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时光酝酿的巨变

时间:2022-02-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:但哺乳动物最终取代了爬行动物,昆虫也可能最终取代人类。这些动物湿冷的身体完好无损,它们延续了冷血爬行动物的传统。但更进步的动物对反复无常的环境的威胁做出了其他回应,它们一方面产生了犬齿兽,另一方面产生了恒温哺乳动物。哺乳动物的活动量更大,这无疑让它们比爬行动物更具优势。到目前为止,绝大多数哺乳动物产崽时,幼崽都处在一个相对成熟的状态。哺乳动物的身体被隔膜彻底分成两部分。
时光酝酿的巨变_35亿年的生命物

大自然不断强化着爬行动物的牙齿、鳍和翅膀,以维持它们在大地、海洋和空中的霸权,同时,它也培养着其他物种来接替它们。这就是它的方式,得失成败、荣辱兴衰总得交替着来。在伟大生物的阴影之下总生活着那些亿万年不变的生物,它们极度保守、不思进取,只是站在一旁静静等待。但假以时日,它们必定会得到机会。统治者很少关注它的疆土上那些黑巷子里的低语,就像人类并不会觉得昆虫的嗡嗡声里有不祥之兆一样。要是说昆虫有朝一日将取代人类的地位,人类肯定会嗤之以鼻。中生代的爬行动物要是懂得嘲笑,对于把危险归结到被它们踩在脚下的弱小哺乳动物身上的想法,肯定会笑掉大牙的。但哺乳动物最终取代了爬行动物,昆虫也可能最终取代人类。

犬齿兽想象复原图。犬齿兽是哺乳动物的祖先,有很多与哺乳动物相似的特征,能在咀嚼食物时呼吸,还长有体毛

哺乳动物的解剖结构和生理机能如今都已司空见惯,无论是在动物园还是在海水浴场,但在中生代它们却十分罕见。但是,哺乳动物身体的所有基本特征在遥远的当时都已经存在了。大约在动荡的二叠纪期间,距离爬行动物占领地球还有漫长的岁月时,某种爬行动物走上了一条奇特的进化之路,发生了深刻的改变。它们被称作犬齿兽,其骨骼在南非的三叠纪岩石中被保留下来。它们的牙齿和当时的其他爬行动物有所不同,而是已经像哺乳动物一样分化出了门齿、犬齿和臼齿。此外,它们的头骨脊柱接合处的骨头,以及爪子、臀部和四肢的某些部分也与哺乳动物惊人地相似。这些动物预言着新时代的解剖结构。人们相信,它们未被发现的祖先同样也是最早的真正的哺乳动物的祖先。至少犬齿兽和原始哺乳动物非常相似,而且它们也差不多是在同样的时间和同样的地点出现的。

仅存的两类卵生哺乳动物之一:针鼹。针鼹类似于我们日常所见的刺猬,生活习性也与刺猬近似。但针鼹却为卵生,每次只产一个卵,母亲也有一个小小的育儿袋。针鼹仅分布在澳大利亚大陆、塔斯马尼亚岛及新几内亚区域

仅存的两类卵生哺乳动物之一:鸭嘴兽。鸭嘴兽是一种夜行、水陆两栖哺乳动物,因嘴如鸭喙而得名。目前仅分布在澳大利亚大陆及塔斯马尼亚岛

在二叠纪,沙漠让大多数爬行动物无法继续志得意满了,它们必须靠自己的四肢去追逐水源和食物,这为恒温动物的进化创造了机会。奔跑能提高体温,二叠纪的冰川摧毁了南半球的陆地,让所有的冷血动物濒临绝种,但也为保持体温提供了最大限度的刺激。有利和不利的气候相互交替,前者解冻了一些爬行动物,它们冒着死亡的危险,在漫漫寒冬里选择了冬眠。这些动物湿冷的身体完好无损,它们延续了冷血爬行动物的传统。但更进步的动物对反复无常的环境的威胁做出了其他回应,它们一方面产生了犬齿兽,另一方面产生了恒温哺乳动物。

