书城科普爱因斯坦的圣经
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第29章 旧约(10)

有些复细胞动物从严酷的气候下生存下来。有一毫米粗和几厘米长的管状微生物存留下来。它们通过管子过滤富含营养物的水。它们坚硬的外壳起保护作用,里面的器官用于吸入O(下标2)和食物。

许多后生动物的体积增大了,同时保持扁平或很薄的身体。比如,一些原生水母有一米宽,但是,它的厚度却只有几厘米厚。扁平的叶子从这些主干里面伸出来,就跟蕨类一样。遍布各地的长长的原生蠕虫钻进海底泥沙中,或者浮在海水中。扁平、“有毛”、看上去像银鱼的一种动物在海床上蠕动。最终,这些银鱼似的动物进化成某种强有力的古代海洋动物,也就是三叶虫。

更弱的一些物种因为缺乏肥沃的滋生地而灭绝,也有因为寒冷的气候、生物之间的竞争、生物大战等原因而灭绝的。但是,更强的一些物种留存下来。其中有复细胞动物,它们通过呼吸代谢从一个氧气越来越多的世界里受益。它们开始繁殖发达起来。

第二十六章:超大陆断裂

5000万年过去,时在6亿年前。炽热的岩浆通过劳伦古陆中的亚洲超大陆上升。裂缝出现了,火山突然间冒出。在接下来的3000万年里,超大陆断裂成原生西伯利亚古陆、劳伦古陆、波尔迪卡古陆和哈萨克斯坦古陆。

岩浆使新的海洋地壳形成。不久,海洋板块分离,它们推动四个新大陆彼此分开。数百万年之后,原生西伯利亚、劳伦、波尔迪卡和哈萨克斯坦古陆向北漂移,南极留下来了,并困在亚皮塔斯古陆上。虽然这四块大陆向北移动,另一块超大陆,也就是冈瓦纳超大陆,却向南移去了。

原生西伯利亚、劳伦、波尔迪卡和哈萨克斯坦古陆与海洋一起为生物提供了肥沃的栖息地,在那里,新的物种不久便形成。一个大陆边际内的动植物彼此战斗。但是,来自不同大陆的那些动植物却没有争斗,因为大陆之间广阔的海洋成了它们的屏障。这样,不同大陆沿岸的一些生命进化成了不同的生命形式。在随后的数个世代里,生命以各自的方式进化。

新近形成的海洋山脊中的二氧化碳升到大气层中。漫长的雨期有助于大气层保持这张二氧化碳织成的厚毯。当地球温度增高时,更暖的气候就回到了4亿年前的水平。因为形成了更为适宜的气候,藻类和微生植物开始再一次繁殖起来,它们吸入二氧化碳,吐出氧气。

地球演化三部曲之第一卷,称为古生代

对此地球发话,它必有回应。

(引言)

尔可于石中观文字。

原生代结束了,时在5.7亿年前。地球成熟了,显生代开始了,一直延续至今。

显生代的希腊语意思是“显示生命”,因从此时始,大量化石将在地球各处刻下历史印迹。从此以后,生物日期可以确定下来。使其成为可能的是贝壳的出现,因为贝壳将压进泥土里,然后硬化成模子,可以保存古代生命的形象。地球演化的每一时期都会有自己独特的植物和动物区系。更年轻的沉积化石会叠在更旧一些的沉积化石上。沉积岩如同读一本书,每一层沉积岩都像一个章节,每一块岩石也如同一个段落,它们是一些需要解释的奇特的模式。跟牧师一样,现代的古生物学家会读这些篇章,并解释它们。古代化石如同现代犯罪学中的指纹,石化的残留物如同头发和人体的纤维,石化的骨头就跟血渍一样,甚至还可进行DNA分析。因此,地球的沉积层显露出地球的历史。

显生代分为三个世代,第一个是古生代,意思指“古代生物”,第二个是中生代,意思是指“中期的生命”,第三个是新生代,指的是“近期生命”。

因此,公元前5.7亿年,一个新的世代,即古生代开始了。古生代将持续3.25亿年,并分为6个时期:寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。

