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大地這本「書」所講的故事1


  1原載《人類起源的故事》,雲南人民出版社,1977年版。

  大地是本奇妙的「書」,地層是「書頁」,化石是「文字」

  書中展現了早已消失在遙遠過去的生物進化過程——它是生命進行曲,人類孕育的故事。


大地是本奇妙的「書」


  人類是如何從動物界分化出來的呢?這個過程早已消失在遙遠的過去,今天已是看不到了。然而,我們可以去找一本「歷史書」,它能告訴我們想要知道的事,不過這可不是一本普普通通的書,而是一本奇妙的「書」——大地!

  大地確實像一本書,它的書頁是「地層」,書中的文字是「化石」,它記載著地球上生命發展的歷史,有了它,我們就可以瞭解人類遙遠的過去。

  


地層是怎樣形成的呢?


  如果我們走到山崖下,或是站在河岸的陡壁旁,可以看到岩石是一層疊著一層堆積起來的。它們有的是由卵石和泥砂膠結而成,有的是連綿的、比較緻密的岩塊。有的很堅硬,也有些膠結不好,比較疏鬆。這層層重疊的岩石便叫做「地層」。

  原來,地球的表面,也就是「地殼」,處在永不停息的運動中,不是這裡火山爆發,就是那裡地震。有的地區不斷上升,形成較高的陸地和高山,有的地區卻下降,成為低地或海洋。億萬年來,地球表面不斷地經歷著「滄海桑田」的變化。

  在這永恆的變動中,地勢較高地方的岩層由於不斷地風化剝蝕,遭到破壞,產生出大量的泥沙碎屑;也有些地區火山爆發,產生出火山灰、巖屑等。這些物質被流水、冰川和風搬運到較低的地方,在江河湖海裡沉積下來,也有的被衝進了山洞,充填其間。起初它們很鬆散,以後越來越多,層層疊壓著,把下面的擠緊壓實。含有礦物質的地下水滲透進來,把礦物質沉澱在孔隙中,慢慢地使它們膠結硬化,最後成為堅硬的岩石。各個時期沉積物質是變化的,因此岩石能層層區分,在沉積過程中還夾帶進了許多生物的遺骸。

  沉積次序有先有後,沉積時間越晚,層位越高,在地層沒有變動的情況下,根據層位的上下,可以判斷它們時代相對的早晚。

  化石又是怎樣形成的呢?

  原來古代生物的遺骸在沉積過程中被埋到地裡後,軟體部分容易腐爛,很快被破壞掉了,而動物的骨骼、牙齒、貝殼,植物的莖、葉及果殼等比較堅硬,不易分解,經過地下水裡礦物質的填充和交換作用,慢慢礦化,成為堅如石頭的東西,就這樣形成了化石。當然化石的種類很多,這只是通常見得最多的一類。

  我們平時稱作「龍骨」的,其實主要是古代哺乳動物的骨化石。原始人類的遺骸也能變成化石,他們所用的工具,如石器、骨器以及活動的遺跡被保存在地層裡的,也可以稱做「化石」。

  後來由於海陸的變遷和地殼的活動,化石也隨著地層上升,成為我們發掘研究的對象。

  動植物化石代表著地球上曾經生存過的古代生物,通過對它們的研究,能幫助我們瞭解今天世界上種類繁多的生物是怎樣從原始類型發展來的。保存在地層裡的人骨化石及人類活動的遺物,則是研究人類起源和發展過程的直接證據。

  在地層沒有變動的情況下,低等生物的化石出現在位置較低,也就是時代較早的層位中,而高等生物的化石只能從位置較高、時代較晚的層位中去找。

  如果我們將一個局部地區內不同時代的地層與它們所包含的化石情況研究清楚了,就可以將這個地區作為地層時代對比的「標準地點」。這是很有用處的,只要其他地區能找到化石,通過這些化石跟「標準地點」的化石進行對比研究,就可以知道它們所在地層的「相對年代」了。

  「相對年代」可以告訴我們這個地層比那個地層的年代是早還是晚,但它不能具體回答究竟距今多少年,即所謂「絕對年代」。

  近些年來,隨著科學技術的發展,人們已能利用地層中化石或其他物質所含的放射性同位素來測定「絕對年代」,根據這些同位素的衰變速度測出距今的具體年代來。例如碳14的方法可以測定幾萬年內人類、生物的絕對年代!

