黄艾禾
生命是从一个单细胞开始的,它从单个到多数,从简单到复杂,从低级到高级,发展到了今天的大千世界。是什么力量在驱动着这个进程呢?又有什么力量能改变这个进程吗?
达尔文的进化论认为:生物进化的主导力量是自然选择。通过一代代的选择,比较适合于当时外界环境的个体可以生存,并逐渐积累有利的变异发展成新种,比较不适合的就不能生存或不能传种。比如,比较善跑的鹿就能逃脱狼的追捕,存活下来,这样就发展了鹿的奔跑能力并遗传下去;相对的,只有善于捕食的狼才能够不饿肚子,狼的捕食能力也在这一过程中得到加强。这一原则,也可以总结为:物竞天择,优胜劣汰,适者生存。
以上的进化论是我们今天连小学生都熟知的道理。即使我们没有读过生物学的书,从电视里播出的《动物世界》中,我们也看到过鹿怎样在逃脱狼的追捕中发展了自己的奔跑能力,或者青蛙在长期的适应环境的过程中,怎样使自己的皮肤变成黄色的或绿色。进化论是人类认识自然的一次巨大的飞跃,它现在已经成为人们的一种常识。但是人类对于自然的认识是不是到了进化选就停止了呢——云南澄江古动物化石群的发现,向达尔文的进化论提出了有力挑战。
澄江,位于云南省会昆明以南50公里。在澄江县的边上,有一座不起眼的小山,远远看去像是扣在地上的一顶帽子,不知是不是这个原因,它被命名为帽天山。这座帽天山,今天已经在全世界闻名遐迩。从1984年起,在这里发现了大量极宝贵的距今5亿多年前的寒武纪的动物化石。帽天山并非人迹罕到之处,这里紧挨着一座磷矿,每天都有轰叫的卡车机械和来来往往的人群从这里路过。帽天山上,长满了一棵棵的松树和其他的树,这是林业部门的工人们一棵棵地栽下来的。所有在这里忙碌的人们,谁都没有想到这里会埋藏着揭示生物变化沧桑的巨大秘密。
第一个在这里发现了寒武纪纳罗虫化石的是南京古生物所的侯先光。接着,在1987年,南京古生物所的陈均远教授也开始投入并在后来主持了这项研究。经过十多年的研究,澄江的宝藏一点一点地开始向全世界吐露它的秘密。1991年4月23日,美国《纽约时报》上以“本世纪最拨动人心的发现之一”的评语,报道了澄江的发现。紧接着,西方国家各大报也竞相报道这一消息。在自然科学领域最具权威的英国的《自然》和美国的《科学》在1991年、1994年和1995年数次刊登陈均远的关于澄江化石群的论文,美丽的澄江微网虫的身形,印在了《自然》的封面上。
世界上至今发现的动物化石已有千千万万,究竟为什么澄江的化石会有这么大的轰动?它的价值何在?在澄江的帽天山下,笔者采访了陈均远教授。
陈教授说:这还要从寒武纪这个地质年代谈起。现在人们大都知道有个“侏罗纪”,那是看了电影《侏罗纪公园》,知道那是产生恐龙的年代。而寒武纪要比侏罗纪早3亿多年,也比侏罗纪要重要得多。在寒武纪之前,生命只有筒单的微生物形式,多是一些各种各样的细菌,而到了寒武纪,各类的生命像是突然地爆发出来,可以说我们今天动物界的主要谱系,包括我们人类,都是从这一次产生出来的。这一次爆发可非同小可,因为按照达尔文的进化论,任何生物都是一点点地进化来的,不可能是突然地跳出来。但是在寒武纪,这些生物的出现,是
