书城自然海:另一个未知的宇宙
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第13章 死亡

生命的历史同时也是一部死亡的编年史。我们可以从正反两方面来看待这个问题。死亡或者是生命的结束,或者是生命的开始。进化女神告诉我们,两种说法都很正确。最抚慰人心的说法是,我们并非真正地结束了,而是让出位置给新来者。演出结束后,我们就得离开舞台。其他人——我们的子孙,或是新型生命,会接替我们演出。如果我们一直霸着舞台不走,新人根本无法上台。

3亿6000万年前,泥盆纪的世界仿佛被消灭了似的,半数的海洋生物灭亡了,热带地区的生命甚至折损了3/4。

最著名的牺牲者便是盾皮鱼,它们完全从生命的地图上消失了,剩下的生物们如履薄冰。奥陶纪的大灾难曾令节肢动物差点遭灭顶之灾,然而它们后来还是慢慢恢复了元气,结果又在泥盆纪中再次遭难。身为礁石的建筑师,珊瑚虫也惊险无比地逃脱了灭族的厄运,笔石动物却从此消失了。菊石类也遭受了很大损失,无颌鱼只剩下一个种族——它们的后代发展成了今天的八目鳗或盲鳗。

我们不知道究竟是什么原因败坏了泥盆纪的盛宴。当时冈瓦纳大陆的大部分区域都覆上了冰层,一些证据显示,问题来自太空。地球极有可能撞上了一颗陨石,又一次,然而情况还会更糟。

惊愕!巨虫国——石炭纪多氧时代

3亿6000万年前到2亿9900万年前的那一阶段被称为石炭纪。正如前文所言,这个时期的名字得自当时储藏了地球上第一批炭资源。地球的这一段历史以及后来的二叠纪有两个典型的发展特点。

一方面,所有的陆地最终聚集在一起,构成了盘古大陆,四周被一片唯一的海洋“原始大洋”所包围。唯独东边的忒修斯海①像一把楔子一样钉在大陆上,忒修斯海是一片大洋,其中点缀着星罗棋布的岛屿。

这场地质角力导致了日本群岛、南极山脉以及乌拉尔山脉的诞生。此时,地球的北部形成了一些内海和湖泊,随着陆地的融合,脱离海洋的水域则渐渐干涸。南部盘古大陆的大部分区域都被冰山覆盖,而西部——尤其是今天的南欧和北美区——则出现了大规模的干燥荒漠。

古老的山脉渐渐风化,消逝……

赤道附近则形成40米高的热带雨林,那里泥沼遍布,蕨类和松类植物郁郁葱葱,最早的针叶植物、石松植物也诞生了,鳞木和封印木尤其繁盛——多亏当时茂盛的植物,才有现在丰富的炭资源。

在这个炎热潮湿的世界中,植物长得枝繁叶茂,令人眼花缭乱。当时还没有开花的植物,也没有啁啁啾啾的禽鸟,只有昆虫享受着幸福的生活。陆地渐渐变得绿草如茵。随着南部冰川的日益增多,海平面下降了,很多热带的浅水域变成了干地,留下了大范围的盐质荒漠。直到石炭纪行将结束时,地球的温度才缓缓回升,冰川再次融化,水位重新升高。

第二个值得一提的进步是,氧的含量升高到了35%,可能是当时数量迅速增长的植物的功劳。因此,一切都随之欣欣向荣。在石炭纪,漫步森林或许并非一件美事。你不时会踩到几只两米长的蜈蚣,或在翅翼长达70厘米的蜻蜓前望而却步。如果不幸遇到野猪般大小的蜘蛛,整个森林可能都会回荡着你的哭号声。这一时期的所有生物都得了巨人症,后来恐龙也得了这种病,由于长得太重,跑都跑不动。然而氧气含量的增加也有好处,不仅促使生物新陈代谢加速,也提高了昆虫气管的扩张能力。飞行的梦想,或噩梦,终于成真。想一想翅翼70厘米长的蜻蜓……

