億年的二疊紀后期，發(fā)生了一次大的災(zāi)難，使地球上90％以上的生物滅絕。這對于二疊紀的幸存生物中產(chǎn)生新的門本是一次巨大的推動，因為按照進化論，物種之間的生存競爭在這時被極大地削弱，生物體中霍克斯基因的數(shù)量應(yīng)超過極限值，按照霍克斯基因假設(shè)，應(yīng)該再次發(fā)生生命大爆炸，應(yīng)該產(chǎn)生新的更多的門，事實上根本沒有”(裴雪重)。

南京地質(zhì)古生物研究員陳均遠也持第二種觀點，他認為：

澄江化石群揭示了進化的突發(fā)性和自然性。

動物門一級分形結(jié)構(gòu)的自我選擇和演化。

以金字塔結(jié)構(gòu)的能量有序傳導(dǎo)作用為特征的生物大尺度統(tǒng)一場的自發(fā)產(chǎn)生和演化。概而言之。達爾文進化論不能窮盡真理。無法解釋為什么幾乎所有門一級分類均起源于寒武紀。

陳均遠把自己的觀點定義為“廣義進化論”，也許他企圖尋求的是：

進化的動力是什么?

突變的機制是什么?

陳均遠認為澄江化石群中發(fā)現(xiàn)的“云南蟲”，是脊索動物最早的化石代表，是魚類、兩棲類、爬行類、

哺乳類和人類的最早的祖先。而此種“祖先”的提法與認識，是達爾文進化論的顯著特征與固有表現(xiàn)。

裴雪重的文章在談到對進化論的否定時，披露了一些饒有興趣而在西方已被普遍認同的事實，即“最早懷疑并否定進化論的人是達爾文自己”。

達爾文在去世前的病榻上，曾對陪伴他的霍普夫人說：“我那時是個思想尚不成熟的年輕人，對許多事都感到好奇，發(fā)出了一些疑問，又提出了一些解釋建議?？墒鞘刮页泽@的是，這些不成熟的想法后來竟然像野火一樣蔓延開來，人們竟然把它變成了一種宗教?！?美國《OK》)雜志，1990年第3期)即便在如日中天的青年時代，達爾文對自己的學(xué)說也是有所懷疑的。并且他已經(jīng)預(yù)見到了寒武紀生物爆炸有可能帶來的危及進化論的爭論。在1859年達爾文發(fā)表《物種起源》時，寒武紀的獨立概念尚未產(chǎn)生，它被包含在志留紀中。達爾文對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的志留紀化石表示了極大的困惑，達爾文非但沒有采取回避的態(tài)度而且寫進了《物種起源》中：

我深信志留紀的三葉蟲起源于志留紀之前的甲殼類的祖先，如果我的理論是正確的話，那么這段時間是很長的，甚至比志留紀到今天所代表的時間還要長得多……這一事實到目前仍是令人費解的，這將可能成為反對本書所持觀點最有力的證據(jù)。

達爾文期待的志留紀之前的甲殼類祖先至今未發(fā)現(xiàn)，而已經(jīng)發(fā)掘出的化石證明：三葉蟲以及更復(fù)雜的動物都是在寒武紀突然出現(xiàn)的。

對達爾文進化論的批評由來已久了。

卡來爾說：“數(shù)日前我會見了自然科學(xué)家達爾文，并且告訴他說我已拜讀了他的大作《物種起源》與其他著作，他沒有辦法使我滿意人是出于猿猴的說法，但是他卻使我相信科學(xué)家們使這一代的人非常接近猿猴?！?/p>

近代科學(xué)家凱爾文在英國科學(xué)協(xié)會演講說：“我奇怪得很，進化在科學(xué)的實驗室中還是一種沒有證實的假設(shè)，而我們大學(xué)里的教師和講壇上的傳道人卻冒失地一再說進化論的話是真的?！?/p>

凱爾文認為：“相信天擇能把人腦改變了一絲一毫，費盡了有理智之人的心機也想不通，這和相信一只肩膀從山上滾下來就變成了韋伯斯特的半身像一樣地難以令人置信?！?/p>

看來，生命依然是神秘的，而科學(xué)的興盛恰恰是源于我們本當(dāng)敬畏的這神秘之所在。