哺乳动物的活动量更大,这无疑让它们比爬行动物更具优势。它们摆脱了祖先全无生气的状态,并因此进化出了长腿、毛发、灵活的下颚,特别是具有两房两室的心脏、温血和高度敏感的神经系统。就解剖结构的每个细节而言,哺乳动物都代表着脊椎动物身体的完美状态。最早的哺乳动物和绝大部分爬行动物以及所有的鸟类一样,是卵生的,但产卵这种危险而过时的习惯慢慢被抛弃了,取而代之的是胎生和养育幼崽的方式。鸭嘴兽和食蚁兽在现代世界中显得不合时宜,因为它们还是靠敲碎蛋壳来到这个世界上的,而其他哺乳动物都是胎生了。在这些胎生哺乳动物中最原始的是有袋目。母袋鼠和母负鼠产崽时,它们的幼崽还不成熟,必须固定在母亲腹部的一个囊袋里的奶头上,直到幼崽长到足够强壮,能够进入这个世界为止。到目前为止,绝大多数哺乳动物产崽时,幼崽都处在一个相对成熟的状态。雌性在哺育后代时,乳腺会分泌乳汁,从而度过产后阶段,这是一种精巧而独特的繁殖方法。值得一提的是,哺乳动物这个名字正是从乳腺得来的。

哺乳动物的身体被隔膜彻底分成两部分。隔膜是体内的一块肌肉膜,它的一边是胸腔,里边有心脏和肺;另一边则是腹腔,里边有消化器官、排泄器官和生殖器官。大多数哺乳动物长着两排高度分化的牙齿,小时候的临时乳牙最终会脱落,被所谓的恒牙取代(遗憾的是,恒牙也是可能会脱落的)。它们的神经系统适应了积极生活的迫切需要,是整个动物王国里最为精细的。鸟类通过大量跑动强化了后肢,最终超越了迟缓的祖先,靠翅膀飞了起来;哺乳动物也一样,它们用四条腿奔跑,最终也把祖先远远甩在了身后。新生代的气候让爬行动物大量灭绝,只残存了少数幸存者,但哺乳动物不仅挨了过来,还进入,并占据了所有领域。此外,它们之中最终诞生了人类,这是近5亿年来最伟大的成就——至少没有人类会反对这一点。

袋鼠是一种典型的有袋目哺乳动物,幼崽出生后发育尚不完全,需要在母腹的囊袋里发育成熟。仅分布在澳大利亚及巴布亚新几内亚

但在最初的时候,哺乳动物的生存状况颇为恶劣,它们在整个中生代都只能匍匐在爬行动物脚下。哺乳动物是在三叠纪晚期出现的,到三叠纪结束之前,在许多时期、许多地点的记录中都留下了它们的骨骼化石。它们当时还没有老鼠的个头大,还缺乏老鼠的胆量。但在属于爬行动物的世界里,它们靠谨慎开辟了自己的生存之道。它们生活在角落里,只吃微小的食物——这些食物太小了,引起不了身披鳞片的统治者的注意。虽然我们对这些原始的中生代哺乳动物知之甚少,但从它们的牙齿可以明显看出,它们已经进化出了各种各样的食性。它们中绝大部分可能会爬树、吃种子、水果和坚果,其他一些会在沼泽地的小丘上寻找多汁的青草和树根。还有一些找的是蠕虫、昆虫,以及鸟类和蜥蜴的卵和幼崽。它们在世间的偏僻小路上踯躅而行,寻找着爬行动物餐桌上留下来的残羹剩饭。

远古时期几种早期哺乳动物的想象复原图

在整个中生代时期,哺乳动物都体形矮小、原始落后、停滞不前。在怀俄明州的晚白垩世岩石中保留着哺乳动物的下颚和牙齿,这个引人注目的发现,生动地说明了哺乳动物在那些不如意的日子里经历过的恐惧。这些毛茸茸的小动物只能瑟缩地藏身在丛林深处,希望能逃过无时无处不在瞭望的死亡之眼。和它们的骨头一起被发现的是一颗肉食性恐龙的牙齿,如尖刀一般锋利,如锯齿一般尖锐,比任何哺乳动物的整个下颚都大许多倍。哺乳动物有这样的邻居,那么它们在整个中生代都没有进化就不让人感到惊讶了,实际上,它们居然能生存下来,这才更令人惊讶。而最令人惊讶的是,它们中孕育着一个新帝国的萌芽,它正耐心地等待着自己诞生的那一天。

