化石朋友

 

还有一种叫“奇虾”,这是我最喜欢的化石之一,因为它也是只有晚上做恶梦,才可以想像出的这么一个海洋动物。

 

 

文/钱锟

 

 

 

最大发现

 

不少科学家认为,20世纪生物学上最大的发现,就是”寒武纪大爆炸”,或叫”动物大爆炸”。意即(科学界确认)在寒武纪之前,地球上还没有任何复杂的动物。但是到了寒武纪的初叶,突然有多种不同”门”的动物同时出现,并且门与门之间完全没有留下任何进化或演变的痕迹,故名”大爆炸”。1984年在中国云南澄江县帽天山发现的大量化石(称”澄江生物群”),即为举世瞩目之证据。

1995年美国《时代周刊》(Time)的封面报导,却称之为”Evolution’s Big Bang”(进化的大爆炸)。这句话其实是有语病的。既然是进化,根据进化论学说,生物应经过长期缓慢的演变,累积微小的变异,再加上自然环境的选择,才能从一个生物”种”,逐渐变化成两个、四个……然后才有新的”属”,新的”科”,最后才产生新的”门”。如此一来,又怎么是大爆炸呢?

达尔文的进化论流行了百来年,但是近年来,学术界有了一些新的突破。比如自1984年以来,中国南京地质生物学家,在云南省帽天山,找到了大量的化石对达尔文的进化论非常不利。1995年4月,中国科学院在南京召开一个世界性的学术会议,把中国科学家过去十年中,对澄江化石的研究,介绍给全世界古生物学界、地质学界的专家。该会议得到相当的好评。《人民日报》(海外版)对此作了报导,指出寒武纪生命大爆炸,是全球生命演化史上突发的重大事件,现在生命的多样性就起源于此。

该报导的最后一句,相当可圈可点:”深入的研究,可能对于传统的进化论是一个动摇。”到了7月份,该报的第二次的报导,更直接使用了”向进化论挑战的澄江化石”这样的题目。

这使笔者想起1999年,我请了中科院的一位相当有地位的古生物学家,到美国来演讲。他在东岸跟西岸进行了多场的演讲。在加州大学伯克莱分校演讲的时候,他相当自豪地说了这么一句话:我们中国现在可以批判达尔文了(We can criticize Charles Darwin, but not the government)。然后他笑我们在美国的人:你们可以批评政府(You can criticize the government.),却不能批评达尔文(but not Darwin)。

他的话真是一针见血,因为在美国学术界,是绝对不能够批判达尔文的。这句话后来就迅速流传开了。

 

 

奇特化石

 

寒武纪(Cambrian),是距今五亿四千万年开始的一段地质年代。在寒武纪的初期,根据中国科学家的计算,大概就是一两百万年之间,所有的动物,大的门类的代表(至少有30个”门”,也有的专家认为有50个”门”的动物),都突然出现了。

首先发现这事件的是侯先光教授,当时他是南京地质所的一位年轻的研究员。1984年,他在澄江县的一个山头上,拿着一块黄颜色的石头一敲,就敲出了”纳罗虫”化石。

根据《人民日报》的报导,说他当时就“突然失声惊叫起来……”而且他自称,当晚”激动和兴奋使他不能入眠”。因为过去几十年受的教育,使他认为,不可能在这么古老的石层里面找到复杂的动物。

但是这个“纳罗虫”(Nanoria),并不是他命名的,因为这种化石早在加拿大洛矶山脉大雪山上的波基斯页岩(Burgess Shale)中找到过。自1909年始,古生物学家就深入研究波基斯页岩,美国的史密逊博物馆 (Smithsonian Institution)的主席更亲自带队,在加拿大的洛矶山作了多年的发掘。

但是,由于当年达尔文主义风头正健,几乎无人敢向之挑战,所以波基斯页岩化石被迫寂寂无闻。这也是一百年来,一般人没有听过这件事的原因。

在澄江发现的化石中,有一种类似水母的动物叫依尔东钵。它其实比水母更复杂,在化石上可以看到,它有辐射性的水管,周边有神经,是软体的动物,但是还有发达的肠道,有嘴巴跟肛门,跟现在的水母是不一样的。于是,科学家在动物分类学上,给它开了一个新的门。

这“水母”体内大概99.9%都是水,在化石中本来是很难保存的。但是在我们中国却保存下来了。

另外还有一些软体的动物化石,包括三叶虫,和叶足虫类等。又有一种每一节、每对腿上都有“眼睛”,叫微网虫。

还有一种叶足虫类,叫怪诞虫,是首先在加拿大发现的。发现这个化石的,是一位英国年轻的生物学家康威莫尔司Conway Morris,他认为这个动物太奇特了,只有晚上做梦,(而且可能是做恶梦的时候),才可以想像出有这样怪异的动物,所以给它命起名为Hallocigenia,怪诞虫。

但是康威莫尔司在报导这个动物的时候,犯了一个很大的错误,因为他把怪诞虫背上的刺,当成是长长的腿;把那些腿,却又当成是背上的刺。所以他把这个动物上下颠倒了。

而且,当时他还以为,化石中大的那一端一定是头。有人持异议,引发了争论。在中国的化石出土以后,才清楚解决了这一连串的问题(你看我们中国的化石,就是保存得那么好)。可怜的康威莫尔司,真像做了一场恶梦。

 

 

始多终少

 

三叶虫是最有名的古代化石。而澄江的三叶虫化石,连皮上的装饰都能看得非常清楚。可见中国化石的质量,真是世界上稀有的!

