翻开地球生命之书

2022.05.07 中国矿业报   

　　◎  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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