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《侏羅紀(jì)公園》系列電影之所以精彩，在一定程度上是因?yàn)樗麄兪腔谑聦?shí)展開的，然而真的是這樣嗎?毫無疑問，他們試圖盡可能準(zhǔn)確地展示恐龍和其他古老的生命形式，但在科學(xué)家們試圖重建遠(yuǎn)古生命時(shí)面臨著諸多挑戰(zhàn)。不斷涌現(xiàn)的新發(fā)現(xiàn)，使我們對地球上的第一代生命形式的了解一步步清晰起來，迫使我們重寫遠(yuǎn)古歷史。 10. 生命是和地球一起進(jìn)化的 我們大多數(shù)人認(rèn)為地球最先形成,然后生命在海洋中進(jìn)化產(chǎn)生。這種觀點(diǎn)基本上正確,但沒有人確切地知道生命是如何進(jìn)化而成的。生命一旦出現(xiàn),立即就會(huì)影響星球表面。舉個(gè)例子來說，如果不是植物把巖石分解成沉積物,就沒有板塊形成大陸的地質(zhì)材料。如果沒有植物,地球可能最終變成一個(gè)水的世界。 不管你是否相信,日益復(fù)雜的生命體甚至?xí)淖內(nèi)虮诘哪Ｊ?使他們不再與“監(jiān)管反饋”的結(jié)果高度一致。這種全球范圍內(nèi)斷斷續(xù)續(xù)的凍融模式可以追溯到數(shù)十億年以前，那時(shí)，地球還沒有形成當(dāng)今如此復(fù)雜的生命網(wǎng)。當(dāng)時(shí),冰川從兩極一直延伸到赤道,擾亂了整個(gè)地球。 從那時(shí)候開始，隨著越來越多的生命充斥在地球表面和海洋中,冰河時(shí)期的地球在兩極形成了巨大的冰川，它們向著低緯度地區(qū)延伸開來，卻從未接近過赤道。 9. 5.42億年前地球上發(fā)生的神秘事件 5.42億年前，地球化石記錄的數(shù)量和種類突然豐富起來，專家稱這段時(shí)期為“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”。這令查爾斯·達(dá)爾文（Charles Darwin）困惑不解。為什么所有現(xiàn)代動(dòng)物的祖先會(huì)在一夜之間出現(xiàn)？這從地質(zhì)學(xué)角度來講合理嗎? 一位專家解釋稱，在寒武紀(jì)之前已有生命存在，但是并沒有出現(xiàn)硬殼生物。研究人員分析了澳大利亞的前寒武紀(jì)軟體化石，它們中的一些和加拿大的年輕的寒武紀(jì)軟體化石一樣，與當(dāng)代一切生命形式都沒有進(jìn)化關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn),至少在寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的5000萬年以前就已經(jīng)有高級多細(xì)胞生物存在。他們不知道硬殼生物來自哪里,也許是基因突變引起的連鎖反應(yīng)導(dǎo)致了骨骼和硬殼的突發(fā)進(jìn)化。 并不是每個(gè)人都同意這種理論。科學(xué)家們還沒弄明白5.42億年以前地球上究竟發(fā)生了什么。 8. 第一代陸地植物可能引發(fā)過一場大滅絕 在寒武紀(jì)后一億五千萬年的泥盆紀(jì)時(shí)期，魚類繁盛，這是因?yàn)轸~處于食物鏈的頂端。除去一些危險(xiǎn)的動(dòng)植物，所有生物都生活在海洋中。之后的數(shù)千萬年間，這些海洋生物開始向遍布著高大蕨類植物、苔蘚以及真菌的陸地拓展領(lǐng)地。 之后，海洋生物開始消亡。其中，至少有70%的脊椎動(dòng)物最終都滅絕了。這次的泥盆紀(jì)大滅絕是地球歷史上十大最具規(guī)模的滅絕事件之一。 許多專家認(rèn)為陸地植物是罪魁禍?zhǔn)住Ｋ麄兘忉屨f，最初的大片森林促成了土壤的形成，并將巖石粉碎成礦物質(zhì)，它們被沖入海洋，導(dǎo)致了藻類的大量繁殖。這些藻類消耗了所有的氧氣，使海洋生物窒息而亡。更糟糕的是，隨后藻類在微生物的作用下分解產(chǎn)生了硫化氫，這使海水變?yōu)樗嵝浴Ｖ参镆矝]能逃脫肇事者的身份。植物吸收了空氣中大量的二氧化碳，削減了大氣層的保溫作用，造就了冰川時(shí)代，而他們中很多也毀滅于此。 