在很短的时间出来的,从地层地质的测定来看,前后只有2百万年。2百万年的时间,对于一个以亿来计算的地质年代来说,只是一瞬间。一般认为,形成一个物种,一点点地进化而成,总要几百万年。而澄江的这些动物,全是门一级的。(这里需要作一点动物分类学上的解释:在识别动物类别的时候,共分有六个等级:门、纲、目、秘、属、种,越往下分得越细。比如,我们人类,是属于哺乳纲的灵长目,与猴、猿等同属一个目。与我们同属哺乳纲的,有虎、象、鲸等各种动物,而我们这些哺乳类又与鸟类、鱼类、爬行类等同属一个门——脊索动物门。一个门所能包含的有如此之大。)这么多门一级的动物,形态之奇特,令我们今天的人类难以想像,或是长达两米之巨的奇虾,或是身上披着骨片、长着长长的骨针的爬虫,居然就这样热闹非凡千姿百态地恣意活在海底,给今天的人们留下了大量的骨骼、表皮,乃至眼睛、肠胃、口腔、神经等各种软组织的化石,甚至还有它们在海底爬来爬去的痕迹,或是消化道里的食物和粪便。化石的保存之完好,也是世间罕见的。
这就很难用达尔文的进化论来解释了:它们的出现没有一点过渡,没有发现一点中间类型的化石,好像大家都是跳出来的!当年达尔文在提出进化论的时候,就已经注重到了寒武纪的生物爆炸现象。他承认,这一现象令人费解。“如果有人对我的理论提出挑战,这很可能来自对寒武纪动物突然大量出现理论的解释。”在达尔文之后,人们一直想循着达尔文的理论找到从寒武纪前的单细胞生物到寒武纪的生命爆炸之间的过渡生命类型,但始终也找不到。相反,在加拿大的布尔吉斯和澳大利亚的埃迪卡拉都发现的是生物“突然繁盛”的证据。这次在澄江的发现,更是对达尔文的“渐变论”的大胆挑战,对新起的“突变论”的强有力支持,也就是说,并不是找不到那些过渡类型,而是根本就为有。这些物种是以一种突变的方式产生的。
我问陈均远教授:按您的看法,生命进化的动力究竟是外部自然选择的结果,还是来自生命体的内部?陈教授说:过去我们都按照达尔文的理论,强调外
部环境的作用。但是仅用自然选择来解释生命进化,有许多说不通的地方。如果说要适应环境,那单细胞最能适应环境。进化到我们人类,我们实际上是很脆弱的,比许多动物的适应力差远了。那么生物为什么还要进化呢?动力何在?现在只能这么说,只强调外部环境是片面的,生命应该还有一种内在的驱力,驱动着它从简单到复杂、从低级向高级发展。如果我们明白了达尔文的理论是可以质疑可以探讨的,我们就突然发现我们的思路变得非常宽广,生命进化之谜完全是可以从另一个方向去想的。
从澄江出土的动物世界完全是一个奇异的王国。那时在陆地上还没有生命,海里却是一片生机盎然。澄江还泡在海里,水里里经有了一些藻类,奇奇怪怪的水生动物游来爬去。其中,有一种叫作“云南虫”的动物,后来成为了让今天生物学家拍案叫绝的东西。因为这是迄今为止发现的最早的脊索动物。当时许许多多门类的动物后来都灭绝了,但是脊索动物却后来大发展起来主宰了地球世界。可以这么说,今天我们各种生龙活虎的生命,包括人类、走兽、飞鸟、爬行动物等等,都可以从这个小小的云南虫来追溯祖先。
当时的这一切的生命后来都被掩埋在一层层泥土里,随着日月的流逝,变成了一层层的页岩。这些页岩又随着地壳变动升出了水面,变成了不起眼的帽天山。我问陈教授:中国科学院已经决定要在帽天山建立古生物研究工作站,并在此基础上建立“寒武纪公园”。帽天山的化石还有多少没有挖掘出来呢?这里能够后来的人研究多少年?陈教授说:这里的化石,足足够我们几代人研究下去!加拿大布尔吉斯化石群在世界上是非常有名的,发现于1909年,至今挖掘研究了半个多世纪,一直没停。主持研究那里化石的科学家说:我们还需要很长时间,才能理解消化这里发现的一切。我们该说我们的运气好,市布尔斯的化石群年代要比这里晚1500百年,而且都在高山上,挖掘非常艰难。而澄江的化石储藏这样丰富,保存这样完好,挖掘这样容易,年代又这样久,这真是上天的造化!也许,在世界上这样的地方也只有这么一块。全世界都把眼睛看着这里,你说,我心里能不感到兴奋吗?