人是怎么来的:鱼的进化?太空人的试验品?

2021年05月10日17:00:12

人是怎么来的?从鱼到人的进化过程

'人是怎么来的:鱼的进化?太空人的试验品?'

(图片为搞笑版,并非真实进化过程)地球上的生命有太多的故事,而其中最令人难以置信的,却是有关我们如何得到双腿的故事。科学家相信,很久很久以前,有一条鱼登上了陆地,长出脚,开始走路。这是生命史上最重大的事件之一因为那条鱼正是我们人类的祖先。不过,那条鱼是怎样长出脚的,又为什么要长出脚呢。一个多世纪以来,哪怕最优秀的科学家也无法回答这个问题。他们倒是有一个向导,就是进化论的创始人查尔斯达尔文。达尔文说过,答案就躺在岩石堆里。在某个地方,一定可以找到某些化石,而这些化石能说明一切。于是,古生物学家走遍了世界,只是为了找到它们。不幸的是,这么古老的化石实在是太少太少了。

四足动物的故事

科学家找得越久越多,就越意识到有一种重要的化石不见了,这成为对整个进化论的一大挑战。而有关我们是如何获得双脚的故事,也就变成了对终极失落化石的追寻。早在150年前,这种连续不断的追寻便开始了,起因仅仅是一项简单的观察结果:好大一群看似无关的动物,其实都是相关的它们都有四肢,所以它们被统称为四足动物。


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人是四足动物,因为人有两只手、两只脚,猫、狗、马很明显也是四足动物,事实上,所有哺乳动物都是四足动物。鸟、青蛙、蜥蜴,甚至没有脚的蛇,和看似没有脚的鲸,也都是四足动物。所有四足动物,无论各自看上去多么千差万别,其表皮下面的结构却基本相同。对这一事实,科学家也感到迷惑。恐龙有脊骨,人也有脊骨,四足动物都有脊骨;也都有盆骨连接在脊椎上,用来支撑体重;同样都有胸廓,用来保护心脏和肺。四足动物都通过鼻孔呼吸空气,其四肢的顶端都由一根骨头组成,下面则都有一对骨头伸向手或脚,而且手指或脚趾看来从未超过5根。不仅恐龙和人是这样,就连鲸也是如此,在鲸的鳍状肢下面,照样有5根指头。

这种相似性使科学家相信,所有四足动物一定都来自于一种共同的祖先。为证明这一点,他们认为只需要两种化石。首先,需要最早登上陆地行走、而且是用4只脚、并且每只脚都有5根脚趾头的四足动物;其次,需要最早长出脚的鱼,正是这种鱼变成了最早登陆行走的四足动物。找到这两种动物的化石,对它们进行比较,找出它们之间的区别,就可知道鱼为什么会长出脚来。


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有一条重要线索引导科学家进行探寻,那就是这一进化很可能发生在4亿年前的泥盆纪。可是,泥盆纪离现在如此之久远,以至于连那个时代的石头如今也难觅踪迹,更不用说什么化石了。但是,科学家知道,在泥盆纪以前,陆地上没有行走的动物,而在泥盆纪以后,陆地上到处都是行走的动物,因此四肢的进化一定是在那时发生的。

教科书上说,泥盆纪可真是酷热难耐的时期,几乎没有什么生物能在陆地上存活,连植物也不例外。那时的陆地可真是一片贫瘠、空荡的荒野,了无生机。这就是说,当时地球上的绝大多数生物只能呆在水中。这是鱼的时代,其中的一条鱼最早长出脚的鱼的化石,就是科学家们需要找到的第二种化石。可以说,人也是一条鱼,准确一点,从鱼进化而来。

找到祖先了吗

寻找那条鱼的化石好像并不难。到19世纪快要结束的时候,科学家的目光都集中在了一类鱼的身上,它们就是生活在泥盆纪的圆鳍类。


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圆鳍类的鳍里有着独一无二的骨结构,似乎是人类大腿和手臂的前身。尤其是其中一种圆鳍类早已绝迹了的掌鳍鱼,更是具备所有的腿骨,只是缺少脚和趾。于是,科学家们认为这条鱼正是我们所有人的祖先,是我们没有四肢的祖先。