挖出的化石中,还有一种叫“奇虾”,这是我最喜欢的化石之一,因为它也是只有晚上做恶梦,才可以想像出的这么一个海洋动物。它头的前方有两个捕捉器——两个很大的钳子——钳子上还有刺。所以,它一定是个很凶猛的动物。它是用它的捕捉器,去抓相当大型的动物,作为食物的。

它头的两侧,有两个非常大的眼睛,是离体的,像似螃蟹、龙虾的眼睛有柄,大概是可以转动的。化石下部呈现黑色的部份,是肠道。肠道中间还有颜色比较浅的,是一条血管——很少听说过化石里面可以看到血管的,但是在中国的化石里面,经常可以看到。奇虾的腿是桨状的,代表它很善于游泳。

奇虾也不是中国首次发现的,加拿大早就发现了,不过加拿大的化石没有找到尾巴,中国的却找到了。一位加拿大的化石专家曾非常骄傲地告诉我,加拿大的奇虾有一米长。我就告诉他,我们中国的奇虾有两米长的——想像一下,这样的一只又凶猛又那么大的动物,却并不是渐渐进化而来的,而是跟其它的简单动物同时出现的,这可叫进化论如何解释?

中国的化石的质量,确实是其它国家不可比拟的。所以,现在世界上所有的专家都要到中国,跟中国的科学家合作,作这一类的研究。而且云南昆明四季如春,不需要像在加拿大一样爬大雪山。

上文我说到的那个可怜的英国科学家康威莫尔司,现在非常神气了,因为他有中国科学家跟他合作。1999年11月,在《自然》杂志(Nature)上,他们联合发表了一篇文章,报导新发现了两种鱼的化石,一是海口鱼,是一种有脊椎骨的鱼,一是昆明鱼。

2002年3月份,我在北京讲学的时候,又听到新华社的报导,云南省地质学界的老前辈罗惠麟教授,跟他两位年轻的同事,又发现了两种新的鱼–华夏鱼跟新中鱼。

那么,至少在化石记录里面,在黄颜色的这一石层中,当海洋动物出现的时候,就有4种属于脊索动物门的鱼。

过去我们所受的教育告诉我们,动物有不同的复杂程度,简单的先出现,复杂的后出现。从海绵到鱼,可根据它体型结构的复杂程度,及它的组织的复杂性,排出一个个所谓的进化图。

但事实上,这些动物都没有足够的时间进化,而且没有任何的证据证明,它们是一步一步进化出来的,因为所有的这些动物,都是同时出现的。

在寒武纪大爆发的时候,所有我们现在知道的动物门都出现了。而且动物门的数量比现在多,因为其中有些门的动物后来灭绝了。而现存的动物门,那时候就都有了。这对进化论实在是致命的打击。

 

 

各从其类

 

也有一个稍微的例外,就是寒武纪以前,叫前寒武(Pre-Cambrian)的,其最末期,大概有3门到4门的动物,包括海绵动物,出现了。

但是一进入寒武纪,从我们手上现有的资料看,中国、加拿大、美国、俄国西伯利亚、格陵兰、还有澳洲等地,全世界的化石的证据,至少也有30到36个门的动物出现。这是硬邦邦的证据(Hard Fact)不可否认的。

而且在寒武纪之后,几乎没有任何动物门出现,如果有的话,只有苔藓动物门算为可能。但是有专家认为,苔藓动物门是很简单的动物,应该也是在寒武纪出现的,只是我们现在还没有找到化石而已。

根据达尔文式的解释,动物门的数量,必须是跟着时间渐渐增加的。但是在寒武纪却一跳、两跳,就跳出所有的动物门出来了。这个事实,与达尔文式的进化论相矛盾。

早在150年前,达尔文就已经知道,寒武纪的化石不支持他的理论,所以他认为,化石并不是他”最好的朋友”。他说,寒武纪的化石,“May be truly urged as a valid argument against my view”,即是可以当作有力证据来反对我的观点。他认为胚胎学上所谓的海克尔的胚胎对他最有利。

但是达尔文还是解释说,只要你到比寒武纪更古老的石层里面去找,你一定可以找到更多生物的化石,而且这些化石必定能够支持我的理论。所以他把那他棵“进化树”,就推延到了前寒武的时代。他的这个解释,就叫假说(Artifact Theory),很多专家都用来做过藉口。

但是到了1990年代的时候,在我所认识的世界级专家们中,没有一个人再相信这个故事。虽然专家们不再相信,教科书却还是这样讲,真是件奇怪的事。

达尔文那些“缺失的证据”(missing evidence),很可能是永远缺失了。因为根据现在古地学的研究,在寒武纪以前,整个地球是在雪球时代。,连赤道的海洋,都被几百尺的冰雪所封闭。所以专家们认为,在当时的海洋里面,是绝对不可能有复杂的动物。所以动物的出现,主要还是到寒武纪开始的前后。

中国的《国家地理杂志》,是中科院的刊物,1999年它报导说,寒武纪化石研究最惊人的发现,是所有动物的祖先,都同时出现。即所有动物的祖先,都曾站在同一起跑线。

那意思就是说,所有各大类型的动物,都各有自己的祖先。而且这些祖先是同时出现的。而且门及门之间,很明显有一条鸿沟,是不可超越的,更没有任何进化的证据。

这个就是我们所称的进化草,而不是达尔文进化树的观点了。也就是像一个草坪一样,被人撒了草种以后,就各自独立地发展下去。这倒是与圣经的话相符合,“神造万物,各从其类”。

 

作者来自香港,现任教于美国旧金山大学。本文取自其在2003年8月于新泽西州《生命科学论坛》演讲之内容。

 

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