我们对地球了解的实在太少了,光是动植物,我们还有90%多没见过

我们经常听说,生物学家又在哪里哪里发现了化石,把某个问题的研究向前推进了一大步。的确,目前人类对古生物的了解,主要还得靠化石。而这些化石的发现过程,往往也充满了戏剧性。

1909年的时候,有一位叫查尔斯·沃尔科特的古生物学家跟他的妻子一起,在加拿大的一条山路上骑马。结果一不小心,沃尔科特的妻子从马上摔了下来,沃尔科特赶紧跳下来扶她,结果意外地发现,地上恰好有一种特别罕见的动物化石。第二年,沃尔科特又回到了这个地方,结果发现,在山顶附近的整整一座城市大小的范围内,居然蕴藏着巨量的化石,年代都接近5亿年前的寒武纪。这个地方,就是著名的布尔吉斯页岩,被称为古生物学的圣杯。

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为什么这么说呢?按照著名生物学家古尔德的说法,布尔吉斯页岩是唯一向人类展示了现代生命起源的地方。因为5亿年前的寒武纪虽然有不少动物,但绝大多数都是软体动物,所以很难形成化石。但布尔吉斯这个地方很特别,它恰好是在一片悬崖下方的浅海里,悬崖一崩塌,让这些软体生物直接被泥石流埋葬,就像一朵花被夹在书里那样,恰好能保留所有的特征,运气太好了。

在很长一段时间内,沃尔科特差不是一个人独占了这些化石,按理说,光靠这些独一无二的化石他就能功成名就,但很可惜,沃尔科特对这些化石的分析完全错了:他用现代的方法来对这些化石进行分类,说这个化石是蠕虫的祖先,那个化石是水母的祖先,其实这都只是一厢情愿的想法而已。因为我们现在知道了,生命进化的本质就是基因的随机突变,所以根本不是像沃尔科特想的那样,好像有个固定的方向似的,从低级往高级发展。

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在沃尔科特死后,这批化石逐渐就被遗忘了。直到快50年之后,才有其他学者开始重新研究这批化石。这下可不得了,他们发现,这批化石里的各种生物结构简直太神奇了,很多是前无古人后无来者的,完全没有见过。神奇到了什么程度呢?我们现在对生物进行分类,会按照“界门纲目科属种”的层级进行分类,比如人类,就属于动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属。你可以感觉到,“门”这个层级是很高的,动物界下面就是不同门的物种了啊。而这批化石中,有15-20种生物,根本就不属于目前我们已经确认的任何一门生物,堪称是一个奇迹。

根据这些化石证据,就有学者提出,距今大概5亿年的寒武纪,是一个生物大爆发的时代,也就是著名的“寒武纪大爆发”。也就是说,在差不多40多亿年的时间里,各种生命一直是缓慢进化的,结果在寒武纪的这1000万年左右的时间里,一下子爆发出了大量的复杂生物。生物学家古尔德就说,寒武纪是一个充满了各种进化实验、进化试错的时期,目前的进化都只是修修补补,寒武纪才是各种奇形怪状生物层出不穷的年代。

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古尔德的说法听起来好像很有道理,但包括《自私的基因》作者理查德·道金斯在内的很多学者,都不支持。比如说,在沃尔科特发现布尔吉斯页岩之后的几十年,又有一位幸运儿在寻找矿井的过程中,偶然在加拿大的一个地方,发现了一堆更古老、而且也同样令人赞叹的化石。这一新的发现意味着,复杂生命至少在寒武纪之前1亿年就已经出现了。这么一来,寒武纪大爆发就显得没那么特别了。

之后人们开始对布尔吉斯页岩的化石进行重新评估,结果发现,它们好像又没有一开始想象的那么特别。比如说,其中有一种叫“怪诞虫”的生物,我们本来以为它有像高跷一样的腿,结果发现,其实是在修复的过程中弄错了,那根本就不应该是腿,而应该是它背上的刺。还有一种长得像菠萝一样的动物,最后被发现,它压根就不是一个独立的动物,而是某种动物身体上的一个组成部分而已。

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现在看来,在布尔吉斯页岩里的化石其实并没有一开始看上去的那么神奇,整个寒武纪里只有几种生物构造是全新的,它们虽然很特别,但也并不是无法解释的神迹。所谓的“寒武纪大爆发”,很可能只是以前比较小的生物变大了,更容易形成化石,所以看起来像是全新的物种。

《经济学人》杂志在一篇报道中说,世界上97%的动植物,我们人类压根都还没发现,而在所有已知的物种中,超过99%的生物,都只有一个简单的描述,比如它叫什么名字,除此之外我们对它一无所知。甚至连地球上一共有多少物种,我们都还没弄清楚,而且估算的数字相差特别大,有人说是300万种,也有人说是2亿种。

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这主要是因为,地球生命的丰富程度其实远超我们的想象。举个例子,1982年,有一位科学家在亚马逊雨林里面,拿着杀虫剂喷了19棵树,然后把树上掉下来的生物统统都统计了一遍,结果发现,光这19棵树上,就有大概1200种甲虫,这么一推测,整个地球上光昆虫大概就有3000万种。而这还是用眼睛能看的到的生物,像细菌这样肉眼看不到的微生物的数量就更多了。

在20世纪80年代,有两位科学家在自己实验室附近的树林里随意采集了1克泥土,就在其中发现了4000-5000种不同的细菌,比当时最全面的细菌手册里的种类还要多。那你想想,整个地球上要有多少种不同的细菌?

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不光如此,我们关于地球生命的知识还很混乱。比尔·布莱森举了个例子,说有些种类的草,至少被发现和命名了20多次,因为不同的发现者都以为自己发现了新物种,结果后来才发现,其实这些名字不同的草居然是同一个物种。有一本书叫《美国草志》,就是专门记录不同种类的草的,它用了整整200多页来整理所有的同义词,而且这还只是美国一个国家的草类。

目前全世界只有一万多名活跃的分类学家,对地球物种进行分类的工作,都得依靠他们,这人数明显不够。所以有一位生物学家幽默地说,人类目前面临的其实不是生物多样性危机,而是分类学家危机,因为分类学家实在太少了。

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总结一下。我们对于远古生物的了解,极大程度上要依赖于化石,但化石的形成和发现需要运气,要通过支离破碎的化石记录来了解生物和它们之间的关系,其实是一件很难的事,所以时常会出现错误。此外,我们对目前地球上的生命了解也还远远不够,甚至连地球上有多少种生物、如何给它们分类,我们都还没完全弄清楚。

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