故此,公元前5.7亿年,一个新的时期,即寒武纪开始了,其将持续6500万年。

寒武纪沉积岩讲述的是最古老的地球往事,这些岩石是古生物学界的“死海遗传。”

古生代之第一书,称为寒武纪

要有充沛海水洄溷而流,

令其携裹有生命的物种。

第一章:寒武纪的地球面貌

原生西伯利亚、劳伦古陆、波尔迪卡和哈萨克斯坦各大陆继续向北漂移。劳伦古陆和原生西伯利亚坐落于赤道。哈萨克斯坦在原生西伯利亚的东南边,波尔迪卡在南回归线南边的亚皮塔斯海的中间。劳伦古陆在其边上,因西部的原生北美在为原生北美东部的北边。原生格陵兰处在原生北美的东边。

冈瓦纳古陆从北回归线延伸到南极圈。冈瓦纳大陆的原生一现代大陆的各大块都处在不同的位置。比如,原生澳大利亚和原生南极洲在北半球的南边,而原生阿拉比亚却在南极附近。原生中国处在原生印度的西边,而原生印迪亚又在原生南极的西南边。原生南美和原生非洲都定位于南半球超大陆的中间。但是,两相都倒过来了,因原生非洲的北部处在原生非洲南部的南边,而原生南美的南边却在原生南美北部的北边。原生非洲和原生南美很恰当地互相挤在一处,就如同两个情人彼此拥抱。

公元前5.7亿年的世界地图与现代世界的地图不太一样。当时的世界很不寻常。

再后,海水涨潮,沿岸地区一片汪洋。所有的大陆都有广泛的边际地区,全都是浅海地带,里面有生命所需要的肥沃土壤。泥淖的海洋底部有很多营养物,水面比深海中有更多的氧气。

天空经常是晴朗的,白天常常很温暖。地球上多半是极好的气候。

第二章:寒武纪的生命及进化

风沙走动,怪云飞旋,

大地陡起尘埃,若有巨手搅动。

尘土落地之处奇形显现,

有若十一只手臂伸出,

各擎一盏烛光。

进化以极快的速度前进。雷管上的导火索在丝丝作响。一切准备就绪,只等生化爆炸,也就是进化辐射:地质条件成熟了,化学条件成熟了,气候成熟了,大气成熟了,生物学条件成熟了,因海平面上升,各大陆彼此分开,为生物提供了新的浅水栖息地,因循环的海流里面携带着营养物,海洋和空气已经温暖起来,大气里面有了氧气,真核细胞早已经出现,进化史中的生殖革命已经发生了。

此即如同装填混合炸药,

有药粉,有汽油,有火。

公元前5.7亿年,进化史上的“大爆炸”发生了!

进化过程发生了大爆炸,

此为生物革命的肇始。

地球上的动物的种类突然增多了,有环节动物,有节肢动物,有腕足类动物,有栉蚕属动物,有栉水母、刺丝虫类,有棘皮类动物,有脊索动物,有软体动物,有笔石,还有海绵等。

寒武纪动物形成了壳体,同时,另外一些生物生出了坚硬的躯体,这是战斗时有效的保护盾牌。复细胞动物形成了它们的壳和甲衣,因它们分泌出像碳酸钙、磷酸钙和二氧化硅之类的矿物。外壳一律称为外骨骼。从钙类矿物中形成的壳体称为钙质壳,从磷酸钙矿物中形成的壳体称为磷酸壳。从二氧化硅矿物中形成的坚硬部分称为硅化体。生物死亡时,它们的外壳和坚甲会在海底沉积下来。压碎后分化为石灰石、黑硅石和磷酸钙沉积岩以后,经常会变成水底碳酸平台带。有时候,海洋底部会升到海面以上,于是便生成了远海珊瑚礁。

有些复细胞动物可移动,有些复细胞动物为固着型,它们紧贴在海洋底部。

环节动物为一些分段的蠕虫,它们的身体是一段段的。是由某种东西联系在一起的。环节动物是从原初海虫中进化而来的,海虫为埃迪卡拉时代的生物。寒武纪有一些环节动物进化以后,最终会来到陆地上,变成了现代的蚯蚓和水蛭。其他的一些则一直为海洋底部的蠕虫。