繁衍至今的苏铁,它们曾经在中生代十分繁盛,在三叠纪占据了整个地球

新时代的动物在等待时机,而植物也正无所畏惧地为解放日准备着盛装。尽管通常来说植物都十分谦逊,但它们实际上总是能领先动物兄弟一步。最初的时候,正是原始植物为动物提供了食物和庇护所,让它们活了下来。此后,动物就再也没能从这种对植物的原始依赖中摆脱出来。在植物占领一块陆地之前,动物从来都不会跋涉到那儿去。随着新生代的来临,大群食枝芽和食草性哺乳动物席卷每块大陆,但要不是植物为它们准备好了多汁的叶子和青草,它们根本不可能有露面的机会。植物总是静静站在一旁,看着生命的悲喜剧,满足于让动物兄弟在舞台上高视阔步,装腔作势。动物赢得了掌声,但却是植物写下了对白,安排了布景。

随着早中生代前几世的结束,孢子植物——如蕨类、石松、木贼等——从古生代森林的覆灭中幸存了下来,不过却未能重振失落的荣光。旧世界中的奴仆——种子植物成了新世界的主人。带有松果的常绿植物不畏严寒,不惧尘土,在整个三叠纪和侏罗纪时期长成了高地上的茂密森林。红杉、紫杉、柏树、杉树、松树在许多地方都牢牢站住了脚,银杏则达到了它们漫长历史中的巅峰。

苏铁和苏铁类植物是中生代早期和中期植物界的统治者,如果这个时代不是已经被命名为“爬行动物时代”的话,它肯定就要被称作“苏铁时代”了。苏铁是从古生代经过神秘渠道进化而来的。它们在二叠纪还为数稀少,但在三叠纪就占据了整个地球。从格陵兰到南极洲,从加利福尼亚州到马里兰州和墨西哥,无处不在。它们是如此成功,以至当时每三株植物里就有两株是苏铁。在整个中生代,苏铁基本都维持着这个比例。

中生代的苏铁是匍匐植物,紧贴在地面上生长,这一点和它们的现代亲缘植物——热带森林中的西谷椰子十分相似。人们在许多地方都发现了苏铁类植物化石的粗壮圆形树干。它们的特点是树干上都布满了伤疤,伤疤处都曾长有不可弯曲的长叶片。在树叶相连处挤满了小树枝,上面开着的大朵大朵的美丽鲜花装点着这个世界,而世界对它们的美却根本无法感知。它们预示着更光明的未来,因为在花朵中央的球果被雄蕊、萼片状器官和花瓣状器官包围着,这预示着真正的开花植物即将诞生。大自然似乎也对自己的造物感到骄傲,为这些罕见而可爱的树木留下了大量记录。它们那些还没长出来的玲珑叶片、包含胚胎的种子,以及花粉和鲜花都一直完好地保存至今。这种结构中有蕨类祖先的大量痕迹,但最引人注目的却是流传给现代子孙的那些特征。植物的新旧生活方式之间存在着巨大的鸿沟,而这些古老的苏铁却在鸿沟上搭建了一道桥梁,它们使得地球史上最重要的事件之一成为可能。

和动物界的哺乳动物一样,开花植物是最晚出现在地球上的植物,也是组织程度最高和最成功的植物。它们在现存的植物中占据了一半以上的比例。它们用自己的绿叶和鲜花把土地装点得格外美丽,养活动物和人类也主要靠它们。从赤道到两极,从高山到大海,它们用各种各样的树木和青草覆盖了整个地球,甚至还在河流和湖泊中与藻类争夺生存空间,还有一些已经成功回归了大海。