然而，即使是在如此惡劣的海洋和陸地環(huán)境中，一些物種還是存活了下來。 7. 遠(yuǎn)古生命的超強(qiáng)適應(yīng)能力 從來就沒有完全的滅絕，即使巨大的小行星撞擊到了地球也是如此。比如，在地球歷史的早期，一些新型藍(lán)藻產(chǎn)生的氧氣對大部分的生命形式都能構(gòu)成致命的危害。雖然一些厭氧生物消失了，但另一些為了適應(yīng)新環(huán)境，將身體結(jié)構(gòu)進(jìn)化得更為復(fù)雜，從而存活了下來。滅絕的現(xiàn)象不時(shí)發(fā)生，但正如Ian Malcolm在《侏羅紀(jì)公園》中所說，生命總是會(huì)尋求生存下去的方式。 據(jù)化石記錄顯示，生命的存活與滅絕和人口統(tǒng)計(jì)學(xué)相一致，如果有一個(gè)物種多得全世界都是，那就會(huì)有相應(yīng)的一兩個(gè)物種遭受滅絕的厄運(yùn)。此外，決定物種脆弱還是適應(yīng)性強(qiáng)的環(huán)境和遺傳基因，也是影響物種存活或滅絕的因素之一。 馬蹄蟹具備了生存的條件——他們在經(jīng)歷了四次大滅絕或無數(shù)小災(zāi)難后，背負(fù)著幸存者的愧疚感也就不足為怪了。 6. 火星化石的研究重新定義了地球化石的含義 化石到底是什么呢？以前，從地底下挖出來的任何東西都可以被稱作化石，但當(dāng)我們試圖了解古生物時(shí)，這個(gè)定義顯然會(huì)讓我們走入誤區(qū)。化石的辨認(rèn)其實(shí)并不容易。有時(shí)候，我們難以分辨一塊前寒武紀(jì)巖石上的氣泡是細(xì)菌化石還是普通的石頭。這些生物究竟是什么呢？我們又該如何判別它們的化石呢？說來也奇怪，答案也許會(huì)在我們探索太空的過程中浮出水面。現(xiàn)在的火星出現(xiàn)了化石扎堆的問題，因?yàn)槌说厍蛑猓鹦堑沫h(huán)境和氣候是最適宜生命生存的。那兒曾經(jīng)出現(xiàn)過海洋與河流，如果在遠(yuǎn)古的海洋和河流里存在過生命，那么也許水中還遺留著一些它們的化石。隨之而來的一個(gè)顯而易見的問題就是，如果5.42億萬年前的生物我們都無法辨別，又如何辨別四十億年前火星遺留下來的殘骸呢？ 5.化石偏愛的形成條件 你所看到的大多數(shù)化石可能都是在水中形成的。水中的環(huán)境非常有利于化石的形成。相比之下陸地上的則遜色些。舉個(gè)例子，海岸邊的淺水灘，河流和溪流中的蛤蜊和其他海洋生物會(huì)被徑流中的沉淀物迅速地吞沒，并被保存下來。一片熱帶雨林可能是一個(gè)物種豐富多樣的淺大陸架，但它不會(huì)形成太多的化石。由于雨林中的濕度高，動(dòng)植物死去后，它們的尸體會(huì)迅速腐爛。獵食者們會(huì)迅速分食地面上的尸體，即便尸體有部分的殘留，也會(huì)在風(fēng)吹雨打里被慢慢地腐蝕掉。低洼處的積水就如沼澤和環(huán)礁湖一般，很少有腐蝕微生物能在其中生存下去，因?yàn)樗鄙偕镔囈陨娴难鯕狻３说乩硪蛩刂猓搀w生物和體型大、壽命長、分布廣的動(dòng)植物的尸體更容易變成化石。另外，時(shí)間也是影響因素之一。造山運(yùn)動(dòng)和板塊俯沖等地質(zhì)作用，常常會(huì)抹去化石存在的痕跡，因此遠(yuǎn)古的化石是十分稀有的。 4.化石與遠(yuǎn)古生物大不同 動(dòng)植物死后的物理變化是一個(gè)十分復(fù)雜的過程。整個(gè)埋藏學(xué)的科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)開始著手研究這個(gè)變化過程。這個(gè)研究很有用，但并不能完整地還原遠(yuǎn)古生物的面貌。雖然我們可以利用完整的化石還原古生物的面貌，例如被困在琥珀中的昆蟲或是肉食類植物，但它們都是相當(dāng)年輕的生物形態(tài)。多數(shù)生物都只有一小部分的組織被保存下來，形成了化石。我們都知道，只有植物或動(dòng)物堅(jiān)硬的部分才有可能形成石化，所以專家必須通過生物堅(jiān)硬的牙齒，或是幸運(yùn)一點(diǎn)通過一些石化的骨頭，來重建還原古生物。 古藝術(shù)家用化石數(shù)據(jù)來重建還原古生物，但是他們會(huì)根據(jù)這些動(dòng)植物后代的樣子來填補(bǔ)一些細(xì)節(jié)。