地球生命大爆炸

生命的起源

《圣经》上说,上帝创造了一切。

上帝第一天创造天地,第二天创造空气,第三天创造草木、菜蔬,第四天创造昼夜,第五天创造鸟兽鱼虫,第六天创造人。

第七天,上帝安息,因为要创造的都创造了。

公元1654年,爱尔兰大主教厄谢尔经过“考证”,得出了上帝在公元前4004年10月26日上午创造地球的结论。

瑞典著名科学家林奈(1707年~1778年)则认为:上帝曾经创造了1万个以上的物种,这些物种从来没有演化或改变模样,也不曾灭绝过——因为上帝绝不会将其所创造的物种再取走。

“神创论”一度非常盛行。一直到今天,还有一些人依然对比深信不疑。人们认识世界需要有一个过程。当无法解释某些自然现象的时候,人们总是想:该是有超自然的力量在支配吧?何况宇宙诞生、地球诞生、生命诞生这样极为重大的事件呢?

地质记录和化石证据证明,厄谢尔的结论和林奈的观点是不对的。

我们都认识这样一位老人:秃顶、大胡子、目光敏锐。他的名字叫查理·达尔文。

达尔文是英国人,生于1809年,1882年去世。1831年到1836年,他乘海军勘探船“贝格尔号”环球旅行,在动植物和地质等方面进行了大量的观察和采集,于1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。他认为,生物最初是从非生物发展而来,现代生存的各种生物,有共同的祖先。在进化过程中,通过变异、遗传和自然选择,生物从低级到高级、从简单到复杂,种类由少到多。这一学说的诞生,成为向“神创论”挑战的一个里程碑。

达尔文令人景仰。但是,人们在景仰他的同时,忽略了这样一个事实:达尔文深深地困惑着。这个困惑使他的晚年焦躁不安。

按照进化论的说法,现代生物有共同的祖先,生物的进化是渐变的。但是,从隐生宙到显生宙,怎么会突然出现那么多的生物呢?打一个比方。达尔文的进化论认为,生物有共同的祖先,就像地球上最初只有一棵小树苗,小树苗在成长的过程中逐渐分杈,直到枝繁叶茂。而不断发现的化石告诉人们,显生宙一开始不是只有一棵树苗,而是突然就有了一片小树林。在这片小树林中,只有一小部分树长大和繁衍。

达尔文无法解释。达尔文之后的许多年,大家也无法解释。

这不能怪我们的科学家们。古生物学不承认童话、神话和幻想,甚至不承认看起来十分合理的推断。科学就是科学。古生物学上的一切问题,都要通过“化石”来解决。

惊人的发现

1942年,地质学家何春荪到云南澄江帽天山勘探磷矿。他是最早到澄江进行地质研究的人,可惜他不是古生物学家。

1984年,年仅34岁的古生物学家侯先光在帽天山发现了娜罗虫化石——以往只在加拿大伯吉斯山生物群中出现过的古老节肢动物化石。他是最先发现帽天山“天大的秘密”的人。比伯吉斯山生物群早1500万年的澄江生物群,从此在科学界大放异彩。

1985年,张文堂和侯先光发表了关于澄江生物群研究的第一篇论文。此后,侯先光、孙正国又陆续写出一批论文。

1987年,陈均远和侯先光在澄江做了大规模的化石发掘工作,并根据研究成果发表一系列论文,震撼了科学界。著名古生物学家、德国的塞拉赫教授称:“澄江生物群就像是来自天外的信息……”

1990年以后,以陈均远教授为首的跨国科学研究小组,为破解寒武纪生命大爆炸之谜,多次在帽天山地区进行大规模发掘活动。

1991年,陈均远等古生物学家在著名的《调查与探险》杂志发表论文,并构思了第一幅寒武纪早期的水下生命景观图,引起许多人注意。《纽约时报》根据有关科学家建议,将这一生物群列入“20世纪最令人惊奇的发现之一”。

1991年,以中国科学家为主的国际性合作研究计划开始展开,一些重要成果相继在极具权威性的国际性科学杂志上发表,引起全球新闻媒体的追踪报道。

1992年,著名的《自然》杂志以澄江发现的微网虫化石作为封面。1992年夏季是澄江化石发掘史上成果辉煌的一年。朱茂炎是第一块完整奇虾类化石的发现者,周桂琴是第一块完整巨虾类化石的发现者。

1995年,陈均远教授在中国南京主持召开了“寒武纪大爆炸国际学术讨论会”,这是有史以来第一次以“寒武纪大爆炸”为议题的国际性学术讨论会。寒武纪大爆炸是借用炸药或原子弹爆发时的突发性,来类比赛武纪早期所发生的一次生物突发事件。

澄江生物化石群所处的时代为寒武纪大爆炸后期。从各方面的证据判断,这一爆炸事件从开始到结束,整个时间短于300万年,可能只有100~200万年。在短短几百万年的时间,生物大量出现,而完全没有祖先的痕迹。几百万年的时间当然很长,但用生命历史35亿年这一尺度来衡量,几百万年只是一瞬间。因此,澄江化石群撼动了达尔文学说。

探求生命的奥秘

在古生物学中,一直有一个很吸引人的大谜题,那就是到底有没有发生过寒武纪大爆炸。伟大的达尔文一方面正确地坚持了唯物主义,一方面却不相信大突变。他在一封信中说:“如果我的天择说必须借助于突变,那么我将弃之如粪土。”

现在澄江生物化石群证实,大爆炸事件在5.3亿年前确实发生过。

我们在陈均远教授饱经风霜的脸上找到多年野外发掘的痕迹,也从他的眼睛中看到了智慧之光。作为澄江化石群发掘的主持者,他和他的同事们采集到了1万多块化石!

寒武纪生命大爆炸的确是一件不可思议的事。面对这么多复杂生命的突然出现,许多人试图以各种假设来解释它。

约翰霍普金斯大学的史坦利教授提出过收成原理说。

美国达拉斯的物理学家柏克纳·马歇尔提出过含氧量上升说。

瓦楞泰提出过发育调探机制说和细胞说。

马克斯利提出过重组生殖说。

陈均远教授提出了广义演化论。

“演化生物学正在酝酿着一场科学革命,寒武纪大爆炸学派是这场科学革命的主导者,正一步步地撼动自达尔文以来所建构的演化科学框架。这场革命与演化物理学、新热力学及复杂科学的合流势在必行,新的演化理论不久即将出现,并最终发展成为一个新的科学理念。”陈均远教授说。

“科学家们的解释不一,说明对于寒武纪早期生物群的研究,到目前为止还只是处于非常初步的阶段。科学界对于寒武纪大爆炸之谜的探讨,目前所触及的也只是群山的一隅——帽天山。帽天山附近还有许多重要的化石产地,有待于进一步发掘和研究。已经采集到的化石显然只是当时生物群留下的极小的一部分,目前对其生命的含义也只是略窥一二而已。只有不懈地努力和研究,才可望揭示这个远古生命世界的奥秘。”陈均远教授又说。

这是一个探求地球生命奥秘的课题。

这是一个需要在未来1000年探求的课题。

中国云南澄江生物化石群,为人类探求这个课题提供了窗口和可能。