化石对其它学科的影响

1910 年的某一天，德国地球物理学家魏格纳（1880～1930 年）躺在病床上，两眼凝视着前面墙壁上挂着的那幅世界地图，脑子里反复思考着一连串的问题：为什么大西洋两岸大陆的弯曲形态正好吻合？——非洲几内亚湾刚好填补上巴西东北角亚马孙河口的那块突出的大陆；而沿北美的东海岸到特立尼达和多巴哥的凹弧入形地带刚好能填补欧洲西海岸到非洲西海岸的凸出

弧形大陆？

这个偶然提出的疑问，当时由于没有充分的材料说明其因果关系，魏格纳随手丢开了。等到第二年，即 1911 年秋天，他在翻阅一本地质学的著作时，

发现一个地质学家提到一种称为中龙的小型早期水生爬行类（长约 30 厘米） 曾在巴西晚石炭世和南非早二迭世的淡水湖泊中形成的地层内找到，而这个化石，迄今为止，世界上除了这两地以外，其它地区从未发现，因而认为被现代大西洋分隔千里的这两块南方大陆在古生代时期曾经是连接在一起的。魏格纳从此得到很大的启示，回想起在病床上提出的大西洋两岸大陆相吻合的问题。于是仓卒地从大地测量学、地质学、古气候学、古生物学等方面作了研究，论证了大陆漂移假说。1915 年，出版了《海陆的起源》（或译《大陆移动论》）一书。于是，大陆漂移说风行一时，大约在 20 年内，曾获得相当一部分人的支持。但由于当时的地球物理学认为大陆是不可能移动的，因此魏格纳的假说在地质学界引起了激烈的争论。最后，终因地球物理学的反对，加上这个学说本身的正面论据中掺杂着不少假象和一些错误的东西，所以 40 年代以后，很少再有人支持，大陆漂移说也几乎成为一现的昙花。

最近十几年来，由于古地磁学和海洋地球物理方面的若干新发现，提出了一些新论据，证明魏格纳的大陆漂移说仍有其重大的科学意义，被抛弃了20 多年的大陆漂移说又复活了，于是形成了目前至少包括“大陆漂移”、“海底扩张”和“板块构造”在地质科学理论上互有密切联系的“三部曲”！

现在，我们来看一看古生物学方面到底能为大陆漂移说提供多少实证？ 古生物学方面，有一个“古生物地理区”的名词，指的是地质时代的各

类生物在相似或相同的自然地理（特别是气候）条件和生态条件（生活习性） 下聚合在一个区域之内生活、繁殖、演化而划分的地理区域。这和现代生物地理区的概念是相同的。如果各区之间没有任何联系的话，那么各区之间的生物面貌差别就颇为显著，自成“独立王国”。比如说，澳大利亚和印度尼西亚之间虽然相隔不远，但其生物之间相差很大，构成两个不同的生物地理区，这是由于地质历史上长期以来相距很远（后来才慢慢靠近）的缘故。而我国台湾省和大陆虽亦有一水之隔，但两地的生物地理区是相同的，第四纪的陆上哺乳动物与福建省、华南各地都完全一致，这说明台湾海峡的出现， 不过是最近十几万年的事。所以我们从各生物地理区间有无动、植物的相互交往这个特点可以看到大陆或岛屿之间有无联系的问题。通常陆上脊椎动物，特别是哺乳动物作为生物地理区的标志最为明显，因为它们的生活能力强，传播速度快，只要自然条件和生态条件适宜，它们就能广泛地分布开来。

如果两个相隔很远的大陆或岛屿，按现代地理区划分，根本不相同，但却发现某个地质时期的生物面貌极为相似或相同，那只能说明这两块大陆或岛屿原来是一个整体，至少也曾有过联系，生物得以交往，后来因大陆发生分裂，才漂移而远离了。

确实，三迭纪以前，世界各大陆几乎连结在一起组成一个泛大陆。到白垩纪，开始分裂为南北两个泛大陆。位于北半球者称为“劳亚古陆”，位于南半球者，称为“冈瓦纳古陆”。两个大陆间，横亘着大致从地中海经中东、高加索、伊朗、直至喜马拉雅山的东西向狭长海槽，称为“古地中海”，或“特提斯海”。两块南、北大陆就构成自己独立的古生物地理区。

先谈冈瓦纳古陆，除前已提及的中龙以外，当时还有一个以舌羊齿为代表的蕨类植物群广布于这个古陆上，据目前了解，从南极洲到喜马拉雅山区，

包括澳洲、南美洲、印度等地的晚期古生代的地层中均有发现。我国大陆， 属劳亚古陆，古生代晚期不可能出现舌羊齿，但在几年前由中国科学院组织的青藏综合科学考察队于雅鲁藏布江以南的喜马拉雅山北坡发现了它。这个原先见于印度的植物化石为什么跑到我国境内来了？地质工作者研究以后认为：按地壳构造的板块学说，当印度板块在早第三纪末期俯冲到亚洲板块之下的时候，两者相撞，形成喜马拉雅山，把这个南半球的“来客”遗留在我国境内了。

那末，既然舌羊齿是南半球的植物化石，为什么会出现在位于北半球的印度呢？原来，印巴次大陆确实和南半球各大陆曾经连结在一起。只是到了白垩纪晚期，冈瓦纳大陆发生分裂，开始脱离，向北逐渐漂移，直到渐新世时，大约漂移了 9000 分里，终于和亚洲板块相撞，促使喜马拉雅山形成，并和亚洲大陆粘贴在一起不走了。现在，印度板块仍继续向亚洲板块俯冲，所以喜马拉雅山仍在升高。

