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翻开地球生命之书

中国矿业报 0评论 2022-05-07

  ◎  唐  跃 李  锋

  生物和生命无疑是生物学、医学的“菜”,但是你知道,认知出现在地球历史上的生命需要地质学的知识和方法吗?

  地球诞生几十亿年以来出现了哪些生物,最初的生命形式是什么,经过了什么样的变化过程,要回答这些问题,就像福尔摩斯在现场查找事件留下的蛛丝马迹,去重建事件经过,对应用于研究地球生命的蛛丝马迹,就是地球历史上出现过的生物死亡后,它们的遗体或遗迹在适当环境条件下被保存到岩石里,我们称之为化石的东西。比如大家熟悉的恐龙形象就是恐龙骨头化石再现的,在我国辽宁本溪有个地质博物馆里,陈列着有些鱼类和小型恐龙化石,栩栩如生,精美堪比艺术品。

  令人惊奇又值得庆幸的是,从大到恐龙那样的庞然大物,小到花粉,甚至肉眼看不到的细菌都能形成化石,它们默默的告诉我们它们曾经“来过”,不仅如此,还能告诉我们,它们当时的生存环境,比如喜马拉雅山的岩石里有海洋生物化石,就可以知道喜马拉雅山本来是低洼的汪洋大海,后来经历了沧海崇山的巨变。生物遗体和同时期的沉积物一同沉积下来,被新沉积物压在下面,越埋越深,压力越来越大,遗体成为化石,沉积物成为岩石地层,这样老地层古生物在下,新地层新生物在上,地质历史中形成的岩石,层层叠叠保存下来,形成了一部“编年史书”,地球生物的演化史就埋在其中,也可以说这是地球生命之书。

  翻开这本地球的生命之书,最开始记载了最古老的生物化石是来自澳大利亚西部岩石——瓦拉伍那群中,距今约35亿年的一种类似蓝藻的微生物。后来在格陵兰38.5亿年的岩石中发现了有机碳,把地球生命起源的时间提到38亿年前,结合其他发现,推测地球上的生命产生在距今38亿年到40亿年间充满硫磺味的热水或者软泥之中,或许是一种极端嗜热的古细菌。自生命出现后,地球生物开启了从简单到复杂,从低级到高级螺旋式上升,波浪式前进,波澜壮阔的演替进程,历经寒武纪生命大爆发和数次大灭绝,都被地球的生命之书收录。

  接着从前往后翻,生命大爆发出现在寒武纪(距今约5.42亿年前至4.9亿年前),地球上突然涌现出各种各样的结构复杂的动物,都是海洋里的,其光怪陆离通过云南澄江生物群化石可窥见一斑。三叶虫是这个时期的“形象大使”,动画片《机器猫》有一集就是用时光相机复活了三叶虫。寒武纪的生物在奥陶纪继续繁盛,直到约4.4亿年前发生奥陶纪生物大灭绝,多达85%的物种被消灭。志留纪植物裸蕨登陆,从水中开始向陆地发展以及鱼类出现是生物演化的大事件。泥盆纪鱼类繁盛,各种类别的鱼都有出现,被称为“鱼类时代”;最早的昆虫类化石也发现于泥盆纪;泥盆纪晚期,总鳍鱼的一个分支爬上陆地找吃的,在距今3.5亿年前,进化成原始两栖类。石炭纪时陆地森林沼泽遍布,现在地球的煤炭大约一半是那时的植物形成的;陆生生物大发展,两栖动物居统治地位,昆虫类也得到繁盛,当时昆虫体型巨大,又被称为“巨虫时代”,昆虫凭借发育出翅膀飞行,站上了时代“科技”巅峰,后来飞行生物都是他们技能的追随者。

  二叠纪昆虫开始迅速发展,爬行动物首次大量繁盛,二叠纪晚期蕨类森林逐渐被裸子植物替代。中生代包括三叠纪、侏罗纪、白垩纪,经历了裸子植物兴盛到被被子植物取代,被子植物在白垩纪出现并发展,地球上第一次有了花——如果你穿越到白垩纪以前,情人节无花可送。中生代的魅力在于爬行动物崛起,特别是恐龙,在海陆空都是霸主,暴龙、霸王龙、翼龙、沧龙因自带魔幻光环易于激发导演灵感,在动画片和科幻片里出镜率很高,电影《侏罗纪公园》再现了恐龙时代的样子,《尼斯湖水怪》里的“水马”也像一只恐龙。侏罗纪另一个明星是始祖鸟,它的化石在德国巴伐利亚州索伦霍芬晚侏罗纪地层中被发现,被公认为是最初的鸟类。

  白垩纪末期一颗行星撞地球引发了生物大灭绝,6500万年前包括恐龙在内75%的物种灭绝,但是白垩纪刚发展起来的鸟类、哺乳动物幸存下来,并在新生代得以进一步发展繁盛;而鳄鱼作为古老爬行动物能挺过这一关是因为它皮糙肉厚,能忍饥挨饿,捕食能力强又不挑食。新生代哺乳动物和被子植物高速发展,人类的出现是这个时代最突出的事件:第一个原始人,人类的祖先,出现在非洲并扩散到欧亚大陆,最终进化为现代人类。

  这就是地球生命之书,它未完待续。地球经历过熔岩奔流,缺氧,超级火山喷发,大地震,冰河世纪,全球大火灾,行星撞击,星爆辐射,它都毫发无损,一切过往皆为序章,不恋过去,不畏将来,但这些对地球生命却是毁灭性打击,曾经的繁华烟消云散,曾经的王者只留下化石,它告诉现在地球的王者——人类什么?就是,地球真的不需要保护,是人类需要,所以记住:保护地球就是保护人类自身。

  (作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

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