正文 第1章 找尋遠古的足印——走近古生物(1)(1 / 3)

第一節 古生物的概念

1.地球生命的起源

自古以來,人類一直在不停地追問:“我們到底從哪裏來?存在於這個地球上的其他各種生命體又是如何產生的?”遠古時期,由於科技不發達,人們認為是宇宙間萬能的神創造了人類,是神創造了萬物。

現在,隨著科學的不斷發展,人們根據現代自然科學所取得的成就,對生命的起源問題進行了綜合研究,取得了很大的進展。

據科學的推算,地球從誕生到現在大約已有46億年的曆史。早期的地球是熾熱的,地球上的一切元素都呈氣體狀態,那時候是絕對不會有生命存在的。

最初的生命是在地球溫度下降以後,在極其漫長的時間內,由非生命物質經過極其複雜的化學過程,一步一步地演變而成的。目前,這種關於生命的起源是個化學演化過程的說法已經為廣大學者所認同。

原始大氣中富含甲烷、氨、二氧化碳、水汽等氣體,它們在外界高能(紫外線、閃電、高溫)的作用下,首先合成氨基酸、脂肪酸等小分子有機化合物,在適當的條件下,這些小分子有機化合物又進一步結合成更複雜的蛋白質、核酸等大分子有機物質,經過進一步演化,終於形成了能夠不斷地進行自我更新的、結構非常複雜的多分子體係,這樣一來,就產生了原始生命。

當地球上出現了非細胞形態的原始生命的時候,由於大氣中仍然缺氧,它們一定屬於厭氧和異養類型。地球大約於距今46億年前形成,從澳大利亞發現的距今35億年的瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石可以表明,生命的起源是一個化學演化過程,應該發生在地球形成後約11億年。

生命的產生是地球演化史上的一次最大的飛躍,使得地球曆史從化學演化階段走向生物演化階段。

2.什麼是古生物?

簡單地說,古生物就是距今40億~1萬年的生物,包括古植物(蘆木、鱗木等)、古無脊椎動物(貨幣蟲、三葉蟲、菊石等)、古脊椎動物(恐龍、始祖鳥、猛獁等)。生物的進化遵循著由少到多、由低級到高級、由簡單到複雜的進化趨勢。

古生物死亡以後,並不是全部消失得無影無蹤了。事實上,有許多古生物的遺體以及遺跡被埋藏在地層裏,然後以化石的形式保存了下來。正是這些化石告訴了我們,生命在地球上至少已經存在了38億年。這些化石還告訴我們,在這38億年的漫長歲月中,各門各類的生物經曆了起源、繁盛、衰落到絕滅的過程,而整個生物界卻在這個過程中經曆了由簡單到複雜、由低級向高級的進化曆程。

3.古生物是如何命名的?

所有經過研究的古生物都要給予科學的名稱,即學名。然而,這些古生物並不是隨便命名的,而要遵循一定的規則。根據國際命名法規,生物各級分類等級的學名,改用拉丁字或拉丁化文字,屬和屬級以上的名稱應該采用單名,也就是可以用一個拉丁詞命名,首位字母要大寫。種的名稱一般采用“雙名法”,即由種的本名和其從屬的屬名組成,屬名位於前方,種本名位於後。需要注意的是,種、亞種及變種本名的第一個字母小寫,屬和屬以下的名稱在印刷或書寫時應該用斜體字,而屬以上的名稱用正體字。另外,為了更方便地查閱,在各級名稱之後,用正體字注以命名者的姓氏(應為拉丁字母拚綴)和命名時的公曆年號,把逗點放在兩者之間。如果命名者有兩人或是兩人以上,用拉丁連結詞et(和)將其連接起來。

物種是生物分類的基本單位,也是生物進化的基本單位。生物進化的本質,也就是物種的起源和演變。如果從生物學角度來認識物種,物種的基本結構就是群居,而不是單個的個體。

在生物命名法中,有一條重要的原則就是“優先律”,也就是生物的有效學名,是符合國際動物、植物命名法所規定的最早正式確立的名稱。如果遇到同一生物有兩個或兩個以上的名稱即構成異名,或不同生物共有一個名稱即同名,應該以優先律選取最早正式發表的名稱。例如,橫板珊瑚的一個屬方管珊瑚,原為矢部長克和早阪一郎於1915年首創。到了1940年,古生物研究者發現,該屬名早在1857年用於苔蘚動物的一個屬方管苔蘚蟲。橫板珊瑚是在事後才定下來的,按照“優先律”法規應該給予廢棄,重新命名為早板珊瑚。

第二節 古生物的演化

1.生命的產生

太古代是原始生命誕生的時代,生物物質在適當的環境中一步步合成,並發展為生命體。由於年代久遠,被保存下來的地質記錄也隻是破碎、零散的。然而,這一時期又是地球演化的重要時期,地球的岩石圈、水圈、大氣圈和生命的形成都發生在這一關鍵而又漫長的時期。生命的誕生,是地球演化史上的一次巨大的飛躍。