20世纪初期,有学者提出了一种理论,用来解释这条鱼为何会进化出腿来,并开始行走。那个残暴的泥盆纪太阳,一定是大旱的根源。原本生活得自由自在的鱼儿们,一下子被困在了日益干涸的水塘里,直面死神。为了活下来,一些掌鳍鱼不得不逃离水坑,寻找深水区。于是,就像现在的跳跳鱼一样,掌鳍鱼拖着自己的鳍,勉强走上了陆地。其中一些掌鳍鱼开始在陆地上演化,它们的鳍变成了四肢,并且长出5根手指和5根脚趾,从而开始行走。


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这样,它们就变成了四足动物,成为我们的祖先。它们之所以会长出四肢,是因为只有这样,它们才能做我们都会做的事:在陆地上行走。水塘干涸理论看来便解释了一切我们为何会长出四肢,以及我们是从什么动物进化而来的。要想证实这一理论,只需找到地球上最早出现的那种四足动物那种鱼一登上陆地便演化而成的动物,即前面所说的第一种化石。如果正如科学家预料,这种动物恰有5根手指和5根脚趾,那么便大功告成了。为此,许多科学家多年来一直在努力寻找这种神秘的动物化石,却未能找到。

要想见到露出地面的泥盆纪岩层,只有到世界上为数不多的几个地方去,其中之一是格陵兰。于是在20世纪30年代,一组瑞典科学家多次造访了此处,其任务正是寻找第一种有腿的动物。在这组专家中,寡言少语、固执己见、在整个古生物学界都最不招人爱的埃里克贾维克,却找到了人们梦寐以求的东西最早长出腿脚(而不是鳍)的动物。贾维克把它称作鱼石螈。


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从达尔文时代之后的1859年开始,人们就一直在寻找这种意义重大的动物,而今终于找到了,这当然令整个古生物学界欢欣鼓舞。现在贾维克所要做的,就是尽可能地重建这种古怪动物的解剖结构。这一切当然需要较长的时间,尽管贾维克是一名非常出色的解剖学家,而且自1948年就已开始工作,却直到1996年才完成基本分析。其间他完成了两篇论文,证实了现行的理论。贾维克说,鱼石螈确实是一种在陆地上行走的四足动物,它有5根手指和5根脚趾。由此,我们为何会有手脚这个谜便得到了回答:当掌鳍鱼拖着鳍挣扎登陆之后,它便演化成为最早的四足动物鱼石螈。这与科学家的预测完全一致。


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但立即有人指出,贾维克的说法有很大漏洞,鱼石螈很可能不是直接从掌鳍鱼进化来的,因为二者之间差异太大。鱼石螈是完全成形的四足动物,也就是说它有胸廓,盆骨连接在脊骨上,肢体上有指头和趾头。而掌鳍鱼仍然是鱼,尽管它已有原始的腿骨,却未显示出多少向四足动物进化的其他特征。这就意味着,必须找到一种中间动物,它能显示从鱼向四足动物的转变的确发生过。因此,这种中间动物应该既能行走,又是一半像鱼、一半像四足动物的动物。中间动物也就是达尔文所称的过渡形式。过渡形式正是进化理论的核心,因为它们表明一种动物能够变异成另一种动物。当环境条件发生剧变时,进化过程中就会出现过渡形式。那些不能适应新环境的动物会灭绝,但偶然的变异最终往往是保证存活的关键。随着一群古怪的变异动物在新环境中挣扎求生,其中大多数会很快消亡,只有少数将变成过渡形式动物,即半像旧动物、半像新动物的中间动物,而新动物将完全摒弃旧的生活方式。过渡形式的化石,因此成为所有物种演化中最重要的化石。


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不过,过渡形式同时也是最罕见的动物种类。从它们的性质不难看出,它们不仅数量很少,而且又只生活在一个非常短暂的过渡时期,当全新的动物演化出来之后,过渡形式即彻底消失。事实上,多年来只有一种被认为是过渡形式的动物始祖鸟,它被一些科学家认为是有羽毛的恐龙,标志着恐龙向鸟的过渡。推测起来,过渡形式会很快被其自己的、更发达的后代所取代,这种过渡插曲在生命演化史中相当短暂,参与过渡的物种数量及每个物种的个体数量,看来都相对很少。

