【科技訊】9月7日消息，科學家們在試圖重建遠古生命時，面臨著諸多挑戰。不斷涌現的新發現，使我們對地球上的第一代生命形式的了解一步步清晰起來，迫使我們重寫遠古歷史。

　　10. 生命是和地球一起進化的

　　我們大多數人認為地球最先形成,然后生命在海洋中進化產生。這種觀點基本上正確,但沒有人確切地知道生命是如何進化而成的。生命一旦出現,立即就會影響星球表面。舉個例子來說，如果不是植物把巖石分解成沉積物,就沒有板塊形成大陸的地質材料。如果沒有植物,地球可能最終變成一個水的世界。

　　不管你是否相信,日益復雜的生命體甚至會改變全球冰期的模式,使他們不再與“監管反饋”的結果高度一致。這種全球范圍內斷斷續續的凍融模式可以追溯到數十億年以前，那時，地球還沒有形成當今如此復雜的生命網。當時,冰川從兩極一直延伸到赤道,擾亂了整個地球。

　　從那時候開始，隨著越來越多的生命充斥在地球表面和海洋中,冰河時期的地球在兩極形成了巨大的冰川，它們向著低緯度地區延伸開來，卻從未接近過赤道。

　　9. 5.42億年前地球上發生的神秘事件

　　5.42億年前，地球化石記錄的數量和種類突然豐富起來，專家稱這段時期為“寒武紀生命大爆發”。這令查爾斯·達爾文(Charles Darwin)困惑不解。為什么所有現代動物的祖先會在一夜之間出現?這從地質學角度來講合理嗎?

　　一位專家解釋稱，在寒武紀之前已有生命存在，但是并沒有出現硬殼生物。研究人員分析了澳大利亞的前寒武紀軟體化石，它們中的一些和加拿大的年輕的寒武紀軟體化石一樣，與當代一切生命形式都沒有進化關系。他們發現,至少在寒武紀生命大爆發的5000萬年以前就已經有高級多細胞生物存在。他們不知道硬殼生物來自哪里,也許是基因突變引起的連鎖反應導致了骨骼和硬殼的突發進化。

　　并不是每個人都同意這種理論。科學家們還沒弄明白5.42億年以前地球上究竟發生了什么。

　　8. 第一代陸地植物可能引發過一場大滅絕

　　在寒武紀后一億五千萬年的泥盆紀時期，魚類繁盛，這是因為魚處于食物鏈的頂端。除去一些危險的動植物，所有生物都生活在海洋中。之后的數千萬年間，這些海洋生物開始向遍布著高大蕨類植物、苔蘚以及真菌的陸地拓展領地。

　　之后，海洋生物開始消亡。其中，至少有70%的脊椎動物最終都滅絕了。這次的泥盆紀大滅絕是地球歷史上十大最具規模的滅絕事件之一。

　　許多專家認為陸地植物是罪魁禍首。他們解釋說，最初的大片森林促成了土壤的形成，并將巖石粉碎成礦物質，它們被沖入海洋，導致了藻類的大量繁殖。這些藻類消耗了所有的氧氣，使海洋生物窒息而亡。更糟糕的是，隨后藻類在微生物的作用下分解產生了硫化氫，這使海水變為酸性。植物也沒能逃脫肇事者的身份。植物吸收了空氣中大量的二氧化碳，削減了大氣層的保溫作用，造就了冰川時代，而他們中很多也毀滅于此。

　　然而，即使是在如此惡劣的海洋和陸地環境中，一些物種還是存活了下來。

　　7. 遠古生命的超強適應能力

　　從來就沒有完全的滅絕，即使巨大的小行星撞擊到了地球也是如此。比如，在地球歷史的早期，一些新型藍藻產生的氧氣對大部分的生命形式都能構成致命的危害。雖然一些厭氧生物消失了，但另一些為了適應新環境，將身體結構進化得更為復雜，從而存活了下來。滅絕的現象不時發生，但正如Ian Malcolm在《侏羅紀公園》中所說，生命總是會尋求生存下去的方式。

　　據化石記錄顯示，生命的存活與滅絕和人口統計學相一致，如果有一個物種多得全世界都是，那就會有相應的一兩個物種遭受滅絕的厄運。此外，決定物種脆弱還是適應性強的環境和遺傳基因，也是影響物種存活或滅絕的因素之一。

　　馬蹄蟹具備了生存的條件——他們在經歷了四次大滅絕或無數小災難后，背負著幸存者的愧疚感也就不足為怪了。

　　6. 火星化石的研究重新定義了地球化石的含義

　　化石到底是什么呢?以前，從地底下挖出來的任何東西都可以被稱作化石，但當我們試圖了解古生物時，這個定義顯然會讓我們走入誤區。化石的辨認其實并不容易。有時候，我們難以分辨一塊前寒武紀巖石上的氣泡是細菌化石還是普通的石頭。這些生物究竟是什么呢?我們又該如何判別它們的化石呢?說來也奇怪，答案也許會在我們探索太空的過程中浮出水面�，F在的火星出現了化石扎堆的問題，因為除了地球之外，火星的環境和氣候是最適宜生命生存的。那兒曾經出現過海洋與河流，如果在遠古的海洋和河流里存在過生命，那么也許水中還遺留著一些它們的化石。隨之而來的一個顯而易見的問題就是，如果5.42億萬年前的生物我們都無法辨別，又如何辨別四十億年前火星遺留下來的殘骸呢?

