走进中国科学院博物馆:听化石的故事
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演化中的生命

如果需要用一个词形容生命,那一定是“演化”1二字。因为地球生命从无到有,从简单到复杂;从无脊椎到有脊椎,从水生到陆生;芸芸众生、林林总总,经历了约 40 亿年的漫长演化过程。

这个过程中充满了偶然,也包含着必然。“偶然”是指演化虽有事后看来的整体趋势,但在每个节点并无确定的方向——如果演化过程中的任何一点以另外一种形式展开,我们现在生物界的面貌将迥然不同,也许人类都不会出现在地球上;而这个“必然”就是诸多生物界和自然界的规律和法则,包括查尔斯·达尔文(Charles Darwin)提出的自然选择是地球生物演化的源动力的科学理论。

地球上最早的、确切的生命印记是发现于澳大利亚西部 34.5 亿年前的岩石中的微生物群落化石。2017年一项新的研究甚至认为早在 42.8 亿年前,生命就已经诞生在地球上了,就在原始海洋形成后不久——以我们现在所知,最早的地球生命是诞生于海洋的。

地球上早期的生命形式只是一些单细胞的细菌或古菌(二者合称为“原核生物”)。在大约 21 亿年前,地球上出现了第一个有细胞核的生命——真核生物。又过了 10 多亿年,也就是前文提到的第二次雪球事件之后,才出现了多细胞的动物;随后就是令世人瞩目的“寒武纪生命大爆发”,其间包括世界上第一条鱼的悄然诞生,从此开启了脊椎动物25 亿多年的演化历程。而在这 5 亿多年之中,发生了至少九次重大的演化事件(后文将以“大事件”为题一一介绍),人类才出现在这个蓝色的星球上。

任何时候提及地球生命演化,都无法忽视“大灭绝”事件,也就是地球上发生的快速而大范围的生物多样性降低事件。常说的“五大”(The Big Five)灭绝事件中,第五次即 6600 万年前白垩纪末的大灭绝事件最为人熟知,因为它终结了繁华 1 亿多年的恐龙帝国——相比之下,人类有记载的几千年历史真是难说悠久!值得注意的是,有学者认为现今地球上正发生着“第六次大灭绝”,而这一次很可能与人类的活动密切相关。人类是否应因此而警醒呢?

脊椎动物演化史示意图(来源:中国古动物馆)

有灭绝,也有新生——地球上生命不息、演化不止。作为生物界的一员,人类应该认清自己现今的位置并把握好未来。