  科學家們依據多方面的研究,將地球的歷史過程分成許多大大小小的單位,各自有自己的名稱,這些名稱都是從外文翻譯過來的,有的是意譯,也有的是音譯。從地史年代表我們可以看到動物從低等發展到高等與地質時代由古老到近代的對比情況。

  這個地史年代表,不就是大地這本「書」的綱目嗎?

  不過,應說明的是,大地這本「書」,由於年代太久遠了,特別是由於地層的變動,已有不少「缺頁」,書頁裡有些「字跡」也有點模糊了,所以有許多章節的內容還不太清楚,需要我們去尋找更多的化石,把這本「書」續全。

  


大地這本「書」所講的故事


  現在就讓我們一頁一頁地翻開大地這本「書」,來追溯人類歷史的遙遠過去。


生命的起源與脊椎動物的產生


  我們生活的世界是物質的世界,它不斷地在運動、變化和發展著。

  大約在距今60億年前,地球開始形成,慢慢地出現了地殼、海洋和大氣的分化,從而具備了形成生命的基本條件。

  最初地球上只有無機物質,由於大自然內部的矛盾運動,以後在高溫條件下,產生了簡單的有機物。

  原始的海洋是生命的搖籃。

  隨著地球表面的溫度下降到一定限度時,在原始海洋裡形成了複雜的有機物,最後發展到具有新陳代謝作用的蛋白體,生命是蛋白體的存在方式,於是生命現象在地球上誕生了。

  原始的蛋白體又經過長期的由低級向高級的發展,出現了內核和外膜的結構,發展成細胞。

  隨著細胞的產生,整個有機界進一步發展的基礎就建立起來了。

  繼單細胞之後出現了多細胞生物,細胞之間有了分工,這樣生物體的結構就越來越複雜了。

  由單細胞動物進化到人,經歷了許多複雜的過程,主要分為無脊椎動物和脊椎動物階段。

  在元古代時(距今6億∼10億?年),從單細胞的原生動物中分化出多細胞的無脊椎動物。發展到古生代的初期(距今4.4億∼6億年),它們極為繁盛,出現了大量較高等的類型,並從中進一步分化出脊椎動物。

  脊椎動物是動物界中最高等的一個門類,大約在距今4.4億年前就開始出現,它的主要特點之一是:身體內有一條脊樑骨(脊柱),它是由許多單個的脊椎骨連在一起組成的,這條脊樑骨是動物身體的支柱,使得身體變得堅強有力,而且它還起著保護脊髓和內臟的作用。

  脊椎動物的另一個更重要的特點是:它們的神經系統發達,有腦和脊髓的分化。這就為人類的勞動,人的自覺能動性的產生奠定了物質基礎,使脊椎動物具備了進一步向人類發展的重要條件。

  脊樑骨和腦的出現是動物進化史上的一次重要飛躍,提高了動物適應外界環境的能力,從此動物界進入了一個新的大分化、大發展的階段。

  


從魚到人


  脊椎動物包括魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類。脊椎動物由低級向高級發展,直至人類誕生前,又經歷了幾次重大的飛躍。

  最早的脊椎動物約在距今4.4億年前的奧陶紀開始出現,最初是一些像魚的小動物,它們沒有上、下顎,也沒有成對的鰭,主要生活在水底。

  在進化過程中,產生出較高級的類型,如無顎類、軟骨魚類和硬骨魚類等,它們具有上下顎和成對的胸、腹鰭,這就更加有利於取食和行動。從此便迅速發展起來,到了距今3.6億年前的泥盆紀,魚類成為水裡最繁盛的動物。

  在進一步的發展過程中,它們形成了好多分支。有的以後滅絕了,有的演化為現代生存的各種類型。而另有一支,它們是硬骨魚裡的一類叫總鰭魚的,能適應自然環境的變化,經過量變到質變,肺囊代替了鰓成為主要的呼吸器官,偶鰭變成四肢,逐步爬上了陸地,成為兩棲動物,完成了脊椎動物由水域上陸的第一次飛躍。

  兩棲動物在泥盆紀晚期出現後,成了當時最進步的動物,但還不能算是真正的陸上脊椎動物,因為它們只有在水裡才能生殖,度過幼年時期,平時生活也只能在有水的潮濕地方。現代的青蛙就是一個很好的例子,所以兩棲類只能生活在離水源不遠的地方。

