生命从海洋来到陆地

地球生命从诞生到进化出包含高级智慧生物在内的各种生物,先后经历了30多亿年。真正出现生物大爆发,迄今不过5亿多年时间。

而且,在这5亿多年内先后发生了多次种群大灭绝。统治地球的生物不断被淘汰,继而又有新的物种走上舞台,成为地球新统领。

第一个爬上陆地的生物是怎么样的(从远古海洋到陆地)(1)

图1 远古海底世界

发生这些变化的动因和根源,是因为地球一直处在活动期。频繁的地壳运动,不断改变着地球的生态环境,那些不能适应新环境的生物只能被淘汰。

大约在距今4.3亿年前的志留纪晚期,出现了一次强烈地壳运动,大陆板块发生碰撞、皱褶并隆起了无数高山。

造山运动导致了陆地面积显著扩大,引发了地球生态的极大变化。一些原生活在海洋中的裸蕨类和石松类植物,开始登上陆地并成功在陆地生存繁殖。

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图2 最早来到陆地的蕨类植物

这段时期,海洋生态也产生了巨大变化,类似板足鲎类等节肢动物逐步取代了繁盛一时的三叶虫,有颌骨的棘鱼类也逐步大量繁衍。

随着陆地氧气含量的不断增加,一些昆虫和蜘蛛状的节肢动物相继登陆。

到3.6亿年前的泥盆纪晚古生代第一季,经过数千万年的进化,有一些鱼类已进化出双鳍肺。

这些双鳍肺鱼大量在富含溶解氧的沼泽里繁衍,并不断爬上陆地从阳光中吸取能量。从此,开创了生物进化史上的一个里程碑。

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图3 远古海洋鱼类

这些原始鱼类爬上陆地,经历了无数次物种灭绝考验后顽强生存了下来,逐步演化出包括人类在内的所有陆生脊椎动物。

从海洋到陆地只有一步之遥,生物进化由水生到陆生却经历了30多亿年。

第一个爬上陆地的海洋动物究竟是谁,似乎并没有非常确切的定论。

但科学家经过对加拿大西北的落基山脉进行考察研究,认为在伯吉斯页岩古生物化石中,发现的一种寒武纪时期兼具节肢动物与环节动物特征的小毛毛虫,很可能就是第一个爬上陆地的动物,它就是埃谢栉蚕。

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图4 远古海底节肢动物

埃谢栉蚕是远古时期生活在海洋中,主要以海绵为食的动物。它通常会在海绵上钻一个洞,然后慢慢把海绵吃掉。

人们之所以认为埃谢栉蚕是第一个爬上陆地的动物,主要是基于对其身体构造和生活习性的分析。

更重要的是,科学家发现了至今仍生存在热带雨林里的栉蚕--天鹅绒虫,与埃谢栉蚕有着极其相近的亲缘关系。因此,这种天鹅绒虫被人们称之为埃谢栉蚕的活化石。

天鹅绒虫保留了食肉性动物的特性,看上去像一条虫子,但却具有很多虫子没有的特征。

通常虫子主要靠蠕动行走,天鹅绒虫却靠腿行走,拥有一般虫子没有的很多条腿。

天鹅绒虫的皮肤布满了小孔,具有透气功能,通过身体两侧这些小孔可以呼吸氧气。因此,使它们具备了适应陆地生活的条件。

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图5 千足虫

它们的祖先埃谢栉蚕,没有进化出坚硬的骨骼外壳,这就意味着它们自古以来就没有防御天敌的意识。

从天鹅绒虫的生活习性,我们可了解到它们祖先自古对天敌不设防的原因,是它们几乎很少能遇到天敌。

天鹅绒虫通常在热带雨林阴暗潮湿的腐烂木头中,过着昼伏夜出的生活,它们靠一种喷射的黏液来捕获昆虫等猎物。

由于热带雨林有着丰富的食物来源,天鹅绒虫始终过着无忧无虑的生活。

况且其体型较小,又习惯夜间行动,没有天敌对它们的生存构成太大的威胁。既然没有生存竞争的压力,也必然没有寻求变异的动力。

或许,正是这种特殊的生存方式,决定了它们得以沿袭其祖先的身体构造和生活习性,数亿年来没有太多变化。

当然,也有人认为,天鹅绒虫与螃蟹和蛛蛛等有着一定的亲缘关系,很可能是埃谢栉蚕后裔进化过程出现的不同物种。

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图6 蜘蛛

这从另一个角度说明,生物进化与其生存环境息息相关。螃蟹和蜘蛛若不是为了生存,不会进化出那么复杂的攻防结构。

最早从海水中登上陆地的各种动物,在不同的生存环境下经过数亿年的遗传变异,已经进化出无数千差万别的物种。

但无论如何变化,有一些生命遗传信息是抹不掉的,顺着蛛丝马迹总可以探寻到每一种陆生动物祖先在海洋的踪迹。

为了对地球生命进化的这一关键环节有一个大概的了解,接下来我们将分别从爬行动物、飞行动物和哺乳动物等不同侧面,对动物由海洋到陆地的演化过程作简要分析。

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