　　5.化石偏愛的形成條件

　　你所看到的大多數化石可能都是在水中形成的。水中的環境非常有利于化石的形成。相比之下陸地上的則遜色些。舉個例子，海岸邊的淺水灘，河流和溪流中的蛤蜊和其他海洋生物會被徑流中的沉淀物迅速地吞沒，并被保存下來。一片熱帶雨林可能是一個物種豐富多樣的淺大陸架，但它不會形成太多的化石。由于雨林中的濕度高，動植物死去后，它們的尸體會迅速腐爛。獵食者們會迅速分食地面上的尸體，即便尸體有部分的殘留，也會在風吹雨打里被慢慢地腐蝕掉。低洼處的積水就如沼澤和環礁湖一般，很少有腐蝕微生物能在其中生存下去，因為它缺少生物賴以生存的氧氣。除了地理因素之外，硬體生物和體型大、壽命長、分布廣的動植物的尸體更容易變成化石。另外，時間也是影響因素之一。造山運動和板塊俯沖等地質作用，常常會抹去化石存在的痕跡，因此遠古的化石是十分稀有的。

　　4.化石與遠古生物大不同

　　動植物死后的物理變化是一個十分復雜的過程。整個埋藏學的科學領域已經開始著手研究這個變化過程。這個研究很有用，但并不能完整地還原遠古生物的面貌。雖然我們可以利用完整的化石還原古生物的面貌，例如被困在琥珀中的昆蟲或是肉食類植物，但它們都是相當年輕的生物形態。多數生物都只有一小部分的組織被保存下來，形成了化石。我們都知道，只有植物或動物堅硬的部分才有可能形成石化，所以專家必須通過生物堅硬的牙齒，或是幸運一點通過一些石化的骨頭，來重建還原古生物。

　　古藝術家用化石數據來重建還原古生物，但是他們會根據這些動植物后代的樣子來填補一些細節。很多時候，一些新發現會重新還原古生物的樣子。例如有時候，著名的有羽毛恐龍的早期重建圖就是錯誤的。盡管不想讓這一還原毀壞你心中的侏羅紀世界，但專家們仍在為此做出極大的努力。不過正如生物學家約翰·哈金森博士(Dr. John Hutchinson)在《英國衛報》(The Guardian)中說的那樣：“如果單純為了娛樂，你完全可以不管什么科不科學，直接用想象補齊遠古畫面就OK。”

　　3.化石并非都是石化的

　　科學家對于字很是較真。一個古生物學家聲稱在2000萬年前，變成石頭的木頭，叫做礦化(permineralized)或者是置換物(replaced)，而非石化(petrified)。

　　高度石化之所以發生，是因為木頭之間是空的。設想一棵樹倒在了湖中，而這個湖里面有很多來自附近火山的可溶礦物質，即撒到水里的火山灰。而這些礦物質，尤其是硅酸鹽，會進入木頭里，填滿木頭的小孔或者是一些其他的空隙，這樣的話木頭就被石頭填滿，并被保存固定下來。

　　木頭還可以被置換。這是一個更長的過程。設想樹沒有倒入河中，而是被土掩埋了。那么在很長的地質時間內，地下水向內滲透，礦物漸漸代替了整棵樹木，木頭的部份都被這些礦物一點點的置換掉了。所有“石化”的木頭都是很酷炫的，但是比起那些高度石化的木頭，古生物學家從那些經歷過分子置換的木頭中得到了更多信息。

　　2.不同物種的同一生物特性已經過多次進化

　　我們之前說過，劍齒虎并不是唯一長壽的古老生物。劍齒只是趨同進化的一個例子，即毫無血緣關系的物種獨立進化了同一有用的特征。當捕食者在捕食比自己還大的獵物時，劍齒就派上用處了。

　　其他有關趨同進化的例子還有很多呢。例如，現代的長頸鹿跟恐龍毫無關系，但它們卻有著腕龍和雷龍一樣的長脖子;瀨形貍尾獸是一種早已滅絕的哺乳動物，長相和行為都和現代的海貍非常像，盡管這兩種生物并不相關。

　　在眾多最奇怪的趨同進化中，其中一個就與我們有關。盡管考拉是袋類哺乳動物(它們有育兒袋)，而我們人類是胎生動物(我們是通過胎盤運輸養分來喂養未出世的小孩)，但它們有著跟我們相類似的指紋。我想你們找不出比這更不相關的事了!科學家們認為考拉可能已經進化了手指上的小螺紋，以便更好地爬樹，就像我們的遠親——類人猿在很久以前所做的一樣。

　　1.遠古的生物至今人丁興旺

　　人們認為一些長相奇怪的動植物早已滅亡，但今時今日，事實卻表明它們仍好好地生存著。我們把它們當做殘存者，卻沒意識到我們身邊滿是大量古老的有機生命體，它們存在于地球上這個事實從未改變過。

　　正如上文所見，馬蹄蟹已從很多大滅絕中存活下來，但它們并不是唯一的幸存者。在數百萬年前，很多藍藻細菌就因地球上產生的氧氣而失去生命。昆蟲是另一種古生物的成功存在形式。例如，今日的甲蟲便可追溯到三疊紀(2000多萬年前)。在今日，甲蟲家族可能是世界上最大的活生命體家庭。他們的祖先也許早已邂逅過三疊紀水蝽，它就像在今日的池塘水面上向周圍掃視的水蝽一樣。

　　在眾多生物中，最令人感到驚訝的是幾種厭氧硫化細菌，他們是地球上第一個活生物體，在今日仍時時刻刻與我們相伴相隨，寄居在我們的消化道里。幸運的是，地球大氣層在上億萬年的時間里得到了長足的改善……好吧，不管怎么說，大部分時間是這樣的。

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