节肢动物有坚硬的外甲,它的身体分成一节节的,还生有匹配的一对对带关节的臂、附属肢体、触须、腿或翅。有朝一日,它们会成为地球上第一批会在陆上行走的生物。再后,海洋底部布满节肢动物的踪迹。最后,这些古生物会演变成甲壳类,比如藤壶、龙虾、螯虾、螃蟹和河虾。也会变成像草蜢、蟋蟀、蚜虫、蚂蚁、虱子、地蜈蚣、蝴蝶、臭虫、甲壳虫、蜻蜓、黄蜂、跳蚤、苍蝇、白蚁、飞蛾和蜜蜂等。再有一些变成了蝎子、扁虱、蜘蛛、壁虱和百足虫。

栉蚕属动物为半环节动物和半节肢动物,它们是一些带有囊的蠕虫,看上去像是多足真螈。

腕足类动物也称为穿孔贝类,都是些小型海洋复细胞动物。腕足动物生活在两片壳体内,靠滤食为生。上层壳体保护上面,下层壳,也称底板,一般比上层壳稍大一些,从底部保护后生动物。壳体一般是双边对称的,左边和右边都是镜像对称的。但是,壳体有很多形状,有些看上去像舌头、飞蛾、秒表、蝴蝶或者蝙蝠。许多壳体动物为卵形。它们的颜色也不一样,有棕色的,有绿色的,有红色的,灰色的,粉红或者白色的。有一些身上有斑点,有一些身上有条纹。壳体内包含有一种极小的肉乎乎的身体,上面有纤毛,或者像毛一样的丝线。腕足动物通过两壳之间的缝隙进食,也就是用那些纤毛梳理带有极小微生物的海流。在寒武纪开始的阶段,壳体为磷酸类,无关节,数百万年过后,许多壳体成为钙质壳。到寒武纪的末尾,几种类型的腕足类动物成为有关节动物,身上生出了使壳体能够转开或者闭合的肌肉。

栉水母亦称梳子水母,样子呈瓶形。闭合的一端里面有一个感觉器官,许多齿即从此而出,然后摇动使水母移动起来。在它移动的时候,活体生物就被扫进开放的一端,也就是它的口。因此,栉水母就像浮在海里的一台真空吸尘器。

并非所有刺丝虫类都是寒武纪的新来者。有一些在原生代晚期就已经存在了。它们是水母、原生海葵、原生珊瑚虫、水螅、海笔、柳珊瑚等。它们都有两层表皮,而且都是食肉动物,以海中浮游生物为生。铃形水母和水螅以下悬的触须在海上浮动。原生海葵呈柱形,而且有粘附力,它们都生在海底泥沙里。它们的嘴和色彩明亮的触须都直接向上指着,看上去像一朵花而不是动物。刺丝虫都是向心对称的,就像一个圆盘。海笔看上去像羽毛,生长在海洋的底部。海扇更没有定则,它不是只生有一个杆茎,而是有数个杆茎,形成了一种分支结构,看上去像蜘蛛网。

棘皮类的意思是指“有刺的皮”,它们是一些食腐动物,生有很硬的刺壳。它们有时候在海底爬动,有时候又浮在水中,专吃腐烂的生物残体,这样当然也使洋底和水体清洁一些了。许多棘皮类动物看上去像精巧的玻璃器皿,有杆形,杯形,锥形和树叶形的容器。其中有很多看上去像水下花朵。再后来,棘皮类的祖先进化成海胆、海参、海刺猬和海星。还有一些变成极精美,甚至非常脆弱的生物,比如海菊和海百合。

寒武纪原生脊索动物相当罕见。但是,来自埃迪卡拉动物区系的一些软体复细胞动物生出了坚硬的保护性外层,而且能够游动,尽管游得不灵活。这是些无下颌的原生鱼类。但是,其他一些游动的软体生物获得了磷酸盐椎形“牙齿”。原生脊索动物死亡时,它们的牙齿变成了化石,也就是牙形石。但在寒武纪,这样的长牙生物并不常见。

