拿得起放不下的趣味史(套裝共18冊)

第二章 生命的出現

隨著時間的推移,土壤開始在貧瘠的岩石上累積,但這個時候地球上還沒有任何生命,甚至連生命的跡象都沒有,隻有廣闊卻孤寂的陸地、海洋和天空。地殼在熾熱的地球表麵逐漸硬化,這個過程不適合任何生命生存。在無數個歲月之後,地球的環境才開始變得適合生命孵化,最簡單的生命也隨之出現。

地球上的第一個生命是如何形成的?這是一個亙古謎題,人類最偉大的科學家至今也沒有給出確切答案,他們隻能告訴我們,當地球的環境適合生命存在的時候,生命就以一種神秘的方式出現了。地球上的土壤、水分和空氣富含著生命所需的一切元素。在最初的生命出現之前,地球表麵已經冷卻到了合適的溫度,巨大的風力和水力也把地球雕刻成適宜生命存在的地方,這些因素聚集在一起,生命的生存條件就慢慢形成了。地球上關於生命的精彩故事就此拉開了序幕。

一般認為,生命最初出現在內陸較淺的湖泊或者溫暖的海洋沿岸,這兩種地形覆蓋了早期地球的很大部分。第一個生命可能是懸浮於水中的一個淺灰綠色、果凍狀的小顆粒,這種顆粒小得連世界上最強大的顯微鏡都無法看見它。毫無疑問,這種單細胞生物在相當長的一段時間內是地球上唯一的生命形式,它們擁有當時地球上其他任何東西都沒有過的特性——生長和發育。

這些有生命的細胞在溫暖廣闊的海洋內四處遊**,從水和空氣中吸收生長所需的養分。當一個細胞長大後,就會一分為二,每個部分又會成為微小的活細胞。它們會繼續生長,然後再分裂,產生新的細胞繼續生長、分裂,如此循環往複,越來越多的新細胞形成了,直到數以億萬計的細胞在水中四處漂浮。現如今地球上種類繁多的動植物,都是由這種簡單生命體通過生長和分裂,且經過無數個歲月逐漸演化而來的。所有的生物——包括人類——都是由數不清的微小細胞組合成的。

有人認為,最初的生命形態應該更接近於植物,因為植物可以生活在水和空氣中,而動物需要以植物或者其他動物為食。最早出現的那些以吞食其他生物為生的生物,被認為是最早的動物。很可能早期的動物和植物之間差別很小,但隨著時間的推移,兩者之間的差異越來越大。植物隻能在一個地方生長,而動物則可以四處走動,並逐漸進化出眼睛、耳朵和鼻子來幫助它們尋找食物。又經過很長的時間,動物逐漸進化出神經係統和大腦,這更有利於它們尋找食物。

最初的生命在溫暖的海洋中繁衍生息,不久海水中就聚集了無數種生物。又過了一段時間,魚,那時候的世界之王出現了。各種各樣的魚開始在海洋的各個角落遨遊。你看,魚的完美體形多麽適合生活在水裏啊,它的鰭可以像船槳一樣劃水,它的尾巴可以像船舵一樣控製方向。不過也正因為如此,魚不能在其他環境中生存,如果沒有水,它很快就會死去。

在幾百萬年的時間裏,動物和植物很可能完全生活在水裏。之後向陸地的大進軍開始了。植物肯定是第一個出現在陸地上的,因為動物的生存離不開它們。那時,地球上的氣候變化還很劇烈,數季的大澇之後是長時間的大旱。地球上隨處可見的淺水灘經常在旱季幹涸,隻留下沼澤地。植物不得不向下伸展進入潮濕的土壤中,汲取水分以保持生存。這便是最早有根的陸生植物。

早期簡單的植物生命形式逐漸變得多樣。天氣仍然很暖和,空氣中夾帶著濃重的濕氣,這無休無止的夏天持續了數百萬年。溫暖潮濕的空氣有利於植物的迅速生長。大地上覆蓋著一層厚厚的綠色苔蘚,還有巨大的蕨類植物、生長在叢林中的大樹和大型熱帶植物。這些大樹最高能長到150英尺。它們在廣闊的沼澤中形成了茂密的森林,覆蓋了當時的大部分地表。

那時,狂風暴雨依然肆虐全球。大樹左右搖擺,經常被連根拔起,倒在地上,慢慢地沉入鬆軟的沼澤中,龐大的樹幹和樹根幾乎都被水淹沒。年複一年,它們在溫暖潮濕的沼澤中腐爛,直到變成一層厚厚的植物的溫床,一直被逐漸沉積在它上麵的厚重泥沙覆蓋著,保持潮濕狀態。當它們腐爛之後,就成了肥沃的土壤,其他樹木在上麵繁茂生長,最後也沉入沼澤中。如此循環往複,不知持續了多久。千年又千年,一代又一代的森林以這種方式在早期低窪的沼澤裏反複生存、消亡,生生死死。

隨著時間的推移,埋藏在地下的腐爛植物達到一個十分可觀的厚度。覆蓋在它們上麵的土層越來越厚,不斷增加的重量逐漸把它們擠壓成固體物質。它們變得越來越硬,最終變成一種黑色的岩石狀物質。這些物質在地底深處沉睡了不知道多少年,然後被人類發現並被當作燃料來使用。因此,那些遠古時代被埋藏在地下的森林,最終變成了我們今天使用的煤。有時候礦工在采煤的時候,會發現嵌在煤炭中的樹葉或蕨類植物,它們來自幾千萬年前地球上繁茂的森林大樹。

時間流逝。動物開始逐漸從水裏爬向陸地。很可能是很多地方的水幹了,迫使它們向陸地進發。隨著淺水池和湖泊的枯竭,魚鰓變得沒有用處,一些魚開始進化出肺來呼吸。那時生活在泥水和沼澤中的硬鱗魚,同時長有肺泡和鰓,成為兩棲動物。在幹旱的季節,它們可以呼吸空氣來維持生命。這些像魚一樣的生物用自己的鰭緩慢而笨拙地在地麵上拖行著,去尋找新的水池。這些硬鱗魚被認為是後世所有陸地動物的祖先。

兩棲動物是在陸地和水中都能生存的動物。它們在水中產卵,並在水中度過幼年。這種生物的身體構造使其能夠在早期地球巨大的氣候變化中生存下來。在水裏,它們可以遊來遊去並通過鰓呼吸;水幹了,它們可以通過肺來呼吸。毫無疑問,在相當長一段時間裏,動物可以用肺或者鰓來呼吸。但是有一些動物越來越適應陸地生活,它們與海洋動物之間的差別也越來越大。隨著一次次在陸地上爬行來尋找食物,它們笨拙的鰭狀前肢變得越來越像腿,再之後,它們的腮完全消失,隻靠肺呼吸。它們不再往水裏產卵,而把卵產在溫暖的沙土裏。就這樣,真正的陸地動物誕生了。