灭绝与演化-化石中的生命全史 目录

前言
**章 作为序幕的过去
第二章 适应
第三章 物种的起源
第四章 人类的演化
第五章 “活化石”
第六章 灭绝
第七章 宏演化
后记
摄影师的独白
致谢
图说明

灭绝与演化-化石中的生命全史 节选

【**章 作为序幕的过去】

我一直都对旧事物很着迷。上学时，比起现代史，我更喜欢古代史；比起法语，我更喜欢拉丁语。刚上大学时我本打算学希腊语和拉丁语，却误打误撞学了人类学：还有什么比人类文化多样性这个学科更偏重现代世界呢？即便是学人类学，我的本性也很快就暴露了：对我来说，人类学更多意味着路易斯·S. B. 利基（Louis S. B. Leakey）的化石采集，而不是玛格丽特·米德（Margaret Mead）的人种学研究。1963 年，我获准以人类学家的身份在一个巴西渔村做学徒，我不仅着迷于渔业经济本身的社会组织细节，也不出意外地沉醉于在礁滩上挖掘冰河时代的贝壳化石。那个礁滩是渔村捕鱼船队的一个安全港口。
年秋天，我回到学校，上了一门地质学课，从此开启了我终生的事业——尝试在生命历史的化石记录寻找规律。
化石是远古生命的残遗，一直以来我对化石的兴趣也主要是它们的生物学属性。但化石首先是地球的一部分，因此它们本质上是地质学对象。因此古生物学这个专门研究化石的学科，既是一门生物学学科，也是一门地质学学科。虽然有很多重要的例外，但脊椎动物——哺乳类、鸟类、两栖类、爬行类以及各种各样的鱼类——的化石一般并不常见。*先研究脊椎动物化石的是动物学家，而不是地质学家。他们将这一研究作为比较解剖学的一种延伸。
无脊椎动物化石则和脊椎动物化石截然相反，它们俯拾皆是，常常是沉积岩中极其丰富的组成部分。在过去几十亿年间，现在大陆所在的位置往往是浅水海道，在这些海道的海床上生活着丰富的无脊椎动物。它们易被沉积物掩埋，石化后保存下来，等待着千万年后“未来”的古生物学家来发现它们。除脊椎动物外，你能想到的所有动物都是无脊椎动物，它们门类众多，包括软体动物（螺类、蛤、鱿鱼及其近亲）、节肢动物（螃蟹、虾、昆虫及其近亲）、棘皮动物（海胆、海星及其同类）和腔肠动物（珊瑚和水母）等。上述四个门类的化石是化石记录中非常重要甚至可以说经久不衰的组成部分。地质学家很快就发现特定的化石总是会出现在一些化石的上面，或者另外一些化石的下面，依此可以相当精确地将地质时间分成几时期。岩石中包含的化石组成也可以用来划分地球上的岩石。沉积物（淤泥、粉沙、沙石以及灰岩的结晶粒）在海床和湖底沉积，*底层的也*古老。动、植物的残骸夹在一层层的沉积物中，准确可靠地记录着它们生活的那个时代。
在这里放了一张地质年代表，供大家参考。地质学家用化石确定时代的方法很有意思，但这并不是这本书的主要内容。我更侧重于弄清楚化石形态的序列是如何揭示生命演化进程的，以及生命演化历史所揭示的演化过程的本质。演化是本书后面六个章节的重点，但不要忘记化石和地球本身的历史之间有着深刻的联系。
复杂生命形式出现后的三个主要地质时代中，我还是一如既往地选择了*古老的古生代，选择研究三叶虫。三叶虫是已知所有节肢动物中*早的类群，也是节肢动物中*原始的类群之一，现在已经完全灭绝。我发现必须控制我对于纯粹古老事物的热情（也要改变那种“越老越好”的态度），这样才能更好地理解我研究的化石的意义。我必须认真对待现代生命，承认现代生物学能够揭示生命本质。化石只是曾经活着的生物的残骸：它们的心脏已不再跳动，它们也不再取食和繁殖。但我们知道它们活着的时候有心跳，也四处活动、寻觅食物并繁衍生息。想要了解变成化石的生物活着时是如何运动、取食和繁殖的，我们就必须参考现在活着的生物。
我从朋友兼同事史蒂芬·杰伊·古尔德那里**次感觉到现生（指现在仍存活着）生命世界对阐释灭绝生物的重要性。我们在一个地方读研究生，他比我高两个年级。与我正好相反，史蒂芬选择研究更新世。更新世，也称“冰河世纪”，始于 250 多万年前，止于 1 万年前（事实上，一些地质学家认为我们仍处于更新世）。史蒂芬研究百慕大群岛上某种陆生螺类的演化，还给它起了个贴切的绰号——“微观世界”（史蒂芬有起绰号的嗜好）。这种陆生螺类就生活在百慕大，因为不能越海迁徙，只能原地进化，没有受到大规模迁徙的干扰。其中*好的一点是，这些冰河时代的化石的大多数后代今天仍生活在百慕大群岛。史蒂芬有一个生机勃勃、不停运转着的生命系统，这个系统从起源至今的历史大量保存在“原”百慕大群岛石化的沙丘和古土壤中。运用现生螺类生态需求的知识，史蒂芬能够理解各种螺类化石属种的早期演化历史是对冰河时代气候波动时的环境变化的响应。
我开始体会到，通晓现代生命世界组成背后的动态原理，直接决定了我们对过去的理解。但我的意思并不是放弃古生物学的传统观点。这种传统观点告诉我们，要理解现代世界，我们必须回顾历史，了解事物是如何变成现在这副模样的。而这就是我研究生命历史和探索生命演化过程的核心方法。化石记录揭示了演化历史中的许多事件，而现代生物学展示了生物体与其环境相适应的过程。我的目标就是在这两种视角间搭建一座比我刚研究古生物学时更好的桥梁。
将化石记录和现代生命世界得出的观点捏合在一起并不像一开始想的那样简单。自 19 世纪，古生物学就和现代生物学完全分开了，古生物学演化理论常常和遗传学家支持的观点相矛盾。遗传学是研究遗传机制的学科，诞生于1900年前后，之后取得长足的发展。在新学科快速发展所形成的良好气氛中，一些遗传学家认为他们可以用更直接的遗传学机制变化来代替达尔文的生物进化论。到了20世纪30年代，遗传学家将他们对基因的新认识融合到达尔文*初对生物演化过程的解释中，形成了一套整合理论，叫作“新达尔文主义”。

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