各种各样的裸子植物(引自维基百科)。我们所熟知的松树、银杏就是典型的裸子植物。虽然它们品种繁多,但却没有艳丽多彩的花朵

一朵成熟的花的组成结构

蒲公英的种子。植物有了种子,再凭借一些小小的但却非常奇妙的工具,这种植物的广泛传播就变得更加迅速

植物从离开水面、在陆地上安家立业的早期奋斗中获得了力量,这足以让它们养育一个杰出的后代。开花植物从祖先长期的艰苦奋斗中脱颖而出,成为了新的优秀分子。它们的身体代表着一种繁殖方式的完善,从植物第一次冒着死亡的危险离开水面以来,就一直在追求着这种繁殖方式。种子最初是在古生代进化出来的,之后它们变得越来越适应陆地的生活方式。松柏、苏铁和其他相关类型的植物都会长出种子,它们实际上是古老的蕨类祖先的雌株孢子的极端放大。在每个种子的顶部都会有少量水或某种黏稠的液体,随时准备捕捉从开放的外壳进入的雄株小孢子或花粉。它们的外壳则保护着宝贵的种子不受外界残酷而炎热的环境影响。一旦受精成功,外壳就会从种子上脱落下来,一棵新的树木便开始了追求成功的奋斗历程。随着时间的推移,在持续的沙漠气候的刺激下,植物生长的早期阶段开始越来越多地通过种子阶段进行。在这一阶段,种子外壳尚未脱落,纤弱的树木胚胎还没有暴露在独立生存的危险当中。通过这种方式,培育幼苗所需要的水越来越少。种子每进化一步,都距离祖先对水的依赖更远一步。这条漫长而成功的旅途的最后一步是在早白垩世踏出的,当时开花植物中产生了一种近乎完美的种子。

一粒种子的结构

在这种种子里,保护着雌性繁殖器官的外壳的边缘彼此相连,形成一个密闭容器,容器顶部是含糖的液体,用于捕捉和滋养流浪的雄性花粉细胞。雄性花粉一旦被捕获,便钻进外壳,使胚珠受精。通过这种巧妙的方法,原始植物生长中的早期有水阶段被完全消除了,幼苗开始成长时的条件比之前所有植物幼苗的情况都要好。风取代了水的角色,将雄性花粉与雌性花粉吹到一起。繁殖过程则在花朵中进行,花朵的香味和花蜜能吸引昆虫来帮助受精。

如果用人生的跨度来衡量,时间的车轮似乎运转缓慢。比如说,一个人羁旅尘世的时间根本短得无法想象。但如果和第一种生物开始骚动的时间相比较的话,人类从野兽中的崛起又显得十分迅速。开花植物的传播也与之类似,用一种尺度衡量时慢得不可思议,在另一尺度下则几乎是瞬间完成的。如果从地球诞生之日算起,把迄今为止所有的时间当成一年的话,那么开花植物在一夜之间便遍布了大地。

到晚白垩世结束时,开花植物已经从它们诞生的古老大陆传播开去,沿着北美大陆东海岸到达了南达科他州、格陵兰和葡萄牙。它们数量众多,完全摧毁了在三叠纪和侏罗纪由苏铁形成的奇景。晚白垩世的植物对我们来说都太熟悉了,引不起任何兴趣,它们中包括许多和现在的植物非常相似的植物:檫树、柳树、橡树、榆树、杨树、胡桃树、枫树、桉树、无花果、木兰、桂花、肉桂、郁金香,它们都酷似自己的现代子孙。在它们之上盘旋的昆虫也和现代的昆虫相当类似。

如今,处处可见的花朵已经成为地球最亮丽的风景

在晚白垩世时期,全球范围内几乎都是同样的亚热带气候,开花植物因此在世界上占据了一席之地,之后就再也没有放弃过。它们可以分为两大类,一类包括了绝大部分的林木,另一类则是禾本植物。水果和坚果属于前者,而后者中的谷类则是植物给动物最慷慨的礼物。如果爬行动物当时能够学会利用这些财富,它们的未来很可能就会完全不同。但植物世界的革命正是在爬行动物对新机会不闻不问时完成的。在地球的历史上,白垩纪可能是唯一一个有大量动物食物无人问津的时期。但哺乳动物摆脱爬行动物枷锁的一天将很快到来,它们将自由生存在这世界上,就算是特意为它们做出安排,也不可能比这个世界的安排更合适了。

遗憾的是,地球的所作所为通常并不会考虑到爬在它背上的螨虫们的幸福。相反,它们必须尽其所能,随它的心情和动作而改变。生存总是意味着自我调整,以适应无法控制的命运,再多的自由都无法为调整的方式提供多一种选择。即使是人类大肆吹嘘的力量,细细看来也不过就是宇宙中一种微不足道的存在罢了。宇宙允许他们对宇宙的力量稍作了解,稍作使用,但从不允许哪怕一点点的改变。潜伏在地壳下的巨人同样潜伏在地球所有造物的命运之下,是生物的命运所无法战胜的主人。它的家长制度或许是仁慈的,因为在经过漫长沉闷的古生代之后,它容忍了原生质不受干扰地四处繁衍。同时,它的家长制度或许也是残忍的,因为在那个快乐的时代结束之时,它向地壳之上的世界投出了火成岩的弩箭。但无论仁慈或残忍,深渊之王都是命运的最终仲裁者。