海洋中的霸主则是古乌贼——菊石。贝类生物四处可见,钙藻和海绵辛辛苦苦地建起了无数礁石。新的物种不断涌现,软骨鱼类、硬骨鱼类和其他同类率先进驻了淡水区。河流中潜伏着很多棘鱼纲生物,因此建议大家暂且放弃泛舟游湖的打算。这段时期,鱼类的进化可圈可点,它们将在二叠纪继续进化。二叠纪是中生代之前的时期,而中生代承接古生代而来,起始于2亿5000万年前。二叠纪始于大约2亿9000万年前,继寒武纪的物种大爆发之后,二叠纪开始得如梦如幻,也结束得轰轰烈烈。

那是一个可怕的结束。

其实,石炭纪之后的地球发展得很不错。乌贼们长得非常结实,占领了盘古大陆的海岸和忒修斯海。节肢动物和珊瑚一样也是辛勤的建筑师。一切都蓬勃发展,甚至连单细胞生物都对自己的身材有所不满,进化成了5厘米长的筳科有孔虫(Fusulinidae,又称纺锤虫)。长啊,长啊,长啊。如果一切都这样顺利进行的话,或许今天的人们会乘坐双层蜈蚣巴士上下班,而上流社会则会骑毒蜘蛛出门散步。傍晚时分,家里养的壁虱会牵狗出门散步,人们还可以坐喷气式飞机大小的蜻蜓去马略卡,这种交通工具不需要跑道就能够垂直升降。而蚊子会长得像苍鹰一样,不怕任何杀虫剂;机智的旅行社则会组织灭蚊特警团,用大口径武器来消灭这些可恶的家伙;猎人的小屋中将不再挂着鹿角,而是触须和复眼;龙虾可用来拆除房屋,人们还能用捕鲸的鱼叉来对付鲱鱼。

谁是肇事者——二叠纪物种第三次灭绝

然而到了二叠纪,巨人症突然痊愈了。

这一变故的“罪魁祸首”是西伯利亚的火山,本来那里的气候就不怎么宜人。

2亿5000万年前,盘古大陆的东北部有一个大冰柜。那时的地球火山频频爆发,就像今天的反恐主义行动一样。西伯利亚一直熔岩滚滚、炙热逼人,如同魔戒之王索伦占据的黑暗魔多。火山的黑暗之王深感自己遭到不公平待遇,一直怨气冲天。为什么那些愚蠢的生物只在雨林里打打闹闹?或在海洋里?为什么它们不去别的地方,比如来我这里?我们这些西伯利亚的火龙难道配不上它们吗?没什么生物愿意加入我们?那好,我们也不让你们有好日子过——谁都不能活!就这么办。哈哈哈哈。

虽然地球曾有一小段时间氧气含量上升,但到了古生代的晚期,氧气含量似乎又大幅度减少。伯斯科技大学的一个研究小组在澳大利亚也有类似发现。今天的大气中氧气含量为21%,而当时的含氧量竟从35%剧跌至16%,更糟糕的是,热带地区的气候热得让人七窍生烟。由于两极的冰冻气候,当时的海平面显然有所下降。聚集在浅水区的有机生物随之浮出水面,并与大气发生化学作用,消耗其中的氧气。因此,气候不断在两个极端间徘徊。

而西伯利亚的火山是一切的始作俑者。

2005年初,美国华盛顿大学的古生物学家彼得·沃德在南美和中国研究了一些岩石。南美的岩石出自二叠纪的大陆,中国的岩石则来自海洋。沃德认为,西伯利亚的火山爆发引起了剧烈的气候变化。在陆地集结合并的过程中,海流就已经出现了异常变动,再加上火山爆发,所有的秩序骤然崩溃。在1000万年的时间中,纷繁的物种再次开始寂灭,刚开始时速度较为缓慢,而随着生态系统不断衰弱崩塌,最后一发不可收拾。

在此之后,所有人都知道,西伯利亚是二叠纪的流氓。可是我们不知道是什么原因导致了火山爆发。沃德认为,大气由于蒙上了火山灰和硫化物,气候才会变冷。冰山愈来愈多,海平面下降,如此便产生了他所猜测的那种效应。然而,西伯利亚的小小火山真的能造成整个地球的灾难吗?