很多時(shí)候，一些新發(fā)現(xiàn)會(huì)重新還原古生物的樣子。例如有時(shí)候，著名的有羽毛恐龍的早期重建圖就是錯(cuò)誤的。盡管不想讓這一還原毀壞你心中的侏羅紀(jì)世界，但專家們?nèi)栽跒榇俗龀鰳O大的努力。不過正如生物學(xué)家約翰·哈金森博士（Dr. John Hutchinson）在《英國衛(wèi)報(bào)》（The Guardian）中說的那樣：“如果單純?yōu)榱藠蕵罚阃耆梢圆还苁裁纯撇豢茖W(xué)，直接用想象補(bǔ)齊遠(yuǎn)古畫面就OK。” 3.化石并非都是石化的 科學(xué)家對于字很是較真。一個(gè)古生物學(xué)家聲稱在2000萬年前，變成石頭的木頭，叫做礦化（permineralized）或者是置換物（replaced），而非石化（petrified）。 高度石化之所以發(fā)生，是因?yàn)槟绢^之間是空的。設(shè)想一棵樹倒在了湖中，而這個(gè)湖里面有很多來自附近火山的可溶礦物質(zhì)，即撒到水里的火山灰。而這些礦物質(zhì)，尤其是硅酸鹽，會(huì)進(jìn)入木頭里，填滿木頭的小孔或者是一些其他的空隙，這樣的話木頭就被石頭填滿，并被保存固定下來。 木頭還可以被置換。這是一個(gè)更長的過程。設(shè)想樹沒有倒入河中，而是被土掩埋了。那么在很長的地質(zhì)時(shí)間內(nèi)，地下水向內(nèi)滲透，礦物漸漸代替了整棵樹木，木頭的部份都被這些礦物一點(diǎn)點(diǎn)的置換掉了。所有“石化”的木頭都是很酷炫的，但是比起那些高度石化的木頭，古生物學(xué)家從那些經(jīng)歷過分子置換的木頭中得到了更多信息。 2.不同物種的同一生物特性已經(jīng)過多次進(jìn)化 我們之前說過，劍齒虎并不是唯一長壽的古老生物。劍齒只是趨同進(jìn)化的一個(gè)例子，即毫無血緣關(guān)系的物種獨(dú)立進(jìn)化了同一有用的特征。當(dāng)捕食者在捕食比自己還大的獵物時(shí)，劍齒就派上用處了。 其他有關(guān)趨同進(jìn)化的例子還有很多呢。例如，現(xiàn)代的長頸鹿跟恐龍毫無關(guān)系，但它們卻有著腕龍和雷龍一樣的長脖子；瀨形貍尾獸是一種早已滅絕的哺乳動(dòng)物，長相和行為都和現(xiàn)代的海貍非常像，盡管這兩種生物并不相關(guān)。 在眾多最奇怪的趨同進(jìn)化中，其中一個(gè)就與我們有關(guān)。盡管考拉是袋類哺乳動(dòng)物（它們有育兒袋），而我們?nèi)祟愂翘ド鷦?dòng)物（我們是通過胎盤運(yùn)輸養(yǎng)分來喂養(yǎng)未出世的小孩），但它們有著跟我們相類似的指紋。我想你們找不出比這更不相關(guān)的事了！科學(xué)家們認(rèn)為考拉可能已經(jīng)進(jìn)化了手指上的小螺紋，以便更好地爬樹，就像我們的遠(yuǎn)親——類人猿在很久以前所做的一樣。 1.遠(yuǎn)古的生物至今人丁興旺 人們認(rèn)為一些長相奇怪的動(dòng)植物早已滅亡，但今時(shí)今日，事實(shí)卻表明它們?nèi)院煤玫厣嬷Ｎ覀儼阉鼈儺?dāng)做殘存者，卻沒意識(shí)到我們身邊滿是大量古老的有機(jī)生命體，它們存在于地球上這個(gè)事實(shí)從未改變過。 正如上文所見，馬蹄蟹已從很多大滅絕中存活下來，但它們并不是唯一的幸存者。在數(shù)百萬年前，很多藍(lán)藻細(xì)菌就因地球上產(chǎn)生的氧氣而失去生命。昆蟲是另一種古生物的成功存在形式。例如，今日的甲蟲便可追溯到三疊紀(jì)（2000多萬年前）。在今日，甲蟲家族可能是世界上最大的活生命體家庭。他們的祖先也許早已邂逅過三疊紀(jì)水蝽，它就像在今日的池塘水面上向周圍掃視的水蝽一樣。 在眾多生物中，最令人感到驚訝的是幾種厭氧硫化細(xì)菌，他們是地球上第一個(gè)活生物體，在今日仍時(shí)時(shí)刻刻與我們相伴相隨，寄居在我們的消化道里。幸運(yùn)的是，地球大氣層在上億萬年的時(shí)間里得到了長足的改善……好吧，不管怎么說，大部分時(shí)間是這樣的。 |
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