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　　泥河湾  人类起源

　　两 栖 登 陆
　　——生命进化中的一次壮举
　　
　　距今6亿年前，地球经过约40亿年的演变，大气圈、水圈和岩石圈的物质组成与结构，已经接近了现在的状况。当时，陆地上还是一片荒凉，海洋里却已经是一派生机勃勃。这是海洋生物界第一次大发展时期，出现了若干门类的无脊椎动物群落，在海洋里争相发展着各自的家族。
　　一种叫做三叶虫的节肢动物是势力最大的家族，遍布海洋各个角落，是当仁不让的海洋霸主。三叶虫种类繁多，大的可长一米多，小的像豆粒。在它坚硬的背甲上，被两条深沟割裂成一个中轴和两个肋叶，三部分大致相等，所以命名为三叶虫。
　　三叶虫兴盛一时，后来神秘地消失了，成为地球生物史上物种大灭绝著名的一次。它的出现，包括它的生和死，都在地质史上留下了光辉的一页。在此之前，游弋在海洋中的单细胞或最初的多细胞生命体，主要是由水构成，消亡后便分解了，没有留下明显的痕迹。三叶虫和陆续出现的具有钙质和硅质骨骼的古生物，改变了这一状况。这些生物死亡后，其遗体的硬质部分保留下来，在适当的环境条件下，经过称之为化石化的综合作用，变成类似石头一样的东西，就是今天我们所说的化石。
　　化石并不一定是完全石化了的石头。一般认为，以更新世和全新世相交之际为界，（距今约10000年）以前的生物遗体或遗迹都称为化石。化石是地质年代的“黑匣子”，是古生物学唯一的研究对象。它为我们保存下来地质年代的信息，是无可替代的地史档案。通过对各个地质年代的化石进行对比研究，科学家们有趣地发现，有些生命体逐渐消亡，而有些生命体则慢慢演化成一种新的形态。这种变化称为进化。英国生物学家、进化论的主要奠基人达尔文，经过多年探索，形成了系统的进化论思想，可简略表述如下：生物界本来就存在着个体差异，在生存竞争的压力下，适者生存，不适者被淘汰。物种所保留的有利性状在世代传递过程中逐渐积累，经过性状分异和中间类型消失，便形成新种。到了1871年，达尔文又出版了《人类的由来及性选择》一书，把进化论学说推广到人类。
　　现在，“物竞天择、适者生存”已经被推广到战场、商场以及官场等人类活动的一切方面，成为鞭策人们努力竞争进取的箴言以及分析成败得失的哲理。若达尔文地下有知，不知是感到欣慰还是茫然，就不得而知了。
　　1796年，英国的W．史密斯提出“每一岩层都含有其特殊的化石，根据化石可以鉴定地层顺序”的论断，奠定了地层学的基本原理，是研究包括人类起源在内的古生物学基础。科学家们还制定了一个《地质年代表》，它是我们在时空隧道中旅行时，应该随身携带的旅游指南。
　　我们日常使用的时间单位是年、月、日，再大一点的单位就是世纪。但这套系统不适用于过于久远的地史时期。科学家们研究沉积岩中代表不同地质年代的化石，并用同位素年代测定法，对岩层年龄值进行测定，从而建立了标准的地质年代表。地质年代表包括地质年代单位以及每个单位开始和结束时的年龄值。地质年代的基本单位是纪，由若干个纪组成较大的单位代，由代组成最大的单位宙。约6亿年前留下化石遗骸的硬壳动物，就产生于显生宙、古生代的寒武纪。从显生宙往上数，依次是元古宙、太古宙，直到38亿年前的冥古宙。这一漫长时期，在地质史上也称为前古生代或前寒武纪。
　　天体学家们还在冥古宙的混沌世界中苦苦求索宇宙的起源，我们没有必要跟着他们走的太远，还是回过头来，从寒武纪开始，继续沿着生命进化的足迹由远及近的继续我们的旅行吧。