  石炭紀時從古老的兩棲類中分化出一支能夠在陸上產卵和繁殖後代的代表,由它們產生了最早的爬行動物。

  爬行動物的主要特點是用羊膜卵(「蛋」)來進行繁殖。羊膜卵可以產在陸上,並可在陸上孵化,在發育過程中擺脫了對水的依賴,可以遠離水域生活,這樣,終於通過了脊椎動物上陸生活的最重要的一關。

  爬行動物是真正的陸上動物,一經出現便迅速分化出許多分支,在距今7000萬到2.45億年前之間的中生代發展特別快。尤其是其中有一部分演化成為各種各樣陸上生活的「恐龍」,盛極一時,地球上一度成了「龍的世界」。這裡說的恐龍是指中生代一類爬行動物的總稱,今已滅絕,與傳說中的「龍」是兩回事。傳說中的「龍」其實是不存在的,它是封建統治階級為了迷惑人民群眾,加強神權統治的需要而捏造出來的。

  從原始的爬行類中還分化出一個分支,它們的前肢漸漸變成有羽毛的翅膀,骨骼變細並中空,適於空中活動,成為鳥類。鳥類是脊椎動物進化譜繫上的一個旁支,與人類發展的歷史沒有直接的聯繫。

  脊椎動物發展史上最重要的飛躍是哺乳動物的興起。

  爬行動物,如蛇、蜥蜴等,儘管擴展到陸地絕大部分地區,但它們還有缺陷,就是身體內沒有保持體溫恆定的有效裝置,只要環境的氣溫發生大的變化,它們就只有停止一切活動,進入「休眠」狀態。雖然上了陸地,但它們的行動還是受到很大限制,這些缺陷到了哺乳動物的出現才基本上得到克服。

  大約在距今2億多年前的三疊紀晚期,從古老的爬行類中分化出原始的哺乳動物,經過漫長複雜的進化過程,它們獲得了定溫(這是因為它們身上長毛,皮下有脂肪層,並有汗腺的調節作用,所以體溫能保持恆定)、胎生和用乳汁餵養幼仔的特點,神經系統也有了很大發展,產生了較大較複雜的大腦半球,身體結構變得更完善了。到距今7000萬年前,即新生代開始時,哺乳動物由於具備了這一系列的優越性,在生存鬥爭過程中戰勝了爬行類而迅速發展起來,脊椎動物到此進入了又一次大分化、大發展的新階段。許多分支產生了,它們進入到自然界海、陸、空的各個領域。空中飛的有各種蝙蝠;海洋中有著巨大的鯨,成群的海豹;陸上有牛、馬、羊、鹿、象、虎、豹等,種類多極了。與人類起源關係特別密切的靈長類,也就是其中發展起來的一支。

  靈長類的祖先是原始的樹鼩,是從樹棲的原始食蟲動物發展來的,靈長類主要生活在熱帶和亞熱帶森林裡。在進化過程中,它們適應樹上生活,發展了拇趾與其他趾對握的能力,便於攀援和執握物體,它們視力敏銳,並產生雙眼的立體視覺,提高了動作的靈活性,大腦也發達起來,這些特點在它們的進化中都具有重要的意義。

  從最低等的靈長類,即原始的樹鼩向前發展,產生了各種猴類及更高等的猿類,最後在距今一二千萬年前從古猿中分化出一支向人類發展的支系。

  歸結起來,從最低等的動物演化到人類誕生的前夕,經歷了好幾個階段,伴隨每個階段的興起,都有重要的質變或飛躍,每次質變都將動物的身體結構和機能推進到一個新的高度。由此可見,自然界總是不斷發展的,永遠不會停留在一個水平上。

  整個動物界的發展為人類的出現準備了充分的物質基礎。達爾文在他著名的談人類起源的書中指出,人不過是生物進化的一個階段,他說:「可能世界為人類的發生作了長久的準備,這是對的,因為人起源於一連串的祖先,這一連串中只要失去其中的一環,就沒有人類了。」這種看法基本上是正確的。

  從動物進化的歷史事實我們可以看到,一方面由於內部矛盾的不斷發展,生物本身在變;另一方面環境也在變。生物和環境始終處在矛盾對立之中,生物必須解決它與環境的矛盾才能適應下來,才能得到生存和發展,否則就要被淘汰、滅絕。生物的進化就是一個不斷自行產生、自行解決矛盾的過程,是按著自然界新陳代謝的規律,在遺傳和適應不斷鬥爭的推動下,經過不同的飛躍形式而完成的。

  
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