《生命和家园 23》
布尔吉斯页岩古生物群是寒武纪生命最著名,最传奇的证据。考古学家沃尔科特的这次意外发现的经历有好几个版本。最可靠的说法是于1909年在洛基山脉的加拿大部分的一次实地考察中,他的妻子所骑的马突然失蹄滑倒。沃尔科特扶起妻子时看见被马踢翻的页岩块上有奇特的古老甲壳动物的化石。第二年,沃尔科特再次回来,发现了这一大片相当于城市规模的古生物化石群。五亿多年前,一次巨大的泥石流滑坡瞬间将浅海中的生物掩埋封存起来。地壳运动再将这个页岩层抬升到海拨一千多米的高度。在以后的十多年里,沃尔科特采集了六万多件标本。沃尔科特的发现和研究并没有引起人们的注意。直到二十世纪六十年代,沃尔科特已经去世四十来年了,莫里斯重新整理分析布尔吉斯化石标本,还原出寒武纪生物群体的面貌,才引起业内人士以及后来社会公众的关注。1984年,侯先光在中国云南发现了澄江寒武纪生物群。它甚至比布尔吉斯生物群还早一千多万年。现在,这两个生物化石群都作为世界遗产保护起来了。
寒武纪呈现出众多的生物门类。而现代海洋生物的大多数门类在寒武纪已经形成,奠定了基础。原始的海绵生物更像附着在水底的一个细胞集合。损失任何一部分,海绵仍然能存活下来。腔肠动物中有存活到今天的水母,珊瑚,和海葵等。棘皮动物中有海星和海参等。寒武纪的生物已经发展出三胚层。同二胚层生物相比,除了外壁细胞层在生物胚胎发育时形成皮肤,内壁细胞层形成消化道器官之外,三胚层生物还有一中间细胞层,发育成为生物体的主要机能器官。中胚层在脊椎动物和人类发育的过程中还包括骨骼。一些软体动物已经懂得利用岩石中的碳酸钙或者硅氧化物生出坚硬的贝壳。它们演化成当今的蚌类和螺类等。布尔吉斯生物群和澄江生物群都有大量的节肢动物化石。节肢动物的甲壳有利于生物化石的形成和保存。当然在寒武纪就已经有了众多的节肢动物。它也将是地球生物中包括最多物种,最多生物个体的最大门类。
寒武纪被认为是一次生命大爆发的时期。这不仅是因为这个时期产生出的生物门类的数量,也是因为所出现的各种奇特的,与现代生物完全不同的生物种类。它们像是在寒武纪里的一次实验,但是在以后的生命演化和自然选择的过程中消失了。寒武纪大爆发的说法也是因为生物物种从埃迪卡拉生物群到寒武纪生物群的一次大飞跃。埃迪卡拉只有一些摄取食物和吸收氧气的功能单一的多细胞简单结构的动物。它们的形态和活动还类似于现代的简单植物。而寒武纪的动物已经是高度组织分化和协同机能的复杂生命体。也许水母已经出现在埃迪卡拉时期,我们却很难找到埃迪卡拉生物群和寒武纪生物群之间整体上的联系。
生命演化从来就不仅仅是渐进式的,中间穿插着生命的跃迁。一来生物基因突变是随机的,不可预期。二者地球环境的变迁也不是连续更迭的。各种不期的因素会造成环境突如其来的变化。生命在和环境互动的过程中必然有一番巨大的周折和动荡之后才能达到一个新的平衡和支撑。更何况埃迪卡拉时期跨越有一亿年。生物有足够的时间进行渐进演化。福提认为一些比如贝壳类的动物可能在埃迪卡拉时期就出现了。只是它们还太小,无法留下生物化石。寒武纪生物大爆发只能说是生物成长,演化到我们可以观察到的范围。这么长的时间里突变式演化也是很有可能的,或者说是必然的。我们只是还没找到那些导致生命演化的契机和诱因。
—写于2022年11月15日(图片来自网络)