而麻烦在于,如果在掌鳍鱼和鱼石螈之间找不到半鱼半四足动物这一过渡形式,就无法透彻解释我们为什么会长出腿脚。


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如果科学不能确凿地说明鱼如何进化成四足动物,神创论者便振振有词。西方一名身为博物馆馆长的神创论者说:现在的化石数量,该比达尔文时代多出许多了吧?光我们博物馆就有差不多257块不同种的化石。如果进化论没错,其中总该有哪怕几块中间动物的化石吧?可为什么一块也没有?恰恰相反,每种动物看来都非常成形,没有祖先,也没有过渡形式。据此,神创论者更坚持说,世界是按照神的旨意,在6天时间内创造出来的,所有动物当然也是由神创造的,所谓进化是根本不存在的。科学家也认为,尽管过渡形式数量稀少,存活时间又短,成为化石的机会也很少,但是如果连一块这种化石也找不到,那么神创论对科学的挑战就将继续下去。于是,古生物学家铁了心,一定要找到鱼和我们最早的祖先之间的过渡形式。

1938年,就在这一年的圣诞节前夕,南非东伦敦博物馆的管理员、31岁的梅约丽女士,来到当地码头边撒网捕鱼。一网鱼上来,其中一条她从未见过的怪鱼引起了她的注意。这条丑陋的鱼长约1.5米,体色是金、银、蓝、绿错杂,还有白色的斑点。最令她吃惊的是,这条鱼的鳍简直与众不同。她立即把鱼带回博物馆,作了防腐处理,接着请另一名南非专家辨认这条鱼。这名老专家见了鱼后惊呼:哎呀,小姑娘!这可是全世界的头条新闻哩,它是一条腔棘鱼!要知道,腔棘鱼是生活于泥盆纪的一种圆鳍类,人们以为它早在7600万年前就已灭绝了哩!而今发现它竟然还活着,就好比找到了一头活体恐龙或一只活的始祖鸟。当时的整个科学界,理所当然地惊呆了。此后的好几十年里,腔棘鱼一直被认为是鱼和四足动物之间的过渡形式。不过,当时无人对它有足够了解,人们只把它当成是一种活化石。发现第一条腔棘鱼后的第13年,终于找到了第二条活的腔棘鱼。结果却令人大失所望:它并不会用鳍行走,而只会游泳,也就是说,它只是一条鱼,而不是过渡形式或中间动物。

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手指七八根

又是30年过去了,依然没有找到过渡形式,也就是没有找到用鳍行走、并最终进化成我们有脚的最早祖先的鱼。一直到了1981年,古生物学的复仇天使终于降临了。这一年,金妮克兰克完成了她的毕业论文,来到英国剑桥大学动物学博物馆工作。金妮一直梦想着能加入到探索我们为何会长出脚之谜的队伍中,正在这时,一位同事对她说:别担心,机会马上就到。这位同事带来了一本学生笔记,是一名学地质的学生写的,他曾于1970年去过格陵兰。他写到,尽管他了解岩石,很不了解化石,却在格陵兰的山上发现了大量鱼石螈化石。虽然他语焉不详,但却好似一声惊雷。要知道,当时世界上仅存由贾维克找到的鱼石螈化石。金妮当即决定去一趟格陵兰。到达目的地之后的两星期过去了,仍未找到那位学生描述的地方。正当金妮开始认为自己可能找错了地方时,却出现了惊喜吹开覆盖的尘土,她看见了一副头骨的一部分。

金妮找到的并不是鱼和四足动物之间的过渡形式,但同样是罕见的发现。这是另一种泥盆纪的四足动物,叫作刺棘螈。刺棘螈与贾维克的发现不同,但明显来自同一祖先,因而也与人类相关。刺棘螈是迄今为止发现的第二种泥盆纪四足动物。金妮带了十多块刺棘螈化石回剑桥,但直到1990年,这趟旅行的真正重要性才浮现出来。当时,金妮的一名同事开始分析金妮已放弃的刺棘螈化石样本。当他准备从岩石中挖出刺棘螈的手时,他想一定会找到5根手指。令他大吃一惊的是,他最终找到的手指不是5根,而是8根!再进一步核实,没错,刺棘螈的一只手上真有8根指头!这就是说,所有教科书上都写错了因为最早的四足动物根本不止有5根手指!这立即引出另一个疑问:如果连100年来探寻背后的最基本假设都不正确,那么其他还会有错吗?

