生命演化的真諦在于化石

沈樹(shù)忠

重建地球歷史，探索生命演化之謎，是人類(lèi)永恒的主題。生命什么時(shí)候開(kāi)始出現(xiàn)？恐龍為什么會(huì)滅絕？人類(lèi)從什么動(dòng)物演化而來(lái)？這些都屬于《科學(xué)》雜志遴選的當(dāng)今125個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題。如果我們把地球表面層層疊疊的巖石比喻成一本書(shū)，那么保存在這些巖石中的化石就像是書(shū)中的文字。由于后期地質(zhì)作用的改造，這本書(shū)變得殘缺不全。地球表面曾經(jīng)生活過(guò)的生物，只有不到1%能夠保存為化石。而古生物學(xué)家們就是通過(guò)這些保存在巖層中的稀有化石來(lái)恢復(fù)地球生命演化史、重建生命演化樹(shù)的，他們的工作就像福爾摩斯探案一樣神奇。

通過(guò)對(duì)化石的研究，我們知道地球上最早的生命出現(xiàn)于大約37.7億年前，是一種微生物。它的出現(xiàn)與地球海底熱泉有關(guān)，需要通過(guò)一系列化學(xué)分析手段才能識(shí)別。此后，地球生命經(jīng)歷了30多億年的漫長(zhǎng)歷程才出現(xiàn)真正的動(dòng)物，現(xiàn)今生活在地球上的生物都是由此演化而來(lái)的。

通過(guò)對(duì)化石的研究，我們知道地球上生物的演化是不均衡的，其中在6億年前至5億年前期間，各種不同類(lèi)型的生物才爆發(fā)式出現(xiàn)?，F(xiàn)代地球生物中幾乎所有的門(mén)類(lèi)，都是在5.3億年前的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)期間突然出現(xiàn)的。而這一重大生命演化事件的證據(jù)，得益于中國(guó)云南省澄江縣的化石寶庫(kù)—澄江化石群的發(fā)現(xiàn)。在云南省澄江縣的帽天山，保存了各種稀奇古怪的精美化石，絕大部分我們從來(lái)都沒(méi)有見(jiàn)過(guò)。澄江動(dòng)物群化石寶庫(kù)的發(fā)現(xiàn)，被譽(yù)為“20世紀(jì)最驚人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)”。

通過(guò)對(duì)化石的研究，我們也知道地球在大約2.52億年前的二疊紀(jì)末，曾遭受了一次滅頂之災(zāi)。那時(shí)，地球上到處都是火山噴發(fā)，大量甲烷、二氧化碳、硫化氫等溫室氣體釋放到大氣中，造成地表溫度快速升高、海水缺氧等現(xiàn)象，環(huán)境快速惡化。這一事件造成當(dāng)時(shí)生活在地球上約95%的海洋生物和約75%的陸地生物瞬間滅絕，地球生物界一度回到與6億年前相似的蕭條景象。

通過(guò)對(duì)化石的研究，我們還認(rèn)識(shí)到地球在2億年前到6500萬(wàn)年前是恐龍的時(shí)代。當(dāng)時(shí)，地球的海、陸、空都被各種恐龍占領(lǐng)，就像電影《侏羅紀(jì)公園》一樣。地上跑的既有兇猛的霸王龍，也有食草的馬門(mén)溪龍，它們都是陸地上的巨無(wú)霸，重達(dá)幾十噸。還有水里游的魚(yú)龍，天上飛的翼龍等。然而，不可一世的恐龍世界在6500萬(wàn)年前，隨著一顆小行星撞擊地球和大規(guī)模火山噴發(fā)造成的環(huán)境惡化而迅速崩潰，只有一小部分恐龍演化成現(xiàn)代的鳥(niǎo)類(lèi)。中國(guó)地大物博，在遼寧、新疆、內(nèi)蒙古、四川、浙江等地，均保存了大量精美的恐龍化石以及與恐龍一起生活的各類(lèi)生物化石，包括成千上萬(wàn)的昆蟲(chóng)、植物、魚(yú)類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)化石等。其中，遼寧的熱河生物群被譽(yù)為朝圣中生代生命演化的圣地。

通過(guò)化石，我們不但能夠了解當(dāng)時(shí)地球上生活著什么樣的生物、它們的生活習(xí)性以及地球生命演化的過(guò)程，而且還能知道當(dāng)時(shí)地球上的生活環(huán)境以及環(huán)境變化對(duì)生命演變的影響?；俏ㄒ婚_(kāi)啟地球生命歷史進(jìn)程的窗口！保護(hù)生命環(huán)境，保護(hù)我們的家園—地球，這是人類(lèi)得以生存的根本。endprint