第4章 鱼类时期
在“世界只延续了几千年”这种观念占统治地位的时期,人们认为动植物的种类是固定不变的,各种生物现在的样子也就是它们最开始出现时的样子。不过,在人们开始发现并研究了“岩石记录”以后,这种观念开始慢慢改变。人们开始思考:在漫长的年代里,动植物是否经历了变化和发展?这种思考慢慢变成一种关于生物进化的观念:地球上的所有生物,不管是动物还是植物,都是由原生代时期地球上简单的生命形式,也就是几乎没有组织的生命形式经过漫长的、持续不断地演化才出现的。
关于生物进化的问题,就像地球的年龄问题一样,一直都是带有争议的问题。在过去的一段时间里,关于生物进化的观念被以某种莫名其妙的理由说成是违背天主教、犹太教和回教教义的异端邪说。幸好,那个时代早已经过去。如今,绝大多数天主教徒、基督徒、犹太教徒和回教徒都认可了这种更新、更普遍的观念:地球上的所有生物都有一个共同的起源,它们不会突然出现在地球上。这些生物在过去的年代里不断进化,在当今的年代也在不断地进化。在那漫长的历史中,它们一代又一代地慢慢进化着,从最初潮起潮落时在泥沙里的细微蠕动,到如今自由、强健、具有意识的生物。
生物是由有限的个体组成,它们不像一团或一块无生命的物质,也不像晶体那样是无界限、无运动的物质。它们具有所有非生命体都不具备的两个特征:一是能够同化其他物质,使其成为自身的一部分;二是可以再造自己。它们吃东西,它们繁殖后代。它们和后代之间在很大程度是相同的,但也有一些非常细微的变异。也就是说,每个生命体和后代之间都存在着某些种族上的相似,但同时也存在着个体之间的差异。不管是什么生物,也不管在生命的哪个阶段,这一点都不会改变。
海蝎盔甲的展示样品
母体和后代之间为什么相似?母体和后代之间为什么又有差别?关于这两个问题,科学家们至今仍没有给出令人满意的答案。从后代与母体的相同与不同来考虑,得出随着生存条件的变化,种族本身也会发生相应的变化这一结论,与其说是科学推理的结论,还不如说是一种基本常识。任何一个种族的后代都有很多个体,其中大部分因为变异而更好地适应了生长环境,也有一部分因变异而使自己在新环境中难以生存。相比较而言,前者比后者的生存时间更长,繁衍后代也更有保障,后代的数量也会一代一代地增加。这个过程被称为“自然选择”。自然选择严格来说并不算是一种科学理念,它只是从繁殖与个体变异这一事实得出的某种必然的推论。在种族的生存、演变或灭绝过程中,或许有多种力量在起作用,但是科学家无法给出明确的答案。不过,如果有人因此而否定自然选择在生命出现的初级阶段所起的作用,那么他不是无视有关生命的根本事实,就是缺乏最基本的思维能力。
有很多科学家都研究过生物起源问题,他们的见解大多生动有趣。不过,关于生物的起源,至今仍没有明确的知识和令人信服的推测。不过,几乎所有的权威学者都一致认为:最早孕育生命的地方大概是有温暖的阳光照射、带点少许盐分的浅海下的泥沙里,然后,这些生物又随着潮涨潮落扩散到海岸和大海深处。
裂口鲨化石,泥盆纪鲨鱼
鲨鱼和泥盆纪硬鳞鱼
在最初的海洋上,潮汐活动非常频繁,而且十分强烈。生命个体要么被潮水卷到海岸上被阳光晒干,要么被卷到大海深处,因缺少阳光和空气而死亡。这种生存环境促使生物向着生根固定的趋向,以及形成外壳以避免被迅速晒干的趋向进化。从很早的时期开始,生命体就依靠敏锐的味觉来寻找食物,它们也依靠对光线的敏感离开深海和洞穴,以及逃离因太过于明亮而险象环生的浅滩。
生物身上最初的甲壳,或许不是为了抵抗敌人的盔甲,而是防止被迅速晒干的保护层。不过,牙齿和爪子,很早就在地球上出现了。
我在前面曾经提到过古代海蝎的大小。在相当长的一段时间里,它们都以生物界的君主这一身份统治着地球。后来,在古生代岩石中的志留纪层——许多地质学家认为这一时期大约在5亿年以前——人们发现了有眼睛和牙齿、会游泳、生存能力更强的新型动物。这是已知的最早的脊椎动物——最早的鱼类。
在岩层的下一纪层,也就是泥盆纪岩层里,鱼类的数量明显增多。由于在这一地质时期,鱼类是非常常见的生物,所以岩石记录的这一时期被称为“鱼类时期”。如今,这些鱼类早已经消失,它们的样子和现在的鲨鱼、鲟鱼有些相似。它们喜欢在水中快速穿梭,喜欢在水面上跳跃,喜欢在海藻间觅食,喜欢追逐捕食同类,为海洋带来勃勃生机。以我们如今的眼光来看,它们算不上是大型鱼类,能够长到两三英尺长只是少数。但也有个别的例外,最长的甚至可以长到20英尺长。
我们无法从地质学上获得任何关于这些鱼类祖先的有用知识,它们与之前出现的鱼类没有什么关系。动物学家们曾对这些鱼类的祖先得出过许多有趣的见解,不过,这些见解都是根据对它们现存的近缘鱼类卵的进化研究,以及其他一些资料推测出来的。十分明显,脊椎动物的祖先就是软体动物,有可能是最早在嘴里或嘴的四周长出牙状硬物的十分微小的游水动物。鳐鱼和角鲨的牙齿遮住了上腭和下腭,从嘴边开始,全身长满了齿状的鳞片。当这些鱼类长出齿状的鳞片后,它们就从以往黑暗的隐藏之处,游到了光明的地方。地质学中最早的脊椎动物就这样出现了。