寒武紀(jì)生命之旅與生命大爆發(fā)

鄒林均

達(dá)爾文的《物種起源》一經(jīng)發(fā)表，在世界就引起了一陣狂潮。達(dá)爾文的學(xué)說(shuō)雖如此革新、如此正確，但仍然存在許多未能解決的問(wèn)題，其中之一便是寒武紀(jì)大爆發(fā)給達(dá)爾文帶來(lái)的疑惑。達(dá)爾文認(rèn)為，生物并不是一成不變的，生物會(huì)在一代一代的繁衍中不斷改變，這些變化隨著時(shí)間不斷在子代中積累，直到它們變成了一種全新的生物。那么，按照他的理論，這個(gè)世界上所有的生命應(yīng)該有著共同的祖先，同時(shí)，如今紛繁復(fù)雜的生物世界應(yīng)該是在幾億、幾十億年的時(shí)間里循序漸進(jìn)的。這個(gè)完美的理論卻與一個(gè)不得不承認(rèn)的事實(shí)相悖，這個(gè)事實(shí)便是寒武紀(jì)生命大爆發(fā)！

那么，我們先來(lái)了解一些簡(jiǎn)單的生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)知識(shí)。在地球46億年的歷史過(guò)程中，被分為了許多時(shí)間段。其中，寒武紀(jì)開(kāi)始的顯生宙象征著生命在地球上開(kāi)始綻放的時(shí)代。我們可以通過(guò)各種方法確定巖石所處的年代，利用化石來(lái)確定巖石的時(shí)代就是一種途徑。然而，達(dá)爾文的困惑正是來(lái)自化石！

根據(jù)達(dá)爾文的理論，我們知道，生物在經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間后將會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)期的生物一定會(huì)有不同，我們正是利用這個(gè)理論，從不同巖石中的不同化石確定巖石的時(shí)代。就像我們知道恐龍化石來(lái)自侏羅紀(jì)白堊紀(jì)，三葉蟲(chóng)的化石來(lái)自寒武紀(jì)，蜓的化石來(lái)自二疊紀(jì)，那相應(yīng)地，我們就應(yīng)當(dāng)在巖石中一代又一代地找到所有生命的祖先。

這個(gè)正確的理論存在一個(gè)大大的疑問(wèn)。寒武紀(jì)的巖石中，生物種類(lèi)繁多，向世界展示了一個(gè)生機(jī)勃勃的海洋世界。但是，在寒武紀(jì)之前的巖石中，能找到的化石少之又少，就算找到，也同寒武紀(jì)之后的化石大相徑庭。這似乎說(shuō)明，在寒武紀(jì)之前到寒武紀(jì)的這段時(shí)間，生命如同爆炸一般涌現(xiàn)。這個(gè)事實(shí)恰恰與達(dá)爾文最初的演化理論相違背。為了解其中的緣由，百余年來(lái)無(wú)數(shù)杰出的古生物學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家都為尋找這個(gè)問(wèn)題的答案而努力。

讓我們將目光聚焦于寒武紀(jì)之前的一段時(shí)間，看看那時(shí)的生命到底是什么樣子。在寒武紀(jì)之前，地球并非一片死寂，很早以前生命便撒下了種子。35億年前，生物圈主要是微觀的單細(xì)胞生命，包括藍(lán)藻和古菌;距今10億年左右，巖石中便有類(lèi)似于軟體動(dòng)物移動(dòng)留下來(lái)的痕跡（遺跡化石）;在我國(guó)淮南生物群中曾發(fā)現(xiàn)9億年前蠕形動(dòng)物的實(shí)體化石;世界聞名的埃迪卡拉動(dòng)物（我國(guó)有著名的甕安生物群）是距今7億年左右的特殊生物;梅村生物群中保存的則是6億年前的骨骼化動(dòng)物。這些生物或許是現(xiàn)今我們所有生物的祖先，或許僅僅是已經(jīng)滅絕的生物，而真正的答案還等著我們發(fā)掘。

