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《生命和家园 27》

(2024-05-28 21:22:13) 下一个

地球生物用了几乎整个志留纪的两千多万年来修复创伤。同时,生物演化的脚步也没有停止下来。直壳鹦鹉螺留下的生物链顶层空却由另一种节肢动物占据。板足鲎可以长到两米多,有一对复眼和一对单眼。鱼类仍然显得弱小。但是有的鱼已经发展出下颚,极大地提高捕食能力。在陆地上,地钱演化成更高等的苔藓植物,并且出现了维管植物。分化岀来的茎干有纤维管状细胞。水分通过毛细效应向上输运。植物能够直立起来,不再匍匐在地上。这时有主茎,带分枝的绿色维管植物可以长到十来厘米高。

一个多世纪之前在苏格兰的莱尼村发现的燧石层保存了四亿一千万年前泥盘纪早期的陆地生态。它大抵是志留纪的延续,有藻类,真菌,地衣,苔藓和维管植物。陆地节肢动物中已经出现了昆虫。在泥盘纪的中晚期,植物演化出叶和根。以蕨类植物为主的植物有一米多高,覆盖了陆地上河流和溪流等潮湿地带,形成绿色的原始森林。这时的植物具备了气孔,光合作用和呼吸作用的重要气体通道。其中还有一种直径一米,高达八米的巨型奇特的原杉藻。现在古生物学界认为是一种真菌,在泥盘纪中神奇地出现,又不明缘由地消失了。泥盘纪早期海水温暖,适合珊瑚生长。现存的珊瑚化石忠实地记录了泥盘纪每天潮起潮落的海水活动。当时的一年有四百来天,一天只有二十二小时。这证实了地球自转的速度比现在快。泥盘纪是鱼类的时代。鱼类演化出硬骨类的脊椎动物。属于软骨类的鲨鱼也已经出现了,但是它们远远谈不上凶猛。而海洋中的霸主是盾皮类的邓氏鱼。它长达十米,重达四吨。咬合力极强的甲质赘齿可以粉碎任何物体。

三亿七千万年前的泥盘纪晚期开始了第二次生物大灭绝。因为时间的久远,我们可以有多种猜测,但是无法确定其真实起因。地质分析表明这次大灭绝包含两次大事件和一连串小的事情。整个过程长达两千多万年。百分之七十五的物种消亡了,其中包括大量的软体动物,绝大多数的珊瑚礁生物和三叶虫,以及邓氏鱼在内的所有盾皮鱼。

很难说这次生物大灭绝的漫长过程会有一番惊心动魄的场景。我只能想象生物在悄然无声的挣扎中死亡。而在同一时期,一次生物演化变革也在悄然进行。泥盘纪的鱼类们遍布在地球上所有的各种海洋河流的咸水和淡水的水域,甚至沼泽。泥盘纪中期气温较低,晚期气候回暖形成许多类似现在的湿地环境。一类有颌带脊椎的肉鳍鱼生存在沼泽里,为适应这种浅水泥地的环境发生演化。三亿八千万年前的潘氏鱼的胸鳍有了动物前肢的样子,可以在泥地起到支撑的作用。2004年发现的提塔利克鱼更进了一大步。提塔利克鱼的鳍分化出原始的腕骨和趾头。它很可能在浅水的泥底支撑爬行。它的头也像爬行动物,也可以稍微转动。头顶有气孔,证明它也有了肺。在沼泽的浅水缺氧环境里,提塔利克鱼可以将头探出水面,用肺呼吸。三亿六千万年前的棘螈也是即有鳃,又有肺。它的头部活动更加灵活,但是它短小的四肢不够有力来支撑身体,肋骨也不足以保护好它的肺部。这时的棘螈被认为只能在浅水中活动。真正走出水域,爬上陆地的是鱼石螈。泥盘纪晚期的高温气候使得沼泽等湿地消失得很快。鱼石螈被迫迁移,寻求新的家园。它背部的鳞片还没有褪去,皮肤已经改变,尽量减少在陆地环境中的体表水份蒸发。到此,脊椎动物真正地走上了陆地。

由鱼类到四足动物(然后才有人类)的这一过程极其重要,又极其复杂。这只是一个包含有一系列渐进式演化的框架性理论描述。我们对这一演化的真实了解其实很少。其中的任何一个环节可能不对,或者缺失,而已知的环节之间也不是完全洽合。现在还生存的棘螈四肢有八趾,而鱼石螈像只有五趾。要么棘螈变异了,要么从鱼到四足动物的这一演化环节是其它的生物,等待发掘。从泥盘纪之末到石炭纪之始的近两千万年里是陆地脊椎动物化石的空白期。也许答案就在那里。

—写于2022年11月29日(图片来自网络)

 

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