当然。沃德表示,他的身后还站着很多其他的研究者,当然这些学者的理论和他的理论或许不尽相同。乌得勒支大学的古植物学家亨克·菲斯海尔相信火山爆发摧毁了一部分臭氧层。臭氧空洞早在以前就曾造成令人痛心的灾难。而来自伯斯的学者则提出了另一个因果链的说法:在火山爆发和陆地冲撞的共同作用下,海流的逆转替排出硫化物的细菌军团提供了便利。这些细菌的排泄物进入了水流和大气,毒害了当时大多数有机物,令它们无法适应新的环境。

在今天的西伯利亚,我们可以找到2亿5000万年前的大块火山岩层。这些岩层告诉我们,这片土地曾一度漂流在一片熔岩的海洋上。一种极为可能的情况是,火山爆发释放的气体在几千万年的时间中缓缓毒害着整个地球。地球是一个交互影响的系统,各个因素相互作用,相互影响。

关于当时生命的惨淡状况,研究者们莫衷一是,然而“惨淡”却是不争的事实。有人认为,95%的动植物都在那场灾难中消失了;也有人认为,陆地上25%的脊椎动物都不幸夭折,爬行动物甚至折损了70%。可以肯定的是,在海洋中,约有半数的无脊椎动物、3/4的两栖动物和几乎所有的爬行动物,总计90%到95%的海洋生物都惨遭厄运。而持怀疑态度的人认为,这样一场大灾难的始作俑者不可能仅仅是火山爆发,应该还有其他原因,或许是一颗“好客”的陨石?反正这种事也不是一次两次了。

几年之前人们还坚信,有一颗直径在6公里到12公里的天外来客坠落在当时的海洋中,撕裂了海底,释放了大量的硫化物质,使海水中充满了对生命有害的二氧化硫。研究在匈牙利、日本和中国发现的二叠纪沉积物时,人们也的确发现了大量硫和锶的同位素。

除此之外,巴基球也为陨石说提供了证据。巴基球是一些形成于物种大灭绝时期的球状碳分子,其中储藏了一些奇特的气体混合物,而这些混合物并非来自地球大气。因此我们可以猜测这些物质来自太空,就像南极的某些金属一样。这些金属来自2亿5000万年前,一般只存在于陨石中。在陨石的作用下,地震和火山频频爆发,酸雨摧残着世界上大部分植被,扼杀了海洋中几乎所有的生命。

或许那颗陨石没有坠入海洋,而是撞上了陆地?可是我们并没有发现当时撞击造成的陨石坑,而且事实证明,陆地生命遭受的厄运显然比陨石撞地要严重得多。

美国西北大学的格雷格里·雷斯金和俄勒冈大学的格雷格里·雷塔拉克也认为陨石坠入了海洋,尽管他们对这一过程有自己的看法。两人均认为罪魁祸首是甲烷。雷斯金猜测陨石激化了一种链式反应,使得大量甲烷进入了大气:“海洋很容易就聚集了大量的甲烷,这些甲烷的威力相当于地球上所有核武器威力的10万倍。这样必然会造成物种的大灭绝。”

雷斯金认为,一颗小陨石即可引发这一效应。稍微有一点动静,甲烷水合物的稳定性就会被破坏。西伯利亚当然是一部分原因,而太空手榴弹的威力则是另一部分,两者的共同作用导致了灾难的降临。这一观点得到了世界各国学者的认同,毕竟强烈的火山爆发并非新现象,以前就不时发生,却并非每次都造成90%物种的灭亡。正如对地球历史的各种争辩一样,这一问题至今依然悬而未决。苏黎世瑞士科技大学的古生物学家沃尔夫冈·施巴茨认为,氧气匮乏与物种灭绝并无关系,因为二叠纪中根本没有太多需要大量氧气的温血动物。

在某种程度上,陆地上的植物却是物种灭绝过程中的赢家。它们成功地幸存了下来,继续开枝散叶,摸索着走进了中生代——陆地生物的时代。

海洋则变成了众多生命的家园之一。

注释

①忒修斯海(Tethys):指古地中海。中生代东方开启的新大洋,历经板块移动而逐渐缩小,最后成为地中海的前身。