不過(guò)，我們能知道的是，寒武紀(jì)以前的生物與現(xiàn)在大有不同。以埃迪卡拉紀(jì)為例，埃迪卡拉紀(jì)在雪球地球事件之后，當(dāng)時(shí)地球正處于低氧環(huán)境，生物十分稀少，對(duì)生物來(lái)說(shuō)，養(yǎng)分來(lái)之不易。但不知為何，生物開(kāi)始向淺海環(huán)境開(kāi)啟了征程，它們開(kāi)始了對(duì)身體的改造，埃迪卡拉動(dòng)物則演變?yōu)闆](méi)有外殼和骨骼的軟軀體動(dòng)物，同時(shí)沒(méi)有現(xiàn)今生物擁有的各種器官，全身只依靠身體表面與海水接觸，通過(guò)滲透來(lái)汲取養(yǎng)分。它們的結(jié)構(gòu)大多扁平，就像癱在海底的一個(gè)個(gè)“史萊姆”。

遺憾的是，埃迪卡拉動(dòng)物可能并非現(xiàn)今生物的祖先，它們?cè)诎５峡ɡo(jì)向寒武紀(jì)過(guò)渡的時(shí)期滅絕了。目前的研究表明，它們或許是因?yàn)闊o(wú)法適應(yīng)寒武紀(jì)含氧量高的環(huán)境，或許是被其他更加強(qiáng)大的生物所捕食至滅絕，又或許是由于化石保存的不完整性所造成的假象。但不論如何，寒武紀(jì)之前的生命與寒武紀(jì)之后的生命所展現(xiàn)的面貌大相徑庭，給人們留下了無(wú)限的疑問(wèn)和猜想。

這并不是寒武紀(jì)之前的生命不可能演化為寒武紀(jì)之后的生命，而是寒武紀(jì)之前的化石證據(jù)表明，這些生命太過(guò)于簡(jiǎn)單、單一、稀少。寒武紀(jì)大爆發(fā)，并不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地是地球生命的數(shù)量急劇增加，也不僅僅是生命進(jìn)行了大面積的擴(kuò)張，而是在數(shù)千萬(wàn)年之間，從單一的、簡(jiǎn)單的生物發(fā)展出我們眼前的這個(gè)大千世界！現(xiàn)今我們存在的大多數(shù)生物門(mén)類(lèi)，從寒武紀(jì)開(kāi)始便已經(jīng)存在，節(jié)肢動(dòng)物、軟體動(dòng)物、脊索動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)……好似一切生命演化的進(jìn)程，是從寒武紀(jì)開(kāi)始正式拉開(kāi)了序幕！

如今的我們看來(lái)，地球盎然的生機(jī)稀松平常，繽紛的生物世界本應(yīng)屬于我們這顆未來(lái)的星球。但在6億至5.5億年前，海洋這一片貧瘠的環(huán)境中，簡(jiǎn)單普通的生物們正在艱苦的環(huán)境中茍延殘喘，它們靠著勉強(qiáng)度日的養(yǎng)分生存著，它們?nèi)绱撕?jiǎn)單，卻又如此幸運(yùn)，它們或許從未想到過(guò)這殘酷的世界有一天能充滿生機(jī)。

數(shù)千萬(wàn)年間，奇跡之花開(kāi)始綻放。從埃迪卡拉紀(jì)開(kāi)始，地球環(huán)境正翻天覆地改變著，氣候越發(fā)溫暖，氧氣含量增長(zhǎng)，海水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加，海洋越發(fā)適合生命生存繁衍，一切都向著對(duì)生命更加光明的未來(lái)進(jìn)發(fā)。終于，生命迎來(lái)了屬于它們的時(shí)代，接下來(lái)的5億多年時(shí)間里，屬于生命的旅程開(kāi)始了！

寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的原因到底是什么？這個(gè)前無(wú)古人，后無(wú)來(lái)者的奇跡為何會(huì)發(fā)生？我們無(wú)從知曉，或許今后的某一天，我們能得到答案?，F(xiàn)在，就讓我們一同看向6億年前的海洋，這里的生物結(jié)構(gòu)如何，這里的生態(tài)環(huán)境如何，這里到底發(fā)生了什么？讓我們一一探尋！但我們應(yīng)當(dāng)知道在這里，真正絢爛的生命之旅才剛剛開(kāi)始。