深海游动的原生脊索动物,

搅动了海底的泥沙沉积物。

在地球演化史余下的部分,原生脊索动物会经历广泛的进化,最终成为脊索动物。最早的脊索动物是原生鱼类。有些鱼会生出肢体来,进化成四足动物,而四足动物进而又演化成两栖类和羊膜(胞衣)动物,也就是可以到陆地下蛋的脊椎动物。羊膜动物进化成热血动物,比如哺乳类和爬行类。有些爬行类动物会生出翅膀,像鸟一样飞行,而另外一些会留在大陆上,或者回到海洋里。因此,脊索动物包括两栖类、鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类。人类是一种脊索动物。

软体动物共有三大类型:原生头足动物、腹足动物和双壳类。原初扇贝和牡蛎以后会“加入”双壳类,这是一种无脊椎动物,它们有两扇带活动门的壳体,比如蛤和蚌类。此时,腹足动物还是水下的原生鼻涕虫以及原生蜗牛,而原生头足类动物却只是原初章鱼、原生鱿鱼和原生鹦鹉螺目软体动物。

笔石是一种线索样的后生动物,看上去像树枝。笔石成群和谐地生活在一起,它们以树枝状的结构生活,其中一些看上去像一张网,过滤水体,获取其中的食物颗粒和浮游生物。

埃迪卡拉原生海绵进化成了现代海绵,这种有机体可以过滤食物,也就是用细孔吸食,它们薄薄的身体由极细的硅酸或保护性的钙质骨针构成。

第三章:寒武纪海洋生物

原生代动物区系中的软体动物因为很容易消化,故而经常成为寒武纪硬壳复细胞动物的食物。再后,原生代动物区系就灭绝了。但是,有少数几个管形复细胞动物因为长出了坚硬的外壳而侥幸活了下来。它们成为寒武纪管形复细胞动物。比如,有一种极小的动物长有一层很像水管的壳,里面有三个很长的缺口。管子的一端是打开的,另一端闭住。它们吸入海水,过滤其中的有机物质、营养物和食物颗粒。

一种数厘米长、身上有刺的生物在海底缓缓爬动。它的身上全部为无数的小叶形板盖住,看上去像菠萝。它的背部有两排刺,如同两排剑威胁着上面的生物。在它的前端和两侧,两排有牙齿的弧形条在海底抓动,寻找藻类和其他食物。这种动物是古环节动物中的“刺猬”,是寒武纪海洋中的“小剑齿龙”。缓慢的水流在其刺间流动,如同稳定而缓和的风在吹动。

一种球形棘皮动物直径有两个厘米,它身上覆有无数小小的硬甲。在一侧,如同海星一样,5只有沟的臂从嘴中伸出。食物颗粒从沟中移向嘴里。

原赫茨牙形石是极小但又凶猛的猛兽。跟现代的地蜈蚣一样,它们有夹子,可以将猎物活活夹死,就如同老虎钳一样。原赫茨牙形石死后,会留下极小的牙齿。这些牙齿成为磷酸化石,并在硬土层里留下印迹。

海洋中生活着很多无关节的腕足动物:拥有卵形磷酸壳的舌形贝类和生有钙质圆壳的顶孔目动物。虽然舌形贝类和顶孔目动物会为其他物种所控制,并在数量上大幅下降,但是,它们还会存留下来,存活到今天,成为地球上最古老的陆上穿孔贝类。

一种梨形、直径约五、六厘米的动物可直立而坐,它们身体的一半插在泥中。跟现代的犰狳一样,它们身上盖满了数不清的片甲。它坐在那里,食物颗粒从板间沟中通过,那些沟以螺旋方式布满它的全身。

还有一些掠食者可以在腕足动物和软体动物身上钻孔,把里面的肉吸出来。但是,有些腕足类动物学会了臭鼬一样的战略,它们排放出一些化学物质和刺激性物体,使这些掠食者躲得远远的。有些猎物钻到泥沙里面去逃命,一些海底蠕虫也是如此。

第四章:三叶虫

海底一片喧闹,

它们急速奔跑。