这场地下世界里焰火盛放的革命结束了古生代的和平,抬升了所有大陆,让它们凌驾于海洋之上。由此,世界的重心从海洋转移到陆地。在整个三叠纪及部分侏罗纪时期,侵蚀都是主要的地质过程。最终,海洋再次悄悄入侵大陆,特别是在欧洲、亚洲和北美洲最西部。沉重的沉积物堆满了宽阔的海沟,在地壳之下,压力再度开始积累,到侏罗纪结束时得到了部分释放。在太平洋海岸上,内华达山脉、喀斯喀特山脉、克拉马斯山脉和海岸山脉开始上升54,落基山脉最东部的山脊也开始隆起,略微超过海平面。从加利福尼亚州南部到阿拉斯加州,炙热的岩浆不断从地球内部涌出,大量的火山创口毁坏了地球的表面。在不列颠哥伦比亚省和育空地区55,一个巨大的液态岩石池紧挨地壳凝结。它承受了河流和霜冻的侵蚀,一直留存到今天,它是目前所知的最大的单一岩层。

在早白垩世,大海扩大了对陆地的侵略范围。一片新海湾在北美大陆西部的年轻山脉之间找到了栖身之所。墨西哥湾伸出湿润的舌头,穿过得克萨斯州,一直舔到堪萨斯州和科罗拉多州。在怀俄明州、蒙大拿州和南达科他州的大平原上覆盖着茫茫沼泽,其中布满恐龙留下的痕迹。

到晚白垩世,大风和暴雨广泛而持续的攻击已经让世界许多地方的广阔土地变得平坦了,大海取得了它在历史上最伟大的胜利之一。在北美大陆中西部一块宽阔的带状区域,北冰洋和墨西哥湾的海水融会贯通。太平洋和大西洋则派出小分队,占据了大陆边缘。与此同时,南美洲、欧洲、亚洲和非洲的大片土地全都让给了海神尼普顿56

今日的育空地区留下了地球嬗变后最辉煌的景色

之后,到古生代结束时,地下之王把一切都掌握在了自己手中。地球缓慢的冷却和收缩已经让它积累了可怕的压力,是到了再一次调整的时候了。它高高隆起脊背,让自己待得更舒服。它遂了愿,地表却因此被严重毁坏。所有大陆的海拔再次提升,岩石脆弱的地方便起皱、开裂。海沟从阿拉斯加州伸展到墨西哥南部,而落基山脉从寒武纪以来一直在那里缓慢孕育,此时它突然被迫崛起了。与此同时,另一条类似的海沟向南蔓延,它孕育了安第斯山脉,后者是地球上最长的不间断山脉。在东部,在侏罗纪结束时,阿巴拉契亚高地已因腐蚀而变得平坦,此时它缓缓升起大约1500英尺,山上的岩石几乎没有受到扰动。尽管这一时期里所有已知的大陆都升高了,但人们也相信有一些猜想中的大陆沉入了海底。火山在咆哮,空气变得寒冷,大浩劫在生物的行列中肆虐。

伟大的爬行动物显然已经被大自然搞得疲惫不堪,沼泽和温暖对它们没精打采的灵魂来说无比珍贵,如今也和它们一起消失了。不仅陆地上的大蜥蜴消失了,连海上怪兽和空中巨龙也都一道付之永恒。但在灭绝之前,它们用两个无价之宝丰富了生物的队伍:温暖的血液和发达的脑。鸟类得到了前者,但没有得到后者,因此,它们虽然飞向了未来,但却一直有所缺陷,从此只是让自己更具观赏性而缺乏重要性。只有在哺乳动物身上,温暖的血液和发达的脑才得到了统一。它们的血液中充满能量,脑海中充满智慧,它们即将征服一个新世界。哺乳动物从未长出爬行动物的肌肉,但取得了最终的胜利,因为在它们身体中孕育了一股新力量的萌芽,那就是智慧。当我们追踪它们各自的命运时,将看到这股力量是如何壮大起来,并成为了成功的最终衡量标准。

安第斯山脉景色一角

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