　　古生代分为早古生代和晚古生代两部分。早古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪三个纪；晚古生代包括泥盆纪、石炭纪、二叠纪三个纪。这些纪的名称，都是早期的欧洲科学家们或以地名、或以当地族名、或根据该时期的某一特点命名的。古生代持续了大约四亿年的时间，其间发生了两次强烈的地质构造运动，被称作加里东运动和华力西运动。这些地质构造运动与大陆板块间的相互运动有关。
　　地学界有一种大陆漂移说，认为组成地壳的硅铝层板块漂浮在较软的硅镁层之上，在天体引力和地球离心力的作用下，各个板块在不停的运动。这个假说是奥地利地球物理学家在1912年提出的，曾轰动一时。因当时提出的漂移动力依据不足，能够提供的古生物等方面的资料也不确切，大陆漂移说遭到当时大多数地球科学家的反对。到了20世纪中期，由于地球板块构造理论的建立，大陆漂移说才得到肯定。最近，（2006年7月20日）英国《泰晤日报》刊登署名文章说：“去年埃塞俄比亚境内阿法尔沙漠断层出现巨大的裂缝表明，非洲板块与阿拉伯板块正在逐渐分离，使红海越来越宽，最终将形成一个大洋。”又说，“数百万年来，类似的地质构造过程缓慢地分开了非洲和阿拉伯板块，形成了红海和东非大峡谷。”
　　大陆漂移说认为，进入古生代之前，北美洲和欧洲古大陆之间有过一个古大西洋，经过寒武纪、奥陶纪近两亿年漂移，两块大陆撞在一起，引起强烈的地质构造运动，即所谓的加里东运动。类似的情况后来发生在欧非大陆、欧亚大陆以及西伯利亚和中国之间，即所谓华力西运动。到古生代末期，全球大陆达到最大程度的接近，形成了一个统一的大陆，命名为潘加亚大陆。
　　在古生代，地质构造运动此起彼伏，不断引起地壳的隆起、凹陷和断裂，甚至于引起火山爆发。在悠悠地质年代，大地还受到来自风化、剥蚀、天体撞击和搬运等外力作用。在内力和外力的持之以恒地作用下，时常发生局部陆地的升起和降落，引起海水退出和侵入。我国东部的华北大平原，就曾经无数次的被海水淹没，又无数次地浮出水面。一则神话说，古时有一个叫麻姑的美女神仙，人们问她芳龄几何，她说，自从出山以来，已经三次见到东海变为桑田了。始信此言不虚。
　　古生代的大气层，约在4•5亿年前的志留纪进入富氧气圈时期。当时先进的脊索动物鱼类，已在广阔的海洋里游弋。人类就是从脊索动物中最大的一支——脊椎动物进化来的。我们身上支撑全身的脊梁骨，大约就是在这时开始孕育的。
　　从无脊椎动物发展发展到脊椎动物，是动物进化史上的一次飞跃。脊椎贯穿在动物背部的中央，像木架结构房屋的大梁，为各类动物躯体的发展，架构起任意发挥的空间。动物是一个复杂的有机体，它身上的一些重要机关，如脑、脊髓等中枢神经系统，以及内脏和感觉器官，都包裹在头骨、脊椎和由肋条骨围成的肋筐中间，得到很好的保护。这些都为动物向高级进化打下基础。
　　浅海地带是生物的摇篮。大概由于沧海桑田般的反复折腾，使生活在浅海里的动物受到环境的威胁，出于求生或被逼无奈，一些海洋生物不得不另谋生路，寻找新的生存环境。这时，广袤的陆地已有植物开始在阳光雨露下茁壮成长，蜘蛛、蜗牛和昆虫等低等的无脊椎动物，最早跑来抢占了这块无主的领地。海中的脊椎动物发现陆地是一块美好的田园，开始向大陆进军。这场生物进化中的革命之举，大约发生在3•7亿年前的泥盆纪。