再如澳大利亚二迭纪地层及其所含的长身贝类化石和印度所见者完全一致；澳洲寒武纪的古杯动物和南极洲所见者也完全一致，都说明南方各大陆确曾是一个完整的古陆，分裂是后来发生的。

近年，我国的古生物工作者在新疆三迭纪地层中发现了一群在湖泊和沼泽中生活的古爬行类，包括水龙兽、阔口龙、三台龙、似原蜥等的化石。这类动物化石，在非洲南部、印度、南极洲也都找到过，说明从南极洲到北纬44°的广大地区内曾经都有同类动物。而这类动物没有在海洋中游泳逾越的本领，其化石的广泛分布只能说明，在当时这些有关的大陆是相连一起。后来，由于大陆的分裂，才漂移而各奔前程，相互远别了。

至于北半球，被太平洋和大西洋分隔的欧亚大陆与北美洲的情况怎样呢？古生物面貌也确实反映出它们原是相连的劳亚古陆，后来才发生分裂。例如欧洲与北美洲的石炭纪含煤地层中的植物群面貌极为相似，早期古生代的化石也是如此，可见它们在古生代时期是连结在一起的。到中生代，大洋两岸仍有连结。例如侏罗纪的植物化石中的同一属类均可在世界各地找到； 陆上脊椎动物特点亦相吻合，巨型的爬行动物——腕龙，在非洲的坦桑尼亚、美国的科罗拉多、澳洲、亚洲各地均有发现。可见像三迭纪那样的泛大陆到侏罗纪晚期，尚未完全解体。到白垩纪早期，各大陆的联系也未完全断绝， 如禽龙的分布，曾发现于英国南部、比利时、北极圈的斯匹次卑尔根群岛、中国的内蒙、美国的西部和澳大利亚。与禽龙类似的恐龙，也在南美洲和非洲找到。不久前，在北美早白垩世地层内还发现了一种小型的棱齿龙类，后者在欧洲早已发现了。所有这些，不仅说明欧美亚各洲仍有联系，而且还说明劳亚古陆与冈瓦纳古陆间虽已分裂，但仍有“陆桥”相通，不像现在，各个大陆被波涛汹涌的海洋分割。而这种隔离，正是大陆漂移的结果，大约发生于白垩纪末期。至于欧洲和北美的最后分离，可能要迟到始新世时，因为晚白垩世的原始哺乳类（多瘤类、有袋类和原始有胎盘类）的若干科或属的代表，两地都有发现。而北美洲和亚洲的连接，则可能通过“白令陆桥”（即今白令海峡），因为两地的若干晚白垩世的恐龙，如霸王龙、甲龙、鸭嘴龙都有往来，特别是北美西部与蒙古、中国、前苏联的中亚等地的化石类型最为接近。

古新世时期哺乳动物的分布特点也可以说明上述情况。亚洲古新世哺乳动物群以出现大量的土著类群为特征，例如 兽类和钝脚目中的阶齿兽科和

古棱齿兽科等，整个目或科的生存时间与地理分布都未超出亚洲范围。而且这些哺乳动物属类没有一个与欧洲的相同或有近亲关系，相反，却与北美相近，有近亲关系，甚至有些属也相似。这表明古新世时，亚洲和欧洲比较疏远，而与北美接近。当时欧亚之间并不是通行无阻的完整大陆，在乌拉尔山东坡一带，被鄂毕海和图尔盖海峡阻挡着；而亚洲和北美之间的白令海峡尚未形成，两洲之间交往比较方便。

另一方面，欧美之间在古新世和始新世早期倒是有路可通。当时生活于北美落基山地区的许多哺乳动物在属一级上明显地与欧洲伦敦——巴黎盆地

（英吉利海当时尚未形成，英法两国相连）相似。有人统计过，欧美两地的哺乳动物群约有 50％的属是一致的。那末，欧美之间的这条通路在那里呢？ 直到最近几年才查明，大致可以确定在挪威北部经斯匹次卑尔根群岛到格陵兰的“陆桥”。当时斯匹次卑尔根群岛和巴伦支海的陆棚与格陵兰北部是贴连在一起的，约在始新世中期，沿斯匹次卑尔根发生一系列“转换断层”， 使格陵兰与它分开并漂移到现在的位置。所以在始新世中期以后，欧美两地的哺乳动物群的相似性大为降低，按属一级对比来看，仅达 10％左右。

也几乎在始新世末期或渐新世时，图尔盖海峡、鄂毕海消失了，喜马拉雅海（古地中海的东延部分）也消失了，整个欧亚大陆连在一起，动物群的面貌也就趋向一致，一些土著、地区性的属种也逐渐消失。此后，白令海峡地区，时而被海水浸没，时而又露出海面，北美与欧亚大陆上的动物群交往也时断时续，于是地区性的差异又有所增加了。

当我们提到现代动物地理区时，往往把澳大利亚列为一个特殊的群类， 这主要是新生代以来冈瓦纳大陆（主要是澳洲和南美洲）的动物群以有袋类的兴起为主；而劳亚大陆则以有胎盘类的兴起为主。这两大哺乳动物群分别在南、北两大陆上迅速分化、传播和发展，两者的差异性也就越来越明显。由此可见，可能在新生代前期，澳洲更远离亚洲南部，后来才逐渐北漂，慢慢地靠近印度尼西亚附近。也许可能在若千万年以后，会贴连在亚洲大陆上， 正像印巴次大陆贴连在西藏一样。那时候，可能出现一座新的“喜马拉雅山式”的高峰。