物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

2021-03-16 22:54:53 5点赞 10收藏 0评论

创作立场声明:这是宸妈2021年发布的第25篇原创内容
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我喜欢看科普书,是因为每一本权威科普书的背后都是一位严谨的科学家多年探索和研究的智慧结晶——通过阅读,我们可以快速的了解到这位科学家在自己擅长领域中想要表达给我们了解的内容。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

《第一只眼》封面

2021年的春节宅家期间,我看完的第一本科普书是《第一只眼 掠食者、演化竞赛与达尔文之惑,视觉的出现与寒武纪生命大爆发》(后称《第一只眼》),这是一本讲述在亿万年的生物进化过程中最让现代科学研究者们着迷的探索寒武纪时期生命大爆发原因的书,而最终作者安德鲁• 帕克用了26万字详细的告诉我们——眼睛这个视觉器官的出现可能是生命大爆发的最终原因。

《第一只眼》的作者安德鲁• 帕克,1967 年出生于英国,曾于澳大利亚博物馆从事海洋生物研究,同时取得悉尼麦克里大学博士学位。之后转往英国牛津大学动物学系开展研究工作,并于 1999 年成为英国皇家学会研究员。此外,他也是牛津大学萨默维尔学院的研究员。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

眼睛

眼睛是人类感官中最重要的器官,大脑中大约有80%的知识都是通过眼睛获取的。要理解《第一只眼》这本书,让我们从5.23亿年前的寒武纪时期之前的地球生态说起:

根据世界上现在已经发掘出来的化石我们可以推断出来大约在5.42亿年前,地球上就已经出现了3个不同门类的单细胞生物,大约到了5.38亿年前,地球上拥有了38个动物门类,这一数据保留至今再无变化(除了一两个已经灭绝的动物门以外)——《第一只眼》

地球生命大爆发的关键时期是5.42亿年-5.38亿年这500万年时间里,这段时间仅占生物演化史千分之一,正是在这段时间里发生了让达尔文都不曾找到原因的“寒武纪生命大爆发”。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

《第一只眼》

在寒武纪生命大爆发之前的地球生物是什么样的呢?

第一个尝试在实验中模拟生命起源的斯坦利·米勒有一句著名的话:“生命诞生的起源正是演化开始的起点。”

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

海底黑烟囱

在俄勒冈州海岸线以外约480千米的海底,有许多热液喷口,黑色的烟雾从数千米深的大洋中脊上弥散开来,这些“黑烟囱”作为地球上唯一一块生物可以不依赖阳光就能获取能量的地方证明热对于早期生命完全不是问题。

第一个有核细胞大约在12亿年前首次出现,这类型的原生生物最被大家熟知的是阿米巴原虫。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

蓝色背景下的阿米巴

接下来在大约10亿年前,第一个真正的多细胞动物海绵出现了。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

海绵

在被保护得很好的位于加拿大西南部的伯吉斯采石场中我们可以通过已经开采出来的部分化石探知更多的关于地球早期生命的奥秘。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

《第一只眼》

经过了亿万年的进化,早期的地球生物是软体的,没有外壳,没有视觉,依靠触觉和吞噬来缓慢进化。

而在寒武纪生命大爆发的500年间,软体生物不仅快速的进化出了外壳,而且还因为进食可以划分为进食者和猎食者两种,有一个更为重要的能力在进化过程中被进化出来——视觉。

在视觉器官被进化出来之前,地球上当然也是有太阳光线的,不过因为雪球时期之后很长一段时间,光线并不足。生物们依靠嗅觉、触觉等其他感觉器官感知世界,当地球上第一只眼进化出来时,让我们来想象一下当时的画面——

地球上的第一只眼,缓缓的张开,看到这个世界,旁边是同样的软体生物,一堆蛋白质,可是很悲哀,拥有这第一只眼的生物却不能移动,只能看着近在咫尺的食物在嘴边,却吃不到……——《第一只眼》

我被安德鲁• 帕克的描述逗笑了,一位有趣的科学家他的文字间总是能让人找到无数的笑点。

《第一只眼》的写作风格更像是一幅拼图,安德鲁• 帕克在第一章讲述了寒武纪生命大爆发的正确含义后,在随后的七章里将自己在研究中搜集到的原因拼凑出来,从对现有化石的研究和探索中我们可以清晰的看到在地球生物进化过程中光的作用,光不仅是生物生存的基础,还是现在这个五彩纷呈的世界的造就者,我们现在所看见的世界,其实就是动物适应光线的结果,不管是鲜艳的警戒色,还是不显眼的保护色,都因光线而演化。光线要成为演化的开关,还需要相对应的接收器——眼睛。这个完美又复杂的器官,究竟于何时演化出来?

安德鲁• 帕克在第九章揭开谜底……

化石包含的信息里,有着太多亟待现代古生物科学家们去发掘的内容。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

三叶虫化石

《千字文》的开篇用了“天地玄黄,宇宙洪荒”这八个字来阐述。

而宇宙洪荒,天地初开,其实就是在前寒武纪时期的某一天,太阳的辐射大幅增加,射入的阳光增多,再加上彼时覆盖在地表的浓雾,形成了透明的水蒸气。几乎在一夜之间,地球就有了清澈的天空和视线,当光线突然激增,那些原本在洪荒中混沌一团的生物因为这突然激增的光线进化出了第一只眼,然后就开始了生物进化史上的蝴蝶效应。

第一只有眼生物睁开双眼,看见海底世界交织着光与影,能轻易辨识周围的其他动物;凭视觉成为最敏捷的猎人,开创了新的生存法则:唯有躲过它的攻击,才能够活下去。突然间,所有动物开始改变。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

视觉改变世界

从第一只眼,到各种防御式的外壳,从进食者到捕猎者,从水中到陆地,进化在不断进行中,最终成就了现在这个多彩纷呈的地球生物圈……

三叶虫化石对于了解古生物的进化意义是非凡的,这本《第一只眼》让我加深了对三叶虫化石的印象,原来中国云南的澄江化石群在国际享有盛名,而离我很近的龙泉山脉里也存在着大量的三叶虫化石,中国的古生物化石研究其实一直走在国际前沿。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

《第一只眼》

我们的眼睛看到的这个世界,这些花红柳绿,在不同种类的光线下,在不同生物群体的眼睛里是另外的样子——紫外光下的世界是另外一个样子,水下世界里,隔绝了蓝光下又是另外一种样子——你所看到的是你想要看到,你所看到的世界应该只有你自己看到才是这样。

我喜欢读这样的科普书,通识教育的大量阅读,让我的思维拓展得更开阔,理清了生物进化史,理清了光线对生物的影响,理清了化石对于古生物研究的意义,更理清了视觉对于我们这个世界的价值。

物种进化造就了现在的生物多样化,那么,生命大爆发源于什么?

《第一只眼》

达尔文在第一版的《物种起源》里说:“我必须坦率地承认,像眼睛这样令人震撼的精巧设计,是完全由自然选择决定的,这令人难以置信”

《第一只眼》这本从化石记录中抽丝剥茧破解生命大爆发之谜的古生物科普书,作者安德鲁• 帕克的文字有趣又有料,在这个春节假期里让我看得停不下来。

看完掩上书,世界还是那个世界,世界却又似乎不再只是那个世界……

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