石头与生命 相隔并不遥远

李义

医生曼特尔找到了更多禽龙的化石，以下是其中一处化石的手绘图。

化石揭开恐龙的身世

我们之所以认识恐龙，最初是因为科学家们找到了它们的化石，化石不会像真正的生物体那么容易腐朽、消散，尽管数千万年过去，生物化石却能保存生物原本的模样，使今天的人类有幸了解从古至今生命和地球环境的演变过程。

1822年，英国医生曼特尔问诊结束回家，他的妻子兴奋地给他展示一块自己发现的巨大的动物牙齿化石，他惊呆了。曼特尔医生平时喜欢收集和研究化石，却从未见过如此特别的动物牙齿。经过对比，他发现这些牙齿与鬣（liè）蜥的很像，认为这是一种已经灭绝的爬行动物，于是将这种动物命名为“鬣蜥的牙齿”，中文译名为“禽龙”。

其实，早在17世纪后期，另一个英国人就已经发现了一根巨大的动物腿骨，但他认为这是传说中巨人的骨头;与之类似的是，在1000多年前的中國，恐龙化石就已经被发现了，但人们把它们当成传说中的中国龙的骨头。

而真正认识到这些化石意义重大的是英国解剖学家理查德·欧文。1841年，他在一处地质收藏中发现了一种大型史前动物的脊椎骨，并发现它与过去出现的禽龙化石、巨人的骨头化石在解剖学上有共同的特征，但又与其他已知的动物不一样，于是认为这是一个全新的陆生爬行动物物种，并将之命名为“dinosaur”，这个英文名字一直沿用至今，中国由于对龙的崇拜而将之翻译成“恐龙”。人类对恐龙的研究也从此拉开了序幕。

谁能有幸被石化

一般而言，生物死后会很快腐烂，即使是骨头，如果没有很好的保存环境，也会被微生物或物理化学作用分解。因此，骨头真正能变成化石的几率非常低，有科学家估计，十亿块骨头中只有一块能变成化石，而其中被发现和挖掘的更是少之又少。

形成化石需要多种条件同时具备，如：尸体迅速被泥土掩埋到深处，使尸骸避免了被其他食肉动物抢食，或在风吹日晒下被侵蚀;同时，化石形成地避开了地壳运动活跃的地带，否则，化石可能在地壳运动下被带入地壳深处，在高温高压下熔化。

当化石形成之后，如果要再见天日，还需要自然的侵蚀作用把化石所在地的表层剥离，使化石重新回到地表附近。这样一来，考古学家们就有可能找到化石了。

根据化石形成的特点，考古学家总结出化石在哪些地区存在的可能性比较大，这些信息可以提高发现化石的几率。

第一步  被埋葬

禽龙还来不及反应，就被大量泥浆冲下河岸，深深地埋入其中。

可怜的禽龙在泥浆中走到了生命的尽头，但这却是化石形成的开端。

1.2亿年前的一天，雨淅淅沥沥地下着，一只禽龙在河岸边悠闲地咀嚼着树叶。

然而，雨水渐渐地使河岸上的泥土松垮，许多泥土开始下滑，而且下滑速度越来越快。这只禽龙有幸即将成为化石的天选之龙。

第二步  在泥土中剩下骨骼

在泥土中，细菌和虫子将禽龙的软组织，如肌肉、皮肤和内脏等蛀空，只留下一具骨骼。

骨骼并非完全紧实，而是布满了上百万个微小孔隙，你只有通过显微镜才能看到这些孔洞。当生命体活着的时候，这些孔隙里填满了血管和神经，为骨骼提供养分。而禽龙此时骨骼中的血管和神经已经完全被掏空了。

第三步  矿物质替换骨骼

雨水冲刷着岩石，将岩石中的矿物微粒带入河中，富含矿物微粒的雨水渐渐流入禽龙骨骼的孔隙里。矿物微粒越积越多，在数万年间，随着骨骼的腐坏，禽龙原本的骨骼物质渐渐被这些矿物所取代，直至完全成为石质的骨骼复制品，这就是石化过程。这些矿物在骨骼中形成坚硬的晶体，最终成为化石。

第四步  压实变硬

风雨不断带来更多的沙土，在禽龙所在地铺上一层又一层，最后泥土被压实变硬，形成了岩石。

第五步  出露地表

在地质运动中，埋藏着化石的岩层再次被推到地表，等待考古学家发现它。

生命垒成的石壁

只有极少数生物能够在数百万、数千万年后仍保留原本的形态，大多数生物都形态尽散，然而，它们并未走远，很多都变成了你手中的石头。虽然没有生物的形状，但它们同样留下了生命的印迹。

1亿多年的生命遗体堆积成山

在英国英吉利海峡，有一座高150多米、绵延5千米的白色悬崖，名叫“多佛白崖”，白色岩石由石灰石组成，而这些石灰石来自一种叫球虫的海洋单细胞微生物，它们的壳由碳酸钙组成。壳体在海底一点一点累积，今天的多佛白崖可能是球虫1亿多年堆积的结果。