　　水和陆地是两种截然不同的生态环境，在水中孕育并进化成长了30几亿年的生物要登陆，必须改变自身条件，以适应全新的环境。这里，最重要的、也是首先要解决的就是如何摄取氧气的呼吸问题。在陆地上，每升空气里有210立方厘米的氧气，而每升水中氧气的含量只有5～10 立方厘米，在水中用于呼吸的腮，到了陆地上就无能为力了，需要用肺来代替。对此，大自然似乎早有准备。一类叫做总鳍鱼的鱼类，在登陆前就配备了腮和肺两种器官，并成功地改造了用以直接呼吸空气的鼻孔。它那用来划水的鳍，也变成了可以在陆地上爬行的脚。机会是为早有准备者提供的。总鳍鱼身上这些在水中似乎无用的装备，有朝一日终于有了用武之地，登陆成功，生命进化登上一个具有历史意义的新台阶。
　　最初，爬到岸上觅食的动物还必须回到水中产卵，以繁殖后代，因为它们的卵无法在陆地上干燥的环境下存活。这些卵孵化成如蝌蚪那样的幼崽后，它的整个幼年期都生活在水中，用腮呼吸；成年后爬上陆地，腮就作废了，起用肺行使呼吸功能。人们称这类在陆地上生活、在水中产卵生子的动物为两栖动物。
　　两栖动物逐水而居，在水陆之间来来往往地爬行了7千万年。大约到了3亿年前的石炭纪，一些种类的动物终于产下了羊膜卵，改变了它们的生活方式。所谓羊膜卵，就是胚胎在发育过程中产生了羊膜，羊膜中充满了羊水，给胚胎发育提供了所需的水域环境。从此，在陆地上谋生的动物们，可以不必辛苦地爬回水中孵化生崽了，于是世世代代在大陆上定居下来。在艰难跋涉的岁月里，气候多变，天灾频仍，大量的海洋动植物生生死死，它们的尸体一批又一批葬入海底，在一定的条件下形成煤炭、石油和天然气。石炭纪就是据此命名的。
　　我们无缘看到两栖登陆的壮举和艰辛历程，但眼下有一种也堪称伟大的人群运动倒是与之类似，那就是农民向城市的迁移。当然，其规模和意义与两栖登陆不可同日而语。目前，农民的这种迁徙活动还在初期阶段，多数农民还处于两栖状态的尴尬境地。不过如今的人群活动，毕竟是在智慧人类的引导下进行的，相信不会像三亿年前的动物那样，跋涉太长的路程。
　　
　　卧薪尝胆
　　——哺乳动物在逆境中诞生
　　
　　两栖登陆的革命运动产生了两个成果，一是造就了一个亘古不变的水陆两栖物种，如神奇的青蛙；一是开创了一个爬行动物的新时代。
　　我们不能因为青蛙最终没能脱离水，而说它是革命的落伍者，或被淘汰者。从自然选择的观点看，青蛙同样是成功进化的典范。不过，它这个种群采取的是稳定性选择方式，即为适应水陆变化不定的环境，逐步淘汰了那些过度依赖水、或过度依赖陆地的个体，保留了中间类型。也就是说，使那些既善于在水中游泳、繁殖，又善于在陆地上捕食、生活的品种保存了下来。亿万年来，青蛙坚守中庸之道，在水陆两栖方向上不断发生变异，把自己塑造成如今这种近乎完美的状态，应该是物竞天择的胜出者之一。青蛙已经历尽坎坷，大难不死，如今又面临环境的严峻考验，希望它继续启动变异的进化机制，创过这一关。身为地球霸主的人类，对青蛙，对地球上所有的生命，都负有保护的责任。它们与人类一道走来，实在是难能可贵；人类还应该拉它们一把，一道走向地球的未来。
　　两栖大军中另一些胜出的种群，则采取了一种叫做单向性选择的方式。在进军大陆的长征途中，它们坚持保存逐步习惯于陆地环境的个体，而不断淘汰留恋水中生活的保守者，终于摆脱对水域环境的依赖，成功登陆，迎来一个爬行动物的新时代。
　　后来进化成人类的两栖动物种群，也混迹于在水陆之间往返的大军里，加入满山遍野的爬行动物行列。但是，这个种群在和它的表兄弟们的竞争中落后了一步，没能成为当时地球上的主角，只好隐姓埋名等待替补。这一等，就等了2亿多年，并跨过了整整一个中生代。