科学家现在相信,我们最早长出脚的祖先一定会有多根指(趾)头。经过漫长的进化过程,最终减少到5根。由此看来,另一个基本假设脚进化出来的最初目的就是为了方便行走,也可能不成立。观察刺棘螈的肢体可以看出,与其说它的肢体像用来承重、走路的,还不如说更像用来划水的。这就意味着我们的脚之所以会进化出来,最初可能与在地上行走毫无关系。

金妮从格陵兰带回的化石也包括鱼石螈,也就是贾维克发现的四足动物。在对刺棘螈的分析改变了一切旧认识之后,金妮自然想到了再数一数鱼石螈的趾头数量。结果发现,鱼石螈有了根趾头,而不是贾维克所说的5根。不仅如此,与贾维克说的不同,鱼石螈的脚也不是用来行走,而是像桨一样划水。此时贾维克已过世3年,是不是他当时弄错了?或者是不是他故意作假?无人知晓。金妮的发现意味着,有关我们为何长出、又如何长出四肢的科学探索,必须全部重头再来。现在,科学家需要的就不仅是从鱼向四足动物的过渡形式尽管这个过渡形式仍未找到,同时他们还得重新回答:我们为何会长出四肢。为什么会有动物需要脚,而脚又不是用来走路?

人类是怎么来的:只不过是太空人的试验品

  古巴比伦人认为,宇宙初期,天地不分,万物都没有形成,到处是混混沌沌的大水,后来,水分成海水、清水、云雾三种形态,由水中诞生了拉赫姆、拉哈姆两位大神,他们相配合,又生出了天神和地神;古印度人认为,宇宙本是空洞无物的 混沌态,后来有物出现,它逐渐成长,最后成了一个大鸡蛋,一分为二,一半是金,一半是银,金的成为天空,银的成大地;古希腊人相信,世界首先是混沌,其次是大地,由混沌中产生出黑暗和夜晚,又从夜晚里产生天和白日。

  上古神话中的混沌状态究竟指的是什么?有人认为,上古的混沌传说与康德的星云假说、现代的宇宙大爆炸理论很相似,而且讲的又是天地分离,所以,这是人类最早的关于宇宙形成的理论模式。我们认为,这个观点很值得商榷。综合世界所 有关于混沌的神话,不难看出,混沌的重点并不是指天地的开辟,而讲生命的诞生。中国盘古的神话,虽然讲到了开天辟地,但重点却在讲盘古的诞生,而盘古又是人类始祖的化身,在瑶族的传说里,从混沌状态中也是生产了万物(包括人)的始祖;纳西族的东神(男神)与色神(女神)的传说,本质上还是讲生命的诞生;古 巴比伦在神话中,从混沌里产生了造物神拉赫姆、拉哈姆,同样是说人类始祖的出现。在美洲的一些神话里,他们把混沌和上帝造人直接联系起来,比如,在危地马拉的基切神话中,说: 在很古很古的时候,大地上一片茫茫,朦胧不清那时候,只有天和地,太阳和月亮被笼罩着。(神)说: ' 这样下去不行,特别是现在世上还没有人类存在的时候 ' 。于是,众神们造了人。

  如果抛开其它内容,单看混沌神话的主干,它讲的是黑暗结束,光明诞生,即从黑暗走向光明。只有有意识的人才能感觉到这两种状态的变化。澳大利亚是一个与世界其它大陆完全隔绝的孤岛,在当地土着居民中有这样一个传说:在世界混沌 未开的时候,大地上一片寂静,完全被黑暗笼罩。但并不是没有生命,所有的生命都在睡觉。大神拜爻梅一开口说话,就唤醒了大地,造物神彝神醒来,漫长的黑夜结束了。这则神话明确地告诉我们,混沌的结束是在人的感觉上,人从睡梦中醒来,就告别了混沌状态。在北美印第安人的传说里,几乎都说,人开始时住在海底, 那里很黑很黑,到处乱哄哄的。有一天,人们偶然发现一条通道,顺着这条通道,就来到了阳光普照的大地,这个传说与我们所说的混沌极为相似,当人从地底来到地面,就结束了黑暗,开辟了光明。它再一次证明,生命是从混沌中走出来的。人类曾经历过一个从黑暗到光明的过程。