我们身体的一部分是岩石

人类是活的生命体，而岩石是无生命的，那我们和岩石有什么关系？事实上，生命体与岩石含有许多相同的物质——矿物质。

岩石组成了地球的表面：地壳，而人类目前发现的100多种化学元素，大部分都包含在地壳中。人体含有大约6%的矿物质：钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁和铁。它们在人体中发挥着重要的作用，其中钙占人体矿物质总量的一半，是我们骨头的主要组成成分;微量的镁、铁等可以帮助肌肉和神经正常工作。而这些矿物质都可以在岩石中找到。

其实，生命体的所有元素都能在大自然的非生命物质中找到，但组成方式的不同使它们有了生命和非生命的天壤之别。

石化木

有时，远古时代的树木掉进富含矿物质的河水中，树木的形状会被保留下来，而有机成分被矿物质替代，形成石化木。

粉笔来自于贝壳

粉笔是课堂上老师必备的写字工具，其实，粉笔的成分除了少量色素之外，主要就是碳酸钙，来自于含钙质的石灰石。而这些石灰石来自于古老的贝壳、珊瑚和浮游生物。当这些生物的遗体被越埋越多后，重量使它们压实、结块，形成岩石，有时在一些石灰石上还可以看到部分贝壳的形状。石灰岩地层也是容易找到其他古生物化石的地方。

煤来源于植物

煤是现代人类的主要能源之一，家里的电力就是由烧煤产生的热能转化来的。而煤是由植物的树枝、树叶和根茎在数百万年里逐渐形成的。

植物一开始腐烂变成黑色的木质素，因为地壳运动，这些黑色物质不断被拖入地下，并经历了一系列的高温、高压等变化后，形成了煤。它们就像进入了地球内部的一个高压锅里，经过各种极端方式烹饪后，炖出了一大锅煤。

现在还能形成煤吗？

煤的形成需要特定的自然条件，在3.6亿年前～3亿年前，地球上出现了木本植物，但没有出现能够分解木质素的细菌，因此，木质素得以保存，正是这种物质成为了煤形成的关键原料。而今天的地球上已经出现了很多可以分解木质素的细菌，树木死亡后会被细菌彻底分解，再也没有机会形成煤了。因此，煤是不可再生资源，它总有一天会被用完。

会生长的石头

在澳大利亚鲨鱼湾海岸的一片浅滩上，“生长”着一群石头，顶部圆圆大大，呈柱形，立在海底的沙石上。不过，它们生长得非常缓慢，一年长不到1毫米。如果你将一块石头切开，会发现内部像千层糕一样层层叠叠。如果石头比较“新鲜”，你会在石头顶部看到一些绿色的绒毛，这些绒毛其实是蓝绿藻，正是它们制造了这些石头。

石头由细菌制造

蓝绿藻虽然被称为“藻”，却与细菌属于同类生命形式——单细胞，没有细胞核。在一团蓝绿藻中，其实包含着多达10种细菌，而且聚集的个体密度非常高，每平方厘米有30万个细菌个体。细菌们会释放黏液，不仅将它们自己粘在一起，还会将细小的沙石锁在黏液中，获取其中的矿物质。

蓝绿藻需要太阳光进行光合作用，以获得生存的能量，因此，它们喜欢呆在沙石的表面。于是，经过数千年，矿物质不断往上堆叠，最终长成了石头。而这些石头也有自己的名字——叠层石。它们生长得很慢，即使是100年前被船桨刮了一下，刮痕至今看上去仍然比较新鲜。

地球上最古老的生命

藍绿藻是地球上最古老的生命之一，目前科学家发现它们在35亿年前就已经存在了，在那时，别说恐龙了，地球上还没有其他生物存在。地球上的氧气最早就是由蓝绿藻通过光合作用释放出来的。在蓝绿藻和各种微生物工作了大约20亿年后，地球上氧气足够了，才开始出现多细胞的生命形式。

蓝绿藻去哪了？

今天的蓝绿藻已经远不如几十亿年前那么多了。虽然蓝绿藻能制造氧气，但氧气太多的话，就不适合它们生存了。喜欢氧气的细菌出现，抢占了蓝绿藻的生存空间;新的动物，如蜗牛，喜欢吃蓝绿藻。这些变化都导致蓝绿藻的数量不断缩减。

今天，只能在地球的某些地方看到叠层石，除了鲨鱼湾，墨西哥、巴哈马等国的盐水湾也可以看到，它们仍然用着35亿年前的古老配方和工艺制造石头。

找找这些图里的“活石头”

伪装成一块石头，你们太有才了！哪个猎食者想吃石头呢？猜猜下面这些图片中，伪装成石头的都是什么生物？